способ очистки внутренних поверхностей отопительных приборов центрального отопления

Формула изобретения

Способ очистки внутренней поверхности отопительных приборов центрального отопления, включающий в себя подачу под давлением импульсов воздуха и слив загрязненной жидкости, отличающийся тем, что очищаемый отопительный прибор соединяют с воздушным гидроимпульсным комплексом гибким шлангом, затем осуществляют плавную подачу импульсов сжатого воздуха из воздушного резервуара воздушного гидроимпульсного комплекса плавным открытием клапана с подпружиниванием и с изменяющейся площадью его проходного сечения по нелинейной характеристике, при этом происходит активное перемешивание расширяемого воздуха и воды и отрыв загрязнений под воздействием этого процесса от поверхности отопительного прибора, образование загрязненной взвеси, которую сбрасывают через трехходовой кран в канализацию, при этом способ состоит из циклов, включающих этапы: воздействие - слив.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке внутренней поверхности отопительных приборов центрального отопления и прилегающих к ним трубопроводов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для очистки радиаторов центрального отопления и стояков, автономных систем отопления.

Образование отложений в системах отопления приводит к снижению коэффициента теплопередачи и нарушению расчетных гидравлических режимов работы системы. Это в свою очередь увеличивает расход топлива и стоимость затрат на поддержание необходимой температуры в отапливаемых помещениях.

Известные способы очистки трубопроводов струями рабочего агента, химикатами (авт. св. СССР №578128, В08В 9/04, 1977) опасны и дорогостоящи при частом применении и малоэффективны на больших расстояниях. Использование троса сопровождается нарушениями требований охраны труда и санитарной гигиены.

Известен способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от загрязнений, основанный на создании пневмоимпульсных воздействий в жидкости, заполняющей очищаемый трубопровод (патент США №1998902, кл. В08В 9/00, 1967). Кинетический гидравлический таран (пневмотаран) использует порцию сжатого воздуха, который резко ударяет по столбу воды в заблокированной трубе.

Кинетическая ударная волна, распространяясь по столбу воды в трубе на 98% продольно (только 2% воздействует на боковые стенки), быстро (в считанные секунды) удаляет пробку и вымывает частицы загрязнений. Ударная волна, образованная тараном, мгновенно проходит по спиралям 60 м, не теряя своей силы, точно так же, как по прямой трубе.

Известный способ, реализованный известным устройством, предназначен, в основном, для прочистки водопроводных и канализационных труб.

Известен способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от загрязнений и устройство для его осуществления (см. патент РФ №2179082). Это изобретение принято за прототип. В известном способе очистки внутренней поверхности трубопроводов от загрязнений, включающем в себя генерацию ударных волн в жидкости, заполняющей очищаемый трубопровод, резкой подачей под большим давлением импульсов сжатого воздуха и слив загрязненной жидкости, ударную волну генерируют в непосредственной близости от трубопровода в гидроблоке, причем заполнение трубопровода рабочей жидкостью и слив загрязнений осуществляются также через гидроблок в одном замкнутом цикле.

Задача, которая стояла перед авторами, - создание высокоэффективного способа очистки отопительных приборов центрального отопления и их систем, доступного и удобного для широкого применения, в том числе и в целях профилактики. Технический результат от использования изобретения заключается в повышении эффективности и надежности очистки, исключении возможности выдавливания межсекционных прокладок в батареях и разрыва батарей при гидроударе.

К причинам, препятствующим достижению технического результата предлагаемого способа при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что процесс очищения сопровождается использованием множества вспомогательных устройств, при этом есть опасность, что кинетический гидравлический удар приводит к выдавливанию межсекционных прокладок и разрушению чугунных радиаторов.

Поставленная задача и технический результат достигаются новыми техническими решениями, находящимися в причинно-следственной связи с техническим результатом.

Сущность заявленного способа выражается в совокупности нижеследующих признаков.

Способ очистки внутренних поверхностей отопительных приборов центрального отопления от загрязнений включает в себя плавную подачу под давлением импульсов сжатого воздуха и слив загрязненной жидкости. Отличительными от прототипа признаками являются следующие:

- Очищаемый отопительный прибор соединяют с воздушным гидроимпульсным комплексом гибким демпфирующим шлангом.

- Осуществляет плавную подачу импульсов сжатого воздуха из воздушного резервуара большой емкости, плавным открытием клапана с подпружиниванием с изменением площади его проходного сечения по нелинейной характеристике.

- При этом происходит активное перемешивание расширяющегося воздуха и воды (барботаж) и отрыв под воздействием этого процесса загрязнений от поверхности и образование взвеси, о чем свидетельствуют результаты проведенных лабораторных испытаний.

- Слив загрязненной взвеси через трехходовой кран в канализацию.

- Способ состоит из циклов, включающих этапы: воздействие - слив.

Приведенная совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна".

В то же время совокупность отличительных признаков, приводящих к решению поставленной задачи, явным образом не следует из уровня техники, поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен схематически воздушный гидроимпульсный комплекс для очистки внутренних поверхностей отопительных приборов центрального отопления, соединенный с отопительным прибором центрального отопления.

На фиг.2 - график воздействия давления порции воздуха на стенки отопительного прибора и системы отопления.

На фиг.3 - схематично нажимной клапан (поз.8).

На графике фиг.2 изображены: ось, на которой указаны циклы - поз.14; ось, на которой указаны рабочее давление Р в атмосферах и изменение давления - поз.15; кривая, отображающая первый этап первого цикла подачи порции воздуха - поз.16: кривая, отражающая второй этап первого цикла - слив загрязненной жидкости - поз.17. Кривая, отображающая первый этап второго цикла подачи порции воздуха - поз.18; кривая, отображающая второй этап второго цикла - слив загрязненной жидкости - поз.19. Далее циклы повторяются.

Воздушный гидроимпульсный комплекс (далее ВГИК) по патенту РФ №45313 состоит из пневмоемкости 1 увеличенного объема с источником 2 сжатого воздуха, патрубков 3 и 4, гидроблока 13, шарового трехходового крана 6, сливного патрубка 7. Пневмоемкость 1 представляет собой пустотелый резервуар увеличенного объема, содержит нажимной клапан 8.

Патрубки 3, 4 соединены с трехходовым шаровым краном 6. Патрубок 4 соединен также с гидроблоком 13, содержащим пробку 9, ниппель 12 и шаровой кран 5. Источником 2 сжатого воздуха может быть компрессор с давлением 5-15 атм. Патрубок 4 представляет собой гибкий шланг, которым соединяют ВГИК с отопительным прибором системы отопления. Гибкий шланг позволяет уменьшить амплитуду ударной волны: Р= ·a·V, где

Р - амплитуда ударной волны;

- плотность среды;

а - скорость ударной волны;

V - скорость среды.

Далее способ осуществляют следующим образом. Плавно открывают нажимной клапан 8 нажатием штока 26 по стрелке А.

В процессе плавного открытия клапана большая порция сжатого воздуха из воздушного резервуара ВГИК (поз.1) поступает в прочищаемый отопительный прибор (поз.11), где происходит активное перемешивание воздуха и воды и отрыв загрязнений от внутренней поверхности отопительной системы - первый этап очистки (поз.16, первый цикл). На втором 31 этапе очистки (поз.17, первый цикл) происходит сброс загрязненной воды (взвеси) с использованием трехходового крана (поз.6) в канализацию. В предлагаемом способе очистки подобраны оптимальные значения времени воздействия и сброса загрязненной воды. При оптимальных значениях времени сброса загрязненной воды при понижении давления, происходит активное расширение воздуха, подмешанного к воде, и воздействие его на отложения, скопившиеся на внутренней поверхности отопительною прибора - в этом заключается особенность предлагаемого способа очистки, что позволяет достигнуть поставленный технический результат.

Конструкция клапана ВГИК (фиг.3) позволяет при плавном открытии запорного органа клапана (поз.25), при наличии конструкции седла клапана (поз.24) с изменяющейся площадью проходного сечения по нелинейной характеристике и наличием пружины (поз.23) (в относительно малый промежуток времени), выпустить порцию воздуха под давлением. Воздействие этого давления на стенки отопительных приборов и трубы системы отопления характеризуется величиной 2 атм при стартовом воздействии (фиг.2, поз.16) и величиной 1 атм при дальнейшей работе (фиг.2, поз.18). Нарастание величины давления происходит относительно плавно, нет резкого удара (гидроудара). Так как после воздействия практически сразу происходит переключение крана (поз.6) на слив взвеси, то и процесс воздействия повышенного давления на стенки отопительного прибора тоже плавный и кратковременный, чем достигается поставленный технический результат.

Весь способ очистки включает несколько циклов (поз.20, 21, 22): воздействие - сброс, количество циклов зависит от степени загрязнения отопительного прибора и системы в целом. Оптимальные значения времени воздействие - сброс, подобранные в предлагаемом способе, и чередование один за другим циклов воздействия позволяет повысить качество очистки.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности использования изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения с помощью вышеописанных в заявке известных и предлагаемых средств и методов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленно применимо" по действующему законодательству.

Предлагаемый способ, помимо присущих ему достоинств прочищать в считанные минуты отопительные приборы систем отопления, обеспечивает эффективную и качественную очистку при выполнении условий охраны труда и окружающей среды.

Область применения широкая - от систем центрального отопления жилых зданий, в том числе индивидуальных, социальных объектов - школ, детских садов, больниц, до зданий промышленных предприятий.

По предлагаемому способу разработана техническая документация, Опытные испытания дали весьма положительные результаты.