Способ промывки полых изделий

ОЮЗ СОВЕТСКИХОцидлистичЕскихЕСПУБЛИК 08 В 9/00 САНИЕ ИЗОБРЕТСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОП К АВ К 2иэобретейия: способ заключается в прокачке черезполость иэделия моющего раствора с введением в него водяйого пара. Пар подают порциями; величину которых в процессе очистки изменяют, При этом при изменении расхода пара изменяют расход подаваемого раствора. Кроме того в процессе промывки изменяют температуру моющего раствора и пара; В подаваемый пар вводят дополнительно газ с теплопроводностью меньшей, чем у пара. Вводимый гаэ лучше предварительно подогреватель, Для расширения технологических возможностей в качестве добавляемого к пару газа используют легко конденсируемый газ. 5 э.п, ф-лы,Научно-исследовахнологии организасть его утилйзации ограничивают применимость указанного способа.Наиболее близок к предложенному способ промывки полых изделий путем прокачки через полость моющего раствора с введением в него водяного пара.Известный способ предусматривает ввод паровой фазы.за счет сброса давления в перегретой жидкости. Применение перегретой жидкости при значительных размерах промываемых изделий существенно повышает энергозатраты на проведение процесса.В результате ухудшается экойомическая эффективность промывки, С другой стороны, образование паровой фазы эа счет изменения объема; заполненного моющей средой, вызывает вскипайие жидкости на ОСУДАРСТВЕН 4 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Иркутский филительского институтации производства(57) Использовайие:для промывки гидратруб и систем труб др. Промышленная чирация рабочих жидкоаппаратов, - М.;6, с. 91,92,ВКИ ПОЛЪХ ИЗДЕспособ предназначенвлических агрегатов,опроводов. Сущность Изобретение относится к моечной технике и может найти применение при промывке различных гидравлических агрегатов, труб и систем трубопроводов на предприятиях машиностроительной, хими- ческой и пищевой промышленности.Известен способ промывки полых.изделий прокачкой жидкости,Способ недостаточно эффективен вследствие малой интенсивности отрыва и выноса загрязнений.Повыситьэффективность процесса позволяет способ промывки полых изделий путем прокачки, через полость моющего раствора с введением в него газа.Значительные расходы газа при больших потребных скоростях, а также сложноЫ, 1755966всей промываемой поверхности, При значительных ее размерах существенного изменения объема промываемой системы конструктивно достичь весьма сложно, поэтому обеспечивается недостаточная степень турбулизацин моющего потока у промываемой поверхности. Кроме того, равномерность моющего воздействия не позволяет производить избирательную промывку йаиболее загрязненных участков, смещая зону эффективного моющего воздействия, что позволило бы более рационально использовать затрачиваемую на промывку энергию, В результате эффективность промывки изделий, в особенности длинномерных и габаритных, оказывается недостаточной,Целью изобретения является повышение эффективности промывки,Укаэанная цель достигается при использовании способа промывки полых изделий путем прокачки через полость моющего раствора с введением в него водяного пара, при этом пар подают порциями, величину которых изменяют. В процессе изменения подачи парэ изменяют расход подаваемого раствора. Пузыри пара турбулизуют поток, а их конденсация вызывает высокие пульсации давления и высокоскоростные микропотоки у поверхности изделия, интенсифицируя отрыв загрязнений, Изменение величины порции подаваемого газа приводит к перемещению зоны кавитационного схлопывания. При импульсном вводе пара, - когда он формируется в виде пробки, - с увеличением пробки увеличивается расстояние, проходимое ею до полной конденсации. В результате появляется возможность избирательной промывки нужной части промываемой системы; последовательного охвата максимальным очищающим воздействием всейпромываемой поверхности;При промывке длинномерных труб ввод пара следует производить периодически, причем в процессе ввода пара расход жидкости необходимо уменьшать, Периодичность следует Определять из следующего условия. После окончания ввода газа предыдущей порции весь объем промываемого трубопровода должен быть полностью заполнен жидкостью,а расход жидкости должен достичь своего максимального для данного изделия значения, При вводе последующей порции пара жидкость, содержащаяся в трубопроводе, - вследствие приобретенной ею значительной инерции, - играет роль поршня, который создает разрежение в трубопроводе и как бы всасывает подаваемый пар. Гаэосодержание потока25 30 35 будет определяться разницей объемныхрасходов жидкости - максимального и устанавливаемого при вводе пара, Неразрывность жидкости, а также разрежение,обеспечиваемое. инерционными силами, значительно расширяет зону существования парожидкостного потока. При последующей подаче жидкости, через всю эту зону пройдет фронт кавитационного схлопывания пузырьков, осуществляя силовое воздействие по отрыву частиц загрязнений, Двухфазный парожидкостный режим, - за счет турбулизации, - способствует лучшему выносу загрязнений.Чтобы обеспечить проникновение пузырей пара до конца трубопровода, на выходе целесообразно устанавливать дополнительно технологический участок грубопровода, жидкостный поршень которого обеспечивал бы достаточные растягивающие усилия навесь поток в промываемом изделии. Аналогично можно действовать и при промывке корпусных гидроагрегатов, устанавливая на выходе технологический участок трубопровода необходимой длины.Для перемещения зоны эффективного моющего воздействия при промывке длин- номерных изделий типа труб, осуществляют изменение температуры подаваемого пара. С увеличением температуры пара зона кавитационной конденсации будет расширяться, смещаясь от входа к выходу промываемого изделия, последовательно проходя всю очищаемую поверхность. Изменяя температуру моющего раствора, также можно перемещать зону кавитационной конденсации, С повышением температуры жидкости, - из-за меньшего теплообмена, - зона кавитации смещается к выходу из из О Делил,При промывке длинномерных трубопроводов, - для расширения зоны эффективного моющего воздействия, - в подаваемый пар дополнительно вводят газ с теплопро водностью меньшей, чем у пара, Это можетбыть воздух, азот или другие газы, В процессе теплообмена с жидкостью пар частично конденсируется, и на поверхности пузырька образуется теплоизолирующий слой некон денсируемого газа, который препятствуетдальнейшей конденсации и уменьщению размера пузырька. Формируется стабильный поток, который проходит по всей длине промываемого иэделия, обеспечивая высо коскоростную интенсивную очистку. Добавляемый к пару газ следует предварительно подогревать до температуры, равной или превышающей температуру пара в потоке.Этим предотвращается дополнительная конденсация пара, которая могла бы иметьместо при теплообмене с газовым наполнителем.Для расширения технологических воэ-можностей способа промывки, в качестведобавляемого к пару газа используют легкоконденсируемый газ, например углекислыйили закись азота. Можно использовать илегкокипящие жидкости, переводимые в газообразное состояние, например хладон 113 и т.д. Применение газа обеспечиваетсохранность структуры потока при еготранспортировке на значительные расстояния. В воэможность его конденсации позволяет, - за счет общего повышения давленияв системе либо за счет перекрытия потокана выходе, - обеспечить полное кавитационное схлопывание пузырей с получениембольших пульсаций давления и расхода, интенсифицирующих отрыв загрязнений. Приэтом такого рода обработку можно вестиизбирательно на заданном по длинеучасткепромываемого изделия.Представленные выше варианты реализации изобретения могут использоваться вразличных сочетаниях между собой. Этозначительно расширяет возможности способа,Предложенный способ промывки полыхиэделий позволяет значительно снизитьтемпературу моющей жидкости по сравнению с температурой кипения и значительноувеличить время жизни газовой (паровой)фазы в потоке. Паровая фаза при пониженных температурах жидкости может существовать в потоке на всем протяжении его впромываемом иэделии.Сокращаются затраты энергии, повышается интенсивность промывки, улучшается технологичность процесса, что позволяетрасширить номенклатуру промываемых изделий.Рассмотрим ряд вариантов реализациипредложенного способа.П р и м ер 1. Промывке подвергаетсякорпусной агрегат типа теплообменнйка свнутренним набором иэ трубок и ребер. Вкачестве моющей жидкости используютраствор лабомида, Промывку производят подачей жидкости то на вход иэделия,то на вйход. Начальная температура жидкости 70 С, В поток жидкости периодическивводят пар с начальной температурой130 С, При давлении промывки порция пара, поступив в агрегат - иэ-за теплообменас жидкостью, - конденсируется, При схлопывании первой каверны генерируются высокоинтенсивные пульсации давлейия йскорости. Образуются высокоскоростныевихри, обеспечивающие отрыв высокоадгезионных частиц загрязнений. Изменяя тем пературу пара от 130 вС до 180 С и повышал нагревом температуру жидкости.от 70 до 90 С, обуславливают проникновение пузырей пара в более дальние области промыва емого изделия и тем самым смещение зоныэффективного моющего воздействия, обеспечивая интенсивнуюпромывку теневых застойных зон изделия. Одновременно с повышением температурь 1, можно увеличи вать величину порции йодаваемого пара дотех пор, пока паровая каверна не будет перемещаться до самого выхода из иэделия.Затем процесс следует повторить в обратной последовательности. Способствует более качественной промывке и осуществление противотока жидкости, а также предварительная закрутка жидкости на входе в агрегат - с изменением степени закрутки и ее направления.П р и м е р 2. Рассмотрим промывку 20 длинномерных труб жидкостью Термос -2, На вход промывземрго трубопровода длиной 10 - 30 м подают водный раствор Термос, нагретый до 50 С. обеспечивают скорость жидкости порядка 25 30 мс со свободным истечением в приемную ванну.По достижении максимальной скорости, расход жидкости уменьшают вдвое и соединяют вход трубопровода с йсточником под ачи пара, температура которого 130150 С,а давление 25 кг/см Вследствие уменьшения расхода жидкости на входе в трубопровод, в столб жидкости, в нем йаходящийся и разогнанный до высокой 35 скорости обеспечивает в полости получениеопределенного -раэрежейия. Недостающий объемный расход потока компенсируется подачей пара. Растягивающие инерциойные силы потока препятствуют схлопыва нию паровых пузырей, и они проникают досамого выхода. Если в этом случае перекрыть выход, то от него ко входу пройдет волна конденсации паровых пузырей, последовательно охватывая высокоинтенсио ным моющим воздействием всюпромываемую поверхность. Если же вместо перекрытия потока на выходе, востановить первоначальный расход жидкости на входе, то такая конденсационная волна пройдет от 50 входа к выходу, пРоизведя аналогичное очищающее воздействие, Производят несколько циклов промйвки до обеспечения требуемого уровня чистоты.Пар в поток можно вводить в сконден сированном состоянии. Для этого часть моющей жидкости отводят; нагревают до температуры 150180 С в замкнутом обьеме и подают в поток при уменьшении расхода жидкости нз входе в промываемый трубопровод.1755966 Составитель В. БондарикТехред М.Моргентал Корректор А, Мотыль Редактор Заказ 3043 Тираж " Подпйсное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 П р и м е р 3. Рассмотрим промывкудлинномерных трубопроводов водным раствором Термоса, когда расход жидкостиОграничей,:В мою цую жидкость, нагретую до 50 Си направляемую в промываемое изделие,вводят пар с добавкой воздуха. Темйература пара и воздуха 150160 С, Воздух составляет 1020 объема газовой смеси,Паро-газовая фаза занимает 5080 обье ма смеси. В начальный момент иэ-за теплообмена происходит некоторая конденсацияпара, в результате чего паровые пузыри оказываются покрыты теплоиэолирующейпленкой воздуха, и дальнейшая конденсация прекращается. Поток более- менее стабилизируется, размеры пузырей неуменьшаются. Таким образом, введение паро-гаэовой фазы обеспечивает увеличениескоростипотока в изделии в 23 раза, повышая эффективность отрыва и выноса загрязйений,Если и качестве теплоиэолирующего газа использовать газ легко конденсируемый,то можно допоайгельно повысить эффективность отрыва. Так введя с паром углекислый газ, при перекрытии потока на выходеиз трубопровода,- за счет получения тидроудара, - формируют волну повышения давления, движущуюся от выхода ко входу, ПрипРохождении ударной волны происходиткавитационное схлопывание парс-газовыхпузырей с получением высокоинтенсивнцхпульсаций давления и скорости жидкости уповерхности трубопровода, В результатеэффективность отрыва загрязнений повышается. Предложенный способ промывки полыхизделий в различных своих вариантах позволяет существенно повысить эффективность промывки, сократить потребные5 расходы энергий,Способ может использоваться и дляжидкостей на неводной основе. В качествепаровой компоненты можно использовать вэтом случае легкокипящие фракции этой10 жидкости либо иные жидкости, растворимые в моющей,Формула изобретения1. Способ промывки полых изделий путем прокачки через полость моющего рас 15 твора с введением в него водяного пара, о тли ча ю щийс я тем, что,с целью повышения эффективности промывки, пар подаютпорциями, величину которых в процессеочистки изменяют, при этом в процессе под 20 ачи пара применяют расход подаваемогораствора.2, Способ по п.1, отл ича ю щи йс ятем, что температуру подаваемого пара впроцессе промывки изменяют.25 3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что температуру моющего растворав процессе промывки изменяют.4. Способпопп. 1-3, отличающийсятем, что в подаваемый пар дополнительно30 вводят газ с теплопроводностью меньшей,чем у пара.5. Способпопп.1 и 4, отличающийсятем, что добавляемый к пару гаэ предварительно нагревают,35 , Способ поп.1,4,5 отличающийсятем, что в качестве добавляемого к пару газаиспользуют легко конденсируемцй газ.