УСТРОЙСТВО ДОЗИРОВАНИЯ КРАСИТЕЛЯ СЕТЕВОЙ ВОДЫ

Полезная модель относится к области дозирования красителей и других реагентов в трубопроводы в теплотехнических и гидравлических системах (паровые и водогрейные котлы, бойлеры, тепловые сети, технологические установки). Применение красителей сетевой воды позволяет уменьшить величины утечек и хищений сетевой (теплофикационной) воды не нарушая режима работы оборудования. Эти задачи решаются путем введения в воду, используемую для питания теплотехнических или технологических устройств, небольших количеств специальных красителей, например, «уранин А» (флуоресцеин). Для обработки воды в теплотехнических и технологических системах разных типов применяются различные красители, разрешенные санитарными нормами и правилами в определенных дозах.
Известно устройство дозирования реагента в трубопровод (см. С.Черкасов «Насосы-дозаторы: типы, выбор, монтаж» // журнал «Сантехника. Отопление. Кондиционирование», 2006 г. - №1), состоящее (фиг.1) из установленного на трубопроводе 1 расходомера 2, электрически связанного с контроллером 3, насоса-дозатора 4, производящего дозирование реагента в трубопровод 1. Контроллер получает сигнал от расходомера и вычисляет нарастающим итогом объем жидкости. По достижении величиной объема заданной величины контроллер включает насос-дозатор на время, необходимое для подачи в трубопровод расчетной дозы реагента, которую задают пропорционально заданному объему жидкости. Время включения насоса-дозатора определяют делением расчетной дозы реагента на производительность насоса-дозатора при заданной величине давления.
Недостатком указанного устройства является то, что расчетная доза реагента рассчитывается исходя из предположения, что давление в трубопроводе стабильно во времени. На практике давление в трубопроводах систем теплоснабжения изменяется в течение суток (месяца, года). Производительность дозирующего насоса существенно зависит от величины давления в трубопроводе, в который производится дозирование, что может привести как к недостаточному, так и избыточному дозированию относительно расчетной величины дозы реагента. При избыточном дозировании реагента возможно превышение его предельно допустимой концентрации (ПДК) в обрабатываемой воде, нормируемой санитарными правилами и нормами (см. СанПиН 4723-88 «Санитарные правила устройства и эксплуатации систем централизованного горячего водоснабжения»).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому устройству является устройство дозирования реагента в трубопровод (см. патент 89661, кл. F17D 3/12, «Устройство дозирования реагента»), состоящее из установленного на трубопроводе расходомера, электрически связанного с контроллером, насоса-дозатора, производящего дозирование реагента в трубопровод, электрически связанного с контроллером, датчика давления 5, установленного на трубопроводе, электрически связанный с контроллером (фиг.2).
Недостаток устройства заключается в том, что в нем не предусмотрена система стабилизации дозируемого раствора. Отсутствие такой системы стабилизации приводит к тому, что дозируемый раствор реагента с течением времени расслаивается, или растворенные частицы реагента оседают на дно емкости с реагентом, что может вызвать несоответствии концентрации реагента в обрабатываемой воде заданной величине, или выходу из строя дозирующего насоса.
Целью предлагаемого устройства дозирования красителя сетевой воды является обеспечение возможности точного дозирования красителя (реагента), исключение возможности работы дозирующего насоса в режиме дозирования придонного осадка красителя в емкости, который может привести к выходу этого насоса из строя, к несоответствию концентрации дозируемого красителя заданной величине.
Раскрытие полезной модели. Для достижения поставленной цели в емкость с красителем устанавливают блок стабилизации раствора красителя (например, пропеллерную мешалку), электрически связанный с контроллером (фиг.3).
Время включения насоса-дозатора рассчитывают в следующей последовательности: - определяют объем обрабатываемой воды, прошедший через расходомер за заданное время, записанное в память контроллера; - определяют объем вводимого красителя пропорционально объему обрабатываемой воды по заранее рассчитанному коэффициенту дозирования красителя, записанному в память контроллера; - измеряют давление в трубопроводе; - определяют по характеристике производительности насоса-дозатора, записанной в память контроллера, производительность насоса-дозатора при этом давлении; - определяют время включения насоса-дозатора делением рассчитанного объема вводимого красителя на производительность насоса-дозатора при измеренном давлении.
При отсутствии сигнала с расходомера (отсутствии расхода воды в трубопроводе) в течение заданного времени, записанного в память контроллера, автоматически по сигналу контроллера отключают блок стабилизации раствора красителя. При появлении сигнала с расходомера, свидетельствующего о появлении расхода в трубопроводе, автоматически по сигналу контроллера включают блок стабилизации раствора красителя. Тем самым обеспечивается однородность раствора красителя в емкости (отсутствие расслоения и осадка), стабильность концентрации раствора красителя в емкости и в обрабатываемой воде, защита насоса-дозатора от работы на придонном осадке красителя, снижение расхода электроэнергии, потребляемой блоком стабилизации раствора красителя (например, пропеллерной мешалкой), увеличение его срока службы.
Осуществление полезной модели. Устройство дозирования красителя сетевой воды реализовано в следующей конфигурации:
- расходомер 2 - водосчетчик типа MTKI-32 с импульсным выходным сигналом;
- контроллер 3 - контроллер «Дозафон» (фиг.4);
- датчик давления 5 - датчик избыточного давления типа DMP 330М;
- насос-дозатор 4 - мембранный дозирующий насос типа DLX-MA/AD;
- блок стабилизации раствора 6 - пропеллерная мешалка МП-1×250/L-1000.
Краткое описание чертежей. На фиг.1 представлена схема устройства-аналога. На фиг.2 представлена схема устройства-прототипа. На фиг.3 представлена блок-схема предлагаемого устройства дозирования красителя сетевой воды, где 1 - трубопровод, 2 - расходомер, 3 - контроллер, 4 - насос-дозатор, 5 - датчик давления; 6 - емкость (бак) с раствором красителя; 7 - блок стабилизации раствора красителя. На фиг.4 представлена фотография контроллера, разработанного для осуществления полезной модели.
Предлагаемое устройство дозирования красителя сетевой воды позволяет обеспечить точность поддержания заданной концентрации красителя в обрабатываемой воде за счет обеспечения однородности раствора красителя в емкости, повысить надежность работы системы дозирования, защитить насос системы дозирования от аварийных режимов (работа на придонном осадке), снизить энергопотребление системы дозирования красителя.