пневмоимпульсное устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов

Формула изобретения

Пневмоимпульсное устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее полый корпус, разделенный ступенчатым подвижным поршнем на входную камеру и накопительную камеру, сообщающуюся посредством сбрасывающих отверстий с окружающей средой, отличающееся тем, что в полости второй ступени поршня со стороны накопительной камеры выполнен канал сброса, причем площадь поперечного сечения канала сброса превышает площадь канала заполнения накопительной камеры во столько раз, во сколько максимальное поперечное сечение поршня превышает площадь торцовой поверхности поршня во входной камере.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке внутренней поверхности промышленных трубопроводов, перекачивающих сильно загрязненные жидкости, вплоть до пульпы.

Наиболее близким к изобретению является устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, которое содержит корпус, разделенный поршнем на входную и нагнетательную камеры, причем входная камера соединяется с источником сжатого воздуха, а нагнетательная камера сообщается с входной через кольцевой зазор между поршнем и воздухоподводящей трубкой. Поршень выполнен ступенчатым и движется под действием разности сил давления со стороны входной и нагнетательной камеры. Недостатком прототипа является то, что при неполном опорожнении нагнетательной камеры возможны ситуации, когда в полости между поршнем и корпусом сохраняется давление. В этом случае обе ступени поршня работают на открытие поршня, который постепенно открывает сбрасывающие отверстия в корпусе, создавая устойчивое равновесие между расходом поступающего и вытекающего воздуха. Работа такого устройства нестабильна и требует тонкой регулировки определяющих рабочих параметров.

Задачей данного изобретения является повышение надежности работы устройства очистки, а также его эффективности и производительности.

Поставленная задача в предлагаемом устройстве достигается тем, что в полости второй ступени поршня со стороны накопительной камеры выполнен канал сброса, причем площадь поперечного сечения канала сброса превышает площадь канала заполнения накопительной камеры во столько же раз, во сколько максимальное поперечное сечение поршня превышает площадь торцовой поверхности поршня во входной камере.

Указанные признаки не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, предлагаемое решение является новым и имеет изобретательский уровень.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо при очистке внутренней поверхности трубопроводов.

На чертеже изображено устройство очистки в положении заполнения накопительной камеры.

Устройство содержит корпус 1, разделенный поршнем 2 на входную камеру 3 и накопительную камеру 4. Рабочий газ (например воздух) подают во входную камеру 3 от источника сжатого воздуха (не показан) через подводящий канал 5. Входная камера 3 сообщена с накопительной камерой 4 через канал 6, выполненный в поршне 2. Поршень 2 выполнен ступенчатым и может перемещаться под действием разности давлений со стороны входной камеры 3 на торцовую поверхность 7, а со стороны накопительной камеры 4 на площадь поршня 2, обращенную к выходному отверстию 8 и к полости второй ступени 9. В корпусе 1 выполнены сквозные сбрасывающие отверстия 10, через которые, при открывании поршня 2, происходит выброс воздуха из накопительной камеры 4 с образованием интенсивной струи, воздействующей на обрабатываемые поверхности. В корпусе 1 выполнен канал сброса 11, через который полость 9 постоянно сообщается с атмосферой, причем площадь поперечного сечения канала 11 превышает сечение подводящего канала 6 во столько же раз, во сколько раз площадь поперечного сечения поршня 2 превышает площадь его торцовой поверхности 7.

Устройство работает следующим образом. При подаче воздуха во входную камеру 3 поршень 2 перемещается влево за счет повышенного давления на торцовую поверхность 7 и перекрывает выходное отверстие 8 из накопительной камеры 4. После этого воздух по каналу 6 в поршне 2 из входной камеры 3 поступает в накопительную камеру 4. Площадь выходного отверстия 8 на 10 - 15% больше чем площадь торцовой поверхности 7, поэтому по мере заполнения накопительной камеры 4 сила, действующая на поршень 2 по площади отверстия 8, увеличивается и, в конце концов, превосходит силу, действующую на торцовую площадь 7 поршня 2 со стороны входной камеры 3. В этот момент поршень 2 начинает перемещаться вправо и открывает отверстие 8, через которое воздух попадает в полость 9, которая образует вторую ступень поршня 2. При этом площадь воздействия и сила от давления воздуха, вытекающего из накопительной камеры 4, резко возрастают и, соответственно, возрастает скорость открывания поршня. В своем крайнем правом положении поршень 2 быстро открывает сбрасывающие отверстия 10 и происходит резкий выброс воздуха из накопительной камеры 4 в окружающую среду с образованием воздушной струи и ударной волны, которые воздействуют на очищаемую поверхность. После опорожнения накопительной камеры 4 поршень 2 под действием давления поступающего воздуха во входную камеру 3 перекрывает выходное отверстие 8 и цикл работы устройства повторяется.

В процессе выхлопа канал сброса 11 практически не участвует в работе устройства из-за малости его поперечного сечения по сравнению с площадью выходного отверстия 8. Но в процессе заполнения накопительной камеры 4, благодаря применению канала сброса 11, сила давления, действующая на поршень 2 со стороны выходного отверстия 8 и полости 9, будет заведомо меньше, чем сила давления на торцевую поверхность 7. Поршень 2 будет устойчиво перекрывать выходное отверстие 8, что повышает надежность и устойчивость работы устройства и обеспечивает в конечном счете повышение производительности и эффективности очистки.