Пристрій електрохімічного захисту систем холодного та гарячого водопостачання

1. Пристрій електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання, який містить корпус з кришкою та вхідним і вихідним патрубками, розташований у корпусі магнієвий анод циліндричної форми з розсіченою поверхнею, наприклад типу шестерні у поперечному перерізі, розміщений по всій довжині у кожусі з можливістю повороту в ньому, кожух встановлений на днище корпусу на опорах, та металевий тримач анода, що проходить через вісь кришки корпусу, який відрізняється тим, що діаметр вхідного патрубка більший діаметра вихідного патрубка, а опора кожуха виконана у вигляді стійки з розсіченою поверхнею. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр вхідного патрубка на 15-20% більший за діаметр вихідного патрубка. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стійка виконана у вигляді фігури зі сферичною поверхнею. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стійка виконана у вигляді зрізаного конуса. 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що конус встановлений меншою основою донизу. 6. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що конус встановлений більшою основою донизу. 7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стійка виконана у вигляді циліндра. 8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що розсічена поверхня стійки виконана у вигляді вікон на поверхні. 9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що стійка виконана зі сталі. Корисна модель відноситься до електрохімічного захисту внутрішньої поверхні труб від корозії і може бути використана у системах водо- та теплопостачання для житлових і промислових об'єктів. На корозію внутрішньої поверхні труб впливають кілька факторів, проте найбільш значним є корозійна активність води, яка залежить від концентрації агресивних компонентів, присутніх у воді: вільної вугільної кислоти, розчиненого кисню, сульфат- і хлор- аніонів. Частіше за всіх для захисту внутрішньої поверхні систем трубопроводів використовують пристрої з розчиненими анодами. Іони розчиненого анода, наприклад магнієвого, які створюються в результаті електролізу в потоці води, з'єднуючись з вільною вугільною кислотою та киснем, який є у воді, створюють бікарбонати, а також подвійні солі, що осідають на внутрішній поверхні труб у вигляді дрібнодисперсної захисної плівки. Відомий пристрій електрохімічного захисту "Екран", який запобігає корозію внутрішньої повер хні трубопроводів у системі водопостачання [Информационный листок №87 - 189, «Устройство электрохимической защиты «Экран», Киев, УкрНИИНТИ, 1987 г.]. Пристрій має корпус з кришкою та вхідним і вихідним патрубками, магнієвий анод циліндричної форми, розташований в корпусі, та металевий тримач анода, що проходить через вісь кришки корпусу. Оброблювана вода системи водопостачання надходить через вхідний патрубок, омиває всю поверхню анода, збагачуючись іонами магнію, і через вихідний патрубок поступає в трубопровід системи водопостачання. Під час роботи поверхня анода, яка взаємодіє з водою, заростає плівкою з продуктів корозії, яка є перешкодою для взаємодії води з іонами магнію, що знижує ефективність захисту поверхні труб. Відомий пристрій електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання, обраний за найближчий аналог, який має корпус з кришкою та вхідним і вихідним патрубками, розташований у корпусі магнієвий 00 7899 анод циліндричної форми з розсіченою поверхнею, наприклад типа шестерні у поперечному перерізі, розміщений по всій довжині у кожусі з можливістю повороту в ньому, встановленому на днище корпусу на опорах, та металевий тримач анода, що проходить через вісь кришки корпусу. Анод вільним кінцем підключений до позитивного полюсу джерела постійного току. При цьому кожух виконаний з подовжніми сегментними вікнами, розташованими напроти вхідного патрубка [патент України №12938, МПК C23F 13/00, пул. 28.02.97]. Відомий пристрій дозволяє у процесі експлуатації забезпечити екранування більшої частини робочої поверхні анода від контакту з оброблюваною водою. Контакт має місце лише у межах сегментного вікна кожуха. Екранована поверхня не заростає плівкою продуктів корозії та електролізу. Коли контактуюча з водою поверхня анода покривається плівкою продуктів корозії, анод за допомогою тримача повертають навколо своєї вісі на кут, який дозволить з'явитися у вікні частині поверхні анода, яка ще не контактувала з водою. Розчинення анода здійснюється по відкритій його поверхні і його інтенсивність залежить від величини сили (щільності) струму, яке подається через пульт керування (0,1-0,ЗА), яка, в свою чергу, залежить від циклограми витрати води, тобто часу доби, з одного боку, і від площі поверхні анода, яка омивається водою, з другого боку. Тому, коли поверхня анода, яка омивається водою, невелика, зменшується інтенсивність його розчинення і відповідно зменшується ефективність захисту труб від корозії. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання, в якому шляхом забезпечення можливості збільшення інтенсивності розчинення анода та винесення продуктів електролізу та хімічних реакцій у систему водопостачання, досягають збільшення ефективності захисту труб від корозії. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання, який має корпус з кришкою та вхідним і вихідним патрубками, розташований у корпусі магнієвий анод циліндричної форми з розсіченою поверхнею, наприклад типа шестерні у поперечному перерізі, розміщений по всій довжині у кожусі з можливістю повороту в ньому, встановленому на днище корпусу на опорах, та металевий тримач анода, що проходить через вісь кришки корпусу, згідно корисної моделі, діаметр вхідного патрубка більше за діаметр вихідного патрубка, а опора кожуха виконана у вигляді стійки з розсіченою поверхнею. При цьому діаметр вхідного патрубка на 1520% більше за діаметр вихідного патрубка. Стійка може бути виконана або у вигляді фігури зі сферичною поверхнею, або у вигляді зрізаного конуса, де конус може бути встановлений або меншою основою донизу, або більшою основою донизу. Стійка може бути виконана також у вигляді циліндру. Розсічена поверхня стійки виконана у вигляді вікон на поверхні. Стійка може бути виконана зі сталі. Виконання діаметра вхідного патрубка більше за діаметр вихідного патрубка сприяє тому, що потік води довше знаходиться біля робочої поверхні аноду. Збільшення часу контакту води з робочою поверхнею анода збільшує концентрацію іонів розчиненого анода, наприклад магнієвих. В свою чергу виконання опори кожуха у вигляді стійки різної форми з розсіченою поверхнею сприяє створенню турбулентних потоків, в яких більш активно йде процес контакту (взаємодії) води, збагаченої іонами магнію, з аніонами води, і які не дають осідати їм у вигляді плівки в корпусі та на аноді. Все це сприяє більш інтенсивному виносу продуктів електролізу і хімічних реакцій безпосередньо в систему водопостачання. При цьому за рахунок виконання розсіченої поверхні у вигляді рівномірно розташованих на поверхні стійки вікон досягається рівномірність потоків. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображені: на Фіг.1 - схематичний загальний вигляд пристрою електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання в осьовому перерізі; на Фіг.2 - перетин А - А на Фіг.1; на Фіг.З - вигляд зверху на Фіг.1; на Фіг.4 - схематичний вигляд стійки у вигляді фігури зі сферичною поверхнею; на Фіг.5 - схематичний вигляд стійки у вигляді зрізаного конуса з меншою основою донизу; на Фіг.6 - схематичний вигляд стійки у вигляді зрізаного конуса з більшою основою донизу; на Фіг.7 - схематичний вигляд стійки у вигляді циліндру. Пристрій електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання має корпус 2 з кришкою 3 та вхідним і вихідним патрубками 4 і 5 відповідно, магнієвий анод 1 циліндричної форми з розсіченою поверхнею, наприклад типа шестерні у поперечному перерізі, розміщений по всій довжині у кожусі 6 з можливістю повороту в ньому. При цьому діаметр вхідного патрубка 4 більше за діаметр вихідного патрубка 5. Експериментально було доведено, що найбільш оптимальним є виконання діаметра вхідного патрубка на 15-20% більше за діаметр вихідного патрубка. Кожух 6 має сегментне подовжнє вікно 7, розташоване напроти вхідного 4 і вихідного 5 патрубків, і кришку 8. Кожух 6 установлений на днище 9 корпусу 2 на опорі, виконаній у вигляді стійки 10 з розсіченою поверхнею зі сталі. Анод 1 закріплений на металевому тримачі 11, що проходить через отвір кришки 3 корпусу 2 і кришки 8 кожуха 6. Тримач 11 призначений для регулювання повороту анода 1 відносно вікна 7 у кожусі 6 і для підключення анода 1 до позитивного полюсу джерела постійного току. Ущільнення тримача 11 через кришку 3 корпуса 2 здійснено за допомогою гумової 12 і текстолітової 13 прокладок, гайки 14 і контргайки 15. 7899 Кришка 3 кріпиться до фланця 16 корпуса 2 болтами 17, ущільнення з'єднання досягають за допомогою прокладок 18, 19, відповідно з текстоліту і гуми. Для повороту тримача 11 служить анкерний ключ 20, який є приводом повороту, фіксовані положення анода 1 (І, II, III, IV), відмічені на верхній поверхні кришки 3, як зображено на Фіг.З. На верхньому кінці тримача 11 за допомогою гайки 21 і ізолюючих прокладок 22 закріплений провід 23 від позитивного полюсу пульта керування (на креслені не показаний). По периметру сегментного вікна 7 установлене ущільнення 24 рухомого контакту, яке запобігає циркуляції води через зазор між анодом 1 і кожухом 6. В кожному з робочих положень поворотного анода 1 вертикальні дільниці ущільнення 24 притиснуті до подовжніх виступів анода 1. У варіанті, відображеному на кресленнях, шестероподібний анод має вісім виступів і, відповідно, вісім каналів між ними. Сегментне вікно 7 у поперечному перерізі складає 1А кола кожуха 6. Відповідно, в кожному з чотирьох робочих положень (І, II, III, IV) водою омивається 1/4 робочої поверхні анода 1, тобто дві половини виступів по краях, два канали і один виступ між ними повністю. На граничних ділянках, відповідних верхньому і нижньому краям вікна 7, анод 1 виконаний у вигляді суцільної циліндричної поверхні, яка забезпечує герметичність у контакті з відповідними ділянками ущільнення 24 (Фіг.2). При цьому стійка 10 виконана або у вигляді фігури зі сферичною поверхнею (Фіг.4), або у вигляді зрізаного конуса, який може бути встановлений або меншою основою донизу (Фіг.5), або більшою основою донизу (Фіг.6). Стійка 10 може бути виконана також у вигляді циліндру (Фіг.7). Одним з варіантів виконання розсіченої поверхні стійки 10 є виконання вікон 25 на її поверхні. Пристрій електрохімічного захисту трубопроводів систем холодного та гарячого водопостачання працює таким чином. Потік води надходить до корпусу 2 через вхідний патрубок 4, омиває робочу поверхню анода 1, збагачується продуктами розчинення магнію і через вихідний патрубок 5 з корпусу 2 направляється у систему водопостачання. При цьому завдяки тому, що діаметр вхідного патрубка 4 більше за діаметр вихідного патрубка 5 потік води довше знаходиться біля робочої поверхні анода 1. Збільшення часу контакту води з робочою поверхнею анода збільшує концентрацію іонів розчиненого анода, наприклад магнієвих. В свою чергу виконання опори кожуха у вигляді стійки 10 різної форми з розсіченою поверхнею сприяє створенню турбулентних потоків, в яких більш активно йде процес контакту (взаємодії) води, збагаченої іонами магнію, з аніонами води, і які не дають осідати їм в корпусі 2 і на аноді 1. Все це сприяє більш інтенсивному виносу продуктів електролізу і хімічних реакцій безпосередньо в систему водопостачання. Для розчинення анода з необхідною інтенсивністю на анод подається постійний струм за заданою програмою. to e