Результат интеллектуальной деятельности: Система защиты от коррозии контура геотермальной электростанции с дополнительным смешиванием

Изобретение относится к устройствам, защищающим элементы теплосиловых, механических и водоподготовительных систем от продуктов коррозии, предназначенных для работы с коррозионно активными средами и находящихся в контакте с атмосферой в период текущих и капитальных ремонтов, например, контура энергоблока геотермальной станции, может быть использовано во многих отраслях промышленности, в частности, в теплоснабжении, горячем водоснабжении, котельных и бойлерных.

Известно техническое решение для формирования антикоррозионного покрытия, включающее защищаемое оборудование, узел подготовки вещества наносимого покрытия с дозатором, датчики контроля концентрации вещества наносимого покрытия и температуры. Защищаемое оборудование включено в циркуляционный контур, содержащей последовательно соединенные датчик контроля концентрации наносимого покрытия, циркуляционный насос и узел подготовки вещества наносимого покрытия, снабженный емкостью с расположенным в ней нагревателем и датчиком температуры, причем в качестве вещества наносимого покрытия выбрана эмульсия поверхностно-активного ингибитора (патент РФ №47364, МПК С23F 11/00, опубл. 27.08.2005 г.).

К основным недостаткам данного технического решения относится невозможность нанесения антикоррозионного покрытия без демонтажа защищаемого оборудования из основной эксплуатационной системы.

Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является система защиты контура тепловой электростанции от коррозии, содержащая защищаемый контур с элементами, размещенными в горячей и холодной зонах контура, дозирующее устройство октадециламина, сообщенное магистралью, снабженной насосом и запорным элементом с контуром, при этом в магистрали дозирующего устройства размещены пробоотборники, связанные с тензиометрами, отличающаяся тем, что в холодной зоне контура дополнительно размещено дозирующее устройство хеламина, а дозирующие устройства октадециламина и хеламина дополнительно связаны магистралями с наиболее коррозионноопасными участками контура (см., например, патент РФ на ПМ №111139 по кл. C23F 11/00, за 2006 год).

К недостаткам описанного устройства следует отнести невозможность качественного смешивания октадециламина и хеламина с водой, что в свою очередь влияет на качество защиты элементов контура тепловой электростанции от коррозии, а также отсутствие возможности смешивания октадециламина и хеламина с водой различных концентраций, в зависимости от внешних условий и текущих параметров работы контура тепловой электростанции.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранение указанных недостатков и обеспечение защиты от коррозии в процессе эксплуатации контура.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в известной системе защиты, содержащей защищаемый контур с элементами, размещенными в горячей и холодной зонах контура, дозирующими устройствами октадециламина и хеламина, для защиты горячего и холодного контуров соответственно, в предложенном изобретении в горячей и холодных зонах установлены дополнительные емкости и насосы для обеспечения качественного смешивания октадециламина и хеламина с водой необходимой концентрации.

На чертеже схематично представлено предложенное устройство.

На фиг. 1 система защиты содержит защищаемый контур 1 с горячей 2 и холодной 3 зонами. Холодная зона 3 работает в условиях окружающей среды в зимнее и летнее время. Контур 1 содержит элементы (например, сепараторы, теплообменники, конденсаторы, турбины и т.п. - на чертеже не показаны). В горячей зоне 2 расположена емкость 13, в которую с помощью насосов 5 и 8 через линии всасывания 4 и 7 и запорные вентили 6 и 9 соответственно подается вода и октадециламин. Через вентиль 10 смесь из воды и октадециламина поступает в насос 11. Отбор пробы готовой смеси из воды и октадециламина осуществляется из емкости 13 через вентиль 15 в пробоотборником 16, сообщенным с тензиометром 17. Отбор готовой смеси из емкости 13 обеспечивает контроль концентрации смешиваемых компонентов, за счет чего возможен цикл дополнительного смешивания через закрытый контур (вентиль 14 закрыт, вентиль 12 открыт) или дополнительной подачи воды или октадециламина для приготовления смеси необходимой концентрации. При открытом вентиле 12 и закрытом вентиле 14 смесь из воды и октадециламина подается в закрытый контур и поступает снова в емкость 13, что обеспечивает дополнительное смешивание. Емкость 13 связана с наиболее коррозионноопасными участками 19, 20, 21 контура 1, например, с выходами первичных сепараторов и т.п.

В холодной зоне 3 расположена емкость 31 со смесью хеламина и воды (хеламин - смесь аминов с общей формулой R[NH(CH₂)₃NH₂] и температурой замерзания -1°С). В емкость 31 смесь из хеламина и воды подается с помощью насосов 23 и 26 через линии всасывания 22 и 25 и запорные вентили 24 и 27 соответственно. Через вентиль 28 смесь из воды и хеламина поступает в насос 29. Отбор пробы готовой смеси из воды и хеламина осуществляется из емкости 31 через вентиль 33 в пробоотборником 34, сообщенным с тензиометром 35. Отбор готовой смеси из емкости 31 обеспечивает контроль концентрации смешиваемых компонентов, за счет чего возможен цикл дополнительного смешивания через закрытый контур (вентиль 32 закрыт, вентиль 30 открыт) или дополнительной подачи воды или хеламина для приготовления смеси необходимой концентрации. При открытом вентиле 30 и закрытом вентиле 32 смесь из воды и хеламина подается в закрытый контур и поступает снова в емкость 31, что также обеспечивает дополнительное смешивание, как и в горячем контуре. Емкость 31 связана с наиболее коррозионноопасными участками 37, 38, 39 холодной зоны 3 контура 1, например, входами в градирни (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения защиты от коррозии в режиме эксплуатации в емкостях 13 и 31 смешением в требуемой концентрации необходимых ингредиентов, например, вода и октадециламин или вода и хеламин соответственно, создается защитная среда, которая при включении насосов 11 и 29 и открытии вентилей 14 и 32 (закрытых 12 и 30) подается в участки 19, 20, 21 и 37, 38, 39 контура 1. При этом в пробоотборниках 16 и 34 производится анализ концентрации защитной среды.

Для консервации контура 1 перед остановом для регламентных и ремонтных работ, устройство работает аналогично прототипу, при этом контур 1 заполняется защитной средой из емкостей 13 и 31, перекрываются вентили 10, 12, 14, 28, 30, 32 и выключаются насосы 11 и 29.

Использование предлагаемого устройства позволяет обеспечивать защиту от коррозии элементов теплосиловых, механических и водоподготовительных систем с возможностью приготовления смесей из воды и октадециламина или воды и хеламина различной концентрации в зависимости от внешних условий и текущих параметров работы системы.