Устройство для очистки полости трубопровода

(51)08 9/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОЛОСТИ ТРУБОПРОВОДА(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БелНИИ мелиорации и луговодства(72) Авторы Хомяков Александр Григорьевич Лихацевич Анатолий Павлович Погодин Николай Никитич Асачев Александр Андреевич(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие БелНИИ мелиорации и луговодства(57) Устройство для очистки полости трубопровода, содержащее источник моющего агента, шланг и присоединенную к переднему концу шланга моющую головку, включающую переднюю и тыльную части, причем последняя выполнена с наклонными назад отверстиями, отличающееся тем, что внутренняя поверхность тыльной части моющей головки содержит конусообразный отражатель и расположенные перед отверстиями тыльной части успокоители потока моющего агента, при этом внутри полости моющей головки установлена турбинка с тангенциальными соплами, расположенными напротив конусообразного отражателя, а передний конец турбинки, выполненный с центральным и радиальным отверстиями, сообщающимися с полостью турбинки и шланга, выходит наружу и снабжен насадкой, включающей торцевую фрезу, выполненную в виде усеченного конуса с расположением большего основания, снабженного режущими зубьями, в направлении разрабатываемого осадка, и реактивную головку с соплами, выполненными перпендикулярно радиусам вращения на диаметрально противоположных концах реактивной головки и наклонно к плоскости вращения, при этом на одном конце реактивной головки сопла направлены вперед в сторону торцевой фрезы, а на другом конце - назад в сторону отверстий тыльной части моющей головки. 8620 1 2006.10.30 Изобретение относится к области очистки трубопровода в мелиорации и коммунальном хозяйстве, а также может быть использовано в химической и энергетической промышленности. Известно устройство для очистки полости трубопровода, содержащее источник моющего агента с регулятором давления, шланг и присоединенную к его переднему концу моющую головку с реактивными соплами, а также содержащее на некотором расстоянии от переднего конца шланга, по крайней мере, одну промежуточную головку с реактивными соплами и патрубками для входа и выхода моющего агента 1. Недостатком является то, что оно не может обеспечить очистку трубопровода от образовавшихся в полостях грунтовых пробок (полностью заиленных мест) и отложений с наличием плотных включений растительного или другого происхождения. Поэтому по длине очищаемого трубопровода (например гончарного или другого дренажа) отрывают дополнительные шурфы,что снижает производительность и область применения устройства, а также увеличивает стоимость очистки внутренней полости труб. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для очистки трубопроводов 2, выполненное в виде насадка с наклонными назад реактивными соплами, расположенными по винтовой линии, и передними соплами. Насадок оснащен наконечником меньшего диаметра с подпружиненным золотником, центральным и наклонно ориентированным назад боковыми соплами, расположенными по винтовой линии. Насадок имеет ограничитель поворота наконечника по окружности, а центральное сопло -прерывистую кромку. Недостатком данного устройства является циклический характер работы, заключающийся в том, что при встрече с препятствиями устройство останавливается, а насадок с наконечником на гибком шланге поворачивается (отклоняется) в сторону закрытых сопел. При этом прерывистая кромка, контактирующая с неровностями препятствия, должна сместить его в боковом направлении. Если препятствие за первый прием не будет сдвинуто и вымыто под действием реактивных сил передних струй, насадок отходит назад. Затем процесс повторяется до тех пор, пока препятствие не будет сдвинуто или разрушено. Циклический и неоднократно повторяющийся процесс значительно снижает производительность и повышает стоимость работ. При этом затруднена (практически невозможна) очистка полости трубопроводов от грунтовых отложений (пробок) с наличием включений растительного и другого происхождения, например ветоши. Задачей заявляемого изобретения является повышение производительности очистки и расширение возможности применения по грунтовым отложениям. Это достигается тем, что внутренняя поверхность тыльной части моющей головки содержит конусообразный отражатель и расположенные перед отверстиями тыльной части успокоители потока моющего агента, при этом внутри полости моющей головки установлена турбинка с тангенциальными соплами, расположенными напротив конусообразного отражателя, а передний конец турбинки, выполненный с центральным и радиальным отверстиями, сообщающимися с полостью турбинки и шланга, выходит наружу и снабжен насадкой, включающей торцевую фрезу, выполненную в виде усеченного конуса с расположением большего основания, снабженного режущими зубьями, в направлении разрабатываемого осадка, и реактивную головку с соплами, выполненными перпендикулярно радиусам вращения на диаметрально противоположных концах реактивной головки и наклонно к плоскости вращения, при этом на одном конце реактивной головки сопла направлены вперед в сторону торцевой фрезы, а на другом конце - назад в сторону отверстий тыльной части моющей головки. На фиг. 1 изображено устройство для очистки полости трубопроводов (разрез по оси симметрии). На фиг. 2 - то же (вид Б на фиг. 1 с местными разрезами). На фиг. 3 - то же (сечение - на фиг. 1). 2 8620 1 2006.10.30 Устройство для очистки полости трубопровода включает источник моющего агента(не показан) с подводящим гибким шлангом Д. К переднему концу гибкого шланга присоединена моющая головка 1, являющаяся одним из основных рабочих органов для очистки трубопроводов от грунтовых и других отложений. Моющая головка выполнена из передней части 2 и тыльной части 3, которые скреплены между собой посредством винтового соединения. Тыльная часть 3 содержит конусообразный отражатель 4, успокоители 5 потока моющего агента, наклоненные назад сопла 6 и втулку 7, контактирующую с ниппелем шланга Д. Наклонные сопла 6 служат для размыва и зачистки грунтовых отложений на внутренней поверхности трубы, выноса отложений за пределы полости, создания реактивной тяги для перемещения моющей головки со шлангом вдоль трубопровода. Внутри полости головки 1 установлена с возможностью вращения турбинка 8. Последняя снабжена тангенциальными соплами 9, концы которых с одной стороны соединены с полостью тыльной части 3 моющей головки 1, а с другой - с полостью турбинки 8. При этом концы тангенциальных сопел 9, соединенные с полостью тыльной части 3, выполнены в плоскости вращения и перпендикулярно радиусу вращения турбинки 8 (фиг. 3), а также расположены напротив конусообразного отражателя 4. У турбинки 8 передний конец 10 выходит наружу и выполнен с центральным и радиальным соплами 11, которые сообщены с внутренними полостями турбинки и подводящего гибкого шланга Д. На передний конец турбинки 8 установлена насадка 12, состоящая из торцевой фрезы 13, выполненной в виде усеченного конуса с расположением большего основания, снабженного режущими зубьями, в направлении разрабатываемого грунта, и реактивной головки 14 с попарно расположенными соплами 15. На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 реактивная головка 14 схематично изображена с одной парой сопел 15, выполненных перпендикулярно радиусам вращения на диаметрально противоположных концах и наклонно к плоскости вращения. При этом парно расположенные сопла 15 на одном конце диаметра направлены вперед в сторону торцевой фрезы по стрелке 1, а на другом диаметрально противоположном конце - назад в сторону отверстий тыльной части 3 моющей головки 1 по стрелке 2. Насадка 12 предназначена для измельчения торцевой фрезой 13 и размыва выходящими струями сопел 15 грунтовых отложений и образовавшихся пробок (полностью заиленных мест) в трубопроводах с наличием растительных и другого происхождения включений, а также последующего перемещения взвешенной грунтово-водяной массы назад к наклонным соплам тыльной части 3 моющей головки 1. Технологический процесс работы устройства для очистки полости трубопроводов от грунтовых отложений с наличием растительных и другого происхождения включений, а также грунтовых пробок (полностью заиленных мест в трубопроводах) происходит следующим образом. Моющую головку 1 с гибким шлангом Д вводят в трубопровод и подают моющий агент, например воду, под рабочим давлением. Последний поступает в полости турбинки 8, отверстия сопел 9, центральные и радиальные отверстия сопел 11, переднего конца 10 турбинки 8 и полость реактивной головки 14. Из центрального сопла 11, проходящего вдоль оси вращения, моющий агент выходит наружу и размывает центральную часть отложений на некоторую глубину перед передним концом 10 турбинки 8. Из отверстий сопел 15 вода истекает в виде компактных струй по направлению стрелок 1-2, а из сопел 9 по направлению 1-3. Выходящие с высокой скоростью из отверстий струи создают суммарную реактивную силу, которая приводит во вращение торцевую фрезу 13. При этом струи сопел 9 истекают в полость тыльной части 3 моющей головки 1 на конусообразный отражатель 4. Последний через успокоители 5 направляет уже использованный для вращения фрезы 13 рабочий агент к наклонным назад соплам 6. Выходящие с высокой скоростью из отверстий сопел 6 струи создают реактивную тягу для перемещения вдоль трубопровода моющей головки 1 с гибким шлангом Д. В процессе перемещения моющей головки 1 торцевая фреза 13 производит фрезерование растительных и грунтовых отложений перед насадкой 12 и направляет их к реактивной головке 14. Струи реактивной 3 8620 1 2006.10.30 головки 14 сопел 15, ориентированные вперед в сторону торцевой фрезы по стрелке 2,размывают фрезерованную стружку и смежный осадок, а струи сопел 15, ориентированные назад к тыльной части 3 по стрелке 2, доизмельчают оставшиеся фрезерованные комки и перемещают к наклонным назад соплам 6. Последние, захватывая поступающую от фрезы массу, производят размыв и зачистку грунтовых отложений на стенках внутренней поверхности трубопровода и выносят их в виде взвешенной грунтово-водной смеси(пульпы) за пределы воздействия струй в полости труб. За пределами воздействия струй 6 взвешенная водно-грунтовая масса - пульпа выходит самотеком под напором поступающей воды. Если в процессе работы на фрезу намоталась травянистая растительность или часть отложений выпадает в осадок, их выводят принудительно. Для этого гибкий шланг Д извлекают из трубопровода при подаче моющего агента. В данном случае струи из сопел 6 взвешивают и отбрасывают (транспортируют) оставшиеся отложения к выходу, а намотанные растительные и другие включения удаляют с моющей головки. Особенностью устройства является то, что вращательное движение торцевой фрезы 13 в предлагаемом устройстве осуществляется от двух струеобразователей (реактивных ступеней) - турбинки 8 и реактивной головки 14, что позволяет увеличить суммарную реактивную силу и крутящий момент фрезерования. Торцевая фреза, выполненная в виде усеченного конуса с расположением большего основания с зубьями в направлении разрабатываемого осадка, обеспечивает работу без заклинивания и с минимальным сопротивлением фрезерования, а вращение турбинки 8, размыв и зачистка грунтовых отложений на внутренней поверхности трубопровода, вынос отложений за пределы полости и создание реактивной тяги для перемещения моющей головки 1 струями сопел 6 производится последовательно одним и тем же объемом моющего агента. Последнее приводит к экономии моющего агента и уменьшению производственных простоев при доставке его к месту работы. Все это позволяет существенно повысить производительность очистки трубопровода от отложений с наличием растительных и других включений, а также значительно расширить область применения предлагаемого устройства по грунтовым условиям. Источники информации 1. А.с. СССР 1228931, МПК В 08 В 9/04, 1996. 2.4155 1, МПК В 08 В 9/04, 2001 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4