УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОТИВОНАКИПНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДНЫХ СИСТЕМ

Полезная модель относится к области безреагентной обработки водных систем, в частности, к обработке водных растворов путем комбинирования нескольких физических воздействий, и может быть использована на тепловых электростанциях, в котельных, системах теплоснабжения и в других технологиях, требующих предотвращения или разрушения накипеобразования на поверхности нагрева теплообменных аппаратов, очистки и осветления воды.
Решение задачи предотвращения накипеобразования и защиты от коррозии при подготовке водных систем для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства, в частности, для технологического оборудования энергоустановок, выпарных и опреснительных установок, систем теплоснабжения и пр., было и остается весьма актуальным.
В настоящее время все большее предпочтение отдается обработке водных систем физическими способами. Стоки, образующиеся в результате такой обработки, представляют для окружающей среды гораздо меньшую опасность, чем, например, стоки, образующиеся в результате реагентной обработки водных систем.
Одним из препятствий для получения высокого эффекта при магнитной обработке водных систем является наличие в них агрессивных газов, в частности, углекислоты и кислорода.
Известны многочисленные установки и устройства для деаэрации водных систем, основанные на процессах термической деаэрации /патенты РФ №2102329, C 02 F 1/20, 1998 г., №2151341, F 22 D 1/50, 2000 г./, деаэрации под избыточным давлением /патент РФ №2179532, C 02 F 1/20, 2002 г./, вакуумной деаэрации и др.
Известен также акустический деаэратор для удаления пузырьков воздуха и других газов из жидких сред повышенной вязкости, используемый в химической и нефтяной промышленности. Эффект интенсификации дегазации в акустическом деаэраторе достигается, в том числе, за счет увеличения циркуляции жидкости /патент РФ №2173569, B 01D 19/00, 2001 г./.
Недостатками известных технических решений являются высокая энергоемкость, а также отсутствие комплексного воздействия на обрабатываемую
водную систему с точки зрения одновременного предотвращения накипеобразования и снижения содержания агрессивных газов, вызывающих коррозию.
Известно устройство для обработки воды магнитным полем /См. свидетельство РФ на полезную модель №19382, C 02 F 1/48, 2001 г./. Известное устройство содержит корпус из диамагнитного материала с патрубками подвода и отвода обрабатываемой водной системы, внутренний магнитопровод, выполненный в виде полого цилиндра, наружные магнитопроводы, выполненные в виде отдельных секций, каждая из которых состоит из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, между которыми расположены шунтирующие вкладыши из материала с большим сопротивлением магнитному полю, полюсные наконечники и намагничивающие катушки, секции расположены в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции. Обрабатываемую водную систему через патрубок подвода направляют в рабочий зазор устройства. Устройство позволяет получить одновременно противонакипный и противокоррозионный эффект.
Основной недостаток известного устройства заключается в невысоком противокоррозионном эффекте.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной установке является установка для обработки водных систем /см. патент РФ №2223235, C 02 F 1/48, 2004 г./. Известная установка содержит трубопровод подачи водной системы на обработку и устройство для магнитной обработки водных систем, снабжена электромагнитным активатором, содержащим узел подвода водной системы, и рабочей камерой с узлом отвода обработанной водной системы, устройство для магнитной обработки водных систем выполнено в виде корпуса из диамагнитного материала с патрубками подвода и отвода обрабатываемой водной системы, полым внутренним магнитопроводом, расположенным в корпусе с образованием рабочего зазора и снабженным патрубками подвода и отвода водной системы и перегородками из ферромагнитного материала, перпендикулярными образующей корпуса, с образованием прохода лабиринтного типа, рабочий зазор через патрубок отвода обрабатываемой водной системы соединен с патрубком подвода водной системы внутреннего магнитопровода, и наружными магнитопроводами, выполненными в виде отдельных секций, расположенных в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции, рабочая камера установлена на выходе электромагнитного активатора и примыкает непосредственно к полому внутреннему магнитопроводу устройства для
магнитной обработки водной системы, а узел подвода водной системы электромагнитного активатора соединен с патрубком отвода водной системы внутреннего магнитопровода устройства для магнитной обработки водной системы, который может быть выполнен в виде тройника, один из отводов которого соединен с узлом подвода водной системы электромагнитного активатора.
Корпус из диамагнитного материала может быть выполнен цилиндрическим.
Рабочий зазор разделен перегородками, расположенными между корпусом и внутренним магнитопроводом, по меньшей мере, на две камеры, последовательно соединенные между собой, а последняя камера соединена с патрубком подвода водной системы внутреннего магнитопровода,
Камеры рабочего зазора снабжены патрубками подачи и отвода обрабатываемой водной системы и трубопроводами, расположенными снаружи корпуса и соединяющими патрубок отвода обрабатываемой водной системы предыдущей по ходу движения водной системы камеры с патрубком подачи обработываемой водной системы последующей камеры, число камер в рабочем зазоре - четное, а преимущественно - 4.
Секция наружного магнитопровода может состоять из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, полюсные наконечники и намагничивающие катушки или, по меньшей мере, из двух постоянных магнитов, разделенных диамагнитными вкладышами и обращенных к корпусу разноименными полюсами, и узла регулирования напряженности магнитного поля в рабочем зазоре устройства.
Секция наружного магнитопровода устройства для магнитной обработки воды с цилиндрическим корпусом состоит из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, полюсные наконечники и намагничивающие катушки и снабженного шунтирующими вкладышами из материала с большим сопротивлением магнитному полю, расположенными между наружными и центральным сердечниками.
Недостатками известной установки являются невысокая степень деаэрации обрабатываемой водной системы, что приводит к снижению эффективности магнитной обработки.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании компактной комбинированной установки для обработки водных систем.
Технический результат от использования предложенной установки заключается в повышении степени противонакипной и противокоррозионной обработки.
Поставленная задача решается, а технический эффект достигается за счет того, что установка для противонакипной обработки водных систем, содержащая узлы подвода обрабатываемой и отвода обработанной водной системы, устройство для магнитной обработки, состоящее из диамагнитного корпуса с верхней и нижней крышками, полым внутренним магнитопроводом, расположенным в корпусе с образованием рабочего зазора, разделенного перегородками, расположенными между корпусом и внутренним магнитопроводом, по меньшей мере, на две камеры, и наружными магнитопроводами, выполненными в виде отдельных секций, расположенных в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции и активатор снабжена узлом ультразвуковой обработки и газоотводчиками, расположенными на верхней крышке корпуса устройства для магнитной обработки, активатор расположен на нижней крышке, снабжен электродами, трубой подачи воды в полый внутренний магнитопровод и блоком питания электрическим током и соединен с узлом подвода обрабатываемой водной системы, внутренний магнитопровод снабжен перегородкой с образованием камеры перетока, по меньшей мере, одним перепускным отверстием и, по меньшей мере, одним перепускным трубопроводом, а устройство для магнитной обработки снабжено узлом отвода осадка.
На чертеже схематически изображен вертикальный разрез предложенной установки.
Установка для противонакипной обработки водных систем, содержит узлы подвода обрабатываемой водной системы 1 и отвода обработанной водной системы 2, устройство для магнитной обработки, состоящее из диамагнитного корпуса 3 с верхней 4 и нижней 5 крышками, полым внутренним магнитопроводом 6, расположенным в корпусе 3 с образованием рабочего зазора 7, разделенного перегородками (на чертеже не показаны), расположенными между корпусом 3 и внутренним магнитопроводом 6, по меньшей мере, на две камеры, и наружными магнитопроводами 8, выполненными в виде отдельных секций, расположенных в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции, и активатор 9. На верхней крышке 4 корпуса 3 устройства для магнитной обработки расположены узел ультразвуковой обработки 10 и газоотводчики 11. На нижней крышке 5 расположен активатор 9, соединенный с узлом подвода обрабатываемой водной системы 1 и
снабженный электродами 12, трубой подачи воды 13 в полый внутренний магнитопровод 6 и блоком питания электрическим током 14. Внутренний магнитопровод 6 снабжен перегородкой 15 с образованием камеры перетока 16, по меньшей мере, одним перепускным отверстием 17, и, по меньшей мере, одним перепускным трубопроводом 18, а устройство для магнитной обработки снабжено узлом отвода осадка 19.
Установка работает следующим образом.
Подвергаемую обработке водную систему через узел подвода обрабатываемой водной системы 1 подают внутрь электроактиватора 9, на электроды 12 которого подают электрический ток от блока питания 14. В процессе электрообработки происходит выделение пузырьков растворенных в водной системе агрессивных газов, а также расходуется материал анода, что приводит к образованию центров кристаллизации. Прошедшую электрообработку в активаторе 9 водную систему через трубу подачи воды 13 подают в полый внутренний магнитопровод 6, где подвергают ультразвуковой обработке (от узла ультразвуковой обработки 10), при этом, выделившиеся газы удаляют через газоотводчики 11. Обработанную таким образом водную систему подают в камеру перетока 16, затем через перепускное отверстие 17 -в одну из камер рабочего зазора 7 устройства для магнитной обработки, откуда, по меньшей мере, через один перепускной трубопровод 18 - в другую камеру рабочего зазора 7. Обработанную водную систему через узел отвода обработанной водной системы 2 выводят из установки. Образующийся в процессе обработки осадок выводят из установки через узел отвода осадка 19.
Использование в одной установке сочетания устройства для магнитной обработки, электроактиватора и узла ультразвуковой обработки позволяет повысить степень удаления углекислоты из подвергаемой обработке водной системы, что приводит к повышению степени противонакипной и противокоррозионной обработки.
Таким образом, создана компактная комбинированная установка для обработки водных систем, использование которой позволяет повысить степень противонакипной и противокоррозионной обработки.