установка для предотвращения образования накипи

Формула изобретения

Установка для предотвращения образования накипи в теплообменной аппаратуре, содержащая подключенный к генератору импульсов индуктор в виде соленоида и волновод, отличающаяся тем, что волновод выполнен в виде металлической цилиндрической трубы и размещен внутри соленоида.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для предотвращения образования накипи в теплообменной аппаратуре, например в паровых и водяных котлах низкого и среднего давления, теплообменных кормозапарниках и конденсаторах турбин.

Известны устройства для предотвращения образования (см. например, а.с. СССР N 756179 , МКИ F 28 G 7/00, 1980) солевых отложений (накипи) в теплообменных аппаратах. Рассматриваемая конструкция имеет значительные габаритные размеры, требует для работы сжатый воздух и электроэнергию, что не позволяет осуществлять широкое практическое внедрение.

В качестве ближайшего аналога выбрана известная а.с. СССР N 481758 "Установка для предотвращения образования накипи", кл. F 28 G 7/00, 1975.

Установка содержит стержневой металлический волновод, прикрепленный одним концом к трубной доске теплообменника, и подключенный к генератору импульсов индуктор с соленоидом. Известная конструкция имеет существенный недостаток, присущий любой механической системе, имеющей вращающиеся или перемещающиеся детали. Система обладает инерционностью, что, в свою очередь, не позволяет расширить верхние границы частоты и амплитуды возбуждаемых колебаний в металлоконструкции теплообменного аппарата. Указанный недостаток существенно уменьшает возможности применения известной конструкции в различных технологических процессах.

Техническим решением задачи является повышение эффективности работы и упрощение конструкции за счет повышения частоты и амплитуды возбуждаемых колебаний и расширения функциональных возможностей.

Задача достигается тем, что в установке для предотвращения образования накипи в теплообменной аппаратуре, содержащей подключенный к генератору импульсов индуктор с соленоидом и волновод, согласно изобретению волновод выполнен в виде металлической цилиндрической трубы и размещен внутри соленоида индуктора. Это позволяет получить механические колебания более широкого спектра частот и амплитуд, и использовать безинерционные (магнитострикционное) преобразования энергии электромагнитных колебаний в энергию упругих механических колебаний (см. Л. Понилов. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л., 1972 г. раздел Магнитоимпульсной обработки).

На чертеже представлена схема устройства.

Генератор импульсов 1 подключается к индуктору, выполненному в виде соленоида 3, внутри которого размещен волновод, выполненный в виде отрезка металлической цилиндрической трубы 2, один из концов которого подсоединен (обычно посредством электросварки) к металлоконструкции теплообменного аппарата первого или водного котла, теплообменника, конденсатора турбины, кормозапарника и т.д.

Устройство работает следующим образом. При включении генератора импульсов 1 и прохождении импульса тока большой амплитуды по индуктору 3 вокруг него создается мощный импульс напряженности магнитного поля, энергия которого пропорциональна индуктивности катушки индуктора и квадрату тока в ней:



Это магнитное поле индуцирует в волноводе 2 соответствующий импульс вихревого тока, магнитное поле которого действует навстречу внешнему магнитному полю индуктора. Результатом взаимодействия магнитных полей которого является возникновение электромагнитных сил, направление которых определяется по правилу левой руки (правило Ленца) - перпендикулярны векторам магнитной, индукции В и тока I - т.е. создается давление на поверхность волновода. Это давление может достигать при сильных магнитных полях многих сотен кГ на квадратный сантиметр поверхности волновода, вследствие чего в нем (волноводе) возникают механические колебания, которые и передаются на металлоконструкцию теплообменного аппарата. Изменяя величину силы тока импульса и частоту следования импульсов, можно в широких пределах (вплоть до механического разрушения волновода) менять частоту и амплитуду возбуждаемых колебаний в теплообменной аппаратуре и следовательно подбирать оптимальные режимы работы, при которых скорость роста отложений накипи на рабочих поверхностях нагрева будет минимальной.