ЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ПРОТОЧНАЯ УСТАНОВКА ОЧИСТКИ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Полезная модель относится к энергетике и может быть использовано при обслуживании и ремонте систем отопления жилых зданий и производственных помещений.
В процессе длительной эксплуатации систем водяного отопления жилых зданий и производственных помещений постепенно происходит снижение температуры радиаторов и конвекторов в стояках распределения горячей воды, что приводит к снижению температуры воздух в помещениях во время отопительного сезона. Хотя количество тепла от источника центрального отопления (котельная, ТЭЦ), подаваемого в отопительную сеть, поддерживается на требуемом уровне или даже повышается.
Причиной этого является накопление отложений на внутренней поверхности греющих труб стояков, радиаторов и конвекторов. Отложения имеют сложный состав и обладают низкой теплопроводностью. В случае непринятия действенных мер для восстановления эффективности отопления, стояки забиваются отложениями полностью, что приводит к прекращению циркуляции греющей среды и, как следствие, к необходимости их демонтажа и замены. В настоящее время эта операция дорога, сложна в исполнении и вызывает неудобства.
Известны способ и устройство для очистки внутренних поверхностей труб и их мойки посредством щеток или ершей, вводимых внутрь труб и
приводимых во вращение различными механическими приводами в жидкой среде, например, водяной турбиной см. например, патент США N 4531250. Данное техническое решение позволяет очистить внутреннюю поверхность прямых (вертикальных, горизонтальных) или слегка прогнутых труб от накипей или отложений без деформирования. Для сложной геометрии трубных систем (повороты, переходы диаметров, байпасы с застойными зонами и т.п.) применение данных способов и устройства затруднено.
Для очистки от отложений внутренней поверхности трубопроводов сложной конфигурации известен способ, основанный на чередовании нагрева и охлаждения металла, см. авторское свидетельство СССР N 467152. Данный способ очистки использует жидкий азот для охлаждения системы труб с последующим нагревом до положительной температуры. Удаление продуктов коррозии при этом происходит вследствие различия коэффициентов расширения основного металла и продуктов коррозии.
Способ исключительно дорогой, требуется большой объем азота, прокачку жидкого азота ведут в течение 0,5-1,5 ч, в кроме того, применим только для высоко- и сложнолегированных сталей.
Известно устройство для удаления внутренних отложений установок водоснабжения, см. заявку Германии 3731441 А1, 1989. В этом устройстве обработка внутренней поверхности металлических труб закрытых циркулирующих систем технического водоснабжения и центрального водного отопления выполняется при помощи циркуляции в системе химических реагентов, которые находятся под давлением.
К недостаткам этого технического решения можно отнести недостаточную эффективность растворения плотного и толстого слоя отложений (толщина слоя до 5 мм), образовавшихся внутри труб. Само устройство сложно в изготовлении и эксплуатации и требует квалифицированного обслуживания специалистами различного профиля. Устройство металлоемко, потребляет много энергии (тепловой и электрической), кроме того, установка не мобильна.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство очистки системы водяного отопления от отложений на внутренней поверхности по патенту РФ 2109244, 1998. Данное устройство является ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели и содержит расширительный бак, насос, арматуру, питающий и возвратный трубопроводы, блок управления, нагреватель. Обработку внутренней поверхности системы ведут химическими реагентами при многократной их циркуляции, последовательно применяя в качестве химических реагентов водный раствор щелочи, затем водный раствор кислоты с ингибитором. Процесс очистки ведут при температуре от 60° до 80°С.
Однако этому устройству присущи следующие недостатки - промывающий раствор по мере его циркуляции теряет температуру и соответственно свою очищающую способность по всей длине очищаемого трубопровода, используется два химических реагента попеременно, что приводит к увеличению времени затраченного на промывку и усложнению устройства.
Технической задачей полезной модели является создание более простой в изготовлении и эксплуатации установки очистки систем водяного отопления от отложений на внутренней поверхности, сокращение времени затраченного на промывку трубопровода, при высокой эффективности промывки.
Указанная техническая задача решается тем, что циркуляционная проточная установка очистки систем водяного отопления от отложений на внутренней поверхности содержит расширительный бак, насос, арматуру, трубопроводы, нагреватель, согласно полезной модели установка выполнена в виде двух блоков, соединенных между собой и с очищаемой системой водяного отопления гибкими шлангами, первый блок содержит расширительный бак с системой трубопроводов, а второй блок содержит нагреватель и насос, соединенные между собой трубопроводом, при этом расширительный бак выполнен из пластмассы, а для изменения направления
потока рабочего раствора в очищаемой системе водяного отопления в трубопроводах соединяющих установку с очищаемой системой водяного отопления установлен вентильный переключатель, выполненный из четырех шаровых вентилей с общей рукояткой.
Заявленная установка имеет простую конструкцию и большую мобильность, так как ее вес в нерабочем состоянии не превышает 150 кг (суммарный), и с ее эксплуатацией и сборкой может справиться один оператор - шофер. Постоянное поддержание температуры рабочего раствора, содержащего 5% соляную кислоту, и обеспечение изменения направления потока рабочего раствора в очищаемой системе водяного отопления за счет вентильного переключателя обеспечивается наиболее полная эффективность промывки стояков от отложений.
В дальнейшем полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена схема гидравлическая принципиальная.
Установка включает в себя блок 1 расширительного бака и блок 2 нагрева и подачи реагента, соединенные между собой и с очищаемой системой водяного отопления гибкими шлангами.
Блок 1 расширительного бака представляет собой пластмассовый бак 3 с крышкой, снабженный гидроразъемами, датчиками и запорной арматурой, установленный на подставке с регулировочными упорами (на чертеже не показана).
На стенке бака 3 закреплены датчик 4 нижнего уровня, датчик 5 верхнего уровня и первый и второй гидроразъемы 6 подачи воды и гидроразъем 7 перелива.
Первый и второй гидроразъемы 6 подачи воды, подключены к холодной и горячей воде. На стенке расширительного бака 3 установлен кран 8 для отбора раствора при проведении анализа.
Под днищем бака размещена сливная труба 9 с запорным вентилем.
На одной из стенок расширительного бака 3 имеется средство с крышкой для заливки водного рабочего раствора, например раствора соляной кислоты (на чертеже не показано).
На крышке расширительного бака 3 имеется средство для присоединения вентиляционного шланга отвода паров соляной кислоты (на чертеже не показан).
Блок 2 конструктивно выполнен в виде каркаса, в котором закреплены нагреватель 10 и насос 11. Нагреватель 10 и насос 11 соединены жестким пластиковым трубопроводом 12, в соответствии со схемой гидравлической принципиальной.
Расширительный бак 3 соединен гибким трубопроводом 13 с нагревателем 10. Насос 11 снабжен трубопроводом 14 для подачи рабочего раствора очищаемую систему водяного отопления. Трубопровод 14 снабжен датчиками контроля температуры и давления, а также запорной арматурой. Блок 2 также снабжен трубопроводом 15 для слива рабочего раствора из очищаемой системы водяного отопления и подачи его в расширительный бак 3. В трубопроводе 15 установлены датчики контроля температуры и давления, а также запорная арматура. Для изменения направления циркуляции рабочего раствора в очищаемой системе водяного отопления в трубопроводе 14 и трубопроводе 15 установлен вентильный переключатель 16, выполненный из четырех шаровых вентилей с общей рукояткой.
Работа установки осуществляется следующим образом: холодная или горячая водопроводная вода из источника водоснабжения поступает через гидроразъемы 6 в расширительный бак 3 и заполняет его. При достижении водой датчика 5 верхнего уровня соответствующий запорный вентиль закрывается, прекращая поступление воды в расширительный бак 3.
В случае не закрытия запорного вентиля и дальнейшего повышения уровня воды в расширительном баке 3 излишки воды будут удаляться через гидроразъем 7 переливного устройства.
Вода из расширительного бака 3 по трубопроводу 13 через нагреватель 10 и трубопровод 12 поступает на вход насоса 11 и далее по трубопроводу 14 и через вентильный переключатель 16 подается в очищаемую систему водяного отопления. Вода, пройдя очищаемую систему водяного отопления вновь поступает через вентильный переключатель 16 в по трубопроводу 15 в расширительный бак 3.
После нагрева воды до температуры 50°С и термостатирования в диапазоне ±5°С через заливочное устройство в расширительный бак 3 заливается необходимое количество рабочего раствора, например раствор соляной кислоты и рабочий раствор начинает поступать в очищаемую систему водяного отопления.
Периодически в процессе работы установки рукоятка вентильного переключателя 16 переводится из одного положения в другое, обеспечивая противоположное (реверсивное) перемещение рабочего раствора по очищаемой системе водяного отопления. Такое реверсивное движение в очищаемой отопительной системе способствует более быстрому и полному растворению образовавшейся накипи и других отложений, а также позволяет избежать образования пробки в очищаемой системе из нерастворенных частиц отложений.
Контроль давления жидкости осуществляется манометрами 17, температуры жидкости - термометрами 18.
Опорожнение насосом расширительного бака 3 и очищаемой системы водяного отопления осуществляется через открытый вентиль 19 установленный в системе слива насоса 11.
Полное (сухое) опорожнение расширительного бака 3 осуществляется через открытый вентиль в сливном трубопроводе 9.
Работа установки может осуществляться вручную, а может быть автоматизирована, путем снабжения установки блоком управления. В основе функционирования блока может быть использовано микропроцессорное управление. Блок управления конструктивно должен быть выполнен герметичным.
Вентильный переключатель 16 предназначен для изменения направления потока рабочего раствора в очищаемой системе водяного отопления и представляет собой четыре шаровых вентиля с общей рукояткой. При повороте рукоятки из одного крайнего положения в другое (на 90°) два вентиля открываются, обеспечивая проход жидкости, а два других закрываются и наоборот.
Слив отработанного рабочего раствора осуществляется через систему слива в канализацию.
Установка обеспечивает циркуляцию и рециркуляцию рабочего раствора (водный раствор с концентрацией соляной кислоты до 5%) при давлении не менее 4,0 кгс/см и расходе не менее 4,5 м/ч, а также обеспечивает нагрев рабочего раствора до температуры 50°С за время не более 3 ч при объеме промываемого контура не более 200 л и поддержание этой температуры с точностью ±5°С.
Использование предлагаемой полезной модели позволит повысить эффективность очистки внутренних поверхностей отопительных систем от отложений и тем самым восстановить эффективность водяного центрального отопления помещений, восстановить эффективность водяного центрального отопления помещений, зданий и других объектов.
Применение предлагаемого устройства обеспечит экологическую безопасность работы.