УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Устройство для водоподготовки котельных установок
Полезная модель относится к устройствам подогрева питательной воды и может быть использована при разработке устройств для питания котлов водой с предварительным удалением из неё солей жёсткости.
Известно устройство магнитной обработки для паровых котлов, в котором исходная вода, поступающая в котёл, проходит магнитную обработку (О.В.Лифшиц Справочник по водоподготовке котельных установок, М.: Энергия, 1976, с.20, рис.2-1).
Недостаток устройства заключается в следующем. В результате магнитной обработки исходной воды, ионы металлов солей жёсткости, присутствующие в воде, намагничиваются и образуют агрегаты. При этом соли жёсткости при нагревании воды выпадают в виде шлама в толще котловой воды. Шлам необходимо непрерывно удалять из нижних точек котла во избежание так называемой вторичной накипи, для чего осуществляют продувку котла. При этом продувочные воды сбрасывают в канализационные стоки, что ухудщает экологичность устройства.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для водоподготовки котельных установок (О.В.Лифшиц Справочник по водоподготове котельных установок, М.: Энергия, 1976, с.21, рис.2-2). Соединённые между собой первые насос, магнитный фильтр и первый котёл образуют систему водоснабжения системы отопления жилого комплекса. Соединённые между собой вторые насос, магнитный фильтр, второй котёл, теплообменник, бак-накопитель и третий насос образуют систему горячего водоснабжения жилого комплекса. Исходная вода
Р22Д11/00
F22B37/48
подаётся в системы через магнитные фильтры. Продувочные выходы котлов соединены с канализационными стоками.
Недостаток известного устройства состоит в следующем. Благодаря тому, что исходная вода поступает в системы через магнитные фильтры, ионы металлов солей жёсткости, присутствующие в воде намагничиваются и образуют агрегаты. Несмотря на то, что в устройство снабжено средствами для подмагничивания исходной воды, магнитные свойства воды теряются через 30-40 минут, что приводит к полному распаду образованных агрегатов. Кроме того, в результате намагничивания соли жёсткости не удаляются, а поскольку агрегаты солей жёсткости в известном устройстве не сбрасывают, это снижает эффективность очистки исходной воды от солей жёсткости и ухудшает состав воды в котлах. В результате требуется более частая продувка котлов, увеличивается количество продувочной воды, сбрасываемой в канализационные стоки, что снижает экологичность установки.
Таким образом, выявленные в процессе патентного поиска аналог и прототип предлагаемого устройства для водоподготовки котельных установок при осуществлении не позволяют достичь технического результата, заключающегося в повышении экологичности устройства.
Предлагаемое изобретение решает задачу создания устройства для водоподготовки котельных установок, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении экологичности устройства.
Суть полезной модели заключается в том, что в устройстве для водоподготовки котельных установок, включающем котлы первый и второй, насосы с первого по третий, теплообменник, бак-накопитель, магнитные фильтры с первого по четвёртый, при этом первый котёл соединён с отопительной системой жилого сектора, а второй с - первым входом теплообменника, первый и второй магнитные фильтры
подключены к первому и второму насосам с образованием замкнутого контура, кроме того входы насосов подключены через третий магнитный фильтр к источнику исходной воды, при этом второй вход теплообменника через четвёртый магнитный фильтр соединён с источником исходной воды, а его первый выход соединён с баком накопителем, который через третий насос соединён с системой горячего водоснабжения жилого сектора с образованием замкнутого контура, дополнительно введены соединённые между собой соответственно четвёртый насос, первый деаэратор, первый мембранный фильтр и пятый насос, второй деаэратор, второй мембранный фильтр, при этом вход и выход первого мембранного фильтра соединены соответственно с выходом первого насоса и первым входом первого деаэратора, выход которого соединён со входом четвёртого насоса, выход которого соединён со входом первого котла, выход системы отопления жилого сектора соединён со вторым входом первого деаэратора, при этом вход и выход второго мембранного фильтра соединены соответственно с выходом второго насоса и первым входом второго деаэратора, выход которого соединён со входом пятого насоса, а второй вход второго деаэратора соединён со вторым выходом теплообменника, выход пятого насоса соединён со входом второго котла, кроме того вторые выходы мембранных фильтров и продувочные выходы котлов соединены с баком-накопителем. Кроме того, бак - накопитель снабжён отводом для осадка.
Технический результат достигается следующим образом. Соединённые между собой в соответствии с формулой полезной модели первые насос, магнитный и мембранный фильтры, деаэратор, четвёртый насос и первый котёл образуют систему водоснабжения для системы отопления жилого комплекса. Соединённые между собой в соответствии с формулой полезной модели вторые насос, магнитный и мембранный фильтры, деаэратор, пятый насос, второй котёл, теплообменник, бакнакопитель и третий насос образуют систему горячего водоснабжения жилого комплекса. Третий и четвёртый магнитные фильтры обеспечивают омагничивание исходной воды, поступающей в обе системы водоснабжения. При этом ионы металлов солей жёсткости, присутствующих в исходной воде, намагничиваются и образуют агрегаты. Благодаря тому, что далее омагниченная вода проходит через соединённые с образованием замкнутого контура первые (вторые) насос и магнитный фильтр, вода подмагничивается, что обеспечивает сохранение её магнитных свойств, а следовательно и сохранение образованньгх и образование новых агрегатов из ионов металлов солей жёсткости. Благодаря тому, что далее омагниченная вода поступает на мембранные фильтры, первый и второй, последние выделяют из фильтрата агрегаты солей жёсткости.
В результате на первый и второй деаэраторы поступает фильтрат, очищенный от солей жёсткости. Деаэраторы обеспечивают дегазацию из фильтрата углекислого газа, кислорода и других летучих компонентов. Благодаря тому, что в обеих системах вода возвращается в деаэраторы (из системы отопления и неиспользованная вода из теплообменника), последний выделяет газы, растворённые в ней в процессе циркуляции. В результате, в котлы поступает вода, очищенная от солей жёсткости и летучих компонентов. Это обеспечивает в котлах требуемый щелочной показатель воды. Для его поддержания производят периодическую продувку системы. Поскольку вторые выходы мембранных фильтров и продувочные выходы котлов соединены с баком-накопителем, то концентрат от мембранных фильтров и продувочные воды котлов поступают в бак-накопитель. Поскольку продувочные воды имеют щелочной показатель близкий к , в баке накопителе происходит интенсивное выпадение в осадок солей жёсткости. Осадок через отвод для осадка в баке-накопителе выводится в канализацию.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исключить загрязнение окружающей среды сбросом продувочных вод от котлов, что повышает экологичность устройства.
Кроме того, предлагаемая полезная модель обеспечивает достижение дополнительного технического результата, по сравнению с прототипом, который заключается в возможности утилизации агрегатов солей жёсткости и продувочных вод. Это достигается путём использования щелочных свойств продувочньгх вод для утилизации концентрата мембранных фильтров, так как продувочные вод котлов, благодаря щелочному показателю, близкому к , инициируют активное выпадение в осадок солей жёсткости. При этом одновременно утилизируются и продувочные воды.
На фигуре изображено устройство для водоподготовки котельных установок. Устройство содержит котлы первый 1 и второй 2, насосы с первого 3 по пятый 7, бак-накопитель 8, магнитные фильтры с первого 9 по четвёртый 12, мембранные фильтры первый 13 и второй 14, деаэраторы первый 15 и второй 16, теплообменник 17, систему отопления 18 и систему 19 горячего водоснабжения. Первый 9 и второй 10 магнитные фильтры подключены к первому 3 и второму 4 насосам с образованием замкнутого контура и соединены со входами первого 13 и второго 14 мембранных фильтров соответственно, которые подключены к первым входам соответствующих деаэраторов 15, 16. Первый 15 и второй 16 деаэраторы через четвёртый 6 и пятый 7 насосы соответственно подключены к первому 1 и второму 2 котлам, которые соответственно подключены к системе отопления 18 и к теплообменнику 17. Первые магнитный фильтр 9, насос 3, мембранный фильтр 13, деаэратор 15, четвёртый насос 6, первый котёл 1 образуют систему водоснабжения для системы отопления жилого комплекса. Вторые насос 4, магнитный 10 и мембранный 14 фильтры, деаэратор 16, пятый насос 7, второй котёл 2, теплообменник 17,
бак-накопитель 8 и третий насос 5 образуют систему горячего водоснабжения жилого комплекса. Входы первого 3 и второго 4 насосов подключены через третий 11 магнитный фильтр к источнику исходной воды. Второй вход теплообменника 17 через четвёртый 12 магнитный фильтр соединён с источником исходной воды, а его первый выход соединён с баком - накопителем 8, который через третий насос 5 соединён с системой горячего водоснабжения 19 жилого сектора с образованием замкнутого контура. Выход системы отопления жилого сектора 18 соединён со вторым входом первого 15 деаэратора. Второй вход второго
деаэратора 16 соединён со вторым выходом теплообменника 17. Вторые
выходы мембранных фильтров 13 и 14 и продувочные ыходы котлов 1, 2
соединены с баком-накопителем 8. Кроме того, бак - накопитель 8 снабжён отводом 20 для осадка.
Устройство работает следующим образом. Водопроводная вода из системы .централизованного водоснабжения поступает на магнитные фильтры 11, а затем через магнитные фильтры 9, 10, соединённые с насосами 3,4с образованием замкнутого контура, на мембранные фильтры 13 и 14 соответственно. В результате омагничивания воды ионы металлов солей жёсткости образуют агрегаты, которые отфильтровываются в мембранных фильтрах и как концентрат поступают в бак-накопитель 8. После мембранных фильтров 13, 14 фильтрат поступает соответственно в первый 15 и второй 16 деаэраторы. В деаэраторах фильтрат очищается от газообразных составляющих и насосами 5 и 7 соответственно поступает в котлы 1 и 2 где нагревается и поступает в систему отопления 18 и в систему 19 горячего водоснабжения жилого сектора соответственно. В системе отопления 18 вода возвращается в деаэратор 6, где очищается от растворившихся в ней газов и насосом 6 подаётся опять в котёл 1.
остаточным давлением постунает в деаэратор 16. Одновременно в тенлообменник 17 ноступает исходная вода через магнитные фильтры 12. Благодаря намагничиванию, соли жёсткости, не осаждаясь в теплообменнике, ностунают в бак- наконитель 8. В устройстве для поддержания щелочного показателя воды в котлах 1 и 2 производят нродувку системы. Продувочные воды из котлов 1 и 2 поступают в бакнакопитель 8. Поскольку продувочные воды имеют щелочной показатель, близкий к , в баке-накопителе 8 соли жёсткости интенсивно выпадают в осадок, который периодически сбрасывается в канализацию. Горячая вода из бака-накопителя 8 подаётся в жилой сектор, где она расходуется в душевых, на кухнях. Пеизрасходованная вода возвращается в бак-накопитель 8.