ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ "ТЕРМИТ-М"

Полезная модель относится к области обработки воды и может использоваться для защиты теплоэнергетического оборудования от отложений солей жесткости.
Известно импульсное электронное устройство для уничтожения водорослей (патент CN 2910909 Y), отличающееся тем, что включает импульсный преобразователь, две нагрузочные катушки и водный насос, который подключен к входному отверстию водопровода; входное и выходное отверстия водопровода подведены по отдельности к одному водоему; упомянутые катушки намотаны на трубу водопровода; выходные клеммы упомянутого импульсного преобразователя по отдельности подсоединены к выводам катушек; упомянутый преобразователь собирается последовательным соединением микропроцессора, импульсного генератора и импульсного усилителя мощности.
Из сравнения данного импульсного электронного устройства для уничтожения водорослей (патент CN 2910909 Y) и предлагаемого энергосберегающего устройства для обработки воды с целью удаления солей жесткости в трубопроводах следует, что
общими существенными признаками являются содержание в устройствах импульсного генератора и усилителя мощности импульсов в патенте CN 2910909 Y, а в предлагаемом устройстве усилителя тока и усилителя напряжения.
Отличительные существенные признаки состоят в том, что устройство (патент CN 2910909 Y) предназначено для уничтожения водорослей и включает в себя водопровод и водный насос, который подключен к входному отверстию водопровода, входное и выходное отверстия водопровода подведены к одному водоему (с водорослями).
Данные отличительные существенные признаки устройства, описанного в патенте CN 2910909 Y, исключают возможность его применения для удаления солей жесткости в прямоточных и оборотных системах водоснабжения.
Кроме этого, отличительные существенные признаки состоят в том, что в предлагаемом устройстве после импульсного генератора содержится блок смещения последовательности серии однополярных импульсов относительно друг друга на 180 градусов, что приводит к формированию 4 электрических цепей, каждая из которых содержит блок нормировки уровня сигнала, блок усилителя тока и блок усилителя напряжения.
Приведенные отличительные существенные признаки предлагаемого устройства дают возможность получения заявляемого технического результата - получение энергосберегающего устройства для обработки воды с целью разрушения солей жесткости в прямоточных и оборотных системах водоснабжения. В устройстве, описанном в патенте CN 2910909 Y, исключена возможность получения технического результата в виде энергосберегающего устройства для обработки воды с целью разрушения солей жесткости в прямоточных и оборотных системах водоснабжения.
В случае устройства для уничтожения водорослей (патент CN 2910909 Y) заявляемая эффективность и экономичность устройства относятся исключительно к уничтожению водорослей, а не к снижению энергозатрат при обработке воды в прямоточных и оборотных системах водоснабжения для разрушения солей жесткости.
Таким образом, в предлагаемом устройстве имеется техническое решение, которое отсутствует в устройстве, описанном в патенте CN 2910909 Y. Это техническое решение дает технический результат, который не может быть получен в устройстве, описанном в патенте CN 2910909 Y.
Известны различные методы борьбы с отложениями солей жесткости в трубопроводах и аппаратах водоподготовки, в том числе используются и магнитные способы обработки воды, например, патент GB 2312635.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является устройство для обработки воды, приведенное в патенте RU 2174960.
Устройство включает генератор импульсов, соединенный с проводами, выполняющими функцию антенн, причем при оборотной системе водоснабжения последовательности (серии) однополярных электромагнитных импульсов смещены относительно друг друга на 180 градусов, подача и расход воды осуществляется таким образом, чтобы соблюдалось следующее соотношение:
pacx.
цирк.
Q/Q≤0,8,
pacx
3
где Q - количество воды, отбираемой из системы на потребление, м/час.
цирк
3
Q - количество воды, циркулирующей в системе, м/час.
При прямоточной системе водоснабжения последовательности (серии) однополярных электромагнитных импульсов смещены относительно друг друга на 180 градусов, а подачу и расход воды осуществляют таким образом, чтобы соблюдалось следующее соотношение:
2
Q≤(0.005-0.010)*d,
3
где Q - расход воды, м/час, d - внутренний диаметр трубопровода, мм.
Недостатком этого известного устройства является маломощность генерируемых импульсов и как следствие длительный период разрушения отложений солей жесткости. Применение устройства было ограничено объемом воды, проходящей через трубопроводы с максимальным условным диаметром 250 миллиметров.
Данная полезная модель решает техническую задачу по расширению рабочих диапазонов применимости устройства и повышения экономической эффективности его применения.
Техническим результатом данной полезной модели является усиление мощности сигналов, воздействующих на воду, что дает возможность эффективной обработки объемов воды, проходящих через трубопроводы с максимальным условным диаметром 500 миллиметров, то есть расширяет рабочий диапазон диаметров трубопроводов в 2 раза. Кроме этого, значительно уменьшается время разрушения отложений солей жесткости, что приводит к существенной экономии энергоресурсов.
Компания «Lifescience Products LTD» приводит следующие данные по потерям тепловой энергии в зависимости от толщины слоя отложений солей жесткости. Слой в 3 миллиметра поглощает 25% тепловой энергии, а если на стенках теплообменного оборудования наросло 13 миллиметров, то «теряется» уже 70% тепла. Отложения толщиной 10 миллиметров формируются менее чем за один год. С точки зрения перерасхода топлива слой накипи толщиной 5 миллиметров приводит к перерасходу топлива до 30%, а отложения толщиной 10 миллиметров повышают его расход в два раза.
Таким образом, ускорение разрушения слоя солей жесткости приводит к экономии энергоресурсов.
Указанный результат достигается за счет увеличения мощности электромагнитных импульсов, воздействующих на воду, при сохранении неизменным входного напряжения. Усиление мощности устройства возможно в заданном диапазоне, который определяется сохранением эффекта изменения структуры солей жесткости с образованием хрупкой арагонитной формы карбоната кальция. При этом прочная смесь аморфных отложений солей жесткости не образуется, а сформировавшиеся ранее отложения разрушаются и уносятся с потоком воды.
Техническое решение, обеспечивающее указанный результат, заключается в том, что в устройство, содержащее блок формирования сигналов, на выходе которого последовательности однополярных импульсов попарно смещены относительно друг друга на 180 градусов, и провода, выполняющие функцию антенн, включаются блоки нормировки уровня сигнала, усилителя тока и усилителя напряжения.
Сравнение аналога и предлагаемого решения показывает, что
общими существенными признаками являются:
содержание в устройстве блока формирования сигнала, на выходе которого последовательности однополярных импульсов попарно смещены относительно друг друга на 180 градусов, и проводов, выполняющих функцию антенн,
2
3
а отличительные существенные признаки заключаются в том, что каждая электрическая цепь сформированных сигналов содержит блок нормировки уровня сигнала, блок усилителя тока и блок усилителя напряжения, что позволяет расширить рабочий диапазон диаметров трубопроводов в 2 раза и определить движение воды в трубопроводах из соотношения: Q=(0.005-0.010)*(2*d), где Q - расход воды, м/час, d - внутренний диаметр трубопровода, мм.
Предлагаемая полезная модель обладает новизной, так как заявитель не нашел подтверждения применения такого же устройства по такому же назначению.
Заявителю не известны технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого устройства, поэтому считаем, что техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемая полезная модель способствует энергосбережению и может широко использоваться в промышленности, теплоэнергетике и сфере жилищно-коммунального хозяйства для эффективной борьбы с отложениями солей жесткости, поэтому данное изобретение соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрируется чертежами на фигуре 1 и фигуре 2.
На фигуре 1 упрощенно изображена блок-схема предлагаемого устройства.
На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - блок формирования сигнала,
2 - блок нормировки уровня сигнала,
3 - блок усилителя тока,
4 - блок усилителя напряжения,
5 - электромагнитные антенны.
На фигуре 2 упрощенно изображена схема блока формирования сигнала (1 на фиг.1).
На чертеже приняты следующие обозначения:
6 - импульсный цифровой генератор,
7 - блок смещения последовательности серии однополярных импульсов на 180 градусов.
Энергосберегающее устройство для обработки воды «Термит-М» для удаления солей жесткости в прямоточных и оборотных системах водоснабжения работает следующим образом. В блоке формирования сигнала - 1 формируются последовательности однополярных импульсов, которые попарно смещены относительно друг друга на 180 градусов. Сформированные импульсы поступают в блок - 2 для нормировки уровней сигнала. Сигналы с нормированными уровнями поступают в блок - 3 для усиления тока в заданном диапазоне, а затем в блок - 4 для усиления напряжения в заданном диапазоне. Усиленные сигналы поступают на антенны - 5, которые закрепляются на трубопроводе. При прохождении воды по трубопроводу, на котором закреплены антенны, электромагнитные импульсы воздействуют на воду таким образом, что отложений солей жесткости не образуется, а сформированные ранее отложения разрушаются и уносятся с потоком воды. Более мощные сигналы позволяют устройству эффективно работать с трубопроводами значительно больших диаметров, а также значительно быстрее разрушают отложения солей жесткости, что обеспечивает существенное энергосбережение.