Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения
Владельцы патента RU 2480536:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (RU)
Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает насосную станцию и блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оно установлено на автомобиле и снабжено генераторным блоком, котельным блоком, блоком подготовки ПАВ, блоком дозирования и контрольным блоком, при этом первый выход генераторного блока соединен с первым входом котельного блока, выход которого соединен с первым входом насосной станции, выход которой выполнен с возможностью подключения к системе теплоснабжения, второй выход генераторного блока соединен с третьим входом насосной станции, третий выход генераторного блока соединен с входом контрольного блока, первый выход которого соединен со вторыми входами котельного блока и насосной станции, второй выход контрольного блока соединен с первыми входами блока дозирования, блока эмульгирования ПАВ и блока подготовки ПАВ. Технический результат: устройство позволяет повысить эффективность систем теплоснабжения, расширить диапазон применения устройства и сократить количество операций по сборке. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения.
Известен способ эксплуатации систем теплоснабжения, включающий заполнение перед отопительным периодом полостей оборудования и трубопроводов теплоносителем, например водой, в отопительный период обеспечение движения, нагрева и охлаждения теплоносителя посредством насосов, теплогенерирующего и теплообменного оборудования, восполнение утечек теплоносителя, а по окончании отопительного периода опорожнение полостей, гидропневмопромывку внутренних поверхностей оборудования и трубопроводов, очистку фильтров и отстойников, при этом в качестве теплоносителя и для восполнения его потерь используют природную воду, при этом в теплоноситель в отопительный период дозируют поверхностно-активные вещества, периодически определяют их концентрацию, поддерживая ее на определенном уровне, периодически определяют концентрацию примесей в теплоносителе, обеспечивают его фильтрацию, после гидропневмопромывки формируют антикоррозионную пленку из молекулярных слоев поверхностно-активных веществ (RU 2323391 С1, МПК F24D 10/100, 27.04.2008). Известны свойства поверхностно-активных веществ (далее - ПАВ) образовывать на металлических поверхностях гидравлических систем моно- или полимолекулярные слои. Такие слои предотвращают доступ кислорода и углекислоты к обработанным поверхностям, тем самым препятствуют коррозии этих поверхностей и накоплению на них отложений. Наилучшие результаты в обеспечении защиты гидравлических систем достигаются при применении ПАВ, относящихся к классу алифатических аминов. В наиболее распространенном варианте ПАВ вводят в гидравлическую систему в виде содержащей его эмульсии.
Однако такой способ не обеспечивает высокую эффективность систем теплоснабжения, имеет низкий диапазон применения и большое количество операций при сборке.
Наиболее близким по технической сущности является полезная модель « Система транспортировки жидких сред по трубопроводным сетям» (см. патент RU 62178, МПК F15D 1/06, 24.11.2006). Система транспортировки жидких сред по трубопроводным сетям, содержащая источник транспортируемой среды, подводящие и магистральные трубопроводы, насосные станции, запорно-регулирующую и предохранительную арматуру, потребителя транспортируемой среды, отличается тем, что она снабжена источником поверхностно-активных веществ, источником среды-носителя поверхностно-активных веществ, блоком эмульгирования поверхностно-активных веществ, выходы источников поверхностно-активных веществ и среды-носителя соединены соответственно с первым и вторым входами блока эмульгирования поверхностно-активных веществ, третий вход блока эмульгирования поверхностно-активных веществ соединен с магистральным трубопроводом, первым блоком формирования упорядоченных структурированных молекулярных слоев поверхностно-активных веществ, вход которого соединен с первым выходом блока эмульгирования поверхностно-активных веществ, вторым блоком формирования упорядоченных структурированных молекулярных слоев поверхностно-активных веществ, вход которого соединен со вторым выходом блока эмульгирования, выход первого блока формирования упорядоченных структурированных молекулярных слоев поверхностно-активных веществ соединен с подводящим трубопроводом непосредственно перед насосной станцией, выход второго блока формирования упорядоченных структурированных молекулярных слоев поверхностно-активных веществ соединен с магистральным трубопроводом, блоком фильтрации, вход и выход которого соединены с магистральным трубопроводом.
Однако такая система не обеспечивает высокую эффективность систем теплоснабжения, имеет низкий диапазон применения и большое количество операций при сборке.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности систем теплоснабжения, расширении диапазона применения устройства и сокращении операций по сборке.
Сущность изобретения пояснена чертежом, на котором показана блок-схема устройства для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения, где (-) сплошной линией показано кабельное соединение, () представлено гидравлическое соединение трубопроводами.
Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения, включающее насосную станцию, блок эмульгирования поверхностно-активных веществ (ПАВ), выполнено с возможностью установки на автомобиле и снабжено генераторным блоком, котельным блоком, блоком подготовки ПАВ, блоком дозирования и контрольным блоком, при этом первый выход генераторного блока соединен с первым входом котельного блока, выход которого соединен с первым входом насосной станции, выход которого соединен с системой теплоснабжения, второй выход генераторного блока соединен с третьим входом насосной станции, третий выход генераторного блока соединен с входом контрольного блока, первый выход которого соединен со вторыми входами котельного блока и насосной станции, второй выход контрольного блока соединен с первыми входами блока дозировании, блока эмульгирования ПАВ и блока подготовки ПАВ.
Дополнительно генераторный блок может быть соединен с электрической сетью.
Кроме того, генераторный блок дополнительно выполнен с возможностью подключения к электрическому генератору автомобиля.
Дополнительно привод насосной станции выполнен в виде механической передачи, соединенной с двигателем автомобиля.
Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения содержит генераторный блок 1, первый выход которого соединен с первым входом котельного блока 2, выход которого соединен с первым входом насосной станции 3, выход которого соединен с системой теплоснабжения, второй выход генераторного блока 1 соединен с третьим входом насосной станции 3, третий выход генераторного блока 1 соединен с входом контрольного блока 4, первый выход которого соединен со вторыми входами котельного блока 1 и насосной станции 3, второй выход контрольного блока соединен с первыми входами блока дозировании 5, блока эмульгирования ПАВ 6 и блока подготовки ПАВ 7, четвертый выход генераторного блока 1 соединен со вторыми входами блока дозировании 5, блока эмульгирования ПАВ 6 и блока подготовки ПАВ 7, выход которого соединен с третьим входом блока эмульгирования ПАВ 6, выход которого в свою очередь соединен с третьим входом блока дозирования 5, выход которого соединен с четвертым входом насосной станции 3.
Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения работает следующим образом.
Автомобиль с устройством размещают вблизи системы теплоснабжения, осуществляют подключение устройства к электросети, водопроводу и системе теплоснабжения с использованием гибких трубопроводов. Размещение устройства на автомобиле позволяет уменьшить число осуществляемых подключений, что значительно сокращает время, необходимое для подготовки устройства к работе.
Котельный блок 2 соединяется с насосной станцией 3 трубопроводами, который в свою очередь соединяется с системой теплоснабжения, образуя гидравлический контур. В котельном блоке 2 нагревается и поддерживается постоянной температура теплоносителя (воды). Насосная станция 3 предназначена для циркуляции теплоносителя по системе теплоснабжения. Генераторный блок 1 соединяется с контрольным блоком 4, котельным блоком 2, блоком дозирования 5, блоком эмульгирования ПАВ 6, блоком подготовки ПАВ 7 и насосной станцией 3. Генераторный блок 1 обеспечивает энергоснабжение всех потребителей, входящих в состав устройства. В частном случае электропитание комплекса осуществляется от генератора, соединенного с двигателем автомобиля. Помимо очевидного технического результата, связанного с возможностью обработки объектов, не оснащенных электросетью с требуемыми параметрами, достигается также возможность приготовления ПАВ заранее с обеспечением поддержания ее в готовом состоянии при перевозке или ожидании.
Контрольный блок 4 предназначен для измерения параметров теплоносителя, эмульсии, отбора проб и обеспечения безопасной эксплуатации устройства, в его состав входят датчики уровня, температуры, давления, а также контроллер и органы ручного управления.
Вследствие того что молекулы ПАВ не растворяются в воде, а для формирования защитного слоя необходимым условием является равномерное распределение молекул по объему, то единственным способом выполнения этого условия является создание эмульсии. Блок подготовки ПАВ 7 предназначен для формирования расплава молекул ПАВ и соединен с блоком эмульгирования ПАВ 6, который осуществляет кондиционирование рабочей среды подготовленными молекулами ПАВ и формирует вышеуказанную эмульсию. Блок эмульгирования ПАВ 6 соединен с блоком дозирования 5, предназначенным для дозирования эмульсии ПАВ в систему теплоснабжения, и соединен с насосной станцией 3. В процессе ориентированной сорбции молекул ПАВ на функциональные поверхности оборудования и трубопроводов систем теплоснабжения происходит формирование защитного слоя. Защитный слой является физическим барьером для коррозионно-активных соединений и резко снижает скорость коррозии функциональных поверхностей систем теплоснабжения.
Кроме того, выполняемые для подготовки устройства к работе подключения являются общеизвестными и не требуют высокой квалификации персонала. Автономное электропитание устройства позволяет применять в насосной станции второго контура циркуляционные насосы большей мощности, ограничение на использование которых ранее накладывалось параметрами электросети. В результате применения насосов большей мощности обеспечивается возможность обработки более крупных объектов. Поскольку на подготовку ПАВ требуется значительное время, то указанное качество устройства ускоряет его подготовку к работе.
Таким образом, использование изобретения позволят значительно увеличить эффективность системы теплоснабжения, уменьшить время подготовки устройства к работе и снизить требования к квалификации обслуживающего персонала, что будет способствовать более широкому внедрению технологии защиты гидравлических систем от коррозии и накопления отложений в сфере жилищно-коммунального хозяйства.
1. Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения, включающее насосную станцию, блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), отличающееся тем, что оно установлено на автомобиле и снабжено генераторным блоком, котельным блоком, блоком подготовки ПАВ, блоком дозирования и контрольным блоком, при этом первый выход генераторного блока соединен с первым входом котельного блока, выход которого соединен с первым входом насосной станции, выход которой выполнен с возможностью подключения к системе теплоснабжения, второй выход генераторного блока соединен с третьим входом насосной станции, третий выход генераторного блока соединен с входом контрольного блока, первый выход которого соединен со вторыми входами котельного блока и насосной станции, второй выход контрольного блока соединен с первыми входами блока дозирования, блока эмульгирования ПАВ и блока подготовки ПАВ.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генераторный блок дополнительно соединен с электрической сетью.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью подключения генераторного блока к электрическому генератору автомобиля.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод насосной станции выполнен в виде механической передачи, выполненной с возможностью соединения с двигателем автомобиля.
