8.3.2. Дозирующие устройства инжекционного типа
Дозирующими устройствами инжекционного типа (инжекционными дозаторами) называют такие дозирующие устройства, в которых подача заданного количества рабочего раствора комплексона в трубопровод с водой происходит за счёт создания в трубопроводе рабочего раствора большего статического давления, чем статическое давление в трубопроводе воды.
При этом для создания избыточного статического давления в трубопроводе рабочего раствора используют внешний источник энергии. Для преобразования энергии внешнего источника в избыточное статическое давление применяют насосы различных типов. В соответствии с этим, по принципу действия используемых насосов и регуляторов расхода рабочего раствора дозирующие устройства инжекционного типа подразделяют на два основных класса: объёмного и динамического действия.
Дозирующие устройства инжекционного типа:
а — объёмного действия; б — динамического действия.
1 — резервуар с рабочим раствором; 2 — насос объёмного действия; 3 — регулируемый электропривод;
4 — датчик расхода воды; 5 — регулятор; 6 — насос динамического действия; 7 — регулирующий клапан;
8 — исполнительный механизм; 9— датчик расхода рабочего раствора.
На рис. а показана принципиальная схема дозирующего устройства инжекционного типа объёмного действия. Рабочий раствор из резервуара I засасывается и подаётся в трубопровод воды насосом объёмного действия 2. К насосам объёмного действия, используемым для дозирования комплексонов, относятся плунжерные, мембранные, сильфонные, а также (очень редко) шестерёнчатые насосы. Принцип действия плунжерных насосов, в общем, аналогичен принципу действия поршневых насосов.
Мембранные и сильфонные насосы имеют герметичную эластичную камеру, объём которой изменяется под действием приводного механизма, вследствие чего камера периодически заполняется и опорожняется через клапанную головку насоса. Благодаря этому между всасывающим и нагнетательным клапанами насоса возникает перепад давлений.
Шестерёнчатые насосы не имеют клапанной головки, а перепад давлений и поток жидкости создаётся вследствие перемещения и периодического изменения объёмов, ограниченных зубьями двух находящихся в зацеплении зубчатых колёс. Общее свойство насосов объёмного действия таково, что расход рабочего раствора прямо пропорционален частоте вращения привода насоса.
Дозирующие устройства инжекционного типа имеют ряд достоинств, которые предопределили их широкое распространение в электроэнергетике.
К достоинствам дозирующих устройств инжекционного типа относятся высокая точность дозирования и постоянство концентрации комплексона в подпиточном трубопроводе. Это имеет большое значение для некоторых теплоэнергетических систем, например, для однотрубных систем ГВС.
В то же время дозирующие устройства инжекционного типа имеют и принципиальные недостатки. Это сложность конструкции, постоянное потребление энергии и наличие электронных устройств автоматики, которые требуют квалифицированной наладки и обслуживания.
Сложность конструкции предопределяет как высокую стоимость дозирующих устройств, так и высокую вероятность отказа в работе. Поэтому при использовании таких устройств в качестве основной системы водоподготовки для обеспечения бесперебойной работы теплоэнергетической системы необходимо предусматривать полное резервирование. Это может быть обеспечено наличием второго резервного дозирующего устройства, резервной системы водоподготовки иного типа или резервуара с запасом химически обработанной воды обеспечивающим подпитку тепловой сети в течение времени, достаточного для устранения неисправностей и повторной наладки дозирующего устройства. Постоянное потребление электроэнергии из-за необходимости постоянной работы регулятора и дозирующего насоса также является неизбежным недостатком. Наконец, необходимость программирования регулятора и периодического контроля его работы требует наличия на теплоэнергетическом объекте достаточно высококвалифицированного специалиста по автоматике и соответствующего инструментария.
По этим причинам область применения дозирующих устройств инжекционного типа ограничена крупными промышленными котельными и однотрубными системами ГВС в городском жилищно-коммунальном хозяйстве. Замкнутые тепловые сети (как закрытые, так и открытые) и парогенераторные установки гораздо менее чувствительны к колебаниям подачи рабочего раствора комплексона. Поэтому в таких теплоэнергетических системах применяются более простые дозирующие устройства эжекционного типа.