УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ НАКИПИ Российский патент 2002 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Устройство предназначено для предотвращения образования солевых отложений (накипи) в различной теплообменной аппаратуре: паровых и водяных котлах, теплообменниках, водоподогревателях и др.

Известно устройство для предотвращения образования солевых отложении в теплообменной аппаратуре (см. патент России 2125220 С 1, F 28 G 7/00). Известное изобретение имеет, на наш взгляд, серьезный недостаток, в частности, это связано с трудностями определения оптимальной амплитуды и частоты следования колебаний, при которых предупреждение отложений будет происходить наиболее эффективно.

В качестве прототипа нами выбрано изобретение (см. патент России 2124686 С 1, F 28 G 7/00). Устройство состоит из генератора импульсов с электродами, функцию которого выполняет стенка котла выполненная в виде парабалоида. Изобретение имеет существенные недостатки, в частности требуется периодическая замена электродов, т. к. происходит их интенсивный износ, вследствие чего эффективность предупреждения отложений существенно уменьшается. Кроме того, для монтажа в стенке котла излучателя колебаний (парабалоида) требуется специальное разрешение Госкотлонадзора и дополнительные испытания на прочность, что приводит к серьезным затратам и затрудняет практическую реализацию.

Техническим решением задачи является повышение эффективности предотвращения отложений в теплообменной аппаратуре за счет комплексного использования энергии ионизирующего излучения и энергии электромагнитного поля.

Задача достигается тем, что устройство для предотвращения образования накипи имеет водовод, выполненный из двух соосно размещенных труб, одна из которых, большего диаметра, изготовлена из диамагнитного материала с обмоткой, подключенной к источнику тока, и имеет патрубок для слива воды, насыщенной солями, а другая, меньшего диаметра, установлена на выходе водовода и предназначена для подачи обессоленной воды в теплообменную аппаратуру, при этом на входе водовода установлен источник ионизирующего излучения.

Новизна заявленного предложения обусловлена тем, что вода, поступающая в теплообменный аппарат, подвергается комплексному воздействию ионизирующего излучения, например жестким ультрафиолетовым спектром частот, либо используя источник радиоактивного излучения. В результате соли жесткости, в основном кальциевые и магниевые, диссоциируют на положительные и отрицательные ионы (Са⁺⁺, Мg⁺⁺, СО₃ ^2-, S0₄ ^-- и т. д. ), а затем под воздействием энергии электромагнитного поля (силы Лоренца) положительные и отрицательные ионы оттесняются к внутренней части трубы большего диаметра, вследствие чего по центру, т. е. в трубу меньшего диаметра и далее в теплообменник, подается практически обессоленная вода. Кроме того, эффективность обработки возрастает за счет нагревания труб большего и меньшего диаметров, что приводит к разложению бикарбоната кальция, т. е. имеет место дополнительно существенное умягчение воды за счет теплового воздействия.

По данным патентной и научно-технической литературы, не обнаружено аналогичного предложения, что позволяет судить об изобретательском уровне заявленной совокупности признаков.

На чертеже представлена общая схема конструкции устройства. Оно состоит из водовода, выполненного из двух соосных труб, одна из которых, большего диаметра, выполнена из диамагнитного материала 1 с обмоткой 2, подключенной к источнику тока 3, и имеет патрубок 4 для слива воды, насыщенной солями, а другая, меньшего диаметра, 5 установлена на выходе водовода и предназначена для подачи обессоленной воды в теплообменную аппаратуру 6, при этом на входе водовода установлен источник ионизирующего излучения 7.

Устройство работает следующим образом.

Вода по водоводу поступает в трубу 1, выполненную из диамагнитного материала, где подвергается воздействию источника ионизационного излучения 7, например лампы с жестким ультрафиолетовым спектром (или радиационным), вследствие чего соли жесткости, в основном кальциевые или магниевые, подвергаются ионизации - Са⁺⁺, Мg⁺⁺, СО₃ ^--, SO₄ ^-- и т. д. и далее на них воздействует электромагнитное поле, создаваемое обмоткой 2, подключенной к источнику тока 3, вследствие чего положительные и отрицательные ионы под воздействием сил Лоренца перемещаются к внутренней поверхности трубы 1, а в трубу 5 и далее в теплообменный аппарат 6 поступает практически обессоленная вода, что позволяет обеспечить практически безнакипный режим работы на рабочих поверхностях нагрева теплообменной аппаратуры. Оптимальный режим работы регулируется величиной тока, создаваемого от источника 3 в обмотке 2, а вода с повышенным содержанием солей выходит через патрубок 4. Кроме того, как отмечалось ранее, эффективность обработки воды возрастает также за счет нагревания трубы 1 и 5, а следовательно, и воды, проходящей по ним, за счет теплового воздействия от теплообменного аппарата, в частности, имеет место разложение бикарбоната кальция и магния по формулам:


Высокая эффективность работы устройства достигается за счет практически безнакипного режима работы, что позволяет экономить тепловую энергию, а также трудозатраты на капитальные и практические ремонты.

Изобретение относится к обработке воды для технологических целей. Устройство имеет водовод, выполненный из двух соосно размещенных труб, одна из которых, большего диаметра, изготовлена из диамагнитного материала с обмоткой, подключенной к источнику тока, и имеет патрубок для слива воды, насыщенной солями, а другая, меньшего диаметра, установлена на выходе водовода и предназначена для подачи воды в теплообменную аппаратуру. На входе водовода установлен источник ионизированного излучения. Технический результат состоит в повышении эффективности обработки воды. 1 ил.

Устройство для предотвращения образования накипи в теплообменной аппаратуре, содержащее устройство для электромагнитной обработки, отличающееся тем, что имеет водовод, выполненный из двух соосно размещенных труб, одна из которых, большего диаметра, изготовлена из диамагнитного материала с обмоткой, подключенной к источнику тока, и имеет патрубок для слива воды, насыщенной солями, а другая, меньшего диаметра, установлена на выходе водовода и предназначена для подачи воды в теплообменную аппаратуру, при этом на входе водовода установлен источник ионизированного излучения.