Устройство для контроля отложений на поверхностях теплообмена

Область техники
Полезная модель относится к области контроля поверхностей теплообмена и может быть применена в химической, нефтехимической, энергетической, металлургической промышленности, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве.
Уровень техники
В жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленности не редки случаи эксплуатации теплообменных аппаратов и котлоагрегатов без специальной подготовки воды. Это приводит к образованию на внутренней поверхности аппаратов и агрегатов (барабанах, трубках) накипи, ухудшающей теплопередачу и в целом снижающей КПД установок. Теплопроводность накипи более чем в 40 раз ниже теплопроводности металлов, поэтому даже тонкий слой накипи приводит к резкому снижению теплопроводности и повышению температуры металлических поверхностей нагрева, которая достигает опасных величин и снижает механическую прочность металла. Следствием этого являются повреждения металла, а именно - появление выпучин, свищей, а нередко и разрывов труб водогрейных котлов. Серьезная проблема борьбы с отложениями возникает в теплообменниках системы горячего водоснабжения, когда проходное сечение труб и поверхностей теплообмена почти полностью зарастает отложениями.
Снизить энергетические потери можно путем своевременного диагностирования поверхностей теплообмена для контроля толщины отложений. Для этого необходимо иметь оборудование, которое позволит провести контроль в режиме реального времени.
Известна установка для мониторинга трубопроводов, принятая за прототип (патент РФ № RU 129255 U1, МПК G01N 29/00, Бюл. №17 от 20.06.2013), содержащая блок аналого-цифрового преобразователя, к которому подключены персональный компьютер и два пьезоэлектрических датчика, отличающаяся тем, что в нее введены тележка, планка и прорезиненные стержни, причем тележка снабжена отверстиями с возможностью хода через них пьезоэлектрических датчиков, на тележке расположены персональный компьютер и аналого-цифровой преобразователь, центр планки закреплен с центром тележки, а на концах планки установлены прорезиненные стержни с возможностью вращения вокруг собственных осей симметрии.
Недостаток прототипа заключается в том, что устройство обладает большими габаритами, подходит для диагностирования только трубопроводов.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является разработка устройства для контроля отложений на поверхностях теплообмена, в котором устранены недостатки прототипа.
Технический результат полезной модели - возможность использования устройства для диагностирования поверхностей теплообмена, с целью контроля толщины отложений в режиме реального времени, при том, что устройство мобильно и компактного можно использовать в помещениях и при уличных условиях.
Технический результат достигается тем, что устройство для контроля отложений на поверхностях теплообмена, состоящее из корпуса с ручкой и с отверстиями, в которых помещены пьезоэлектрический датчик, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, который подключен к персональному компьютеру, и ударник, управление которого происходит с помощью тумблера, и что в свою очередь позволит снизить трудоемкость контроля состояния поверхностей теплообмена, устраняя недостатки прототипа.
Осуществление полезной модели
Схема заявляемого устройства для контроля отложений на поверхностях теплообмена представлена на фиг. 1 и фиг. 2.
Цифрами на фиг. 1 и фиг. 2 обозначены:
1 - пьезоэлектрический датчик;
2 - ударник;
3 - отверстия;
4 - тумблер;
5 - ручка;
6 -аналого-цифровой преобразователь;
7 - персональный компьютер;
8 - корпус.
Устройство для контроля отложений на поверхностях теплообмена работает следующим образом. На корпусе 8 находятся два отверстия 3, тумблер 4 и ручка 5, с помощью которой происходит его перемещение. В первом отверстии располагается ударник 2, управление которым осуществляется с помощью тумблера 4, имеющего два положения ВКЛ/ВЫКЛ. Во втором отверстии располагается пьезоэлектрический датчик 1, соединенный с аналого-цифровым преобразователем 6. Корпус устройства 8 устанавливают на первый диагностируемый участок-поверхности теплообмена. Далее при нажатии тумблера 4 в положение ВКЛ, ударник 2 возбуждает колебания на поверхности теплообмена, пьезоэлектрический датчик 1 принимает аналоговый сигнал. Далее нажимается тумблер 4 в положение ВЫКЛ. Постоянство силы удара обеспечивается отведением ударника 2 на одно и то же расстояние. После возбуждения колебаний аналоговый сигнал с пьезоэлектрического датчика 1 поступает на аналого-цифровой преобразователь 6, на выходе которого цифровой сигнал попадает в оперативную память персонального компьютера 7, где в виде файла на жесткий диск записывается посредством специального программного обеспечения, и подвергается дальнейшей обработке, после чего делается вывод о наличии отложений. После диагностирования первого участка перемещают устройство на следующий участок поверхности теплообмена.
Таким образом, устройство для контроля отложений на поверхностях теплообмена мобильно и компактно, его можно использовать в помещениях и при уличных условиях в режиме реального времени, что позволит снизить трудоемкость контроля состояния поверхностей теплообмена, устраняя недостатки прототипа.