Установка для очистки и нейтрализации отложений в системах отопления и/или горячего водоснабжения
Владельцы патента RU 2308418:
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU)
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к очистке и нейтрализации отложений на теплообменных поверхностях в системах отопления и/или горячего водоснабжения. Установка содержит нагревательный блок, блок очистки воды, включающий устройство закручивания воды и устройство осаждения примесей, и блок нейтрализации отложений, выполненный в виде дозатора химических реагентов, установленного перед нагревательным блоком. Устройство закручивания воды выполнено в виде центробежного сепаратора, оборудованного газоотводом. Устройство осаждения примесей выполнено в виде устройства отбора твердых фракций, дополнительно оборудованного теплообменником для нагрева воды, используемой для подпитки системы. Установка может быть дополнительно оснащена виброакустическим устройством, воздействующим на центробежный сепаратор и/или на устройство отбора твердых фракций. Технический эффект - повышение эффективности очищения и нейтрализации отложений на теплообменных поверхностях в системах отопления и горячего водоснабжения на ходу, с одновременной дегазацией и очищением жидкости, находящейся в системе, экономия потребления тепла и увеличение межремонтного периода и срока службы всех конструктивных элементов системы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к очистке и нейтрализации отложений на теплообменных поверхностях в системах отопления и/или горячего водоснабжения.
Известна "Установка для химической очистки котлов от накипи" (патент RU 2220913, C02F 1/48 // C02F 103:00, опубл. Бюл. №1 от 10.01.2004 г.), содержащая систему циркуляции моющего раствора, включающую циркуляционный насос и трубопроводы с запорной арматурой, и связанную с ней систему приготовления моющего раствора, имеющую цилиндрическую емкость с коническим дном, с подводящими и отводящими трубопроводами с запорной арматурой, отличающаяся тем, что цилиндрическая емкость для моющего раствора снабжена паровой рубашкой, в нижней части которой расположена полость электродной группы, при этом нижняя точка полости электродной группы соединена трубопроводом с компенсационной емкостью, имеющей штуцер в верхней ее части.
Недостатками этой установки являются:
- необходимость остановки и отключения котла для его промывки от нагреваемой системы;
- неэкономичное использование выделяемого тепла, так как нет возможности его утилизации;
- неэффективное использование моющего раствора, так как он не используется для промывки всей системы и улучшения качества жидкости, находящейся в системе;
- отсутствие дегазации жидкости, находящейся в системе.
Наиболее близким по технической сути является "Устройство для очистки воды и нейтрализации накипи в бойлерах и пластинчатых теплообменниках" (патент RU 2220913, C02F 1/48 // C02F 103:00, опубл. Бюл. №24 от 27.08.2003 г.), содержащее блок очистки воды, включающий устройство закручивания воды и устройство осаждения примесей, и блок нейтрализации накипи, установленный параллельно плоскости вращения воды в корпусе устройства, отличающееся тем, что блок нейтрализации накипи выполнен в виде набора поляризованных пьезокерамических колец и пластин, установленных параллельно друг другу.
Недостатками данного устройства являются:
- неэкономичное использование выделяемого тепла, так как нет возможности его утилизации при сливе отстоя, при этом происходят большие потери уже нагретой жидкости;
- неэффективная очистка от мелких твердых частиц, находящихся в жидкости во взвешенном состоянии, так как поляризованные кольца и пластины эффективно удаляют только намагничиваемые частицы;
- большое потребление энергии из-за высокого гидродинамического сопротивления проходящему потоку, так как закрученный поток вынужден часто менять свое направление в коаксиально установленных трубах;
- отсутствие дегазации жидкости, находящейся в системе.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции, позволяющей эффективно очищать и нейтрализовать отложения на теплообменных поверхностях в системах отопления и горячего водоснабжения на ходу, при этом дегазируя и очищая жидкость, находящуюся в системе тепло- и водоснабжения, исключая большие потери тепла и увеличивая межремонтный период и срок службы всех конструктивных элементов.
Техническая задача решается установкой для очистки и нейтрализации отложений в системах отопления и/или горячего водоснабжения, содержащей нагревательный блок, блок очистки жидкости, включающий устройство закручивания жидкости и устройство осаждения примесей, и блок нейтрализации отложений.
Новым является то, что блок нейтрализации отложений выполнен в виде дозатора химических реагентов, установленного перед нагревательным блоком, а устройство закручивания жидкости выполнено в виде центробежного сепаратора, оборудованного газоотводом, устройство осаждения примесей выполнено в виде устройства отбора твердых фракций, дополнительно оборудованного теплообменником для нагрева жидкости, используемой для подпитки системы.
Новым является также то, что установка дополнительно оснащена виброакустическим устройством, воздействующим на центробежный сепараторный фильтр и/или на устройство отбора твердых фракций.
На чертеже изображена схема установки.
Установка для очистки и нейтрализации отложений в системах отопления и/или горячего водоснабжения (не показана) содержит нагревательный блок 1, блок очистки жидкости, включающий устройство закручивания жидкости 2 и устройство осаждения примесей 3, и блок нейтрализации отложений 4. Блок нейтрализации отложений 4 выполнен в виде дозатора химических реагентов, установленного перед нагревательным блоком 1. Устройство закручивания жидкости 2 выполнено в виде центробежного сепаратора, оборудованного газоотводом 5. Устройство осаждения примесей 3 выполнено в виде устройства отбора твердых фракций, дополнительно оборудованного теплообменником 6 для нагрева воды, используемой для подпитки системы. Установка дополнительно оснащена виброакустическим устройством 7, воздействующим на центробежный сепаратор 2 и/или на устройство отбора твердых фракций 3.
Установка работает следующим образом.
Предварительно исследуют воду, применяемую в системах отопления и/или горячего водоснабжения (система), определяя ее состав и химические свойства, а также необходимый период обработки химическими реагентами (какими определяют также после исследования) для очистки и нейтрализации отложений (в том числе и накипи). При необходимости обработки системы перед нагревательным блоком 1 (котел, бойлер и т.п.) в жидкость при помощи дозатора 4 подают необходимое количество химического реагента (на практике использовались оксиэтилдендифосфоновая кислота (ОЭДФ) и ОЭДФ - цинк, применение которых разрешено Государственными органами санитарного надзора). После нагревательного блока 1 жидкость с химическими реагентами направляют в центробежный сепаратор 2, в котором происходит дегазация и очистка жидкости от продуктов очистки, механических взвесей (шлама в том числе солей Ca и Mg (накипь) - сульфиты, хлориды, нитраты, находящиеся во взвешенном состоянии в воде благодаря ОЭДФ или ОЭДФ - цинк, продуктов коррозии металлических частей установки). При необходимости (при недостаточной скорости потока) перед центробежным сепаратором 2 ускоряют поток воды (например, за счет сужения трубопровода - не показано). Выделившийся под давлением центробежных сил газ (в основном O2, CO2, H2S) по газоотводу 5 отбирают из центробежного сепаратора 2, из которого очищенную жидкость направляют в систему. Шлам направляют в устройство отбора твердых фракций 3 (на практике использовался шнек с выходным клапаном, регулирующим степень отжима), который размещен внутри змеевика, играющего роль теплообменника 6, по которому циркулирует вода для подпитки системы, которая, нагреваясь, охлаждает шлам. Охлажденный шлам из устройства отбора твердых фракций 3 отбирают и в дальнейшем утилизируют, а нагретую жидкость для подпитки системы из теплообменника 6 подают в систему, экономя энергию, необходимую для ее нагрева в нагревательном блоке. При большом количестве шлама для лучшего его отвода установку дополнительно оснащают виброакустическим устройством 7, воздействующим на центробежный сепаратор 2 и/или на устройство отбора твердых фракций 3, улучшая при этом соответственно самоочистку центробежного сепаратора 2 и/или отвод шлама из устройства отбора твердых фракций 3.
Благодаря периодической подобной обработке жидкости, находящейся в системе, количество газа, твердых частиц и агрессивных химических веществ, находящихся первоначально в этой жидкости, уменьшается, в результате значительно увеличивается как межремонтный период, так и срок службы всех конструктивных элементов системы.
Конструкция установки для очистки и нейтрализации отложений в системах отопления и/или горячего водоснабжения позволяет эффективно очищать и нейтрализовать отложения на теплообменных поверхностях в системах отопления и горячего водоснабжения на ходу, при этом дегазируя и очищая жидкость, находящуюся в системе, при этом экономя потребление тепла и увеличивая межремонтный период и срок службы всех конструктивных элементов системы.
1. Установка для очистки и нейтрализации отложений в системах отопления и/или горячего водоснабжения, содержащая нагревательный блок, блок очистки воды, включающий устройство закручивания воды и устройство осаждения примесей, и блок нейтрализации отложений, отличающаяся тем, что блок нейтрализации отложений выполнен в виде дозатора химических реагентов, установленного перед нагревательным блоком, а устройство закручивания воды выполнено в виде центробежного сепаратора, оборудованного газоотводом, устройство осаждения примесей выполнено в виде устройства отбора твердых фракций, дополнительно оборудованного теплообменником для нагрева жидкости, используемой для подпитки системы.
2. Установка для очистки и нейтрализации отложений в системах отопления и горячего водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена виброакустическим устройством, воздействующим на центробежный сепаратор и/или на устройство отбора твердых фракций.
