УСТРОЙСТВО ДОЗИРОВАНИЯ РЕАГЕНТА

Полезная модель относится к области дозирования реагента в трубопроводы в теплотехнических и гидравлических системах (паровые и водогрейные котлы, бойлеры, тепловые сети и системы горячего водоснабжения). Применение реагентов позволяет исключить возможность образования накипи на поверхностях теплопередачи и отложений в трубопроводах, предотвратить или значительно замедлить коррозию металлических частей оборудования, не нарушая режим работы оборудования, удалить имеющуюся накипь и продукты коррозии. Эти задачи решаются путем введения в воду, используемую для питания теплотехнических устройств, небольших количеств специальных реагентов-комплексонов. Для обработки воды в теплотехнических системах различных типов применяются различные комплексоны, разрешенные санитарными нормами и правилами, в определенных дозах.
Известен дозатор для жидких реагентов, содержащий контейнер для реагента и устройство для отбора динамического напора, расположенное в магистральном потоке, отличающийся тем, что устройство для отбора динамического напора выполнено в виде шара с двумя отверстиями, расположенными под углом друг к другу и сообщающимися с контейнером для реагента посредством двух соединительных трубок, шар выполнен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной направлению магистрального потока, а ось одного из отверстий совпадает с осью вращения шара (см. патент №2256883, кл. F17D 3/12, «Дозатор для жидких реагентов»). Недостатком указанного дозатора является то, что он создает существенное гидравлическое сопротивление потоку жидкости. Это не позволяет применять его в системах с малыми рабочими давлениями, в системах с большим диапазоном изменения расходов жидкости в области малых расходов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому устройству является 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.
Недостаток устройства заключается в том, что в нем не предусмотрен оперативный контроль за текущими характеристиками воды (например, водородный показатель pH, электрическая проводимость, содержание кислорода), хотя с течением времени (например, сезонно) вода, в которую добавляется реагент, может изменять свои характеристики, определяющие скорость коррозии в трубопроводах. Отсутствие оперативного контроля за характеристиками воды может привести как к недостаточному, так и избыточному дозированию реагентов в обрабатываемую воду, к возможности превышения ПДК реагента в обрабатываемой воде, нормируемой в СанПиН.
Целью предлагаемого устройства дозирования реагентов является устранение возможности возникновения режимов недостаточного и избыточного дозирования реагентов при изменении свойств обрабатываемой воды, обеспечение непревышения ПДК реагента в обрабатываемой воде.
Раскрытие полезной модели. Для достижения поставленной цели устанавливают в трубопровод после точки ввода реагента электрохимический датчик 5 (например, потенциометрический pH-электрод для измерения водородного показателя воды, кондуктометрический датчик для определения сопротивления воды и солесодержания, датчик окислительно-восстановительного потенциала для определения содержания кислорода в воде и др.), электрически связанный с контроллером (фиг. 2).
Термин, используемый в формуле полезной модели - «электрохимический датчик», определен как обобщенный для группы датчиков в области применения полезной модели (см. А.А. Егоров. «Систематика, принципы работы и области применения датчиков» // «Журнал радиоэлектроники», 2009 г. - №3 - «в электрохимическом сенсоре определяемый компонент реагирует с чувствительным слоем непосредственно на электроде или в объеме слоя раствора около электрода. Среди электрохимических сенсоров выделяют следующие: потенциометрические, амперометрические, кондуктометрические, кулонометрические»).
Время включения насоса-дозатора 4, рассчитанное пропорционально объему воды, зафиксированному расходомером 2, контроллер 3 корректирует в соответствии с текущим значением контролируемого параметра в обработанной реагентом воде, измеренным электрохимическим датчиком 5, с использованием программно реализованного в контроллере 3 регулятора.
Осуществление полезной модели. Автоматическое устройство дозирования реагентов физически реализовано в следующей конфигурации:
- расходомер 2 - водосчетчик типа MTKI-32 с импульсным выходным сигналом;
- контроллер 3 - контроллер «Дозафон» производства ООО «РКС-Энерго» (фиг. 4);
- насос-дозатор 4 - мембранный дозирующий насос типа DLX-MA/AD;
- электрохимический датчик 5 - потенциометрический PH-электрод типа ЭСК-1.
Краткое описание чертежей. На фиг. 1 представлена схема устройства-прототипа. На фиг. 2 представлена блок-схема предлагаемого устройства дозирования реагентов, где 1 - трубопровод, 2 - расходомер, 3 - контроллер, 4 - насос-дозатор, 5 - электрохимический датчик.
Предлагаемое устройство дозирования реагентов позволяет снизить расход реагентов за счет повышения точности дозирования, исключить возможность избыточного или недостаточного дозирования реагентов при изменении свойств обрабатываемой воды, исключить возможность превышения ПДК дозируемых реагентов сверх норм, установленных в СанПиН.