FI96988B - Menetelmä ja laite nestevirtauksen valvomiseksi ja uusioimiseksi lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä - Google Patents

Description

96988

Menetelmä ja laite nestevirtauksen valvomiseksi ja uusi-oimiseksi lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä Sätt och anordning för övervakning och rekonditionering av vätskeflödet i värme- och kylsystem 5 Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta järjestelmä-nesteen, so. lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien neste-virtauksen valvomiseksi ja uusioimiseksi, jolloin menetelmä on tunnettu järjestelmänesteen yhtäjaksoisesta valio vomisesta ja uusioimisesta järjestelmästä poistetussa osavirtauksessa ja sanotun osavirtauksen palauttamisesta järjestelmään uusioimisen jälkeen. Esimerkkeinä lämmitysjärjestelmistä voidaan mainita lämmityspatterit, samalla kun ilmastointijärjestelmät ovat esimerkkejä jäähdytys-15 järjestelmistä. Termi järjestelmäneste käsittää ensisijaisesti järjestelmäveden, joka mahdollisesti voi sisältää standardikemikaaleja, kuten glykolia tai alkoholia.

Lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien järjestelmäveden uu-20 sioimisella tarkoitetaan tässä yhteydessä nesteen käsittelemistä mekaanisesti, kemiallisesti tai fysikaalis-kemiallisesti sellaisella tavalla, että järjestelmässä esiintyvä syöpyminen pysäytetään, lima, saostumat ja kerrostumat poistetaan, ja mahdollinen tuleva syöpymis-, 25 limanmuodostus- ja kerrostumanmuodostumistaipumus estetään.

• I

Lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmissä normaalisti esiintyvät ongelmat voidaan jakaa seuraaviin ryhmiin: 30

Akuutit ongelmat: - Tähän ryhmään voidaan sisällyttää kiertokulussa esiintyvät vuodot ja tukkeumat.

35 Käyttöhäiriöt: - Jatkuva tarve täydentää järjestelmää laimennusnesteel- 2 96988 lä.

- Toistuva tarve korjata syöpymisvaurioita.

- Kuluneiden tiivisteiden yhtä mittaa tapahtuva korvaaminen järjestelmässä.

5 - Järjestelmä on kykenemätön selviämään huippukuormista.

- Järjestelmässä esiintyy kiertokulkuhäiriöitä.

Suuremmat energiakustannukset: 10 - Ylilämpötilojen tuottaminen.

- Huono lämmöntuotto lämpöä luovuttavilla pinnoilla.

Toistuvat valitukset lämmityksen ja jäähdytyksen tuottajalle: 15 - Epätasainen ilmastointijakauma.

- Suuret käyttökustannukset.

- Toistuvat käyttökeskeytykset.

- Liian kylmä talvella tai liian kuuma kesällä.

20

Kaikki edellä mainitut ongelmat voivat useassa tapauksessa johtua siitä, että järjestelmänesteen kemiallinen tai fysikaalis-kemiallinen tila on huono, so. nesteen koostumus on sellainen tai sillä on sellaisia ominaisuuksia, 25 että syöpymistä voi esiintyä, mikä puolestaan voi aiheuttaa vuotamista. Nesteellä voi esimerkiksi olla sopimaton pH -arvo, so. pH-arvo, joka ei ole suositellulla alueella lämmitysjärjestelmäveden osalta, joka on 8,5 - 9,5, tai sillä voi olla liian suuri johtavuus (suolapitoisuus), 30 joka ei ole alle lämmitysjärjestelmävedelle suositeltavaa arvoa 200 MS/cm, kuten suositellaan lämmitysjärjestelmä-vedelle, tai liian korkea happipitoisuus, so. happipitoisuus, joka ei ole alle suositeltavaa arvoa, joka on 0,05 mg/1 95° C lämpötilassa.

Eräs toinen ongelma on se, että liman muodostuminen nesteeseen voi aiheuttaa käyttöhäiriöitä, samalla kun las- li 35 96988 3 keutumat ja kerrostumat aiheuttavat energiahäviöitä.

Eräs toinen tavanomainen ongelma on suurten tai pienten ilmakuplien esiintyminen järjestelmänesteessä, mikä alen-5 taa lämmöntuottoa.

Tähän mennessä on selitetty ja käytetty menetelmiä ja laitteita ainakin joidenkin edellämainittujen ongelmien välttämiseksi. Esimerkiksi patenttijulkaisussa NO 160546 10 on esitetty laite suljetun nestejärjestelmän tuulettami-seksi tai ilman poistamiseksi siitä pienten ilmakuplien tai höyrykuplien poistamiseksi saattamalla kuplat agglo-meroitumaan suuremmiksi kupliksi, joilla on suurempi nostovoima, ja tämän jälkeen poistamalla kuplat järjestel-15 mästä sanotun laitteen avulla.

Tässä tapauksessa nestevirtaus kokonaisuudessaan kulkee laitteen läpi.

20 US-patenttijulkaisussa 4,413,675 on esitetty suodatin ja tarkistuslasi, jotka ovat sisällytetyt jäähdytysjärjestelmään ja sijaitsevat moottorin ja jäähdyttimen välisessä suorassa kokonaisvirrassa. Läpinäkyvä johto, johon sisältyy kaksinkertaiset kartionmuotoiset seulat tai suo-25 dattimet, ovat tarkoitetut jäähdyttimen tukkeutumisen estämiseksi, ja järjestelmä mahdollistaa myös jäähdytys-vesipumpun ja termostaatin toiminnan silmämääräisen tarkistamisen ja ilmaisee syövyttävän nesteen ja suhteellisen virtauksen. Järjestelmän sanotaan sopivan asennetta-30 vaksi polttomoottoreiden jäähdytysjärjestelmään. Jäähdy tysnesteen kokonaisvirtaus kulkee järjestelmän läpi en-nenkuin sanottu virtaus johdetaan jäähdyttimeen. On välttämätöntä poistaa ja puhdistaa suodattimet tarpeen mukaan, jona aikana järjestelmä väistämättömästi on poissa 35 käytöstä.

US-patenttijulkaisussa 4,793,403 on esitetty menetelmä 4 96988 polttomoottorin jäähdytysjärjestelmän puhdistamiseksi, jossa jäähdytysneste kokonaisuudessaan johdetaan jäähdytysjärjestelmän ulkopuolella sijaitsevalle vyöhykkeelle (laitteeseen), jossa nestettä käsitellään ruostehiukkas-5 ten, kerrostumien ja liman poistamiseksi. Tämä käsittely käsittää epäpuhtauksien poissuodattamisen, kemikaalien, kuten korroosionestoaineiden lisäämisen, pH-säätöaineen ja korroosionestoaineen lisäämisen, jäähdytysnesteen palauttamisen käsittelyvyöhykkeeltä moottorin jäähdytysjär-10 jestelmään, ja palautuvan jäähdytysnesteen suodattamisen.

Kuten edellisessä tapauksessa on myös tämä järjestelmä purettava puhdistamista varten, jona aikana järjestelmä on kytkettävä pois toiminnasta.

15

Lopuksi on esittelylehtisessä ASEA-ATOM BWR 75 esitetty turbiinin lauhdutusveden puhdistamista suodattamalla vesi ennen sanotun veden palauttamista reaktoriin, ja myös reaktoriveden puhdistamista poistamalla anioniset ja lei-20 juvat epäpuhtaudet jotta reaktoriastiässä oleva vesi saavuttaisi määritellyn puhtausasteen kahden yhdensuuntaisen ioninvaihdinyksikön avulla, jotka ovat säteensuun-taista virtausta varten tarkoitettuja kerrossuodattimia.

25 Edellä esitetystä tunnetusta tekniikasta poiketen, jossa tietyt konditionoimisvaiheet suoritetaan epäyhtenäisesti, so. yhdessä järjestelmän toimintaan liittyvien keskeytyksien kanssa, ja kokonaisjärjestelmäveden suhteen, koskee tämä keksintö menetelmää ja laitetta järjestelmänesteen 30 jatkuvaksi valvomiseksi ja sen tilan parantamiseksi poistamalla osavirtaus järjestelmänesteestä, esimerkiksi lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän järjestelmävedestä, ja valvomalla ja tämän jälkeen konditionoimalla nestettä tietyssä käsittelyvaihejärjestyksessä sanottuun järjes-35 telmään sisällytetyn yhden ja saman laiteyksikön puitteissa, jolloin sanotut vaiheet käsittävät: il, 5 9698ö - hetkellisen nestevirtauksen mittaamisen ja järjestel-mänesteen ulkonäön tarkistamisen tarkistuslasin avulla; - esimerkiksi magnetiitin poissuodattamisen magneettisuo- 5 dattimen avulla; - hiukkasten optimaalisen poissuodattamisen aina 0,5 μg hiukkaskokoon asti; 10 - kaikkien syövyttävien kaasujen poistamisen; - koko järjestelmän tuulettamisen; - pH:n, happipitoisuuden ja johtavuuden mittaamisen.

15

Uusioimisjärjestelmä käsittää myös hälytyslaitteita, jotka tuottavat optisen ja/tai sähköisen signaalin toimintahäiriön yhteydessä ja/tai kun järjestelmänesteen tila on huono, kuten esimerkiksi silloin kun suodatetaan pois 20 hiukkasia, mitataan nestevirtaus, ja kun mitataan pH-ar-vo, happipitoisuus ja johtavuus.

Keksinnön mukainen laite asennetaan sekä huollon helpottamiseksi että sen tarpeen välttämiseksi ja sitä käyte-25 tään, kuten edellä on mainittu, keskeyttämättä normaalia toimintaa järjestelmänesteen osalta koska esimerkiksi suodattimien välttämätön puhdistaminen tai vaihtaminen suoritetaan haarautetussa osavirtauksessa, joka uusioimi-sen jälkeen palautetaan kokonaissyöttöjärjestelmään.

30

Edellä manittuja konditionoimisvaiheita ei välttämättä . tarvitse suorittaa edellä mainitussa järjestyksessä, ja vaiheiden keskinäistä järjestystä voidaan tarpeen vaatiessa muuttaa. Yksittäiset vaiheet suoritetaan tunnettu-35 jen apulaitteiden avulla, jotka eivät muodosta osaa kek-sinnönstä sellaisenaan. Tämän keksinnön oleellinen tunnuspiirre on se, että erilaiset, yksilölliset kondi- 96988 6 tionoimisvaiheet suoritetaan peräkkäin keskeyttämättä järjestelmän toimintaa kokonaisuudessaan. Suoritetut kokeet ovat osoittaneet, että keksinnön mukainen laite ja keksinnön mukainen menetelmä kykenevät parantamaan veden 5 tilaa "fysikaalis-mekaanisella" tavalla siinä määrin, että aikaisemmin käytetty kemiallinen käsittely voidaan jättää pois, jopa sellaisissa järjestelmissä, joissa jär-jestelmävesi on hyvin huonolaatuinen.

10 Oheinen piirustus esittää kaaviomaisesti keksinnön erästä edullista rakennemuotoa, so. peräkkäiset uusioimisvaiheet suoritetaan nesteellä täytetyn syöttöjärjestelmän osavir-tauksessa. Piirustuksessa on esitetty: 15 1. Läpivirtausmittari yhdessä tarkistuslasin kanssa (jär- jestelmäneste huonossa tilassa) 2. Magneettinen suodattaminen 3. Hiukkassuodattaminen (hienosuodattaminen) 4. Kaasunpoisto/ilmanpoisto tai puhdistus 20 5. a. pH:n, b. happipitoisuuden, c. johtavuuden mittaami- nen/säätäminen.

6. Hälytys ja valvontayksikkö (järjestelmäneste hyvässä tilassa)

Claims (2)

96988

1. Menetelmä nestevirtauksen valvomiseksi ja uusioimisek-si lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmässä, jossa järjes- 5 telmäneste on tarkistettu ja siitä on poistettu vieraat, vahingolliset kiinteät ja kaasumaiset aineet, tunnettu siitä, että järjestelmänestettä valvotaan ja uusioidaan yhtäjaksoisesti keskeyttämättä järjestelmän normaalia toimintaa saamalla aikaan uusioituminen useassa peräkkäi-10 sessä vaiheessa laiteyksikön puitteissa, joka on sisällytetty järjestelmään ja päänestevirtauksesta erotetun osa-virtauksen osalta, ja sanottu osavirtaus palautetaan pää-virtaukseen uusioimisen jälkeen, jolloin sanotut uusioi-misvaiheet käsittävät: 15. hetkellisen nestevirtauksen mittaamisen ja järjestel- mänesteen silmämääräisen tarkkailemisen tarkistuslasin avulla, joka on sisällytetty sanottuun laiteyksikköön; - mahdollisesti läsnäolevien magnetiittihiukkasten magneettisen poissuodattamisen; 20. kiinteiden hiukkasten poissuodattamisen (hienosuodatta- misen); - syövyttävien kaasujen poistamisen; - ilman poistamisen järjestelmästä; - pH:n, happipitoisuuden ja johtavuuden mittaamisen, 25 jossa sanottujen erilaisten osavaiheiden järjestys voidaan muuttaa päinvastaiseksi tarvittaessa, ja jossa laite kehittää optisen ja/tai sähköisen hälytyssignaalin silloin kun ilmenee poikkeamista sanottuun laitteeseen syötetyistä keskinäisessä suhteessa olevista pitoarvoista, 30 jolloin nämä poikkeamat ilmaisevat sen, että järjestel- mäneste on huonossa tilassa tai toiminnassa on tapahtunut keskeytys.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän suo-35 rittamiseksi lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän neste- virtauksen valvomiseksi ja uusioimiseksi, tunnettu siitä, että laite käsittää integroidun yksikön, joka on yh- 8 96988 distetty päävirtauksesta haarautettuun osavirtaukseen ja joka käsittää seuraavat peräkkäiset apulaitteet: - läpivirtausmittarin yhdessä tarkistuslasin kanssa huonossa tilassa olevan järjestelmänesteen silmämääräiseksi 5 tarkistamiseksi; - magneettisuodattiroen (2) magnetiittihiukkasten poistamiseksi; - suodattimen (3) kiinteiden hiukkasten poistamiseksi (hienosuodattaminen); 10. laitteen (4) syövyttävien kaasujen poistamiseksi ja ilman poistamiseksi järjestelmästä; - laitteen (5) happipitoisuuden ja johtavuuden mittaamiseksi; ja - hälytyslaitteen (6) optisen ja/tai sähköisen hälytys- 15 signaalin kehittämiseksi siinä tapauksessa, että ilmenee poikkeamista laitteeseen syötetyistä keskinäisessä suhteessa olevista pitoarvoista, tai toiminnassa on tapahtunut keskeytys. li » · 9 96988