устройство для предотвращения образования накипи

Формула изобретения

Устройство для предупреждения образования накипи, состоящее из генератора импульсов и излучателя механических колебаний, отличающееся тем, что излучатель выполнен в виде цилиндрического трубопровода, имеющего вставку из диамагнитного материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике очистки тепломассообменной аппаратуры, в частности пароводяных котлов низкого и среднего давления, водоподогревателей, конденсаторов турбин и т.д. от солевых отложений (накипи) на рабочих поверхностях нагрева.

Известны устройства для предупреждения образования накипи с помощью возмущающих колебаний, в которых колебательное движение стенок теплообменной аппаратуры осуществляется за счет электрогидравлического эффекта (эффект Л. А. Юткина) (а.с. N 322592, F 28 g 7/00). Известны также изобретения, в которых рассматриваемая задача решается с помощью энергии сжатого воздуха (а.с. N 756179, F 28 g 7/00; а.с. N 480898, F 28 g 7/00 и др.).

В качестве прототипа авторами выбрано а.с. N 481758, F 28 g 7/00. Известное изобретение для предотвращения образования накипи содержит подключенный к генератору импульсов излучатель, выполненный в виде соленоида с подвижным ферромагнитным сердечником.

Изобретение имеет, на наш взгляд, существенные недостатки, заключающиеся в том, что практически невозможно поднять частоту следования ударных импульсов выше 1 Гц, т.к. в силу инерционности системы требуется определенное время на поднятие и опускание ударного элемента, а это, в свою очередь, не позволяет получить высокую эффективность по предупреждению солевых отложений при использовании воды с высоким солесодержанием. Кроме того, как показал опыт практической эксплуатации, известное устройство имеет невысокую надежность в работе вследствие взаимного разрушения ударного элемента и волновода в момент соударения (наклеп, остаточная деформация и т.д.).

Техническим решением задачи является повышение эффективности предупреждения солевых отложений накипи на рабочих поверхностях нагрева теплообменной аппаратуры за счет того, что в качестве излучателя колебаний используется трубопровод подвода воды, при этом в трубопроводе имеется вставка из диамагнитного материала (нержавеющая сталь, медь, алюминий, резиновый шланг и т.д. ). Более высокая эффективность достигается за счет комплексного воздействия - обработки самой воды (или водной системы) импульсным электромагнитным полем и использовании более эффективного излучателя колебаний.

Задача достигается тем, что в устройстве для предупреждения образования накипи, состоящем из излучателя и генератора импульсов, излучатель выполнен в виде цилиндрического трубопровода, имеющего вставку из диамагнитного материала.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что достижение поставленной задачи осуществляется за счет комплексного воздействия на процесс накипеобразования механических колебаний более высокого спектра частот и амплитуд, чем в известных конструкциях, и импульсного электромагнитного поля высокой напряженности.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для предупреждения образования накипи (солевых отложений) состоит из трубопровода 1, имеющего вставку из диамагнитного материала 2 (нержавеющая сталь, медь и т.д.) и соединенного с теплообменным аппаратом 3, с внешней стороны трубопровода размещена обмотка 4, подключенная к источнику импульсного тока 5. Трубопровод 1, вставка 2 и обмотка 3 являются источником механических колебаний, передаваемых на рабочие поверхности нагрева теплообменной аппаратуры 3, и одновременно позволяют обрабатывать воду, поступающую в теплообменный аппарат, импульсным электромагнитным полем.

Устройство работает следующим образом.

При работе вода по трубопроводу 1 поступает в теплообменный аппарат 3 (котел, теплообменник и т.д.) и одновременно включается импульсный генератор тока 5, который подает импульсы тока на обмотку 4, равномерно размещенную на участке трубопровода 1 и участке из диамагнитного материала 2. Импульсное электромагнитное поле, создаваемое в обмотке 4, позволяет на участке 2 непосредственно воздействовать на воду (т.к. электромагнитное поле проходит через диамагнитный материал), а на трубопроводе 1 создает колебания широкого спектра частот и амплитуд, так как в ферромагнитном материале (трубопровод изготавливается из обычной конструктивной стали), во-первых, имеет место явление магнитострикции, а во-вторых, возникают пондемоторные силы, которые стремятся либо сжать, либо расширить трубопровод, вследствие чего возникающие механические колебания передаются на теплообменный аппарат и далее на рабочие поверхности нагрева.

Механические колебания трубопровода за счет явления магнитострикции и пондемоторных сил приводит, во-первых, к возникновению колебаний более широкого спектра частот и амплитуд, чем в известных конструкциях, а воздействие импульсного электромагнитного поля на поступающую в теплообменник воду приводит также к значительному снижению интенсивности солевых отложений (накипи), что в конечном счете и обеспечивает высокую эффективность. Регулируя частоту и мощность импульсных электромагнитных колебаний, подбирают оптимальные режимы, при которых обеспечивается практически безнакипный режим работы теплообменного оборудования (источник информации Л.Я.Попилов, Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов, изд. Машиностроение, Л., 1971, раздел Магнитоимпульсная обработка, стр. 462, разд.. Ультразвуковая обработка).