Способ подсоединения плазмохимического оборудования к фабричной водопроводной сети и устройство для его осуществления
Использование: в текстильной промышленности, а именно в внутрифабричных коммуникациях оборудования для плазмохимической обработки текстильных материалов. Сущность изобретения: способ включает отвод из магистрального трубопровода сети части потока и проведение ее через водопотребляющие системы плазмохимического оборудования. После отвода части потока оставшуюся часть разделяют поперек, исключая встречные потоки, отведенную часть сжимают и стабилизируют по расходу, а после проведения через плазмохимическое оборудование возвращают в общий поток магистрального тубопровода после места разделения. Устройство содержит трубопровод, соединяющий плазмохимическое оборудование с фабричным магистральным трубопроводом. По ходу потока в фабричный магистральный трубопровод установлены обратный клапан и эжекторное сопло, расположенные после места установки подающего воду к плазмохимическому оборудованию трубопровода, на котором смонтирован насос. Выходной патрубок отвода отработавшей воды из плазмохимического оборудования соединен с эжекторным соплом в магистральном трубопроводе посредством патрубка, на котором смонтирован предохранительный клапан. 2 с., 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к внутрифабричным коммуникациям оборудования для плазмохимической обработки текстильных материалов.
Традиционное текстильное отделочное оборудование и плазмохимическое оборудование потребляет воду. До сих пор плазмохимическое оборудование подсоединялось к фабричной водопроводной сети точно так же, как и традиционное: из любого магистрального трубопровода фабричной сети, способного пропустить через себя сумму расходов - того, что был, и того, что требует плазмохимическое оборудование, - отводят часть потока, пропускают ее через плазмохимическое оборудование, затем сливают в канализацию. Плазмохимическое оборудование (ПХО) имеет присущие только ему одному особенности в использовании воды. Вода тратится только на охлаждение, причем контактирует исключительно с высокочистыми поверхностями: электродами плазмоинициирующей системы, приборами генератора, теплообменниками вакуумных насосов. Отработавшая вода не претерпевает никаких изменений, а лишь повышает температуру. С отработавшей водой, чистой и прозрачной, уходит порядка 100 кВт тепловой мощности. Второй исключительной особенностью ПХО является чрезвычайная его чувствительность к величине расхода через него. Поскольку иных способов подсоединения ПХО нежели вышеописанный нет, приведем лишь один, взяв его за прототип. Известен способ подсоединения плазмохимического оборудования к фабричной водопроводной сети и устройство для его осуществления. Способ включает отвод из магистрального трубопровода сети части потока и проведение ее через водопотребляющие системы ПХО. Уcтройcтво cодержит турбопровод, cоединяющий ПХО c фабричным магиcтральным трубопроводом. Недостатком известного изобретения является низкая экономичность: 8 м3/ч чистой воды с содержанием в ней примерно 100 кВт тепловой мощности утекают в канализацию. Можно применять баки-накопители, т.е. делать вторую водопроводную систему, но это дорого. Идеальным было бы возвратить воду в водопровод, но этому препятствует то, что вода нагрета и может закольцеваться через водопровод и ПХО, приводя к нарушению работы последнего. Целью изобретения является повышение экономичности. Для этого в способе подсоединения плазмохимического оборудования к фабричной водопроводной сети, включающем отвод из магиcтрального трубопровода сети части потока и проведение ее через водопотребляющие системы плазмохимического оборудования, для отвода части потока на плазмохимическое оборудование выбирают из фабричной водопроводной сети тот магистральный трубопровод, в котором минимум мгновенного расхода воды превышает расход, необходимый для работы плазмохимического оборудования, после отвода части потока оставшуюся часть разделяют поперек, исключая встречные потоки, отведенную часть сжимают и стабилизируют по расходу, а после проведения через плазмохимическое оборудование возвращают в общий поток магистрального трубопровода после места разделения. В устройстве для осуществления способа, содержащем трубопровод, соединяющий плазмохимическое оборудование с фабричным магистральным трубопроводом, по ходу потока в фабричный магистральный трубопровод врезаны обратный клапан и эжекторное сопло, расположенные после места врезки подающего воду к плазмохимичеcкому оборудованию трубопровода, на котором cмонтирован наcоc, выходной патрубок отвода отработавшей воды из плазмохимического оборудования соединен с эжекторным соплом в магистральном трубопроводе посредством патрубка, на котором смонтирован предохранительный клапан. На подающем воду к плазмохимическому оборудованию трубопроводе после насоса установлен клапан стабилизации расхода. На патрубке, отводящем отработавшую воду в эжекторное сопло, установлен дополнительный насос. Отличительные признаки способа и устройства обладают существенностью отличий. К известному признаку "магистральный трубопровод" предъявлены ограничения по проходящему через него до подсоединения ПХО расходу воды, предлагается также новая последовательность известных операций с потоком воды, протекающим по этому трубопроводу после подсоединения ПХО: отвод от него части потока, оставшийся поток разделяется так, чтобы мог течь только вперед. Затем после операций с отведенной частью она возвращается в разделенную часть потока. Все признаки необходимы и достаточны для решения поставленной задачи: возвращение отработавшей в ПХО воды назад в фабричный водопровод вместе с находящейся в ней энергией так, чтобы после ПХО в магистрали фабрики воды осталось столько же, сколько и до ПХО, но вода имела бы температуру не 10, а, например, 25о, что благоприятно сказывается на промывных операциях фабрики и т.п. Например, если выбрать магистральный трубопровод, у которого минимум мгновенного расхода воды до врезки в него ПХО окажется меньшим, чем расход ПХО, то при возврате воды из ПХО возникнет неконтролируемый рост давления и теплую чистую воду придется сбрасывать через предохранительный клапан. Если убрать разделение оставшейся части потока, при возврате воды от ПХО она закольцуется и выведет из строя ПХО. Если отведенную на ПХО часть потока воды не повысить в давлении, его нельзя вернуть в трубопровод с тем же давлением. Если удалить стабилизацию расхода, то может возникнуть неравномерность температуры на выходе и в трубопроводе фабрики, что плохо для последующего использования такой воды в технологическом процессе "холодной" промывки. Из известных элементов промышленной трубопроводной арматуры составлена новая совокупность признаков, позволяющая получить новый технический эффект, - не меняя ничего в фабричном трубопроводе, лишь подогреть в нем воду, причем до недиссипативного состояния, т.е. до температуры, примерно равной температуре воздуха в цехе. Способ осуществляют следующим образом. Перед подсоединением ПХО иccледуют вcю cеть близлежащих магистральных трубопроводов фабричной сети холодной воды и выбирают такой трубопровод, по которому происходит самый малый из возможных мгновенных расходов воды, т.е. то количество воды, проходящей за единицу времени, которое возможно как минимум при неаварийной ситуации, - больше, чем расход воды на ПХО. Выбранный трубопровод разделяют полупроницаемой преградой на пути его потока. Преграда пропускает поток только в направлении его традиционного течения, т.е. никак не воздействует на работу трубопровода при действующем режиме его эксплуатации. Далее часть потока из этого трубопровода до преграды разделения отводят, сжимают насосом и стабилизируют по давлению, пропускают через ПХО и возвращают в трубопровод, но уже после преграды разделения. Физические процессы при этом следующие. Отведенная часть потока с постоянным расходом и давлением, более высоким, чем в трубопроводе, проходя через ПХО, нагревается до постоянной температуры, поскольку температура исходной холодной воды в трубопроводе, если и меняется, то сезонно и в небольших пределах, а тепловыделения ПХО в воду с постоянным расходом постоянны. После выхода из ПХО вода возвращается в общий поток, но уже после преграды. Это заставляет возвращенную часть потока двигаться в том же направлении, что весь остальной поток трубопровода, и именно двигаться, поскольку давление возвращаемой части потока выше. В результате после вcех операций поток в трубопроводе остается таким же, как и был до подсоединения ПХО, лишь повышается его температура. Поскольку расход трубопровода после ПХО выше, чем у самого ПХО, то давление в трубопроводе после ПХО не растет, вся вода потребляется без остатка. В противоположном случае было бы нарастание давления после точки возврата, уменьшение расхода воды в ПХО и как следствие перегрев систем ПХО и авария. Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами. П р и м е р 1. Подсоединяется плазмоджиггер КПР-180 к цеховой водопроводной сети, содержащей четыре магистрали с минимальным расходом соответственно 3, 7, 16 и 100 м3/ч. Расход воды, требующийся для КПР-180, по паспорту 8 м3/ч. Условию способа удовлетворяют две последние магистрали, но магистраль на 16 м3/ч предпочтительнее, поскольку образующаяся в результате применения настоящего способа вода здесь имеет более высокую температуру, нежели в трубопроводе на 100 м3/ч, где 8 м3/ч растворяется без заметного теплового эффекта. Магистраль 16 м3/ч перерезается и в нее монтируется разделитель, предотвращающий обратные потоки. До разделения отбирают часть потока с расходом 8 м3/ч, сжимают ее до давления, которое определяется расчетом по давлению в магистрали и величине сопротивления водопотребляющих систем КПР-180. При давлении в магистрали 0,1 это 0,13 МПа. Расход стабилизируют и отведенную часть потока воды проводят через КПР-180. В результате выделения мощности![](https://img.findpatent.ru/chr/8776.gif)
![](https://img.findpatent.ru/img_data/305/3059635.gif)
![](https://img.findpatent.ru/chr/176.gif)
![](https://img.findpatent.ru/img_data/305/3059636.gif)
![](https://img.findpatent.ru/chr/176.gif)
Формула изобретения
1. Способ подсоединения плазмохимического оборудования к фабричной водопроводной сети, заключающийся в том, что из магистрального трубопровода сети отводят часть потока и проводят ее через водопотребляющие системы плазмохимического оборудования, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, для отвода части потока на плазмохимическое оборудование выбирают из фабричной водопроводной сети тот магистральный трубопровод, в котором минимум мгновенного расхода воды превышает расход, необходимый для работы плазмохимического оборудования, после отвода части потока оставшуюся часть разделяют поперек, исключая встречные потоки, отведенную часть сжимают и стабилизируют по расходу, а после проведения через плазмохимическое оборудование возвращают в общий поток магистрального трубопровода после места разделения. 2. Устройство для подсоединения плазмохимического оборудования к фабричной водопроводной сети, содержащее трубопровод, соединяющий плазмохимическое оборудование с фабричным магистральным трубопроводом для отвода из него части потока и выходной патрубок отвода отработавшей воды из плазмохимического оборудования, отличающееся тем, что по ходу потока воды в фабричный магистральный трубопровод установлены обратный клапан и эжекторное сопло, расположенные после места установки подающего воду к плазмохимическому оборудованию трубопровода, на котором смонтирован насос, а выходной патрубок отвода отработавшей воды из плазмохимического оборудования соединен с эжекторным соплом в магистральном трубопроводе посредством патрубка, на котором смонтирован предохранительный клапан. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на подающем воду к плазмохимическому оборудованию трубопроводе после насоса установлен клапан стабилизации расхода. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что на патрубке, отводящем отработавшую воду в эжекторное сопло, установлен дополнительный насос.РИСУНКИ
Рисунок 1