CZ34269U1 - Neutralizační box - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká neutralizačního boxu, jehož zařazení mezi výstup kyselého kondenzátu z kondenzačních kotlů a spalinové cesty snižuje kyselost kondenzátu a tím zabraňuje poškození kanalizačního potrubí.

Dosavadní stav techniky

Při provozu kondenzačních kotlů vznikají kondenzáty, které nejsou obecně ekologickým problémem. Při správném seřízení kotle probíhá čisté spalováni, kdy se pH kondenzátu zpravidla pohybuje kolem 5,9 až 7. Odváděním kondenzátů do kanalizace je zpravidla nadlepšeno vysoké pH splašků, které je způsobeno pracími a čisticími prostředky zásadité povahy. Jiná situace nastává při nedokonalém spalování, které je charakteristické nedostatkem kyslíku nebo při vysoké teplotě vratné vody, kdy se pH kondenzátu pohybuje v nižších hodnotách kolem 3,7. (Nižší pH je příznačné např. pro nízkoteplotní kotle). Dnes je většina komunálních splašků sváděna do čistíren odpadních vod, kde dochází k biologickému čištění kalů. Vlivem používaných zásaditých čisticích přípravků v domácnostech je obecně v kanalizacích a čistírnách pH příliš zásadité. Vypouštění kyselých kondenzátů je tedy pro čistírny odpadních vod zpravidla přínosem. Jinak tomu ale může být u kanalizací, pokud jsou choulostivé na kyselejší pH. Současné materiály pro kanalizace (včetně betonových) vykazují vesměs dostatečnou odolnost pH vytvářených kondenzačními kotli. Problémem mohou být starší betonové kanalizace s narušeným vnitřním povrchem a silně kyselé nebo nárazová velká množství kondenzátu. Kyselost kondenzátu se stává zásadním problémem tehdy, když kondenzát není ředěn zásaditými splašky, tedy hlavně v případě velkých průmyslových kotlů a kotelen. Kyselost kondenzátu je tedy třeba snižovat v neutralizačních boxech. Běžné neutralizační boxy fungují na principu beztlakého průtočného filtru, který neutralizuje kyselý kondenzát z kondenzačních kotlů. S výkonem kotle je spojena maximální velikost průtoku kondenzátu boxem, vychází se z hodnoty 0,11 litru kondenzátu na 1 kW za hodinu.

Náplň kondenzačního boxu - filtr je tvořen převážně z filtračních materiálů, jako je drcený dolomitický vápenec ve formě štěrku. Vápenec se při průtoku kyselého kondenzátu rozpouští a tím kondenzát neutralizuje. Z kondenzátu se odstraní volný CO2, který chemicky reaguje se zrny neutralizačního filtračního materiálu, přičemž roste hodnota pH.

Výtok kondenzátu ze spalinové cesty nebo kondenzačního kotle je spojen hadicí určenou k odvodu kondenzátu s neutralizačním boxem. Z boční strany boxu je otvor, pro přívod kondenzátu k neutralizaci, přes který je pomocí těsnění, trubky a ochranné děrované trubice zajištěn průtok kondenzátu do filtračního lože, kde dochází k neutralizaci. Z protilehlé boční strany boxu je otvor pro výtok kondenzátu do kanalizace, který je umístěn nad úrovní přívodu, aby se kondenzát v boxu zadržoval. Cílem neutralizačního boxu je zvýšit index pH nad hodnotu 6. To ovlivňuje obsah vápence a velikost neutralizačního boxu. Z laboratorních měření bylo zjištěno, že kondenzát od přívodu k výtoku teče cestou nejmenšího odporu a protéká tak rychle, že snižuje účinnost neutralizačních boxů.

Podstata technického řešení

Nedostatky výše uvedených řešení neutralizačních boxů v odvodu kondenzátu do kanalizace odstraňuje řešení, které spolehlivě navýší účinnost neutralizace, a tím dojde k úspoře filtračního materiálu a celkovému zmenšení velikosti boxu. Nově je vnitřek tělesa boxu vyplněn svislými lamelami z PPH materiálu, které několikanásobně zvětšují účinnou plochu filtračního lože

- 1 CZ 34269 U1 z vápencového granulátu, přes které musí kyselý kondenzát protéct od přívodu k vývodu, a tím je vytvořen odpor, který má za následek vyšší chemickou reakci s filtračním materiálem.

Konstrukce neutralizačního boxu, která přejímá velkou část dílů standardně vyráběných, je ekonomicky velmi výhodná a tento nový výrobek příliš neprodražuje. Těleso neutralizačního boxu má zpravidla tvar dutého kvádru s víkem. Lamely jsou ve vnitřním prostoru tělesa neutralizačního boxu rozmístěny v pravidelných rozestupech podélně či příčně, rovnoběžně či různoběžně, ve svislé poloze tak, aby vytvářely tok kondenzátu ve tvaru sinusoidy od přívodu k vývodu a zajistily tak co nejdelší filtrační plochu v neutralizačním boxu. Počet a rozestup lamel ovlivňuje účinnost neutralizačních boxů. Z toho vyplývá univerzální velikost boxu aměřitelnost účinnosti závislé na tvaru rozmístění a případné natočení lamel v boxu.

Kyselý kondenzát ze spalinové cesty nebo kondenzačního kotle je spojen hadicí určenou k odvodu kondenzátu s neutralizačním boxem. Z boční strany boxuje otvor, pro přívod kyselého kondenzátu k neutralizaci, přes který je pomocí těsnění, trubky a ochranné děrované trubice zajištěn průtok kondenzátu do filtračního lože z vápencového granulátu. Díky lamelám, které vytváří tok ve tvaru sinusoidy, je zajištěno maximální využití plochy filtračního lože (vápencového granulátu), přes které musí kondenzát protéct k odtoku, čímž dochází kjeho maximální neutralizaci. Z vývodu, který je umístěn zpravidla na protilehlé straně od přívodu kyselého kondenzátu a který je umístěn výše než přívod, odchází neutralizovaný kondenzát.

Objasnění výkresů

Další výhody a účinky předloženého technického řešení jsou dále patrné z připojených výkresů, kde značí:

Obr. 1 - prostorový pohled na neutralizační box s otevřeným víkem;

Obr. 2 - půdorysný pohled dovnitř tělesa neutralizačního boxu s vyznačeným vedením zobrazovacích řezů;

Obr. 3 - boční pohled na neutralizační box představující řez A-A;

Obr. 4 --- čelní pohled na neutralizační box s otevřeným víkem představující řez B-B;

Obr. 5 - detail přívodu kyselého kondenzátu s prostupným dílcem pro rozvod kyselého kondenzátu.

Příklad uskutečnění technického řešení

Popisovaný příklad provedení technického řešení představuje jednu z možností realizace neutralizačního boxu tak, jak je znázorněn na obr. 1 až 5.

Neutralizační box A je určen pro snižování kyselosti kondenzátu z kondenzačních kotlů a spalinových cest, a to efektivním využitím filtračního materiálu, v tomto případě vápencového granulátu B z dolomitického vápence. Neutralizační box A je složen z víka Vaz tělesa T, jehož vnitřní prostor TI. obsahující vápencový granulát B, je podélně a částečně předělen několika lamelami LI, L2, kratšími než je délka vnitřního prostoru TI tělesa T neutralizačního boxu A, přičemž každá lichá lamela LI je jednostranně pevně ukotvena z vnitřku ke svislé stěně W1 tělesa T a každá sudá lamela L2 je pevně ukotvena z vnitřku ke svislé stěně W2 tělesa T, která je protilehlou vůči svislé stěně Wl. do níž je zaústěn přívod P kyselého kondenzátu K, zatímco do svislé stěny W2 je zabudován vývod O neutralizovaného kondenzátu N. Lamely LI a L2 jsou ve vnitřním prostoru TI tělesa T umístěny ve stejných rozestupech rovnoběžně. Přívod P kyselého

-2 CZ 34269 U1 kondenzátu Kje zaústěn do svislé stěny W1 prostřednictvím utěsněného trubkového šroubení Pl. na jehož trubkový vyústek P2 je navlečen prostupný dílec P3 s distanční podpěrou P4. Vývod O neutralizovaného kondenzátu N je zaústěn do svislé stěny W2 prostřednictvím utěsněného trubkového šroubení, na které jez vnější strany W2 neutralizačního boxu A napojena kanalizační přípojka. Vývod O neutralizovaného kondenzátu N, zaústěný do svislé stěny W2. je umístěn výše než přívod P kyselého kondenzátu K, který je zaústěn do svislé stěny WL

Funkce a provoz neutralizačního boxu A je následující. Kyselý kondenzát K z kondenzačního kotle nebo ze spalinové cesty vstupuje přívodem P do vnitřního prostoru TI tělesa T neutralizačního boxu A. Přívod P kyselého kondenzátu Kje zaústěný do svislé stěny Wl trubkovým šroubením Pl. na jehož trubkový vyústek P2 je navlečen prostupný dílec (děrovaná trubice, sítko atp.) P3 s distanční podpěrou P4. Prostupný dílec P3 zajišťuje lepší rozvedení kyselého kondenzátu A do náplně z vápencového granulátu B, přičemž distanční podpěra P4 zajišťuje správné ustavení děrované trubice uvnitř neutralizačního boxu A. Vnitřní prostor TI je zčásti až zcela naplněn vápencovým granulátem B, který je prostřednictvím lamel LI aL2 rozdělen do několika sekcí. Kyselý kondenzát K protéká vnitřním prostorem TI tělesa T, naplněným vápencovým granulátem B, a tok kyselého kondenzátu Kje lamelami LI aL2 usměrňován tak, že se pohybuje v sinusoidách, čímž dochází k delšímu styku neutralizovaného kyselého kondenzátu s vápencovým granulátem B a tím kjeho důkladnější neutralizaci. Neutralizovaný kondenzát N je vyveden z tělesa T neutralizačního boxu A vývodem O, který je umístěn výše než přívod P kyselého kondenzátu K, a to z důvodu zachování trvalé minimální hladiny kondenzátu v neutralizačním boxu A. Po vyčerpání a úbytku vápencového granulátu B, v důsledku jeho rozpouštění při neutralizaci, je tento možno po odklopení víka V neutralizačního boxu A doplnit nebo vyměnit.

Průmyslová využitelnost

Neutralizační box je určen k efektivnímu a účinnému snižování kyselosti kondenzátu vycházejícího z kondenzačních kotlů a spalinových cest.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Neutralizační box (A) pro snižování kyselosti kondenzátu z kondenzačních kotlů a spalinových cest, vyznačující se tím, že je složen z víka (V) neutralizačního boxu (A) a z tělesa (T) neutralizačního boxu (A), jehož vnitřní prostor (TI), obsahující vápencový granulát (B), je podélně a částečně předělen několika lamelami (LI, L2), kratšími než je délka vnitřního prostoru (TI) tělesa (T) neutralizačního boxu (A), přičemž každá lichá lamela (LI) je jednostranně pevně ukotvena z vnitřku ke svislé stěně (Wl) tělesa (T) a každá sudá lamela (L2) je pevně ukotvena z vnitřku ke svislé stěně (W2) tělesa (T), která je protilehlou vůči svislé stěně (Wl), do níž je zaústěn přívod (P) kyselého kondenzátu (K), zatímco do svislé stěny (W2) je zabudován vývod (O) neutralizovaného kondenzátu (N).
2. 2. Neutralizační box podle nároku 1, vyznačující se tím, že lamely (LI a L2) jsou ve vnitřním prostoru (TI) tělesa (T) umístěny rovnoběžně.
3. 3. Neutralizační box podle nároku 1, vyznačující se tím, že lamely (LI a L2) jsou ve vnitřním prostoru (TI) tělesa (T) umístěny různoběžně.
4. 4. Neutralizační box podle nároku 1, vyznačující se tím, že přívod (P) kyselého kondenzátu (K) je zaústěný do svislé stěny (Wl) trubkovým šroubením (Pl), na jehož trubkový vyústek (P2) je navlečen prostupný dílec (P3) s distanční podpěrou (P4).

   -3 CZ 34269 U1
5. 5. Neutralizační box podle nároku 1, vyznačující se tím, že vývod (O) neutralizovaného kondenzátu (N), zaústěný do svislé stěny (W2) trubkovým šroubením, je na vnější straně napojen na kanalizační přípojku.