СПОСОБ УСТАНОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ НА ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛАХ И ПОДОГРЕВАТЕЛЯХ ВОДЫ

Номер документа 2220170020

РУБРИКА:
18. Технологии

РУБРИКА ГРНТИ:
44.31.35. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника

АТРИБУТЫ:
Отрасли: ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
Тепловая энергия: ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 2 199 055
Автор (принявший орган): Ткалич Иван Сидорович, Карбушев Виктор Фёдорович; 656066, г.Барнаул, ул.Павловский тракт, 112, кв.57
Дата: 22.08.2017
Регион: Алтайский край
Источник информации: www1.fips.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

 Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах и подогревателях воды для предотвращения образования накипи на их внутренних поверхностях теплообмена.

Сущность изобретения в том, что на водогрейных котлах и подогревателях воды, между волноводом излучателя и теплопередающей поверхностью водогрейного котла или подогревателя соосно продольной оси излучателя устанавливают промежуточное, передающее ультразвуковые колебания звено, продольная ось которого устанавливается под углом в 30-60o к продольной оси теплопередающих поверхностей труб, экранов, стояков и конвективных пучков труб. При таком способе установки колебания, передающиеся на трубы от излучателя под углом, более эффективно воздействуют на очистку труб от накипи по всей их длине.

На чертеже представлена схема установки излучателей для осуществления предлагаемого способа.

На схеме изображен верхний коллектор 1, соединенный стояками 2 со средним коллектором 3 и экраном труб 4 с нижним коллектором 5. К стоякам 2 приварены конвективные пучки труб 6 и 7. Ультразвуковые излучатели 8, 9 установлены соосно с промежуточными звеньями 11 и 12 и приварены под углом в 45 градусов по отношению к продольной оси 13 стояков 2 и экранов 4 и продольной оси 14 конвективных пучков труб 6 и 7. Пунктирные стрелки 15, 16, 17, 18 указывают на воздействие под углом в 45 градусов излучателей 8 и 9.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

К ультразвуковым излучателям 8 и 9 от генератора (на чертеже не показан) подается питание. Излучатели 8 и 9 возбуждают ультразвуковые колебания и передают их через промежуточное звенья 11 и 12 непосредственно на верхний коллектор 1 и на средний коллектор 3. Поскольку промежуточные звенья 11 и 12 и их ультразвуковые излучатели 8 и 9 установлены по отношению к продольным осям стояков 2, экранов труб 4 и продольным осям 14 конвективных пучков труб 6 и 7 под углом от 30 до 60 градусов, то колебательные движения передаются на теплообменные поверхности труб экранов, стояков, конвективных пучков тоже под углом, вызывая колебательные движения не только в перпендикулярном направлении, но и в продольном, и распространяются по всей их длине равномерно, не образовывая очагов повышенных и пониженных колебаний, а также не образовывая мертвых зон. При этом накипь, имея вес, начинает колебаться не только от стенки трубы к стенке, но еще и вдоль оси трубы под углом в 30-60 градусов. Ультразвуковые колебания, воздействуя на поверхность нагрева, создают знакопеременные механические нагрузки, под действием которых прочность связи внутри накипи, а также между накипью и металлом нарушается и образуются трещины. Вода под действием капиллярных сил проникает через трещины-капилляры к поверхности нагрева, где мгновенно испаряется, вызывая вспучивание и отслаивание накипи. Конкретный угол установки промежуточного звена с излучателем на коллекторах 1 и 3 выбирается в зависимости от конструкции водогрейного котла, подогревателя или теплообменного аппарата, соотношения диаметров и длины труб экранов, стояков и конвективных пучков труб, величины теплообменной поверхности и их расположения относительно друг друга.

Воздействие колебаний в предложенном способе осуществляется более эффективно, что позволяет получить неожиданный эффект увеличения площади очистки теплопередающих поверхностей в несколько раз - до 300 кв. м вместо 35-60 кв. м в прототипе - и обеспечить очистку внутренней поверхности труб по всей их длине. Соли, находящиеся в воде, под воздействием ультразвуковых колебаний наиболее активно начинают кристаллизоваться в толще воды, образуя мелкодисперсный шлам, а колебания поверхностей нагрева препятствуют осаждению шлама на стенках труб. Шлам находится во взвешенном состоянии в воде и удаляется из подогревателя или водогрейного котла потоком воды или периодической продувкой.