мобильное устройство для промывки отопления и водоснабжения

Формула изобретения

Мобильное устройство для промывки систем отопления, теплообменных аппаратов и котлов, содержащее: источник воды через гибкий напорный рукав, обратный трубопровод и тангенциальный отвод, соединенный с баком, предназначенным для подпитки системы водой и для приготовления химического реагента, включающим в себя люк для засыпки химического реагента, обратный конус с сеткой, установленный внутри бака, конус для защиты всасывающего трубопровода и насоса от отложений, причем бак имеет коническое дно для накопления и отвода отложений, который подсоединен к гибкому напорному рукаву для сброса отложений, а также подсоединенный к баку уровнемер с индикатором уровня, предназначенным для контроля уровня, бак связан с циркуляционной системой, включающей сетевой насос, циркуляционный насос, всасывающий, нагнетательный и обратный трубопроводы, а также байпас для циркуляции промывочного раствора, причем сетевой насос предназначен для заполнения промываемой системы исходной водой и подачи водного химического раствора для промывки, а циркуляционный насос производит промывку по установленному гидравлическому режиму, при этом выход из бака через всасывающий трубопровод, грязеотводчик, отвод которого соединен с гибким напорным рукавом для сброса вымытых отложений, при этом грязеотводчик на всасывающем трубопроводе соединен с сетевым насосом, к которому подключен электрический щит управления, причем сетевой насос через регулировочный кран, обратный клапан и нагнетательный трубопровод соединен с манометром и первым входом реверса, предназначенным для изменения направления движения потока и выполненным в виде кольца из труб, соединенных между собой шаровыми кранами, причем первый выход реверса соединен с манометром и диоптром гаечным контрольным, который через байпас соединен с вертикальным входом грязеотводчика и всасывающим патрубком, который через циркуляционный насос, подключенный к электрическому щиту управления, соединен с нагнетательным патрубком с регулировочным краном через гибкий напорный рукав соединен с входом источника тепла, к которому подключен электрический щит управления, при этом выход из источника тепла соединен с термометром контактным и через гибкий напорный рукав на вход регулировочного крана и обратного клапана, который одновременно с нагнетательным трубопроводом подсоединены через гибкий напорный рукав с манометром и выходом компрессора, который подключен к электрическому щиту, при этом второй выход реверса через гибкий напорный рукав соединен с обратным трубопроводом теплосети, а третий выход реверса через гибкий напорный рукав подсоединен к подающему трубопроводу теплосети, причем все трубопроводы и компоненты устройства соединены между собой шаровыми кранами, при этом устройство выполнено с возможностью установки на транспортном средстве.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано при обслуживании и ремонте систем отопления зданий и сооружений, систем горячего и холодного водоснабжения, теплообменных аппаратов и котлов.

Основной задачей изобретения является очистка отложений на внутренних поверхностях трубопроводов, теплообменных аппаратов, котлов.

Отложения имеют сложный состав и обладают низкой теплопроводностью. В случае не принятия мер по очистке и восстановлению систем (восстановление первоначального внутреннего сечения трубопроводов, теплообменных аппаратов), система отопления забивается полностью, что приводит к прекращению циркуляции греющей среды внутри системы. В результате возникает необходимость капитального ремонта, или замены систем отопления, теплообменных аппаратов, котлов. В настоящее время полная замена систем отопления, теплообменных аппаратов - дорогостоящая и длительная процедура. Требуется постоянная плановая очистка систем специальными установками с применением химических реагентов.

Мобильное устройство для промывки позволяет осуществить промывку труб системы отопления теплообменных аппаратов котлов без демонтажа и включить его в контур циркуляции установки.

Перед авторами стояла задача по созданию промывочного мобильного устройства для очистки систем водяного отопления, теплообменных аппаратов и котлов от отложений на внутренних поверхностях с использованием новых конструкторских решений и новых современных экологически чистых химических реагентов, не разрушающих конструкционный материал промываемых систем.

Наиболее близким аналогом к заявленному и техническому решению является изобретение Ru 22758 U1 B08B 9/02, в котором охарактеризована «Мобильная установка для промывки систем отопления и водоснабжения».

Устройство для промывки систем отопления и водоснабжения, состоящее из компрессора с ресивером емкостного бойлера с дизельной горелкой, группы насосов высокого и низкого давления, центробежно-вихревого очистителя (ЦВО), пеногенератора, грязеводоотстойника, вакуумного насоса, реверсивного узла, входной соединительной головки и выходной соединительной головки, формирователя кинетической импульсной волны (КИВ), воздушно-водяного смесителя (ВВС), воздушного трубопровода, обратного трубопровода, подающего трубопровода, вакуумного трубопровода, трубопровода пеновоздушной смеси, трубопровода КИВ, трубопровода горячего воздуха.

Однако известное устройство имеет недостатки в конструкции:

- установка очень громоздкая, насыщена большим количеством аппаратов и узлов;

- перевозка ее на транспортном средстве очень проблематична;

- большое потребление электроэнергии;

- в качестве основных отмывочных реагентов используются традиционные кислоты, которые агрессивно воздействуют на конструкционный материал промываемых систем, требуется нейтрализация химических реагентов.

Целью заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей, за счет повышения эффективности конструкции устройства для промывки.

На чертеже представлена схема мобильного устройства для промывки систем отопления, водоснабжения, теплообменных аппаратов и котлов.

Поставленная цель достигается тем, что:

источник воды через гибкий напорный рукав, обратный трубопровод и тангенсальный отвод соединен с баком, предназначенным для подпитки системы водой и для приготовления химического реагента, включающим в себя люк для засыпки химического реагента, обратный конус с сеткой, установленный внутри бака для растворения химического реагента, возле днища бака установлен защитный конус для защиты от отложений и для предотвращения попадания отложений в насосы, причем бак имеет коническое дно для накопления и отвода отложений, которое подсоединено к гибкому напорному рукаву для сброса отложений, а также подсоединенный к баку уровнемер с индикатором уровня, предназначенным для контроля уровня, бак связан с циркуляционной системой, включающей сетевой насос, циркуляционный насос, всасывающий, нагнетательный и обратный трубопроводы, а также байпас, для циркуляции промывочного раствора, причем сетевой насос предназначен для заполнения промываемой системы исходной водой и подачи водного химического раствора для промывки, а циркуляционный насос производит промывку по установленному гидравлическому режиму, при этом выход из бака через всасывающий трубопровод, грязеотводчик, отвод которого соединен с гибким напорным рукавом для сброса вымытых отложений, при этом грязеотводчик на всасывающем трубопроводе соединен с сетевым насосом, к которому подключен электрический щит управления, причем сетевой насос через регулировочный кран, обратный клапан и нагнетательный трубопровод соединен с манометром и первым входом реверса, предназначенным для изменения направления движения потока и выполненный в виде кольца из труб, соединенных между собой шаровыми кранами, причем первый выход реверса соединен с манометром и диоптром гаечным контрольным, который через байпас соединен с вертикальным входом грязеотводчика и всасывающим патрубком, который через циркуляционный насос, подключенный к электрическому щиту управления, соединен с нагнетательным патрубком с регулировочным краном через гибкий напорный рукав, соединен с входом источника тепла, к которому подключен электрический щит управления, при этом выход из источника тепла соединен с термометром контактным и через гибкий напорный рукав на вход регулировочного крана и обратного клапана, который одновременно с нагнетательным трубопроводом подсоединены через гибкий напорный рукав с манометром и выходом компрессора, который подключен к электрическому щиту, при этом второй выход реверса через гибкий напорный рукав соединен с обратным трубопроводом, а третий выход реверса через гибкий напорный рукав подсоединен к подающему трубопроводу, причем все трубопроводы и компоненты устройства соединены между собой шаровыми кранами.

В промывочное устройство включены:

1 - бак, 2 - люк, 3 - индикатор уровня, 4 - уровнемер, 5 - защитный конус, 6 - обратный конус, 7 - сетка, 8 - тангенсальный отвод, 9 - отвод бака, 10 - реверс, 11 - сетевой насос, 12 - циркуляционный насос, 13 - грязеотводчик, 14 - отвод грязотводчика, 15 - диоптр гаечный контрольный, 16 - обратный клапан, 17 - всасывающий трубопровод, 18 - нагнетательный трубопровод, 19 - обратный трубопровод, 20 - байпас, 21 - всасывающий патрубок циркуляционного насоса, 22 - нагнетательный патрубок циркуляционного насоса, 23 - электрический щит управления, 24 - источник тепла, 25 - 27 манометры, 28 - компрессор, 29 - регулировочный кран, 30-44 - шаровые краны, 45 - термометр контактный, 46-53 - гибкие напорные рукава, 54 - подающий трубопровод теплосети, 55 - обратный трубопровод теплосети, 56 - источник воды, первый вход реверса, первый выход реверса, второй выход реверса, третий выход реверса.

Промывочная устройство работает следующим образом:

Первый циркуляционный контур (открытый режим). Из источника воды 56 поступает вода в гибкий напорный рукав 48,открытый шаровой кран 35, далее поступает в обратный трубопровод 19 через открытый шаровой кран 34, тангенциальный отвод 8 бак 1 заполняется водой. Люк 2 в этом положении открыт, заполнение бака 1 контролируется индикатором уровня 3 в уровнемере 4, после заполнения водой бака 1 закрывается шаровой кран 35, после этого постепенно открывается шаровой кран 37 на всасывающем трубопроводе 17 установки, через грязеотводчик 13, далее по всасывающему трубопроводу 17 к сетевому насосу 11. На электрическом щите управления 23 нажимаем кнопку «пуск», включается насос 11, далее на всасывающем трубопроводе 17 постепенно открываем шаровой кран 40, и вода поступает в сетевой насос, далее после насоса 11 вода поступает в нагнетательный трубопровод 18, открываем регулировочный кран 29, через обратный клапан 16, далее в реверс 10, через первый вход, открываем шаровой кран 30. Второй выход реверса 10, через гибкий напорный рукав 52, в обратный трубопровод 55 теплосети, далее через промываемый объект, подающий трубопровод тепловой сети 54, через гибкий напорный рукав 53, на третий выход реверса 10, через открытый шаровой кран 32, через первый выход реверса 10, при закрытом шаровом кране 35, через открытый шаровой кран 34, обратный трубопровод 19, через тангенсальный отвод 8 вода попадает в бак 1. Вода выходит из тангенциального отвода 8 с большой скоростью по стенкам бака 1 и движется по спирали. Этот эффект можно использовать для растворения сыпучих химических реагентов, насыпанных в центре конуса 6 в баке 1 на сетку 7.

Вода через сетку поступает в нижнюю часть бака 1. Над всасывающим трубопроводом 17 установлен защитный конус 5 для защиты всасывающего трубопровода 17 от вымытых крупных и мелких частиц отложений (кальциевые, магниевые, железистые и др.). Для того чтобы грязь не попадала во всасывающий трубопровод 17 и далее в насосы 11 и 12, периодически проверяется сброс воды из бака 1: открывается шаровой кран 38, через отвод бака 9 и гибкий напорный рукав 46, сброс. Подпитка водой промываемой системы осуществляется периодическим открытием шарового крана 35, при выключенном насосе 11 и закрытом шаровом кране 32.

Для сброса воздуха из промываемой системы служит автоматический воздухоудалитель (на схеме не указан). В случае когда автоматический воздухоудалитель не успевает сбрасывать воздух, за счет подпора поступающей воды вытесняет воздух через подающий трубопровод тепловой сети 54, по гибкому напорному рукаву 53, через третий выход реверса, открытый шаровой кран 32 на реверсе 10, вода поступает а обратный трубопровод 19, через открытый шаровой кран 34, тангенциальный отвод 8, в бак 1. Одновременно осуществляется подпитка воды при открытом шаровом кране 35.

При заполнении промываемой системы, уровень в баке 1 индикатор уровня 3 должен находиться в верхней части уровнемера 4, уровень регулируется открытием-закрытием шарового крана 35.

Заполнение системы водой осуществляется сетевым насосом 11 до разрешенного давления конкретно для каждой системы. Отмываем систему отопления за счет циркуляции воды сетевым насосом 11 и работы реверса 10, отмывка первичного рыхлого слоя отложений, находящихся на стенках трубопроводов 54, 55 и нагревательных приборов (на схеме не указаны).

Режим работы реверса 10 изменяем, но оставляем в системе циркуляции бак 1, в атмосферном режиме на реверсе 10 закрываем шаровые краны 30 и 32, открываем шаровые краны 31 и 33. Устанавливаем временной режим работы в таком положении 3-5 минут (цикл), затем меняем направление движения воды на реверсе 10, для этого закрываем шаровые краны 31 и 33, открываем шаровые краны 30 и 32, в таком положении тоже производим циркуляцию в течение 3-5 минут и т.д.

Накопившиеся отложения от промывки системы сбрасываются в канализацию из бака 1, через отвод 9, шаровой кран 38, напорный гибкий рукав 46, а также из грязеотводчика 13, через отвод 14, шаровой кран 39 и гибкий напорный рукав 47. Производим подпитку системы водой, путем открытия шарового крана 35.

На нагнетательном трубопроводе 18 устройства закрываем регулировочный кран 29. Движение воды (водного химического раствора) будет осуществляться через открытый нижний выход нагнетательного трубопровода 18, гибкий напорный рукав 51, на источник тепла 24, включаем источник тепла нажатием кнопки «пуск» на электрическом щите управления 23. Вода, проходящая через источник тепла, нагревается до заданной температуры. Нагретая вода идет из источника тепла через гибкий напорный рукав 50 в верхний вход нагнетательного трубопровода 18. После установления во всей промываемой системе необходимой температуры воды в бак 1 добавляется (засыпается, заливается) химический реагент. Загрузка химического реагента осуществляется через открытый люк 2 на сетку 7 конуса 6 (в случае использования жидкого реагента - выливается непосредственно в бак 1), подогретая вода, поступающая по спирали от тангенсального отвода 8, растворяет химический реагент. Количество и вид добавляемого химического реагента рассчитывается из:

- состава отложений (экспресс-анализ);

- соотношения содержания отложений в промываемой системе к общему объему системы.

Температура промывочного раствора контролируется по термометру контактному 45.

После проведения полного цикла циркуляции добавленным химическим реагентом в промываемой системе, производим реверсирование (изменение направления движения промывочного раствора), для этого закрываем шаровые краны 30 и 32 и открываем шаровые краны 31 и 33. Устанавливаем временной режим работы в таком положении 3-5 минут (цикл), затем меняем направление движения воды на реверсе 10, для этого закрываем шаровые краны 31 и 33, открываем шаровые краны 30 и 32, в таком положении тоже производим циркуляцию в течение 3-5 минут и т.д.

Далее плавно прикрываем на обратном трубопроводе 19 шаровой кран 34, сбрасываем остаточный воздух из промываемой системы. После этого добавляем необходимый объем подпиточной воды, используя шаровой кран 35. Источник тепла продолжает работать для поддержания необходимой температуры промывочного раствора.

Второй циркуляционный контур (закрытый режим).

Из «открытого режима» работы устройства переходим в «закрытый режим». Закрываем шаровой кран 34 на обратном трубопроводе 19 и закрываем шаровой кран 37 на всасывающем трубопроводе 17, открываем шаровой кран 36 на байпасе 20, на всасывающем трубопроводе 17 постепенно закрываем шаровой кран, на электрическом щите управления 23 сетевым насосом 11 нажимаем кнопку «стоп», выводим из работы сетевой насос 11, далее на электрическом щите управления 23 нажимаем кнопку «пуск» и запускаем в работу циркуляционный насос 12, плавно открываем шаровой кран 41 на всасывающем трубопроводе 21 циркуляционного насоса 12 и в нагнетательный трубопровод 18 устройство переведено в «закрытый режим». Далее вверх к открытому регулировочному крану 29, обратный клапан 16, через открытый шаровой кран 30 на реверсе 10, второй выход реверса, через гибкий напорный рукав 52 в обратный трубопровод 55 теплосети, далее через промываемый объект, подающий трубопровод тепловой сети 54, через гибкий напорный рукав 53 на 3 выход реверса 10, через открытый шаровой кран 32, через первый выход реверса 10 при закрытом шаровом кране 35 на байпасе 20, через диоптр гаечный контрольный 15, грязеотводчик 13, отвод грязеотводчика 14, предназначенный для сброса в канализацию вымытых отложений, через шаровой кран 39 и напорный гибкий рукав 47.

Режим работы реверса 10 изменяем, закрываем шаровые краны 30 и 32, открываем шаровые краны 31 и 33. Устанавливаем временной режим работы в таком положении 3-5 минут (цикл), затем меняем направление движения воды на реверсе 10, для этого закрываем шаровые краны 31 и 33, открываем шаровые краны 30 и 32, в таком положении тоже производим циркуляцию в течение 3-5 минут и т.д. Этот цикл повторяется многократно в течение всей промывки.

В закрытом режиме работы устройства, подпитка водой осуществляется периодическим открытием шарового крана 35.

Контроль качества циркулирующего химического раствора (воды) осуществляется визуально, используя диоптр гаечный контрольный 15.

Периодически осуществляем сброс осадка отложений из бака 1 и грязеотводчика 13 (описано выше).

Контроль качества циркуляционной воды оценивается визуально, используя диоптр гаечный контрольный 15, а также периодически проводится экспресс-анализ промывочного раствора. После полного прекращения действия химического реагента останавливается подогрев промывочного раствора, нажатием кнопки «стоп» на электрическом щите управления 23 выключаем источник тепла 24. Закрываем шаровой кран 42 на нижнем выходе из нагнетательного трубопровода 18 и закрываем шаровой кран 43 на верхнем входе в нагнетательный трубопровод 18 и открываем регулировочный кран 29 на нагнетательном трубопроводе 18 установки.

После осуществления промывки, готовим промывочное устройство и промываемую систему к сбросу отработанного химического реагента.

Постепенно перекрываем шаровые краны 41 на циркуляционном насосе 12 и на электрическом щите управления циркуляционным насосом 23 нажимаем кнопку «стоп» и выводим из работы циркуляционный насос 12. На реверсе 10 закрываем шаровые краны 30, 32, 33, шаровой кран 31 открыт.

Сливаем из промытой системы отработанный промывочный раствор химического реагента под своим статическим напором из системы через грязеотводчик 13, отвод 14, открытый шаровой кран 39, гибкий напорный рукав 47 сброс. Сбрасываем из системы 1/3-1/4 объема системы. Закрываем шаровой кран 39.

Для более быстрого сброса отработанного реагента из системы отопления включаем в работу воздушный компрессор 28, сжатый воздух из ресивера компрессора поступает через гибкий напорный рукав 49, через открытый шаровой кран 44 в нагнетательный трубопровод 18. На реверсе 10 оставляем открытым шаровой кран 33 и закрытыми шаровые краны 30, 31, 32, воздух по нижнему выходу реверса 10, поступает через гибкий напорный рукав 53, в подающий трубопровод 54 тепловой сети.

Поднимаем давление в промываемой сети за счет сжатого воздуха до разрешенного давления для этой сети (системы).

Воздух находится под давлением в верхней части системы, давит на оставшийся объем воды, используя это, производим сброс через обратный трубопровод тепловой сети 55 и гибкий напорный рукав 52, через второй выход реверса 10, открытый шаровой кран реверса 31, через обратный трубопровод 19, при открытом шаровом кране 36 на байпасе 20, через грязеотводчик 13, отвод грязеотводчика 14 открываем шаровой кран 39, через гибкий напорный рукав 47 - сброс в канализацию. По мере убывания воды из системы периодически закрываем шаровой кран 39 и поддерживаем давление в заданном режиме.

Такой способ удаления из системы воды (раствора, теплоносителя) гораздо эффективнее, чем способ естественного слива, слив под давлением происходит быстрее, продуваются имеющиеся застойные зоны, где могут скапливаться остатки отмытых отложений.

Остатки раствора реагента сбрасываются в канализацию из бака 1 через отвод 9, шаровой кран 38, гибкий напорный рукав 46 сброс.

Результат повышения эффективности промывочной установки для промывки систем отопления, теплообменник аппаратов достигается тем, что в конструкции установки заложены новые технические решения, позволяющие максимально повысить качество промывки.

- улучшены гидродинамические показатели оборудования;

- увеличился в несколько раз объем промываемых систем;

- увеличилась скорость движения отмывочного химического реагента;

- увеличилось количество режимов промывки;

- конструкция установки выполнена из коррозионно-стойких материалов;

- установка может перевозиться на малогабаритном автотранспорте, полностью разбирается и собирается, процесс сборки установки занимает минимум времени, может работать как в автомобиле (стационарно), так и размещаться непосредственно на месте проведения промывки;

- быстро подключается к объекту промывки за счет использования быстроразъемных соединений (БРС) и гибких напорных рукавов.

- Используются только экологически безопасные химические реагенты, которые не воздействуют на материалы систем отопления (теплообменных аппаратов, котлов) и не требуют нейтрализации после промывки систем;

- процесс промывки осуществляется как в атмосферном режиме (открытом), так и в (закрытом) режиме, без разрыва потока - через байпас;

- установлен малогабаритный источник тепла, мощность которого может регулироваться в зависимости от объемов подогреваемого химического реагента, подогреватель может использоваться для проверки системы на эффект теплоотдачи после проведения промывки.

Таким образом, предлагаемое мобильное устройство для промывки систем отопления, теплообменных аппаратов, котлов осуществляет многократное совокупное воздействие на отложения:

- гидродинамическое;

- гидропневматическое;

- гидрохимическое.

Сочетание нескольких видов воздействий позволяет существенно повысить эффективность промывки.