Способ подготовки технологической воды в оборотных системах водоснабжения Советский патент 1992 года по МПК C02F1/20 

Изобретение относится к технологии подготовки технологической воды в оборотных системах водоснабжения, преимущественно с применением магнитной обработки.

В настоящее время с этой целью широко применяются магнитные аппараты (активаторы), устанавливаемые на трубопроводе подачи воды на теплообменные аппараты. Принципиальная схема включения магнитных активаторов предусматривает обязательное их включение перед тепло- или массообменным аппаратом.

Обработка воды слабым магнитным полем способствует переводу части растворенных в воде солей в твердую фазу, т.е. способствует выкристаллизовыванию этих веществ, что в конечном итоге приводит к ликвидации или снижению накипеобразо- вания на поверхностях теплообменных аппаратов. В то же время за счет магнитной обработки в технологической воде увеличивается массовая доля твердых веществ, способных отлагаться в зонах с наименьшей скоростью движения воды (застойные зоны повороты, подъемы и т.д. и т.п.), Следовательно, при магнитной обработке техноло гической воды соли-накипеобразователи не удаляются, а выделяются в виде взвешенных частиц. Поэтому успешное применение метода магнитной обработки зависит че только от выбора магнитных аппаратов и режимов их работы, но и от обеспечения надежного удаления осадков из теплообменных аппаратов. Если неудачный подбор магнитного аппарата или режима его работы приводит к образованию накипи, то необеспечение своевременного вывода шлама - к укрупнению, скоплению и уплотнению шлама на поверхностях нагрева и особенно в так называемых застойных зонах.

Конструкции любых теплообменных аппаратов в большей или меньшей мере имеют застойные зоны, в которых скорость жидкости резко падает и происходит декантация взвешенных частиц. Удаление осадX

С

ков связано с условиями циркуляции воды и поддержанием наиболее эффективного шламового режима.

Цель изобретения - интенсификация процесса теплообмена и увеличение экс- плуатационной надежноститеплообменной аппаратуры.

Это Достигается тем, что магнитную обработку технологической воды производят перед подачей ее на охлаждение на градир- ню, а из резервуара (бассейна) последней производят вывод шлама, в то время как по известному способу магнитная обработка производится после охлаждения технологической воды и вода со шламом поступает в теплообменную аппаратуру.

Установка магнитного аппарата (активатора) после охлаждения воды на градирне способствует забивке теплообменного аппарата теперь уже не накипью, а взвешен- ными рыхлыми отложениями за счет значительного уменьшения скорости движения воды в трубчатке теплообменного аппарата. Поэтому большое практическое значение при магнитной обработке воды должно иметь хорошо организованное выведение из водной системы теплообменных аппаратов тонкодисперсного шлама. Так как вода после градирни уже нигде не контактирует с атмосферой и находится в зам- кнутом цикле, то солевой и газовый состав воды, находящийся в оборотном цикле в течение 1 ч, будет одинаков как до градирни, так и после нее, т.е. часть свободной углекислоты за счет дегазации удаляется из воды и устанавливается динамическое равновесие в системе между растворенным карбонатным солесодержанием и содержанием углекислоты, которое без подпитки системы трудно нарушить, если считать такую систему изолированной. Поэтому с точки зрения магнитной обработки технологической воды безразлично, где устанавливать магнитный аппарат.

На чертеже приведена принципиальная схема включения магнитного аппарата, поясняющая способ. Нагретая в теплообмен- ном аппарате 1 вода проходит через магнитный аппарат 2 и поступает на охлаждение на градирню 3. Охлажденная на гра- дирне вода насосом 4 подается вновь на теплообменный аппарат. Вывод шлама осуществляется в резервуаре (бассейна) градирни.

При магнитной обработке воды перед подачей ее на охлаждение в градирню создаются условия для выведения шлама из цикла, интенсификации процесса теплообмена и увеличения эксплуатационной надежности теплообменной аппаратуры, что

вытекает из анализа гидродинамических характеристик различных участков водяной системы (в частности, скоростей движения воды).

Наименьшая скорость движения воды во всем замкнутом цикле (насос - теплообменный аппарат - градирня - насос) имеет место в резервуаре (бассейне) градирни, а следовательно, там создаются наилучшие условия для декантации мелкодисперсного шлама, полученного в том числе и за счет магнитной обработки воды.

Расчет скоростей движения воды в одном из циклов приведен в таблице.

Производительность цикла 1000 диаметр Д трубопровода 300 мм; конденсатор имеет трубчатку: 650 трубок по 25 мм каждая

трубы 0,07 м2 4 м/с

конд 0,4 м2 0,7 м/с

бас, град 54 м2 0,04 м/с

Магнитную обработку воды производят перед подачей ее на охлаждение в градирню, что обеспечит качественное намагничивание и удовлетворительную декантацию воды от выкристаллизованных в результате обработки солей, в основном в резервуаре градирни, где скорость воды в этом цикле минимальная. При этом тепл.ообменная аппаратура забивается меньше, что позволяет интенсифицировать процесс теплообмена и увеличить эксплуатационную надежность теплообменной аппаратуры.

При этом подпиточную воду в цикл необходимо подавать равномерно и постоянно перед магнитным аппаратом, не создавая резких скачков в солесодержании воды всего цикла.

Из данных таблицы, следует что при магнитной обработке технологической воды перед подачей ее на охлаждение противона- кипной эффект почти не снижается, а отложение дисперсного шлама в трубчатке конденсатора снижается более чем на 50%. Следовательно, применение предлагаемого способа позволяет интенсифицировать процесс теплообмена и увеличить эксплуатационную надежность теплообменной аппаратуры.

Формула изобретения

Способ подготовки технологической воды в оборотных системах водоснабжения, заключающийся в ее магнитной обработке и охлаждении в градирне, отличающий- с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и увеличения эксплуатационной надежности теплообменного аппарата, магнитную обработку воды производят перед подачей ее на охлаждение в градирню, а из бассейна последней производят вывод шлама.

Использование: подготовка технологической воды в оборотных системах водоснабжения. Сущность изобретения: магнитную обработку воды производят перед подачей ее на охлаждение в градирню, а из резервуара (бассейна) последней периодически производить вывод накопившегося шлама. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет снижения отложений шлама з теплообменнике. 1 ил.