Патент на изобретение №2184002
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБЫ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к области очистки внутренней поверхности труб от коррозии, парафина и различных нефтяных отложений бывших в эксплуатации труб в различных отраслях промышленности. Устройство содержит термогазогенератор, патрубки для соединения со шлангами для подачи воздуха, горючего и абразивного материала, полую штангу, а также сопло для выхода высокотемпературного газа. Корпус устройства выполнен изогнутым, внутри которого в соответствии с его формой установлена камера сгорания термогазогенератора с зазором относительно него, сообщенная с воздухоподводящим патрубком со стороны сопла для выхода высокотемпературного газа. На входе в камеру сгорания воздушного потока концентрично установлены завихритель и центробежная форсунка горючего, а на боковой стенке камеры сгорания установлен элемент для воспламенения горючей смеси. Выход сопла снабжен инжектором с размещенной внутри него камерой смешения, сообщенной с патрубком для подачи абразивного материала. Изобретение обеспечивает улучшение качества очистки, долговечность устройства, а также улучшение его эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к области очистки внутренней поверхности труб от коррозии, парафина и различных нефтяных отложений внутренней поверхности бывших в эксплуатации труб в различных отраслях промышленности – нефтехимической, газовой, пищевой и т.д. Известен способ газоструйной термической очистки трубопроводов от загрязнений [1] , где приведено описание устройства для осуществления способа, содержащее газогенератор, патрубки для подачи горючего и окислителя. Устройство предусматривает подачу струи продуктов сгорания в трубопровод со скоростью истечения 1500-3000 м/с, температурой 1500-2500К и коэффициентом избытка окислителя 0,3-0,9. Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает на достаточном уровне эффективность и качество очистки, кроме того, требует использования дефицитного кислорода. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для очистки внутренней поверхности трубы от отложений [2], которое можно указать в качестве прототипа. Оно включает термогазогенератор, патрубки для соединения шлангов с воздухом и горючим, полую штангу. Очистку внутренней поверхности трубы этим устройством осуществляют следующим образом. В термогазогенератор подают воздух и горючее по шлангам и производят зажигание горючей смеси от открытого пламени, после чего его вводят с помощью штанги в полость очищаемой трубы. Одновременно осуществляют вращение трубы с помощью привода вокруг своей оси и продольное перемещение термогазогенератора с помощью штанги. Термогазогенератор создает сверхзвуковую газовую струю, направленную на очищаемую поверхность под углом 45o к диаметральной плоскости. Недостатком данного устройства является трудоемкость зажигания горючей смеси, поскольку отсутствует ее подготовка в камере сгорания к зажиганию. Кроме того, низка эффективность и качество очистки. Объясняется это тем, что разрушение отложений только термогазодинамическим воздействием, а также воздействием продуктами сгорания и отделившимися частицами, у которых скорость перемещения значительно ниже, чем скорость продуктов сгорания, следовательно, и динамическое воздействие недостаточно для абразивной очистки поверхности, особенно, всевозможных каналов и раковин, образованных в результате коррозии. Задачей настоящего изобретения является создание устройства, обеспечивающего качественную очистку внутренней поверхности труб любого диаметра с различной шероховатостью и отложениями, удобного в эксплуатации, обладающего высокой надежностью в работе и долговечностью. Поставленная задача решается описываемым устройством, включающим термогазогенератор, патрубки для соединений со шлангами для подачи воздуха и горючего, полую штангу, сопло для выхода высокотемпературного газа. Новым является то, что его корпус выполнен изогнутым, внутри которого в соответствии с его формой установлена камера сгорания термогазогенератора с зазором относительно него, сообщенная с воздухоподводящим патрубком со стороны сопла для выхода высокотемпературного газа, на входе в камеру сгорания воздушного потока концентрично установлены завихритель и центробежная форсунка горючего, а на боковой стенке камеры сгорания установлен элемент для воспламенения горючей смеси, причем со стороны выхода сопла установлен инжектор, внутри которого размещена камера смешения, сообщенная с патрубком для подачи абразива. Другим отличием является также и то, что в качестве элемента для воспламенения горючей смеси использована стандартная свеча зажигания с системой охлаждения. Кроме того, внутри камеры смешения установлен абразивостойкий сменный вкладыш, а линия подвода горючей смеси снабжена клапаном электромагнитного действия, связанным электрически через пульт дистанционного управления с термопарой, установленной внутри камеры сгорания для автоматического отключения подачи горючего. Исследования патентной и научно-технической литературы, проведенные по патентному фонду института “ТатНИПИнефть”, показали, что подобная совокупность существенных отличительных признаков является новой и ранее не использовалась, что позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию “новизна” и “изобретательский уровень”. Представленные рисунки поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства в частичном продольном разрезе. На фиг.2 – то же, что и на фиг.1, общий вид устройства. Оно размещено внутри очищаемой трубы, готовое к работе. Устройство содержит изогнутый полый корпус 1 (см. фиг.1), внутри которого в соответствии с его формой с зазором 2 и соосно ему установлена трубчатая камера сгорания 3. Упомянутый зазор 2 со стороны сопла 4 для выхода высокотемпературного газа сообщен с патрубком 5, соединяемым со шлангом для подвода воздуха. На входе в камеру сгорания 3 воздушного потока концентрично установлены завихритель 6 и центробежная форсунка 7 горючего, сообщенная с патрубком 8 для подвода горючего. Для пропуска в камеру сгорания воздушного потока в ее стенках выполнена сеть радиальных каналов 9. Наличие этих радиальных каналов и завихрителя обеспечивает подготовку горючей смеси к воспламенению, благодаря которым происходит интенсивное диспергирование горючего и смешение его с воздухом. Центрирование камеры сгорания 3 и сопла 4 в полости корпуса 1 осуществляется центраторами 10 и 11. На боковой стенке камеры сгорания установлен элемент для воспламенения горючей смеси, в качестве которого может быть использована стандартная свеча зажигания 12. Последняя вмонтирована во втулку 13 со штуцером 14 для подвода охлаждающего агента, например воздуха. Герметичность установки свечи обеспечивается прокладкой 15 и накидной гайкой 16. Инжектор 17 со штуцером 18 для всасывания абразивного материала закреплен с помощью резьбового соединения к корпусу 1 и сообщен с выходом сопла 4. Фиксация камеры сгорания 3 и сопла 4 обеспечивается гайкой 19 и корпусом инжектора. Подвод горючего осуществляется через жидкостной электромагнитный клапан 20. В камере смешения 21, размещенной внутри инжектора 17, установлен сменный вкладыш 22 из абразивостойкого материала. Камера смешения внутри инжектора 17 удерживается гайкой 23. Свеча зажигания 12, электромагнитный клапан 20 и связанный с ним электрический температурный датчик 24 в виде термопары, установленной внутри камеры 3 сгорания, соединены с помощью электрических кабелей с пультом управления (Пульт управления на фиг. не изображен). Таким образом, розжиг горючей смеси, а также отключение ее подачи при прекращении процесса горения осуществляется дистанционно через пульт управления. Устройство работает следующим образом. К патрубкам 5 и 14 (см. фиг.2) подсоединяют шланги (гибкие рукава) 25 и 26, пропущенные через штангу 27, для подвода воздуха в камеру сгорания 3 и охлаждения свечи зажигания 12 соответственно, а к патрубку 18 и отводу 28 электромагнитного клапана жидкостного типа присоединяют шланги 29 и 30 для подвода абразивного материала в полость инжектора 17 и горючего в камеру сгорания 3. Соединяют электрические кабели, идущие с пульта управления через штангу, с электромагнитным клапаном 20 и свечой зажигания 12. После полной готовности устройства к работе его размещают внутри очищаемой трубы 31, как это изображено на фиг.2, на приводных роликах. Затем открывают воздушный кран примерно на 1/4 оборота и одновременно подают с пульта управления электрический ток для накаливания свечи зажигания 12. Через 8-10 секунд открывают электромагнитный клапан 20 для подачи горючего в камеру сгорания 3 через центробежную форсунку 7, где происходит воспламенение воздушно-горючей смеси. После воспламенения горючей смеси полностью открывают воздушные краны как для подачи воздуха в камеру сгорания, так и на охлаждение свечи. При нормальной работе горелки слышен сильный устойчивый звук выхода высокотемпературного газа из сопла 4. После начала устойчивого горения через патрубок 18 с помощью шланга (гибкого рукава) подают абразивный материал, например песок, и включают приводные ролики в работу, которые осуществляют вращением очищаемой трубы 31. Абразивный материал из инжекционной камеры 17 и за счет эффекта инжекции попадает в камеру смешения 21 с установленным вкладышем 22 и далее высокотемпературная струя с абразивом с большой скоростью, достигающей 1500 м/с и более, попадает на очищаемую поверхность трубы 31, где расплавляя твердые включения и другие загрязнения, превращает их в жидкое или газообразное состояние, которые уносятся этой же струей за пределы трубы. При этом сосредоточенное воздействие на очищаемую поверхность одновременно с абразивным материалом приводит к удалению загрязнений из самых труднодоступных мест, что обеспечивает высокое качество очистки до металлического блеска. Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем. Такое выполнение конструкции устройства позволяет очищать внутреннюю поверхность труб различного диаметра в широком диапазоне, увеличить срок службы кратно и работать в автоматическом режиме вплоть до отключения подачи горючего при аварийных ситуациях. Устройство на дату подачи заявки испытано в условиях промышленного производства, результаты испытаний хорошие. Источники информации 1. А.с. СССР 1697914, Мкл. 5 В 08 В 9/04, опубл. В Б.И. 46, 1991 г. 2. Патент Р. Ф. 2087214, Мкл. 6 В 08 В 9/14, опубл. В Б.И. 23, 1997 г. (прототип). Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 25.01.2008
Извещение опубликовано: 10.11.2009 БИ: 31/2009
NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.01.2010
Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010
|
||||||||||||||||||||||||||