WO2017184010A1 - Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same - Google Patents

Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same Download PDF

Info

Publication number
WO2017184010A1
WO2017184010A1 PCT/RU2016/000232 RU2016000232W WO2017184010A1 WO 2017184010 A1 WO2017184010 A1 WO 2017184010A1 RU 2016000232 W RU2016000232 W RU 2016000232W WO 2017184010 A1 WO2017184010 A1 WO 2017184010A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cleaning
products
product
nozzle
aqueous solution
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000232
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич СИРОТКИН
Татьяна Александровна ВОРОНИНА
Игорь Анатольевич ПРОЧУХАН
Никита Максимович КУЗНЕЦОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр "Трубметпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр "Трубметпром" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр "Трубметпром"
Priority to CN201680084849.9A priority Critical patent/CN109070149A/en
Priority to PCT/RU2016/000232 priority patent/WO2017184010A1/en
Priority to RU2017100051A priority patent/RU2668033C1/en
Priority to EA201890284A priority patent/EA201890284A1/en
Priority to EP16899575.1A priority patent/EP3323518A4/en
Publication of WO2017184010A1 publication Critical patent/WO2017184010A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/023Cleaning the external surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022Cleaning travelling work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269Cleaning
    • B21B45/0275Cleaning devices
    • B21B45/0278Cleaning devices removing liquids
    • B21B45/0284Cleaning devices removing liquids removing lubricants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents

Definitions

  • the invention relates to the processing of rolled metal, namely to clean from technological lubricants, and can be used to clean cylindrical lengthy products, in particular pipes, wire and rods after cold rolling, drawing, before applying various types of coatings, as well as for surface finishing products.
  • state of the art namely to clean from technological lubricants, and can be used to clean cylindrical lengthy products, in particular pipes, wire and rods after cold rolling, drawing, before applying various types of coatings, as well as for surface finishing products.
  • a known method of purification from contamination which consists in the fact that the washing liquid is pre-saturated with gas below the solubility limit under normal conditions and is cleaned in a gas-liquid stream with the release of gas from the liquid by heating the product to be cleaned (A.S. USSR Ne 1030058, 15 V08BZ / 04 published on 07.23.1983).
  • gas bubbles released from the liquid turbulence the boundary layer on the surface to be cleaned, which improves the quality of cleaning.
  • the design of the device does not ensure the creation of sufficient turbulence of the flow inside the toroidal chamber, as a result of which the complete destruction and removal of any contaminants, for example difficult-to-remove process lubricants, takes place.
  • the closest analogue adopted for the prototype for the method and device is a method for cleaning a long cylindrical product, implemented using a device in which the product is passed through a toroidal chamber with an outlet nozzle into which a rotating stream of washing liquid is supplied, compressed air is added and turbulence of the stream is created in the outlet nozzle by applying annular grooves on its inner 5 surface (RF patent N ° 2355484, V08VZ / 02, V05V1 / 02, published on July 27, 2008).
  • the problem solved by the claimed group of inventions is to create hydrodynamic and surface cavitation
  • the technical result of the claimed group of the invention is to increase the efficiency and quality of cleaning.
  • a detergent in an amount of not more than 1.0% is added to the aqueous solution, and compressed air is supplied in an amount of not more than 10% of the volume of 25 washing aqueous solution.
  • the output nozzle is made with channels, the longitudinal axis of which is located tangentially to the surface of the product.
  • the device is additionally equipped with at least two similar toroidal chambers for washing and drying products.
  • FIG. 1 is a sectional device for implementing the method
  • FIG. 2 camera with the processed product
  • Fig. 3 - shows a section aa in fig. 2 - the inner surface of the nozzle and in FIG. 4 - the passage of the processed product through the chamber cleaning, washing and drying.
  • 1 - toroidal chamber 2 - nozzle for supplying a washing aqueous solution; 3 - nozzle for supplying compressed air; 4 - output nozzle with channels; 5 - channels; 6 - long product; 7 - flushing chamber; 8 - drying chamber; 9 - aqueous solution; 10 - water; 11 - compressed air
  • a device for implementing the cleaning method comprises three series-mounted toroidal chambers: a cleaning chamber (1), a washing chamber (7), and a drying chamber (8).
  • a cleaning chamber (1) In each toroidal chamber (1, 7.8) two input tangential nozzles (2.3) are made.
  • the nozzle (2) is designed to supply a washing aqueous solution, and the nozzle (3) is designed to supply compressed air
  • output 5 nozzle (4) is coaxially located in each toroidal chamber (1, 7.8).
  • the output nozzle (4) is made in the form of a cylindrical sleeve, pressed into the side surface of the toroidal chamber housing.
  • the sleeve has an opening for passing the pipe.
  • channels (5) are made, the longitudinal axes of which are located tangentially to the surface of the long article (6).
  • two to ten channels (5) can be made with a cross-sectional diameter of each 0.5 -2.0 mm.
  • the long article (6) is pulled through the cleaning chamber (1) in the direction of the arrow V Tp .
  • the product (6) enters the washing chamber (7) and the drying chamber (8).
  • a washing aqueous solution (9) is supplied to the toroidal chamber (1) through the nozzle (2), and compressed air is supplied through the nozzle (3), which swirls into a vortex stream to form a gas-liquid stream jet,
  • the movement of the gas-liquid flow inside the toroidal chamber (1) is turbulent in nature, due to a change in the pressure of the aqueous solution (9), a pulsating gas-liquid flow is formed, changing its speed as it moves in the chamber (1) and through the outlet nozzle (4) and creates
  • Ripple is caused by the use of a pulsed solution flow, for example, using a controlled pumping system. Inside the chamber, due to the pulsation of the gas-liquid flow, its velocity changes, and therefore, the pressure of the gas-liquid flow changes.
  • the bubbles change their size, and at the exit from the nozzle (4) through the channels (5) in the zone of a sharp decrease in pressure, the bubbles burst and destroy a strong layer of impurities on the surface of a long product (6), then wash the product with water (10) and drying
  • the use of detergent in the working solution in an amount of not more than 1, 0% can reduce the aggressiveness and environmental harmfulness of the process and create a low-waste, environmentally friendly technology with high quality cleaning.
  • the implementation of the output nozzle with channels, the longitudinal axes of which are located tangentially to the surface of the product, provides the creation of additional cavitation in the surface layer of the gas-liquid flow on the workpiece, allows you to intensify the cleaning process and improve its quality.
  • the most optimal is the implementation of two to ten channels with a cross-sectional diameter of each 0.5-2.0 mm, the ratio of Si between the cross-sectional areas of the inner surface of the output nozzle 35 and the cylindrical product to the total area S2 of the cross-sections of the channels the nozzle must satisfy the condition -> 10, due to which, due to the intensive absorption of air through the channels and increased turbulence of the gas-liquid flow, additional centers of surface cavitation arise.
  • Running in the outlet nozzle (4) less than two channels (5) creates insufficient cavitation, and performing more than ten channels (5) leads to leaks of the washing solution, which reduces the efficiency and quality of cleaning.
  • the cleaning method and device were tested when removing technological lubricants, for example, castrol, chloroparaffin, blazomil, blazokut, used on cold rolling mills in the production of cold rolled stainless pipes with a diameter of 6 + 30 mm and which are the most difficult to remove lubricants, in particular for cleaning the outer surface of stainless pipes with a diameter of 10 mm.
  • technological lubricants for example, castrol, chloroparaffin, blazomil, blazokut
  • a device was used, in the output nozzle of which, in particular, four channels with a diameter of 1 mm were made, the longitudinal axes of which are located tangentially to the pipe surface.
  • the cross-sectional area of Si was 35 mm 2
  • the tests used a washing aqueous solution with a content of, for example, 0.5% Flotter, the pressure of the washing solution 5-10 atm., The pressure of compressed air 2 atm., The gap between the pipe being cleaned and the inner surface of the nozzle was 1 mm.
  • the surface of the products After cleaning the outer surface of the pipes from technological lubricants on the surface of the products there are no residual contaminants, traces and stains from water after washing, the surface of the products meets the requirements for the surface condition of critical products.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

The inventions relate to the processing of rolled metal products, and specifically to cleaning-away process lubricants, and may be used in the cleaning of long-dimensional products (pipes, wire, rods) following cold rolling and drawing, and before applying various types of coatings, and also for finishing the surfaces of products. In a method for cleaning cylindrical long-dimensional products, said products are passed through a toroidal chamber having an outlet nozzle. A rotating flow of aqueous washing solution and compressed air are fed into the chamber via inlet nozzles, creating turbulence in a gas-liquid flow in the outlet nozzle, wherein the pressure of the flow of aqueous solution is changed from 20 atmospheres to 1 atmosphere in order to form a pulsating gas-liquid flow which is fed as a counter-current toward a product. Following cleaning, products are rinsed with water and dried using compressed air in similar toroidal chambers, with each medium being fed as a counter-current toward the product. A cleaning device contains a toroidal chamber with two tangential inlet nozzles and a coaxially-disposed outlet nozzle. Between two and ten channels are provided in the outlet nozzle, the longitudinal axes of which are disposed tangentially to the surface of a product. The use of the inventions generates hydrodynamic and surface cavitation, and increases the effectiveness and quality of cleaning.

Description

Способ очистки цилиндрических длинномерных изделий и устройство для его осуществления  The method of cleaning cylindrical lengthy products and device for its implementation
Область техники, к которой относится группа изобретений FIELD OF THE INVENTION
5 Изобретение относится к обработке металлопроката, а именно к очистке от технологических смазок, и может быть использовано при очистке цилиндрических длинномерных изделий, в частности труб, проволоки и прутков после холодной прокатки, волочения, перед нанесением различных видов покрытий, а также для финишной обработки поверхности изделий. ю Уровень техники 5 The invention relates to the processing of rolled metal, namely to clean from technological lubricants, and can be used to clean cylindrical lengthy products, in particular pipes, wire and rods after cold rolling, drawing, before applying various types of coatings, as well as for surface finishing products. state of the art
Известен способ очистки от загрязнений, заключающийся в том, что моющую жидкость предварительно насыщают газом ниже предела растворимости при нормальных условиях и ведут очистку в газожидкостном потоке с выделением газа из жидкости путем нагрева очищаемого изделия (а. с. СССР Ne 1030058, 15 В08ВЗ/04, опубл. 23.07.1983). При таком способе выделяющиеся из жидкости пузыри газа турбулизируют пограничный слой на очищаемой поверхности, что повышает качество очистки. A known method of purification from contamination, which consists in the fact that the washing liquid is pre-saturated with gas below the solubility limit under normal conditions and is cleaned in a gas-liquid stream with the release of gas from the liquid by heating the product to be cleaned (A.S. USSR Ne 1030058, 15 V08BZ / 04 published on 07.23.1983). With this method, gas bubbles released from the liquid turbulence the boundary layer on the surface to be cleaned, which improves the quality of cleaning.
Недостатком способа является необходимость предварительного подогрева изделия, что не всегда возможно по техническим и технологическим 20 причинам, а также экономически нецелесообразно. При этом снижается качество очищаемой поверхности с возможным образованием окисной пленки.  The disadvantage of this method is the need for preheating the product, which is not always possible for technical and technological 20 reasons, as well as economically impractical. This reduces the quality of the surface being cleaned with the possible formation of an oxide film.
Известна очистка от загрязнений длинномерных цилиндрических изделий, при которой изделие пропускают через устройство тороидальной кольцевой камеры с соплами, в которую подают вращающийся поток моющей жидкости и 25 создают турбулентность потока в сопле, выполненном с кольцевыми выступами и впадинами на внутренней поверхности (а. с. СССР Ne 1276686, C23G 3/04, C25D 19/00, опубл. 15.12.1986).  It is known to clean contaminants of long cylindrical products, in which the product is passed through a toroidal annular chamber with nozzles, into which a rotating flow of washing liquid is supplied, and 25 creates turbulence in the nozzle made with annular protrusions and depressions on the inner surface (A.S. USSR Ne 1276686, C23G 3/04, C25D 19/00, publ. 15.12.1986).
Конструкция устройства не обеспечивает создания достаточной турбулентности потока внутри тороидальной камеры, вследствие чего не зо происходит полного разрушения и удаления любых загрязнений, например трудноудаляемых технологических смазок.  The design of the device does not ensure the creation of sufficient turbulence of the flow inside the toroidal chamber, as a result of which the complete destruction and removal of any contaminants, for example difficult-to-remove process lubricants, takes place.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип для способа и устройства, является способ очистки длинномерного цилиндрического изделия, реализуемый с помощью устройства, при котором изделие пропускают через тороидальную камеру с выходным соплом, в которую подают вращающийся поток моющей жидкости, добавляют сжатый воздух и создают турбулентность потока в выходном сопле путем применения кольцевых канавок на его внутренней 5 поверхности (патент РФ N° 2355484, В08ВЗ/02, В05В1/02, опубл. 27.07.2008). The closest analogue adopted for the prototype for the method and device is a method for cleaning a long cylindrical product, implemented using a device in which the product is passed through a toroidal chamber with an outlet nozzle into which a rotating stream of washing liquid is supplied, compressed air is added and turbulence of the stream is created in the outlet nozzle by applying annular grooves on its inner 5 surface (RF patent N ° 2355484, V08VZ / 02, V05V1 / 02, published on July 27, 2008).
Недостатками способа и устройства является низкая эффективность процесса очистки от трудноудаляемых загрязнений - технологических смазок, ввиду значительного объема подаваемого газа, что приводит к необходимости отделять его избыток и затрудняет процесс очистки. ю Сущность заявленной группы изобретений  The disadvantages of the method and device is the low efficiency of the cleaning process from difficult to remove contaminants - technological lubricants, due to the significant amount of gas supplied, which leads to the need to separate its excess and complicates the cleaning process. The essence of the claimed group of inventions
Задача, решаемая заявленной группой изобретений, заключается в создании гидродинамической и поверхностной кавитаций, The problem solved by the claimed group of inventions is to create hydrodynamic and surface cavitation,
Технический результат заявленной группы изобретения заключается в повышении эффективности и качества очистки.  The technical result of the claimed group of the invention is to increase the efficiency and quality of cleaning.
15 Поставленная задача решается за счет того, что в способе очистки цилиндрических длинномерных изделий, при котором изделия пропускают через тороидальную камеру с выходным соплом, в которую подают вращающийся поток моющего водного раствора и сжатый воздух и создают в выходном сопле турбулентность газожидкостного потока, согласно изобретению, изменяют 20 давление потока водного раствора от 20 до 1 атмосферы для образования пульсирующего газожидкостного потока, при этом газожидкостный поток подают навстречу изделию. 15 The problem is solved due to the fact that in the method of cleaning cylindrical lengthy products, in which the products are passed through a toroidal chamber with an outlet nozzle, into which a rotating stream of a washing aqueous solution and compressed air are supplied and turbulence of a gas-liquid stream is created in the outlet nozzle, according to the invention, 20, the pressure of the aqueous solution flow is changed from 20 to 1 atmosphere to form a pulsating gas-liquid flow, while the gas-liquid flow is fed towards the product.
Кроме того, в водный раствор добавляют моющее вещество в количестве не более 1 ,0%, а сжатый воздух подают в количестве не более 10% от объема 25 моющего водного раствора.  In addition, a detergent in an amount of not more than 1.0% is added to the aqueous solution, and compressed air is supplied in an amount of not more than 10% of the volume of 25 washing aqueous solution.
После очистки изделий моющим водным раствором проводят их промывку водой и сушку сжатым воздухом в тороидальных камерах с выходными соплами, причем каждую используемую среду подают из сопла противотоком навстречу изделию.  After cleaning the products with a washing aqueous solution, they are washed with water and dried with compressed air in toroidal chambers with outlet nozzles, and each medium used is supplied from the nozzle countercurrently towards the product.
зо Поставленная задача решается также за счет того, что в устройстве для очистки цилиндрических длинномерных изделий, содержащем тороидальную камеру, выполненную с двумя входными тангенциальными соплами и расположенным коаксиально выходным соплом, согласно изобретению, выходное сопло выполнено с каналами, продольные оси которых расположены тангенциально к поверхности изделия. The task is also solved due to the fact that in a device for cleaning cylindrical lengthy products containing a toroidal chamber made with two inlet tangential nozzles and a coaxial outlet nozzle, according to the invention, the output nozzle is made with channels, the longitudinal axis of which is located tangentially to the surface of the product.
Кроме того, в выходном сопле выполнено от двух до десяти каналов диаметром поперечного сечения каждый 0,5-^-2,0 мм, при этом отношение Si между площадями поперечных сечений внутренней поверхности сопла и цилиндрического изделия к суммарной площади S2 поперечных сечений каналов  In addition, from two to ten channels with a cross-sectional diameter of each 0.5 - ^ - 2.0 mm are made in the outlet nozzle, the ratio Si between the cross-sectional areas of the inner surface of the nozzle and the cylindrical product to the total area S2 of the cross-sections of the channels
с  from
удовлетворяет следующему условию: — > 10, устройство дополнительно снабжено по меньшей мере двумя аналогичными тороидальными камерами для промывки и сушки изделий. satisfies the following condition: -> 10, the device is additionally equipped with at least two similar toroidal chambers for washing and drying products.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
Детали, признаки, а также преимущества заявленной группы изобретений следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленных технических решений, объединенных единым изобретательским замыслом, с использованием чертежей, на которых показано: Details, features, and also advantages of the claimed group of inventions follow from the following description of the implementation options of the claimed technical solutions, united by a single inventive concept, using the drawings, which show:
Фиг. 1 -устройство в разрезе для реализации способа FIG. 1 is a sectional device for implementing the method
Фиг. 2 - камера с обрабатываемым изделием FIG. 2 - camera with the processed product
Фиг.З - показан разрез А-А на фиг. 2 - внутренняя поверхность сопла и на фиг. 4 - прохождение обрабатываемого изделия через камеры очистки, промывки и сушки. Fig. 3 - shows a section aa in fig. 2 - the inner surface of the nozzle and in FIG. 4 - the passage of the processed product through the chamber cleaning, washing and drying.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции: In the figures, the numbers indicate the following positions:
1 - тороидальная камера; 2 - сопло для подачи моющего водного раствора; 3 - сопло для подачи сжатого воздуха; 4 - выходное сопло с каналами; 5 - каналы; 6 - длинномерное изделие; 7 - камера промывки; 8 - камера сушки; 9 - водный раствор; 10 - вода; 11 - сжатый воздух 1 - toroidal chamber; 2 - nozzle for supplying a washing aqueous solution; 3 - nozzle for supplying compressed air; 4 - output nozzle with channels; 5 - channels; 6 - long product; 7 - flushing chamber; 8 - drying chamber; 9 - aqueous solution; 10 - water; 11 - compressed air
Раскрытие заявленной группы изобретений Disclosure of the claimed group of inventions
Устройство для реализации способа очистки содержит три последовательно установленные тороидальные камеры: камера очистки (1), камера промывки (7), камера сушки (8). В каждой тороидальной камере (1 ,7,8) выполнены два входных тангенциальных сопла (2,3). Сопло (2) предназначено для подачи моющего водного раствора, а сопло (3) предназначено для подачи сжатого воздуха A device for implementing the cleaning method comprises three series-mounted toroidal chambers: a cleaning chamber (1), a washing chamber (7), and a drying chamber (8). In each toroidal chamber (1, 7.8) two input tangential nozzles (2.3) are made. The nozzle (2) is designed to supply a washing aqueous solution, and the nozzle (3) is designed to supply compressed air
В каждой тороидальной камере (1 ,7,8) коаксиально расположено выходное 5 сопло (4). Выходное сопло (4) выполнено в виде цилиндрической втулки, запрессованной в боковую поверхность корпуса тороидальной камеры. Втулка имеет отверстие для пропускания трубы.  In each toroidal chamber (1, 7.8), output 5 nozzle (4) is coaxially located. The output nozzle (4) is made in the form of a cylindrical sleeve, pressed into the side surface of the toroidal chamber housing. The sleeve has an opening for passing the pipe.
В выходном сопле (4) выполнены каналы (5), продольные оси которых расположены тангенциально к поверхности длинномерного изделия (6). В ю выходном сопле (4) может быть выполнено от двух до десяти каналов (5) диаметром поперечного сечения каждый 0,5 -2,0 мм.  In the output nozzle (4), channels (5) are made, the longitudinal axes of which are located tangentially to the surface of the long article (6). In the th output nozzle (4), two to ten channels (5) can be made with a cross-sectional diameter of each 0.5 -2.0 mm.
Отношение Si между площадями поперечных сечений внутренней поверхности сопла (4) и цилиндрического изделия (6) к суммарной площади S2 поперечных сечений каналов (5) удовлетворяет следующему условию:— > 10.  The ratio of Si between the cross-sectional areas of the inner surface of the nozzle (4) and the cylindrical product (6) to the total area S2 of the cross-sections of the channels (5) satisfies the following condition: -> 10.
15 Длинномерное изделие (6) протягивают через камеру очистки (1) в направлении, указанном стрелкой VTp. Изделие (6) после очистки поступает в камеру промывки (7) и камеру сушки (8). В тороидальную камеру (1 ) подают через сопло (2) моющий водный раствор (9), а через сопло (3) - сжатый воздух, который закручивается в вихревой поток с образованием струи газожидкостного потока,15 The long article (6) is pulled through the cleaning chamber (1) in the direction of the arrow V Tp . After cleaning, the product (6) enters the washing chamber (7) and the drying chamber (8). A washing aqueous solution (9) is supplied to the toroidal chamber (1) through the nozzle (2), and compressed air is supplied through the nozzle (3), which swirls into a vortex stream to form a gas-liquid stream jet,
20 содержащей воздушные пузырьки диаметром несколько микрон. 20 containing air bubbles several microns in diameter.
Движение газожидкостного потока внутри тороидальной камеры (1) имеет турбулентный характер, в связи с изменением давления водного раствора (9) образуется пульсирующий газожидкостный поток, меняющий свою скорость по мере движения в камере (1) и по выходному соплу (4) и создающего The movement of the gas-liquid flow inside the toroidal chamber (1) is turbulent in nature, due to a change in the pressure of the aqueous solution (9), a pulsating gas-liquid flow is formed, changing its speed as it moves in the chamber (1) and through the outlet nozzle (4) and creates
25 гидродинамическую кавитацию, а также поверхностную кавитацию за счет всасывания воздуха в газожидкостный поток через каналы (5). Пульсация вызывается применением импульсной подачи раствора, например, с помощью управляемой насосной системы. Внутри камеры вследствие пульсации газожидкостного потока изменяется его скорость, а следовательно, изменяется зо давление газожидкостного потока. 25 hydrodynamic cavitation, as well as surface cavitation due to the absorption of air into the gas-liquid flow through channels (5). Ripple is caused by the use of a pulsed solution flow, for example, using a controlled pumping system. Inside the chamber, due to the pulsation of the gas-liquid flow, its velocity changes, and therefore, the pressure of the gas-liquid flow changes.
При изменении давления пузырьки меняют свой размер, а на выходе из сопла (4) через каналы (5) в зоне резкого снижения давления, пузырьки разрываются и разрушают прочный слой загрязнений на поверхности длинномерного изделия (6), затем следуют промывка изделия водой (10) и сушка When the pressure changes, the bubbles change their size, and at the exit from the nozzle (4) through the channels (5) in the zone of a sharp decrease in pressure, the bubbles burst and destroy a strong layer of impurities on the surface of a long product (6), then wash the product with water (10) and drying
35 сжатым воздухом (1 1 ) в тороидальных камерах (7) и (8), соответственно. При изменении давления потока водного раствора в интервале от 20 до 1 атмосферы с образованием пульсирующего газожидкостного потока на поверхности изделия в тороидальной камере обеспечивается создание эффекта гидродинамической кавитации, происходит интенсификация процесса очистки за35 with compressed air (1 1) in toroidal chambers (7) and (8), respectively. When the pressure of the aqueous solution flow changes in the range from 20 to 1 atmosphere with the formation of a pulsating gas-liquid flow on the surface of the product in a toroidal chamber, the effect of hydrodynamic cavitation is created, and the cleaning process intensifies during
5 счет изменения скорости движения газожидкостного потока, благодаря чему пузырьки меняют свой размер, а на выходе из сопла (4) в зоне резкого снижения давления возникает эффект кавитации, пузырьки разрываются и разрушают прочный слой загрязнений на поверхности изделия. При этом подача газожидкостного потока противотоком навстречу обрабатываемому изделию (6) ю усиливает кавитацию за счет гидравлического сопротивления в струе потока. 5 due to changes in the velocity of gas-liquid flow, due to which the bubbles change their size, and at the exit of the nozzle (4) in the zone of a sharp decrease in pressure, a cavitation effect occurs, the bubbles burst and destroy a durable layer of dirt on the surface of the product. In this case, the supply of a gas-liquid flow countercurrently towards the workpiece (6) increases the cavitation due to the hydraulic resistance in the stream stream.
Использование моющего вещества в рабочем растворе в количестве не более 1 ,0% позволяет снизить агрессивность и экологическую вредность процесса и создать малоотходную, экологически безопасную технологию при высоком качестве очистки. Применение сжатого воздуха в количестве не более 10% от The use of detergent in the working solution in an amount of not more than 1, 0% can reduce the aggressiveness and environmental harmfulness of the process and create a low-waste, environmentally friendly technology with high quality cleaning. The use of compressed air in an amount of not more than 10% of
15 объема моющего водного раствора является оптимальным и достаточным для создания гидродинамической кавитации, способной обеспечить разрушение и удаление любых загрязнений. Повышение же концентрации сжатого воздуха более 10% затрудняет возникновение гидродинамической кавитации из-за избытка газа, снижает эффективность и экономичность процесса очистки. 15 volumes of a washing aqueous solution is optimal and sufficient to create hydrodynamic cavitation that can ensure the destruction and removal of any contaminants. An increase in the concentration of compressed air by more than 10% complicates the occurrence of hydrodynamic cavitation due to excess gas, and reduces the efficiency and economy of the cleaning process.
20 После очистки изделий (6) моющим водным раствором для удаления его остатков осуществляют промывку водой в тороидальной камере с подачей воды из выходного сопла противотоком навстречу обрабатываемому изделию, что способствует интенсификации процесса, повышению его эффективности и улучшению качества очистки за счет создания эффектов гидродинамической и 20 After cleaning the products (6) with a washing aqueous solution to remove its residues, rinse with water in a toroidal chamber with water supply from the outlet nozzle countercurrent to the workpiece, which helps to intensify the process, increase its efficiency and improve the quality of cleaning due to the creation of hydrodynamic and
25 поверхностной кавитации. После промывки водой проводят сушку изделия сжатым воздухом. 25 surface cavitation. After washing with water, the product is dried with compressed air.
Выполнение выходного сопла с каналами, продольные оси которых расположены тангенциально к поверхности изделия, обеспечивает создание дополнительной кавитации в поверхностном слое газожидкостного потока на зо обрабатываемом изделии, позволяет интенсифицировать процесс очистки и повысить его качество.  The implementation of the output nozzle with channels, the longitudinal axes of which are located tangentially to the surface of the product, provides the creation of additional cavitation in the surface layer of the gas-liquid flow on the workpiece, allows you to intensify the cleaning process and improve its quality.
Наиболее оптимальным является выполнение от двух до десяти каналов диаметром поперечного сечения каждый 0,5-2,0 мм, при этом отношение Si между площадями поперечных сечений внутренней поверхности выходного сопла 35 и цилиндрического изделия к суммарной площади S2 поперечных сечений каналов сопла должно удовлетворять условию — > 10, благодаря чему за счет интенсивного всасывания воздуха через каналы и увеличения турбулентности газожидкостного потока возникают дополнительные центры поверхностной кавитации. The most optimal is the implementation of two to ten channels with a cross-sectional diameter of each 0.5-2.0 mm, the ratio of Si between the cross-sectional areas of the inner surface of the output nozzle 35 and the cylindrical product to the total area S2 of the cross-sections of the channels the nozzle must satisfy the condition -> 10, due to which, due to the intensive absorption of air through the channels and increased turbulence of the gas-liquid flow, additional centers of surface cavitation arise.
Выполнение в выходном сопле (4) менее двух каналов (5) создает недостаточную кавитацию, а выполнение более десяти каналов (5) приводит к утечкам моющего раствора, что снижает эффективность и качество очистки.  Running in the outlet nozzle (4) less than two channels (5) creates insufficient cavitation, and performing more than ten channels (5) leads to leaks of the washing solution, which reduces the efficiency and quality of cleaning.
Экспериментально установлено, что выполнение каналов (5) диаметром  It was experimentally established that the implementation of the channels (5) with a diameter
с  from
менее 0,5 и более 2 мм, а также при отношении — < 10 происходит снижение всасывания воздуха в газожидкостный поток через каналы, не обеспечивается достаточная кавитация, что также снижает эффективность и качество очистки. less than 0.5 and more than 2 mm, and also with a ratio of - <10, there is a decrease in air absorption into the gas-liquid flow through the channels, sufficient cavitation is not provided, which also reduces the efficiency and quality of cleaning.
Пример:  Example:
Способ и устройство очистки были опробованы при удалении технологических смазок, например, кастрола, хлорпарафина, блазомила, блазокута, применяемых на станах холодной прокатки при производстве холоднокатаных нержавеющих труб диаметром 6+30 мм и являющихся самыми трудноудаляемыми смазками, в частности для очистки наружной поверхности нержавеющих труб диаметром 10 мм.  The cleaning method and device were tested when removing technological lubricants, for example, castrol, chloroparaffin, blazomil, blazokut, used on cold rolling mills in the production of cold rolled stainless pipes with a diameter of 6 + 30 mm and which are the most difficult to remove lubricants, in particular for cleaning the outer surface of stainless pipes with a diameter of 10 mm.
Использовали устройство, в выходном сопле которого было выполнено, в частности, четыре канала диаметром 1 мм, продольные оси которых расположены тангенциально к поверхности трубы. Площадь сечения Si составляла 35 мм2, а суммарная площадь поперечных сечений каналов S2 составляла 3,14 мм2, при этом— = 11,15 . A device was used, in the output nozzle of which, in particular, four channels with a diameter of 1 mm were made, the longitudinal axes of which are located tangentially to the pipe surface. The cross-sectional area of Si was 35 mm 2 , and the total cross-sectional area of the channels S 2 was 3.14 mm 2 , with = 11.15.
S2  S2
В испытаниях использовали моющий водный раствор с содержанием, например, 0,5% средства «Флоттер», давление моющего раствора 5-10 атм., давление сжатого воздуха - 2 атм., зазор между очищаемой трубой и внутренней поверхностью сопла составлял 1 мм.  The tests used a washing aqueous solution with a content of, for example, 0.5% Flotter, the pressure of the washing solution 5-10 atm., The pressure of compressed air 2 atm., The gap between the pipe being cleaned and the inner surface of the nozzle was 1 mm.
После проведения очистки наружной поверхности труб от технологических смазок на поверхности изделий отсутствуют остаточные загрязнения, следы и пятна от воды после промывки, поверхность изделий соответствует предъявляемым требованиям к состоянию поверхности изделий ответственного назначения.  After cleaning the outer surface of the pipes from technological lubricants on the surface of the products there are no residual contaminants, traces and stains from water after washing, the surface of the products meets the requirements for the surface condition of critical products.
По ранее применяемой технологии удаление таких смазок осуществляли, в частности путем пакетного обезжиривания труб в ваннах с горячими щелочными растворами высокой концентрации или органическими растворителями с последующей пакетной промывкой труб в горячей воде и сушкой на воздухе либо протиранием мягким материалом, что не обеспечивало высокого качества очистки, при этом данная технология является энерго- и ресурсозатратной и экологически вредной. According to the previously used technology, the removal of such lubricants was carried out, in particular by batch degreasing of pipes in baths with hot alkaline high concentration solutions or organic solvents followed by batch washing of pipes in hot water and drying in air or wiping with soft material, which did not provide high quality cleaning, while this technology is energy and resource-consuming and environmentally harmful.
Применение предлагаемого способа очистки цилиндрических длинномерных изделий и устройства позволяет:  The application of the proposed method for cleaning cylindrical lengthy products and devices allows you to:
• обеспечить создание гидродинамической и поверхностной кавитации, • ensure the creation of hydrodynamic and surface cavitation,
• снизить концентрацию моющего вещества в растворах до 1% и менее и повысить экологическую безопасность, • reduce the concentration of detergent in solutions to 1% or less and increase environmental safety,
• повысить качество очистки изделий за счет исключения остаточных загрязнений,  • improve the quality of cleaning products by eliminating residual pollution,
• снизить затраты электроэнергии в 35-5-40 раз за счет использования моющих растворов без нагревания,  • reduce energy costs by 35-5-40 times due to the use of washing solutions without heating,
• удалять технологические смазки независимо от их природы и состава, • remove process lubricants regardless of their nature and composition,
• снизить себестоимость выпускаемой продукции. • reduce the cost of production.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ очистки цилиндрических длинномерных изделий, при котором изделия пропускают через тороидальную камеру с выходным соплом, в которую 1. A method of cleaning cylindrical lengthy products, in which the products are passed through a toroidal chamber with an outlet nozzle into which
5 подают вращающийся поток моющего водного раствора и сжатый воздух и создают в выходном сопле турбулентность газожидкостного потока, отличающийся тем, что изменяют давление потока водного раствора от 20 до 1 атмосферы для образования пульсирующего газожидкостного потока, при этом газожидкостный поток подают противотоком навстречу изделию. 5 supply a rotating flow of a washing aqueous solution and compressed air and create gas-liquid flow turbulence in the outlet nozzle, characterized in that the pressure of the aqueous solution is changed from 20 to 1 atmosphere to form a pulsating gas-liquid flow, while the gas-liquid flow is supplied countercurrently towards the product.
юYu
2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что в водный раствор добавляют моющее вещество в количестве не более 1 ,0%, а сжатый воздух подают в количестве не более 10% от объема моющего водного раствора. 2. The method according to p. 1, characterized in that the detergent is added to the aqueous solution in an amount of not more than 1, 0%, and compressed air is supplied in an amount of not more than 10% of the volume of the washing aqueous solution.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что после очистки изделий моющим водным раствором проводят их промывку водой и сушку сжатым 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that after cleaning the products with a washing aqueous solution, they are washed with water and dried with compressed
15 воздухом в тороидальных камерах с выходными соплами, причем каждую используемую среду подают из сопла противотоком навстречу изделию. 15 by air in toroidal chambers with outlet nozzles, each medium used being supplied from the nozzle countercurrently towards the product.
4. Устройство для очистки цилиндрических длинномерных изделий, содержащее тороидальную камеру, выполненную с двумя входными тангенциальными соплами и расположенным коаксиально выходным соплом, 4. A device for cleaning cylindrical lengthy products containing a toroidal chamber made with two input tangential nozzles and located coaxially output nozzle,
20 отличающееся тем, что выходное сопло выполнено с каналами, продольные оси которых расположены тангенциально к поверхности изделия. 20 characterized in that the output nozzle is made with channels, the longitudinal axes of which are located tangentially to the surface of the product.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в выходном сопле выполнено от двух до десяти каналов диаметром поперечного сечения каждый 0,5 2,0 мм, при этом отношение Sf между площадями поперечных сечений5. The device according to claim 4, characterized in that from two to ten channels with a cross-sectional diameter of each 0.5 to 2.0 mm are made in the output nozzle, wherein the ratio S f between the cross-sectional areas
25 внутренней поверхности сопла и цилиндрического изделия к суммарной площади 25 of the inner surface of the nozzle and the cylindrical product to the total area
с  from
S2 поперечных сечений каналов удовлетворяет следующему условию: -г > 10.  S2 channel cross sections satisfies the following condition: -r> 10.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено по меньшей мере двумя последовательно установленными аналогичными тороидальными камерами для промывки и сушки изделий. 6. The device according to claim 4, characterized in that it is additionally equipped with at least two consecutively installed similar toroidal chambers for washing and drying products.
зо zo
PCT/RU2016/000232 2016-04-21 2016-04-21 Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same WO2017184010A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680084849.9A CN109070149A (en) 2016-04-21 2016-04-21 The cleaning method and its implementing device of cylindrical long sized products
PCT/RU2016/000232 WO2017184010A1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same
RU2017100051A RU2668033C1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for cleaning cylindrical long products and device for its implementation
EA201890284A EA201890284A1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 METHOD OF CLEANING CYLINDRICAL LONG-DIMENSIONAL PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
EP16899575.1A EP3323518A4 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2016/000232 WO2017184010A1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017184010A1 true WO2017184010A1 (en) 2017-10-26

Family

ID=60116208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000232 WO2017184010A1 (en) 2016-04-21 2016-04-21 Method for cleaning cylindrical long-dimensional products and device for implementing same

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3323518A4 (en)
CN (1) CN109070149A (en)
EA (1) EA201890284A1 (en)
RU (1) RU2668033C1 (en)
WO (1) WO2017184010A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110605257A (en) * 2019-06-27 2019-12-24 湖南格仑新材股份有限公司 Welding pipeline self-protection online cleaning and drying method and device
WO2021207363A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 Otis Products, Inc D/B/A Otis Technology Method and apparatus for cleaning firearm suppressors
CN116371799A (en) * 2023-06-05 2023-07-04 山东中医药大学附属医院 Bone sample section decalcification belt cleaning device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110935671A (en) * 2019-11-12 2020-03-31 上海市基础工程集团有限公司 Automatic cleaning device for steel support

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1276686A1 (en) * 1985-07-23 1986-12-15 Предприятие П/Я Г-4807 Arrangement for jet machining of elongated cylindrical articles
RU2219002C1 (en) * 2002-04-08 2003-12-20 Панчеха Юрий Степанович Method of items cleaning
RU2355484C2 (en) * 2007-01-22 2009-05-20 Сергей Николаевич Сироткин Method of cleaning cylindrical long object
JP2009154059A (en) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Washing apparatus and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1030058A1 (en) * 1981-01-05 1983-07-23 Предприятие П/Я А-7179 Method of cleaning articles
JP3315611B2 (en) * 1996-12-02 2002-08-19 三菱電機株式会社 Two-fluid jet nozzle for cleaning, cleaning device, and semiconductor device
EP2308609A1 (en) * 2009-06-24 2011-04-13 Thomas Pfalz Cleaning and disinfection system for pipes, tubes and container and necessary method
CN102000676A (en) * 2009-08-31 2011-04-06 日立电线株式会社 Surface treatment method of metal member and cleaning nozzle
RU2414308C1 (en) * 2009-11-06 2011-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "НПП "ЭКОТЕХНОЛОГИИ"" Method of hydro cavitation treatment of parts and device to this end
GB2491520A (en) * 2010-03-11 2012-12-05 Jerry Swinford Method and apparatus for washing downhole tubulars and equipment
CN202893723U (en) * 2012-10-16 2013-04-24 王根冲 Handheld type cleaning gun
CN203030426U (en) * 2012-12-28 2013-07-03 广州文冲船厂有限责任公司 Three-way joint ejector
JP6321353B2 (en) * 2013-11-19 2018-05-09 株式会社荏原製作所 Substrate cleaning apparatus and substrate processing apparatus
CN105234116A (en) * 2015-11-03 2016-01-13 吉首大学 Cyclone water direct injection type washing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1276686A1 (en) * 1985-07-23 1986-12-15 Предприятие П/Я Г-4807 Arrangement for jet machining of elongated cylindrical articles
RU2219002C1 (en) * 2002-04-08 2003-12-20 Панчеха Юрий Степанович Method of items cleaning
RU2355484C2 (en) * 2007-01-22 2009-05-20 Сергей Николаевич Сироткин Method of cleaning cylindrical long object
JP2009154059A (en) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd Washing apparatus and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3323518A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110605257A (en) * 2019-06-27 2019-12-24 湖南格仑新材股份有限公司 Welding pipeline self-protection online cleaning and drying method and device
WO2021207363A1 (en) * 2020-04-07 2021-10-14 Otis Products, Inc D/B/A Otis Technology Method and apparatus for cleaning firearm suppressors
CN116371799A (en) * 2023-06-05 2023-07-04 山东中医药大学附属医院 Bone sample section decalcification belt cleaning device
CN116371799B (en) * 2023-06-05 2023-12-08 山东中医药大学附属医院 Bone sample section decalcification belt cleaning device

Also Published As

Publication number Publication date
EA201890284A1 (en) 2018-05-31
RU2668033C1 (en) 2018-09-25
CN109070149A (en) 2018-12-21
EP3323518A4 (en) 2019-04-17
EP3323518A1 (en) 2018-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2668033C1 (en) Method for cleaning cylindrical long products and device for its implementation
EP2554441A1 (en) Fluid mixture spray device
CN108296040B (en) Artificial submerged hydrodynamic cavitation nozzle
JP2006187752A (en) Special two-fluid washing nozzle
CN106238417A (en) Drain pipe hybrid stain release based on hydraulic transmission mode cleans device
KR20120108673A (en) Method and apparatus for cleaning of semiconductor wafer using micro nano-bubble
US4811748A (en) Method and apparatus for continuously applying surface treatment onto an article being fed along a pass line
KR101853331B1 (en) Scale removing apparatus for wire coil
JP2010100900A (en) Method and device for cleaning steel sheet
US2624178A (en) Cooling of the rod in rod rolling mills
CN108284109A (en) Small-bore pipe inner wall washing technique
JPH0227438B2 (en)
KR20190059430A (en) Cavitation Nozzle and Strip Cleaning Device
RU2355484C2 (en) Method of cleaning cylindrical long object
US8756958B2 (en) Impulse type shock wave flash dyeing machine
RU2421285C2 (en) Method of cleaning surfaces of whatever coats and dirt using hydro cavitation and device to this end
JP2002263600A (en) Descaling device and piping washing method using the same
CN208004452U (en) Pipe cleans shunt head
RU184285U1 (en) DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPES
RU2219002C1 (en) Method of items cleaning
CN217369479U (en) Modulation groove component of material for chain
JP2020525297A (en) Cleaning of rolling stock during cold rolling of rolling stock
US10391525B2 (en) Washing method and apparatus for removing contaminations from article
JPH0987877A (en) Device and method for removing oxidized scale
RU2441781C1 (en) Motor cleaning device

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017100051

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201890284

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016899575

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE