Устройство для импульсной очистки теплообменных поверхностей Советский патент 1992 года по МПК F28G9/00 

Изобретение относится к технике теплообмена и может быть использовано для очистки теплообменник аппаратов систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций,

Известно устройство для гидропневматической очистки теплообменных аппаратов, содержащее циркуляционный насос для охлаждения воды и устройство для подачи вместе с водой сжатого воздуха. Проходя через теплообменный аппарат, воздушная смесь очищает его от биологических обрастаний и механических отложений, после чего сбрасывается в канализацию.

Однако такое устройство не обеспечивает эффективной очистки теплообменных аппаратов вследствие неравномерного распределения воздуха в воде и воздушной смеси внутри аппаратов, что вынуждает вскрывать их и прибегать к трудоемкой механической очистке. Кроме того,.использование известного устройства требует сбрасывать из системы большое количество воды, а в теплообменных аппаратах могут появляться скопления воздуха, которые резко ухудшают их работу, препятствуя доступу охлаждающей воды к значительной части поверхностей теплообмена и повышая, гидравлическое сопротивление аппаратов.

Известно также устройство для гидро- пневмоимпульсной очистки теплообменно- го аппарата, включающее пульсатор.

Указанное устройство обеспечивает очистку только одного теплообменного аппарата, причем только на стенде, кроме того, характеризуется недостаточно высоким качеством очистки, связанным с использованием воздуха в процессе очистки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для импульсной очистки теплообменных аппаратов и трубопроводов системы оборотного водоснабжения, содержащее циркуляционный насос, напорный трубопровод для соединения выхода насоса с теп- лообменными аппаратами, резервуар охладителя, всасывающий трубопровод насоса для соединения его выхода с резервуаром, а также пульсатор, включающий в себя обратный клапан во всасывающем трубопроводе, герметичную емкость для очищающей жидкости, питающий трубопровод с запорным органом, соединенный выходом с герметичной емкостью, напорный патрубок с запорным органом для соединения герметичной емкости с всасывающим трубопроводом на участке между насосом и обратным клапаном и источник давления,

гидравпически связанный с герметичной емкостью.

Недостатками известного устройства являются низкий коэффициент полезного

действия, низкая экономичность, сложность конструкции и управления его работой. Низкий коэффициент полезного действия обусловлен тем, что источником давления на очищающую жидкость в термической емко0 сти является компрессор. После каждого цикла давления на очищающую жидкость воздух в герметич ной емкости находится под давлением выше атмосферного, обладая определенной потенциальной энер5 гией. При его выпуске в атмосферу теряется определенная часть энергии, затраченная компрессором на сжатие, что и снижает коэффициент полезного действия и экономичность устройства, сложность конструкции

0 которого определяется наличием компрессора в качестве источника давления и четырех запорных органов, открываемых и закрываемых при каждом цикле очистки, тогда как для полной очистки требуется от5 крывать и закрывать запорные органы десятки раз.

Цель изобретения - повышение экономичности и упрощение конструкции.

Техническая сущность изобретения со0 стоит в том, что в устройстве для импульсной очистки теплообменных поверхностей систем оборотного водоснабжения, содержащем объединенные в замкнутый контур группу теплообменных аппаратов, охлади5 тель со сборным резервуаром, обратный клапан и циркуляционный насос, а также подсоединенную к контуру на всасе циркуляционного насоса посредством перепускного трубопровода с задвижкой

0 герметичную емкость и подключенный к ней источник давления, последний выполнен в виде дополнительного насоса, подключенного всасывающим патрубком через дополнительную задвижку к замкнутому контуру

5 на выходе циркуляционного насоса, а нагнетательным - к перепускному трубопроводу между задвижкой и герметичной емкостью, причем дополнительный насос снабжен байпасом с обратным клапаном.

0 На фиг. 1 изображено устройство для импульсной очистки без обратного клапана; на фиг. 2 - то же, с байпасом с обратный клапаном,

Устройство для импульсной очистки

5 теплообменных поверхностей систем оборотного водоснабжения содержит обьедии- ненные в замкнутый контур группу теплообменных аппаратов 1, циркуляционный насос 2, напорный трубопровод 3, соединяющий выход циркуляционного насоса 2

с теплообменными аппаратами 1, сборный резервуар 4 охладителя 5, всасывающий трубопровод 6, соединяющий вход циркуляционного насоса 2 со сборным резервуаром 4 и снабженный обратным клапаном 7, герметичную емкость 8 для очищающей жидкости, соединенную с напорным трубопроводом 3 посредством питающего тру- бопровода 9 с запорным органом 10, Герметичная емкость 8 подсоединена к контуру на всасе циркуляционного насоса 2 по- средством перепускного трубопровода 11 с задвижкой 12. К герметичной емкости 8 подключен источник давления, выполненный в виде дополнительного насоса 13, подключенного всасывающим патрубком через за- движку 10 к замкнутому контуру на выходе циркуляционного насоса 2, а нагнетательным - к перепускному трубопроводу 11 между задвижкой 12 и герметичной емкостью 8. Дополнительный насос 13 снабжен байпасом с обратным клапамом 14. Привод дополнительного насоса 13 может быть выполнен в виде мультиплексора.

Устройство работает следующим образом.

Очистка теплообменных аппаратов 1 и связанных с ними трубопроводов производится по действующей системе оборотного водоснабжения, когда циркуляционный насос 2 работает, а охлаждающая вода цирку- лирует с рабочим расходом по замкнутому контуру через сборный резервуар 4, циркуляционный насос 2, теплообменные аппараты 1, охладитель 5. При этом запорные органы - задвижки 10 и 12 закрыты, а гер- метичная емкость 8 не заполнена очищающей жидкостью, в качестве которой используется вода из сборного резервуара 4. Для зарядки емкости 8 очищающей жидкостью открывается задвижка 10 и включа- ется дополнительный насос 13. Из напорного трубопровода 3 жидкость под действием циркуляционного насоса 2 поступает через открытую задвижку 10 на вход дополнительного насоса 13, который под повышенным давлением подает жидкость в емкость 8, заряжая ее. Если дополнительный насос 13 снабжен байпасом с обратным клапаном 14, то после открытия задвижки 10, жидкость под напором создаваемым циркуляционным насосом 2, поступает через байпас с обратным клапаном 14, заполняя часть объема емкости 8. Дальнейшее наполнение емкости 8 производится под повышенным давлением с помощью допол- нительного насоса 13. Обратный клапан 14 при этом закрыт. При сравнительно небольшой мощности дополнительного насоса 13 наличие обратного клапана 14 позволяет ускорить наполнение емкости 8 очищающем жидкостью до заданного уровня, при кото ром давление в емкости 8 может несколько раз превышать давление, развиваемое цир куляционным насосом 2. Затем закрывается задвижка 10 и открывается задвижка 12. Дополнительный насос 13 при этом может не отключаться. Обратный клапан 7 закрывается, очищающая жидкость из емкости 8 через перепускной трубопровод 11, откры тую задвижку 12 и всасывающий трубопровод 6 поступает на вход циркуляционного насоса 2. Расход жидкости, поступающей в теплсгобменные аппараты 1 и связанные с ними трубопроводы, резко возрастает по сравнению с рабочим расходом, обеспечиваемым циркуляционным насосом 2, поскольку с момента открытия запорного органа - задвижки 12 давление жидкости подаваемой в теплообменные аппараты 1. резко увеличивается за счет того, что к давлению, развиваемому циркуляционным насосом 2, прибавляется давление, созданное в герметичной емкости 8. В результате этого резко повышается скорость движения жидкости в теплообменных аппаратах 1 и трубопроводах, а кинетическая энергия возрастает пропорционально квадрату скорости, что и обеспечивает отрыв и удаление отложений. Продолжительность импульса ограничена временем истечения жидкости из емкости 8 во всасывающий трубопровод 6. По окончании истечения жидкости закрывается задвижка 12 и открывается задвижка 10, после чего начинается новый цикл зарядки емкости 8 и очистки теплообменных аппаратов 1 и связанных с ними трубопроводов. Количество циклов определяется характером и интенсивностью образования отложений в системе оборотного водоснабжения По окончании очистки последовательно закрываются задвижки 10 и 12 и выключается дополнительный насос 13.

Использование изобретения позволяет повысить экономичность устройства за счет полного использования энергии источника давления, а также упростить его конструкцию вследствие сокращения количества задвижек.

Формула изобретения 1. Устройство для импульсной очистки теплообменных поверхностей систем оборотного водоснабжения, содержащее объединенные в замкнутый контур группу теплообменных аппаратов, охладитель со сборным резервуаром, обратный клапан и циркуляционный насос, а также подсоединенную к контуру на всасе циркуляционного насоса посредством перепускного трубопровода с задвижкой герметичную емкость и

подключенный к ней источник давления, о т- личающееся тем. что, с целью повышения экономичности и упрощения конструкции, источник давления выполнен в виде дополнительного насоса, подключенного всасывающим патрубком через дополнительную задвижку к замкнутому контуру на

выходе циркуляционного насоса, а нагнетательным - к перепускному трубопроводу между задвижкой и герметичной емкостью.

2 Устройство поп 1,отличающее- с я тем, что дополнительный насос снабжен байпасом с обратным клапаном

Использование: в теплотехнике, в частности для очистки теплообменных аппаратов систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанций. Сущность изобретения: устройство содержит объединенные в зам/ кнутый контур группу теплообменных аппаратов 1, циркуляционный насос 2. напорный трубопровод 3, сборный резервуар 4 охладителя 5, всасывающий трубопровод 6 с обратным клапаном 7, герметичную емкость для очищаемой жидкости, соединенную с трубопроводом 3 посредством питающего трубопровода 9 с размещенными на нем запорным органом 10 и источником давления в виде насоса 13. Кроме того, герметичная емкость 8 подключена перепускным трубопроводом 11 с задвижкой 12 к трубопроводу 6. Насос 13 может быть снабжен байпасом с обратным клапаном 14. В режиме очистки закрываются задвижка 10 и клапан 7 и открывается задвижка 12 и очищающая жидкость из емкости 8 через перепускной трубопровод 11 поступает на всас насоса 2. Причем увеличение расхода жидкости через аппараты 1 и связанные с ними трубопроводы и, как следствие, повышение скорости потока этой жидкости обеспечивают отрыв и удаление отражений на поверхностях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ј VI GJ СО Ю 8 Фиг. 2

/

АЛЛА

Фае. 1