Способ очистки воды обогревательной системы от накипи


 


Владельцы патента RU 2401249:

Дъячков Анатолий Николаевич (RU)
Калганов Сергей Геннадьевич (RU)
Конакова Нина Ивановна (RU)
Сенкус Витаутас Валентинович (RU)
Сорокин Виктор Владимирович (RU)
Стефанюк Ярослав Богданович (RU)
Сенкус Василий Витаутасович (RU)
Сенкус Валентин Витаутасович (RU)
Часовников Сергей Николаевич (RU)
Стефанюк Богдан Михайлович (RU)

Изобретение относится к безреагентной очистке воды от нерастворимых твердых веществ, в частности от накипи, и может быть применено в теплоэнергетике. Очистку воды от накипи ведут в двух конусных сосудах, соединенных последовательно. Часть нагретой в котлах воды пропускают через сосуды под давлением до 1 МПа с расходом, при котором вода в каждом конусном сосуде пребывает 60±10 минут. В первом конусном сосуде воду обрабатывают постоянным электрическим полем напряженностью Е=2,0±0,5 В/см и полярность напряженности меняют с периодичностью около одного часа. Осевшую на дно конусных сосудов накипь периодически сливают через донные задвижки. Обработку воды ведут непрерывно с начала отопительного сезона в течение 1,5-3 месяцев до полной очистки воды в котлах и обогревательной системе. Технический результат: эффективная очистка воды от накипи в течение всего отопительного сезона и экономия затрат топлива на подогрев воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к безреагентной очистке воды от нерастворимых твердых веществ, в частности накипи, и может быть применено в теплоэнергетике.

Известен способ безреагентной очистки воды от накипи в котлах [1] за счет магнитной обработки воды.

Недостаток способа заключается в том, что в результате магнитной обработки вода изменяет свою структуру и увеличивает время удержания накипи при магнитной «памяти» около 7 часов, за которые она успевает из котла перейти в систему обогрева, где накипь и оседает, зашламовывая батареи, нагреватели, ухудшая их теплоотдачу.

В результате ухудшается комфортность обогрева помещений, и вода возвращается к котлам, не отдав нужного тепла.

Известный способ безреагентной очистки воды от взвешанных частиц [2] за счет обработки воды электрическим полем с низкой постоянной напряженностью, работающий при нормальных давлениях и температурах окружающей атмосферы, при котором всю воду одновременно подвергают обработке. Этот способ не предусматривает обработку воды под давлением и температурах более 30°С.

Задача изобретения - очистить воду от накипи в котлах и обогревательной системе под давлением до 1 МПа и температуре выше 50°С, но ниже точки кипения при соответствующих давлениях в течение первых месяцев отопительного сезона и поддерживание ее чистоты весь сезон.

Указанная задача достигается тем, что безреагентную очистку воды ведут в двух конусных сосудах, соединенных последовательно, через которые пропускают под давлением до 1 МПа часть нагретой в котлах воды с расходом, при котором вода в каждом конусном сосуде пребывает (60±10) минут, при этом в первом конусном сосуде воду обрабатывают постоянным электрическим полем напряженностью Е=2,0±0,5 В/см и полярность напряженности меняют с периодичностью около 1 часа, а осевшую на дно конусных сосудов накипь периодически сливают через донные задвижки. Воду обрабатывают при температуре более 50°С, но ниже точки кипения при соответствующих давлениях, обработку воды ведут непрерывно с начала отопительного сезона в течение 1,5-3,0 месяцев до полной очистки воды в котлах и обогревательной системе, в дальнейшем периодически для поддержания ее чистоты.

Способ может быть реализован установкой, структурная схема которой представлена на чертеже.

На схеме приняты следующие обозначения. 1 - здание котельной, 2 - обогревательная система, 3 - котлы, подогревающие воду, 4 и 5 - конусные сосуды, 6 и 7 - донные задвижки сосудов для слива осадка, 8 - регулируемый кран, 9 - прибор измерения расхода, 10 - электроды, 11 - понизительный трансформатор, 12 - преобразователь переменного напряжения в постоянное, 13 - коммутатор периодической смены полюсов на электродах, 14 - емкость для шлама, 15 и 16 - краны для обезвоздушивания конусных сосудов, 17, 18 и 19 - технологические задвижки для пропуска воды через очистку.

Режим частичного перепуска воды через установку, называемый режимом «почки», ведут при открытых задвижках 17 и 18 и закрытой 19.

В этом режиме время очистки увеличивается, но размеры конусов значительно меньше, и соответственно мощность электрических устройств необходима меньше.

Установка работает следующим образом. При поднятии давления в котлах 3 приоткрывают кран 8 и по измерительному прибору 9 устанавливают расход в м3/час, равный численно вместительности конусного сосуда. Наполняя сосуды водой, обеспечивают их развоздушивание через краны 15 и 16. Затем подключают к сети электропитания понижающий трансформатор 11, выход из которого идет на преобразователь переменного напряжения в постоянное (выпрямителя) 12, выходы которого через коммутатор 13 поданы на электроды 10, расположенные в первом конусном сосуде. Поданное напряжение обеспечивает в межэлектродном пространстве напряженность электрического поля Е=2,0±0,5 В/см.

Установка включена в работу, а коммутаторы 13 каждый час (автоматически) меняют полярность на электродах 10.

Под действием электрического поля происходит изменение надмолекулярной структуры воды и увеличивается в десятки раз конечная скорость оседания взвешенных частиц [3]. Это свойство при нормальных условиях хорошо изучено и подтверждено экспериментами.

С повышением давления воды от 0,3 до 0,1 МПа и повышением температуры более 50°С, но ниже точки кипения свойство изменения надмолекулярной структуры воды под воздействием электрического поля с напряженностью Е=2,5±0,5 В/см не слабеет, а усиливается и сокращается по времени.

Напряженность электрического поля выбрана из условия отсутствия диссоциации воды.

Смена полярности на электродах необходима для удаления частиц накипи с электродов. Вместительность сосудов выбирают из требования времени подтверждения обработки воды в течение одного часа и времени полного осаждения взвешенных частиц накипи.

С изменением температуры и давления указанное время изменяется на 10% в сторону сокращения.

В обычных условиях давление и температура принимаются минималными 0,3 МПа и 50°С, при максимуме 1,0 МПА и 95°С, при этом время сокращается на 10% и увеличивается пропускная способность, что подтверждено опытом эксплуатации системы безреагентной очистки воды под давлением [4].

Один или два раза в смену через донные задвижки 6 и 7 берут пробу на наличие осадка накипи и при необходимости сливают шлам в емкость для шлама 14.

Последние процедуры в течение первых полутора месяца проводят все реже и реже. При чистой воде проб из донных задвижек 6 и 7 обработку воды электрическим полем можно временно прекратить, а затем при необходимости возобновить. Время непрерывной обработки воды зависит от отношения вместительности конусного сосуда и вместительности обогревательной системы. При отношении 1:100 время непрерывной обработки воды не более 3 месяцев. Последнее обеспечивается за счет электрической «памяти» воды до 700 часов.

Применение данного способа позволяет в течение всего отопительного сезона обеспечить улучшенную комфортность обогрева помещений и экономить затраты топлива на подогрев, работая в оптимальном режиме давления воды в обогревательной системе.

Литература

1. Патент Бельгии №460560. Магнитная обработка воды как средство борьбы с накипью. - автор Т.Вермайнер (T.Vermeiner). Заявлено в 1945 году.

2. Патент Российской Федерации №2031857, C02F 1/46, В03С 5/00. - Способ осветления воды, заявлено 16.07.91, опубл. 27.03.95, БИ №9.

3. Сенкус В.В., Стефанюк Б.М., Буторин В.К. Моделирование процессов осаждения шлама в отстойниках угольных шахт.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2007, №7. - С.102-109. Ил. 1-5.

4. Протокол опытной эксплуатации системы безреагентной очистки воды от накипи в сети отопления.

1. Способ очистки воды обогревательной системы от накипи, включающий безреагентную обработку воды, отличающийся тем, что очистку воды ведут в двух конусных сосудах, соединенных последовательно, через которые пропускают под давлением до 1 МПа часть нагретой в котлах воды с расходом, при котором вода в каждом конусном сосуде пребывает 60±10 мин, при этом в первом конусном сосуде воду обрабатывают постоянным электрическим полем напряженностью Е=2,0±0,5 В/см и полярность напряженности меняют с периодичностью около одного часа, а осевшую на дно конусных сосудов накипь периодически сливают через донные задвижки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду обрабатывают при температуре более 50°С, но ниже точки кипения при соответствующем давлении.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что обработку воды ведут непрерывно с начала отопительного сезона в течение 1,5-3 месяцев до полной очистки воды в котлах и обогревательной системе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки природных вод, преимущественно геотермальных, и может быть использовано, например, в теплоэнергетике и теплоснабжении. .
Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к способам для получения воды, не содержащей ионов жесткости, и может использоваться как самостоятельно для умягчения высокоминерализованных вод, так и в качестве одного из звеньев в технологии получения деионизованной воды.

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано для перекачки и очистки сточных вод. .

Изобретение относится к эксплуатации систем оборотного водоснабжения и может быть использовано для защиты оборудования этих систем от коррозии и солеотложения (накипеобразования).

Изобретение относится к составам для удаления накипи с поверхности труб, теплообменников, технологических аппаратов и защиты оборудования от отложения солей и коррозии.

Изобретение относится к новым химическим соединениям в качестве ингибитора солеотложений и может быть использовано в нефтяной промышленности при добыче нефти, в частности в системе утилизации сточных вод, а также в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

Изобретение относится к области обработки воды, в частности к умягчению воды осаждением солей жесткости с помощью затравочного материала. .
Изобретение относится к горному делу, в частности к комплексному освоению угольного месторождения путем подземной добычи угля. .
Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности сточных вод, образующихся на полигонах твердых бытовых отходов, от диспергированных, эмульгированных и растворенных органических и неорганических веществ.
Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности сточных вод, образующихся на полигонах твердых бытовых отходов, от диспергированных, эмульгированных и растворенных органических и неорганических веществ.

Изобретение относится к техническим средствам для электрохимической активации воды. .

Изобретение относится к устройствам скорых фильтров для очистки природных и сточных вод от цветности, мутности, железа, нефтепродуктов. .
Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки воды от хлорароматических соединений с помощью катализаторов-адсорбентов, к способам их низкотемпературной регенерации путем гидродехлорирования молекулярным водородом с получением коммерчески ценных продуктов.
Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки воды от хлорароматических соединений с помощью катализаторов-адсорбентов, к способам их низкотемпературной регенерации путем гидродехлорирования молекулярным водородом с получением коммерчески ценных продуктов.
Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки воды от хлорароматических соединений с помощью катализаторов-адсорбентов, к способам их низкотемпературной регенерации путем гидродехлорирования молекулярным водородом с получением коммерчески ценных продуктов.
Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки воды от хлорароматических соединений с помощью катализаторов-адсорбентов, к способам их низкотемпературной регенерации путем гидродехлорирования молекулярным водородом с получением коммерчески ценных продуктов.

Изобретение относится к области очистки воды, преимущественно для доочистки водопроводной питьевой воды в бытовых условиях. .
Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности сточных вод, образующихся на полигонах твердых бытовых отходов, от диспергированных, эмульгированных и растворенных органических и неорганических веществ
Наверх