PL193340B1 - Sposób ciągłego odgazowania obiegowej wodyw sieci ciepłowniczej - Google Patents

Abstract

Sposób ciągłego odgazowania wody obiegowej w sieci ciepłowniczej, znamienny tym, że część strumienia wody z sieci ciepłowniczej w ilości od 0,1% objętości do 10% objętości korzystnie od 0,5% do 2% objętości zładu ciepłowniczego zostaje w czasie 1 godziny poddana procesowi próżniowego odgazowania w znanych konstrukcjach odgazowywaczy próżniowych przy zachowaniu co najmniej 90% próżni w kolumnie odgazowywacza.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciągłego odgazowania wody obiegowej w sieci ciepłowniczej, realizowany w technice odgazowania próżniowego.

Odgazowanie próżniowe wody w ciepłownictwie wraz z metodami odgazowania termicznego i chemicznego jest znane i stosowane od wielu lat. Szeroko jest ono opisane w literaturze technicznej i opisach patentowych.

Znane sposoby odgazowania próżniowego wody są jednak stosowane wyłącznie w zastosowaniu do wody uzupełniającej złady ciepłownicze głównie sieci cieplne wraz z podłączoną infrastrukturą ciepłowniczą. Woda uzupełniająca tj. woda dodatkowa, która w sposób ciągły lub okresowy jest podawana do zładu sieci ciepłowniczej lub kotła jest wprowadzana na urządzenie do próżniowego odgazowania wody bezpośrednio przed wpompowaniem jej do sieci cieplnej lub obiegu kotła. Woda pozbawiana jest agresywnych i korozyjnych gazów takich jak dwutlenek węgla CO2 i tlen O2 oraz gazów niekorozyjnych choć szkodliwych jak azot, ze względu na zwiększanie się ogólnej objętości gazów rozpuszczonych w wodzie. Obecność azotu w wodzie sieciowej w ilościach około 5 krotnie większych od ilości tlenu powoduje liczne zapowietrzanie się urządzeń ciepłowniczych jak np. grzejniki i jest przyczyną powstawania korków gazowych dynamicznie przenoszących się po sieci ciepłowniczej i po wewnętrznych instalacjach centralnego ogrzewania jeśli są one bezpośrednio podłączone do układu ciepłowniczego. Korki te powodują zrywanie luźnych osadów magnetytu Fe3O4 z rur, który z kolei jest przyczyną awaryjnej pracy liczników ciepła ipomp bezdławicowych.

Znane i stosowane jest również ciągłe dodawanie do wody sieciowej inhibitorów korozji, które wiążą tlen w sposób chemiczny oraz alkalizują wodę wiążąc w ten sposób dwutlenek węgla. W sieciach cieplnych obserwuje się z jednej strony stały dopływ powietrza w tym tlenu do wody sieciowej poprzez różne nieszczelności w tym poprzez inżektorowe zasysanie powietrza na dławicach pomp i zaworów grzejnikowych. Z drugiej strony tlen i dwutlenek węgla zostają zużywane na procesy korozyjne, a azot jako neutralny chemicznie gaz powoduje lokalne zapowietrzanie się instalacji cieplnych. Dozowane do sieci cieplnych chemikalia będące mieszaniną reduktorów i środków alkalicznych odtleniają sieć cieplną poprzez redukcję tlenu oraz wiążą także dwutlenek węgla ale powodują stałe podnoszenie się zasolenia wody sieciowej, a przez to również stymulację procesów korozyjnych i wzrost zanieczyszczenia środowiska naturalnego przy spustach bardziej zasolonej wody sieciowej do kanalizacji burzowej.

Niedogodnością znanych sposobów usuwania tlenu i dwutlenku węgla w sposób ciągły jest znaczne zużycie chemikaliów, a co za tym idzie stałe koszty eksploatacyjne.

Niedogodności tych pozbawiony jest sposób usuwania gazów z wody realizowany wg wynalazku, który charakteryzuje się bardzo korzystnymi wskaźnikami ruchowymi i ekonomicznymi i co najważniejsze w sposób ciągły i systematyczny usuwa z wody obiegowej sieci cieplnej rozpuszczone składniki gazowe w sposób fizyczny.

Sposób odgazowania wody obiegowej w sieci ciepłowniczej wg wynalazku jest następujący, z kolektora wody powrotnej sieci cieplnej pobiera się część strumienia wody sieciowej w ilości od 0,1% objętości do 10% korzystnie od 0,5% objętości do 3,0% objętości zładu na 1 godzinę pracy i przepuszcza przez znane konstrukcje odgazowywaczy próżniowych, w których punkt pracy tj. temperaturę i ciśnienie ustawia w zależności od rzeczywistej temperatury panującej w kolektorze powrotnym tak aby wywołać co najmniej 90% próżnię w kolumnie odgazowywacza próżniowego, a następnie za pomocą pompy wpompowywuje się ponownie odgazowaną wodę do kolektora powrotnego sieci cieplnej za punktem poboru.

Odgazowanie wody w całej objętości sieci cieplnej po pewnym czasie pracy odgazowywacza próżniowego ustawionego wydajnościowo na ułamku jej objętości jest rezultatem nieoczekiwanego efektu odgazowania wody w sieci powstałego w czasie badań rezultatów pracy wynalazku. Niezamierzony efekt polega na odtlenieniu wody w sieci cieplnej w czasie od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin pracy odgazowywania pomimo, że cały zład wody sieciowej nie jest przepuszczony przez odgazowywacz, który musiałby mieć w tym przypadku nierealnie duże gabaryty i bardzo wysokie zużycie energii. Sposób realizacji odgazowania wody bieżącej w sieci cieplnej przedstawiono poniżej w przykładzie zastosowania.

PL 193 340 B1

P r z y k ł a d:

₃

Zład sieci cieplnej o objętości 10000 m³ wody uzupełniany jest wodą odtlenioną o zawartości tlenu 0,02 mg O2/dm³. Wskutek stałego dopływu powietrza poprzez trudne do wykrycia nieszczelności do układu cieplnego przedostaje się powietrze wskutek czego w sieci cieplnej utrzymuje się stężenie tlenu na poziomie 0,25 mg O2/dm³, dwutlenku węgla wolnego 1,5 mg CO2/dm³ oraz azotu 5,5 mg N2/dm³. W sieci cieplnej następuje systematyczny wzrost stężenia azotu gdyż tlen i dwutlenek węgla zużywają się na procesy korozyjne. Część strumienia wody w ilości 0,5% objętości zładu tj. 50 m³/h, z kolektora powrotnego skierowano na wydzielony odgazowywacz próżniowy. Temperatura powrotu w sieci cieplnej i jednocześnie na kolumnie odgazowywacza próżniowego wynosiła 70°C, ustawiona próżnia wyniosła 92 kPa. Pompa wody odgazowanej o wydajności wody dopływowej ok. 50 m³/h wtłaczała wodę po odgazowaniu w rurociąg powrotny powyżej punktu poboru wody. Po 99 godzinach uzyskano zdecydowaną redukcję stężeń gazów w sieci cieplnej, które wynosiły teraz i na tym poziomie ciągle się utrzymywały: tlenu 0,03 mg O2/dm³, dwutlenku węgla wolnego 0,10 mg CO2/dm³ i azotu 0,20 mg N2/dm³. Zaobserwowano około piętnastokrotny spadek szybkości korozji w sieci cieplnej i brak ciągłych zapowietrzeń się grzejników w mieszkaniach podłączonych z sieci cieplnej.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób ciągłego odgazowania wody obiegowej w sieci ciepłowniczej, znamienny tym, że część strumienia wody z sieci ciepłowniczej w ilości od 0,1% objętości do 10% objętości korzystnie od 0,5% do 2% objętości zładu ciepłowniczego zostaje w czasie 1 godziny poddana procesowi próżniowego odgazowania w znanych konstrukcjach odgazowywaczy próżniowych przy zachowaniu co najmniej 90% próżni w kolumnie odgazowywacza.