Способ умягчения воды с солями временной жесткости Советский патент 1989 года по МПК F22D1/28 C02F5/02 C02F103/06 

4 ел СП

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для умягчения ВОДЬ с солями временной жесткости применительно к технологическим установкам различного назначения и для бытовых целей.

Целью изобретения является снижение материальных и энергетических затрат.

На чертеже схематически изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит трубопровод 1 холодной воды с запорным клапаном 2, подключенный к баку 3 для высаживания накипи. Между нижней частью бака 3 и пространством над уровнем Н воды в баке установлен трубопровод 4 горячей рециркулирующей воды с циркуляционным насосом 5 и теплообменником 6. Выходной открытый конец трубопровода 4 расположен вблизи выходного открытого конца трубопровода 1 холодной воды, а всасывающий торец - на расстоянии h от днища бака 3.

Ниже открытых концов обоих трубопроводов 1 и 4 в пространстве бака над уровнем воды помещен лоток 7 для предварительного перемешивания холодной и горячей воды. К донной част бака 3 подключен трубопровод 8 для периодического слива шлама с накипью а к его боковой поверхности в нижней части на расстоянии h. от днища бака 3 - трубопровод 9 для подачи нагретой и умягченной воды к потребителю. Для регулирования уровня воды в баке 3 предусмотрен поплавок 10, связанный с электроконтактами 11, управляющими насосом 5. На выходном участке трубопровода 4 установлен индикатор 12 циркуляционного давления, связанный с запорным клапаном 2

Умягчение воды производят следующим образом.

Нагрев умягчаемой воды осуществляют путем смешения с рециркулирующей горячей водой в соотношении5Обес печивающем температуру смеси вьщ1е температуры верхнего предела высаж- дения солей временной жесткости.Смес воды направляют на отстой, а затем нагревают до требуемой максимальной температуры.

Соотношение массы горячей воды РГ к массе холодной воды РХ определяют по формуле

IL (Твп + т) - тх р.

т г - ( 4Т)

0

5

0

5

0

5

0

5

где Т

вп

UI TV и т,

-температура верхнего предела высаждения солей временной жесткости, при которой все соли временной жесткости переходят в нерастворимое состояние превышение температуры

В.1

-температура холодной и горячей воды соответственно.

Превьш1ение температуры (Т) необходимо для ускорения процесса перехода солей временной жесткости в нерастворимое состояние для гарантированного завершения этого процесса в объеме бака. Ввиду различных свойств жесткой воды минимальная численная величина должна определяться экспериментально в зависимости от свойств используемой воды с учетом конструктивного решения устройства.

В указанной формуле изменение теплоемкости воды в зависимости от ее температуры не учитывается ввиду его малого значения.

Пример. Артезианская вода с солями временной жесткости в виде бикарбоната кальция имеет верхний предел температуры высаждения солей временной жесткости (переход в карбонат кальция) Tgp, равный 363К (90 С), ее.температура Ту равна 285К (12 С). Принимаем превьшение температуры 4 Т равным 2К. В этом случае температура смеси (Tg,-, +/3 Т) 363 + 2 365К (92°С). Температуру горячей воды принимаем равной 373К (). Соотношение горячей и холодной воды

(363 + 2) - 285 Ру 373 - (363 + 2)

10.

При уменьшении температуры горячей воды на 2К соотношение

Рг (363 + 2) - 285 РХ 371 - (363 + 2)

20.

При повышении ее на 4° Рг (363 + 2) - 285

377 - (363 + 2)

6,7.

314

Применительно к изображенному на чертеже устройству горячую воду с температурой (Т „ + йТ) насосом 5 по трубопроводу 4 прокачивают через теплообменник 6, где она нагревается до температуры Т,- и затем попадает на лоток 7. На тот же лоток 7 из трубопровода 1 поступает холодная вода с температурой Т;с и смеши- вается с горячей водой до температуры (Tgp + /3 Т), затем эта смесь с лотка 7 сливается в бак 3, где происходит окончательное выделение накипи и осаждение ее на дно указанно- го бака. Периодически шлам с накипь выпускают из бака 3 через трубопровод 8. Нагретую и умягченную воду по трубопроводу 9 подают к потребителю. При расположении трубопровода 9 вьше уровня расположения всасывающей части трубопровода 4 (когда h, ) появляется возможность подават потребителю воды больше или меньше объема холодной воды из трубопрово- да 1 за счет изменения уровня воды в баке в пределах от h до Н. При -пре- вьппении уровня Н поплавок 10 воздействует на электроконтакты 11, которые отключают насос 5. Падение дав ления воды в трубопроводе 4 через индикатор 12 давления воздействует на клапан 2, который прекращает подачу холодной воды по трубе 1 на лоток 7.

14

При опускании уровня воды в баке 3 ниже уровня М поплавок 10 прекращает воздействие на контакты 11, последние вызывают включение насоса 5 и повышение давления в трубопроводе 4, а индикатор 12 под воздействием давления в трубопроводе 4 открывает клапан 2 для подачи холодной воды через трубопровод 1 на лоток 7.

Предлагаемый способ исключает необходимость в дорогостоящих водопод- готовительных установках ионообменного типа для небольших производств, например на электроламповых заводах, где горячая вода может быть использована для душевых и отопления, а также для охлаждения форм колбовыдув- ных машин и промывки спиралей ламп накаливания.

Формула изобретения

Способ умягчения воды с солями временной жесткости, включающий ее нагрев и высаждение указанных солей, отличающийся тем, что, с целью снижения материальных и энергетических затрат, нагрев воды осуществляют путем смешения с рецир- кулирующей горячей водой в соотношении, обеспечивающем температуру смеси выше температуры верхнего предела высаждения солей временной жесткости.

--zttxl

к fwnft9ffu/nf fO

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в технологических установках и для бытовых целей. Цель изобретения - снижение материальных и энергетических затрат. Воду с солями временной жесткости нагревают путем смешения с рециркулирующей горячей водой в соотношении, обеспечивающем т-ру смеси выше т-ры верхнего предела высаждения солей. Такое выполнение позволяет исключить необходимость в дорогостоящих водоподготовительных установках ионообменного типа для небольших производств, где горячая вода может быть использована для душевых и отопления, а также для охлаждения. 1 ил. с SS