Устройство для резки льда

 

Изобретение касается очистки акваторий ото льда. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства. Устройство содержит насос с двигателем внутреннего сгорания, скомпонованные на салазках в виде энергоблока. К насосу подсоединены всасывающий шланг с водозаборником и напорный трубопровод, соединяющий насос с теплообменником. Энергоблок с помощью шланга 8 соединен с рабочим инструментом. Последний содержит коллектор 9 с рукояткой 10 и рычагом 11 запорного клапана, а также основной трубопровод 12 и дополнительный трубопровод 13, на концах которых соответственно установлены насадки 14 и 17. На насадке 14 установлен колпак 15, фиксирующий расстояние от насадка до льда. К насадку 17 прикреплена перемычка 18 с направляющим кольцом 19, охватывающим колпак 15. Насадки 14 и 17 выполнены в виде кавитаторов, причем выходной канал насадка 14 выполнен соосным соответствующему трубопроводу, а выходной канал насадка 17 - перпендикулярным ему и расположен в плоскости перемычки 18 на уровне среза колпака 15. Разрушение льда производится струями горячей воды, насыщенной кавитационными пузырьками, истекающими из насадков 14 и 17. При этом насадок 14 проделывает вертикальное отверстие во льду, а насадок 17 - прорезь между этим отверстием и предыдущим. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ВЛ .ОЕЗИЯ

ПМL:.T. : .:,;. ДОНЬЯ

Е, Ь.,4О, i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

4Л

CO

С5

Ю

ЬР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4279448/29-15 (22) 08.07.87 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (72) А. Ф. Малеваный и А. П. Субботин (53) 627.2(088.8) (56) Патент США № 4152999, кл. 114 — 42, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Рг ЗКИ:1ЬДА (57) Изобретение касается очистки акваторий от льда. Цель изобретения — floвышение эффективности работы устройства.

Устройство содержит насос с двигателем внутреннего сгорания, скомпонованные на салазках в виде энергоблока. К насосу подсоединены всасываюший шланг с водозаборником и напорный трубопровод, соединяющий насос с теплообменником. Энергоблок с помощью шланга 8 соединен с рабочим инструментом. Последний содержит коллектор 9 с рукояткой 10 и рычагом 11 запорного клапана, а также основной

„„Я0„„1506020 A 1!

511 4 Б 02 В 15/02, В 63 В 35/12

2 трубопровод 12 и дополн>пельный трубопровод 13, на концах которых соответственно установлены насадки 14 и 7. На насадке 4 установлен колпак 15, фиксируюший расстояние от насадка до льда. К насадку 17 прикреплена перемычка 18 с направляюшим кольцом 19, охваты ваюшим колпак 15. Насадки 14 и 17 выполнены в виде кавитаторов, причем выходной канал насадка 14 выполнен соосным соответствую1цему трубопроводу, а выходной канал насадка 17 — — перпендикулярным ему и расположен в плоскости перемычки IH на уровне среза колпака 1 5. Разр пк ние льда производится струями горячей воды, насышенной кавитационными пузырьками, истекаюшими из насадков 14 и 17. Г1ри этом насадок 14 проделывает вертикальное отверстие во льду, а насадок 17 прорезь между этим отверстием и предыдушим. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.!

506020

Изобретение относится к области очистки акв ггорий от льда н мож«т быть использовано лля устройства майн, а также для очистки подводной части судов от нымороженного льда.

Целью изобретения является понын1«ние эффективности резки льда.

На фиг. 1 показан энергоблок устройства; ны фиг. 2 — рабочий инструмент для резки льда; ны фиг. 3 — выриант компоновки рабочего инструмента для подводных условий.

Устройство для резки льда содержит насос 1 с двигателем 2 внутреннего сгорания скомпонованные на салазках 3 в виде

) энергоблока. К насосу подсоединен всасывающий шланг 4 с водозаборником 5 и напорный трубопровод 6. Трубопровод 6 соединяет насос 1 с т(плообменником 7.

Энергоблок с помощьк) шланга 8 соединен с рыбочим инструментом.

Рабочий инструмент содержит кол.1«ктор

9 с рукояткой 10 и рычагом 11 з3порн()1о клыпыны, ы тыкже основной трубопровод 12 и дополнительный 13 трубопроводы. Ны конце трубопровода 12 установл«н цилиндрический насадок 14, имеющий резьбу на наружной поверхности. Н3 резьбе на«ылкы 14 установлен колпак 15, закрепленный «помощьк) контргайки 16. Ны конце тру бои ровола 13 у«1ановл«н 113«3лок 17. lx насадку 17 прикреплены перемы lk3 18 «ныпрыв IHtoIHHм кольцом 19, о х щггы в ы ю)цн м колпак 15.

Ны«,1,lkll 14 и 17 выполнены в Вил(. кавитаторов и содержат входные сужаюгц11«ся каналы 20 и 21 «оотнетственно, средние каны,tbt с цилинлриче«кими 22 и 23 и Bl>lxoлнымн расширяющимися коннч««кими

24 и 25 I;t«THxttt, Вхолные каналы 20 и 21 обоих ны«ыдков вь1полнены соо«ными соотв«т«твующим трубопроводам. Выхолной канал ны«ылкы 4 также выполнен соосным трубопроводу, ы выхолш)й канал нысылкы 17 перпендикулярен трубопроводу 3 и рысполож«н в It,l()«ko«TH II(ремычкн 18 H 1 уровне среза ко ttlak3 15.

Рабочий инструмент лля работы н подводных у«ловиях может быть дополнительно снабжен реактивным трубопроводом 26 с нысалком 27. ВыходHoc отверстие 28 насазк3 27 имеет диаметр, больший диаметра цилиндрической части 22 выходного канала насадка 14.

Устройство работает сле,lук)щим образом, Из водоема волы чер«з волозыборник 5 по всасывающему шлангу 4, опущенному tt предварит«льно проделанное отверстие во льду. Но«тупыет в насос высокого давления, 3 нз насоса по напорному трубопроиолу 6 подается в теплообм«ниик 7.

H hIx.1oII H hI««азы и 3 ли и гыт«. I H 2 но«Tx 113 IoT в т«11лообменник 7 и нагревают Ilo.I3ítt«xtóк) в него I)().tx. Из тенлообмен ника 7 Itoäoгретыя волы llo гибкому Ilt.)3Hãó 8 подаетCM Е 1)ыб()>l(>I > II II«трх х1(IITX„гл(Ill) H OTKp t>t5

4 том с помощью рычага 11 запорном клапане распределяется в коллекторе 9 на два потока — в трубопроводы 12 и !3.

В начале работы трубопровод 13 с насадком 17 отсоединяется от коллектора 9, вместо него устанавливается заглушка.

И истру мент ставится вертикально колпаком

15 на лед. Нажатием на рычаг !1 к насадку 14 под давлением подается подогретая вода. Перемещая инструмент сверху вниз, струей воды во льду прорезают первое отверстие.

Для последующей работы к коллектору 9 подсоединяется трубопровод 13 с насадком 17.

Затем насадок 17 вводится в прорезанное ранее и заполненное водой, поступившей из водоема, первое отверстие до упора колпака 15 о лед. С помощью рычага 1 включается подача к насадкам 14 и 17 воды. При поступательном перемещ«нии инструмента сверху вниз насадком 14 в() льду прорезается второе верти кальное отверстие, а насадком 17 выполняется прорезь между отверстиями. Наличие перемычки 18 между насадками препятствует перемещению инструмента, если прорезь между отверстиями по какой-либо причине не выполнена. Этим гарантируется качество резки. Следующий проход инструментом во льду выполняется аналогично. Таким образом, за каждый проход лед прорезается на определенную ширину, которая зависит от расстояния между осями трубопроводов 12 и 13. Это расстояние выбирается оптимальным, т. е. таким, чтобы скорость резки вертикального отверстия была равна скорости образования прорези между отверстиями.

Последовательными проходами инструмента во льду образуется сплошная прорезь необходимой длины и формы.

При течении воды пол давлением через насадки 14 H 17 Во Bxo3Hblx каналах 20 и 21 за счет их сужения происходит увеличение скорости потока и падение давления в нем. Наибольшая скорость потока, 3 следовательно, и наименьшее давление в нем оудет в самых узких цилиндрических частях 22 и 23 каналов этих насалков. Давление в этих сужениях уменьшается до давления насыщенных паров воды или давления, при котором начинается выделение растворенных газов. В результате в этих сужениях начинается интенсивное парообразование и выделение газов в виде паровых и газовых пузырей — начинается кавита ция.

Пырогазовые пузырьки подхватываются и переносятся потоком на некоторое расстояние, образуя при этом зону кавитации.

Размеры зоны кавитации и ее интенсивность возрастают с увеличением давления на входе в насадки.

При воздействии струи на лел, находящийся в зоне кавитации, скорость tlo1506020

Формула изобретения ды,Гл

703b тока падает, а давление возрастает, и происходит конденсация пузырьков пара. Эта конденсация происходит со значительной скоростью. Частицы воды, заполняющие полость конденсируюшегося пузырька, устремляются к его центру и в момент завершения конденсации (схлопывания пузырька) вызывают местные гидравлические удары, т. е. значительное повышение давления в отдельных точках. В результате, при интенсивной конденсации паровых пузырьков на поверхности -льда под действием гидравлических ударов и одновременно высокой температуры, развивающейся в центрах конденсации, происходит интенсивное разрушение льда. 15

Благодаря колпаку 15 формируется заполненная водой полость, в которой происходит процесс кавитации, а также выдерживается постоянным оптимальное расстояние между срезом насадка 14 и поверхностью льда, при котором разрушение 20 льда наиболее эффективно.

Зона кавитации формируется в полости колпака 15. Размеры этой зоны устанавливаются оптимальными путем осевой регулировки положения колпака 15 перед началом работы. Под давлением поступаюшей воды колпак 15 отжимается от поверхности льда. Через образующийся при этом зазор между поверхностью льда и срезом колпака 15 поток воды выходит из его по- 30 лости и, омывая его наружную поверхность, расширяет образующееся во льду отверстие, а затем вытекает в водоем.

При работе под водой рабочий инструмент оснащается реактивным трубопроводом

26, которыя компенсируется реакцией струи, вытекающей из насадка 27. Так как диаметр отверстия 28 больше диаметра цилиндрической части 22 выходного канала насадка 14, то реакция струи, вытекающей из насадка 27, больше. В результате на инструмент при работе действует суммарная сила, направленная в сторону насадка 14, прижимающая инструмент к разрушаемому льду. Этим значительно облегчаются действия водолаза, работающего с этим инструментом, особенно в условиях отсутствия опоры.

1. Устройство для резки льда, включающее гидросистему и теплообменни к для подогрева рабочего тела, соединенный гибким шлангом с рабочим инструментом, содержащим трубопровод с насадком, выходное отверстие которого соосно трубопроводу, а также колпак, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, рабочий инструмент снабжен дополнительным трубопроводом с насадком, а колпак установлен на насадке основного трубопровода с возможностью осевого перемешения, причем дополнительный трубопровод установлен параллельно основному и соединен с ним перемычкой, а выходной канал его насадка выполнен перпендикулярным оси трубопровода, расположен в плоскости перемычки на уровне среза колпака и направлен в сторону последнего.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, чтО насадки выполнены в виде кавитаторов.

1506020 (.осты витель (.. Нефе тон

Р» (ктор Б. Данко l екред И. Берег Корректор T. 1lалий

Заказ 5373 2!) Т и р аж 58() l1îäп и си ое

БН11Н(111 Государственного коми еты по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвы, Ж 35, Раушская наб., д. 4!5

Г11п>пзводственн<>-издытечьский комбинат «1!атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101