Устройство для очистки полости труб Советский патент 1980 года по МПК B08B9/55 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОЛОСТИ ТРУБ

Изобретение относится к области очистки трубопроводов и может быть использовано во многих отраслях промышленности, в мелиорации, при очистке дренажных систем, для очист ки труб в водопроводной и канализационной сетях и др. Известно устройство для очистки полости труб, включающее камеру с каналами для выхода очистного агента, на входе которой смонтирован клапан, на выходе - средство подачи очистного агентаf а боковая стенка, выполнена из эластичного материала В данном устройстве, вследствие выполнения каналов на выходном конце камеры, перпендикулярно ее продольной оси, нельзя эффективно использовать подачу сжатого газа,напр мер воздуха, в полость трубы через них, так как-воздух, подаваемый через них, не оказывает на поток в зазоре действия с целью более рацио Нсшьного перераспределения энергии по сечению потока. Качество очистки, вследствие от сутствия в зазоре эффективной газожидкостной смеси, режим течения кот рой должен иметь эмульсионный характер, т.е. воздух и вода должны быть хорошо перемешаны, и находиться в ней (в смеси) в виде капелек, невысокое, так как каналы выполнены на ВЕЛХодном конце и не имеют наклона под острым углом к продольной оси камеры, навстречу потоку, входящему в зазор, с целью улучшения лучшего перемешивания двух фаз и обеспечения эмульсионного режима течения, для которого к тому же необходимо иметь в зазоре определенный массовый расход воздуха.При использовании данного устройства в качестве пробки для накопления жидкости в смонтированных колодцах самотечных трубопроводов и для очистки труб требуется значительный расход воды под давлением, что повышает затраты на очистку. Цель изобретения - улучшение качества и эффективности очистки за счет создания газожидкостной смеси непосредственно в стесненной зоне потока. УкаЗанная цель достигается тем, что каналы для выхода очистного агента размещены на эластичной

боковой стенке камеры, обращенной к очищаемой поверхности и расположены под острымуглом к ее продольной оси, причем каждый канал имеет. дроссельный элемент.

На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фигЛ. .

Устройство представляет собой камеру, состоящую из эластичной боковой расщиряющейся стенки 1, в которой размещены каналы, выполненные под острым углом к продольной оси камеры, в которых закреплены втулки 2, имеющие внутреннюю резьбу, и в них смонтированы сменные дроссельные элементы 3, например дроссельные шайбы, боковая стенка прикреплена к передней торцовой стенке камеры 4, в которой установлен клапан, состоящий из 5, пружины б, регулировочного винта 7, в котором выполнено сквозное отверстие, и к задней торцовой стенке 8, к которой подсоединяется шланг 9.

Данное устройство можно использовать в качестве пробки, например, для накопления жидкости в смотровых колодцах дренажных и канализационных систем с целью использования ее для очистки, для удаления заторов в трубе, для испытания трубопроводов на плотность и для очистки внутренней поверхности труб.

Работа устройства в качестве пробки осуществляется следующим образом.

Камера вводится в очищаемую трубу 10, по шлангу во внутреннюю полость камеры подается определенный массовый расход газа под давлением, например сжатого воздуха, давление которого выбирается таким, что истечение воздуха через дроссельные шайбы в полость трубы происходит в области надкритического течения, где скорость газа постоянна и близка к скорости звука в газе, и там имеет место максимальный и постоянный массовый расход через дроссельные элементы (для данной площади проходно- ., го сечения), представляющие собой местное сопротивление в виде отверстия в тонкой стенке.

Таким образом, подавая по внутреннюю полость Камеры массовый расход воздуха, больший, суммарного постоянного массового расхода через все дроссели, увеличивается наруж ный диаметр боковой стенки, которая расширяется и плотно прилегает к стенке трубы, закупоривая её, подача воздуха затем прекращается, если идет удаление затора, то воздух под давлением продолжает поступать .в полость камеры, когда давление превысит величину, на которую настроен клапан, он cpaбaтывaeт и воздух под давлением поступает в изолированный

камерой участок трубы к затору и прочистит трубу, или проводят, например проверку трубопровода на плотность, перекрыв и другой ее конец.

При очистке самотечных трубопроводов, например канализационных или дренажных систем, устройство сначала используют как пробку для накопления жидкости с целью применения ее в дальнейшем для очистки.

Затем воздух из внутренней полости камеры частично стравливают, например, с помощью крана, установленного на неприсоединенном к камере конце шланга, наружный диаметр расширяющейся боковой стенки уменьшается до определенной величины, необходимой для создания в зазоре между ней и стенками трубы высокоскоростного потока, камера-под действием потока текучей среды перемещается в направлении ее течения, скорость продвжения ее выбирается меньше скорости течения потока в трубе, из дроссельных элементов 3 в зазор, где создается за счет стеснения трубы высокоскоростной поток текучей среды, например воды, выбрасывается навстречу этому потоку под давлением воздуха, который расширяется в этом зазоре причем степень его расширения в зазоре выше, так как давление ниже, чем в полости тpyбЫf за камерой со стороны входа воды в зазор.

Вода и воздух не составляют при этом сплошной среды, они перемешаны в виде мелких капель (для лучшего перемешивания их каналы расположены под острым к продольной оси камеры в сторону высокоскоростного потока), т.е. имеет место эмульсионный режим течения высокоскоростного потока в зазоре, который определяется именно дроссельными элементами 3, так как они обеспечивают постоянный массовый расход воздуха, подаваемого непосредственно в зазор за счёт выполнения каналов в расширяирщейся боковой стенке камеры, околостеночная ламинарная жидкостная пленка, которая изолировала стенку от более энергонасыщенного ядра потока, разрушается и теряет сплошность, что позволяет частицам (капелькам) жидкости с высокой кинетической энергаей входить в непосредственный контакт со стенкой трубы и разрушать находящиеся на ней загрязнения. Этому способствуют и вызванные высокой степенью расширения воздуха в зазоре резкие колебания давления, приводящие к изменению касательных напряжений на стенке трубы как по величине, так и по направлению.

Работа устройства при очистке тру без предварительного накопления жидкости сводится к тому, что после введения устройства в трубу,- подают в камеру сжатый воздух в количестве.