УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ


RU (11) 2133710 (13) C1

(51) 6 C02F1/48 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98112961/25 
(22) Дата подачи заявки: 1998.07.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.07.07 
(45) Опубликовано: 1999.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 1337350 A1, 15.09.87. SU 1527181 A1, 07.12.89. RU 2092446 C1, 10.10.97. US 5534156 A, 09.07.96. DE 4123543 A1, 21.01.93. EP 0119368 A1, 26.09.84. 
(71) Заявитель(и): Сибирский химический комбинат 
(72) Автор(ы): Кондаков В.М.; Скрипников В.В.; Катков А.В.; Качуровский А.Н.; Лялин В.Н.; Макаров А.В.; Русаков И.Ю.; Резцов Б.А.; Бушковский А.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Сибирский химический комбинат 
Адрес для переписки: 636070, Северск, Томской обл., Сибирский химический комбинат, НИКИ 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ 

Изобретение относится к устройствам для магнитной обработки жидкостей, применяемых, в частности, в химической, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, медицине, сельском хозяйстве. В цилиндрическом корпусе установлена магнитная система, включающая установленные по концентрическим окружностям вокруг одной центральной одну или несколько магнитные сборки, разделенные ферромагнитными перегородками. Магниты в каждой сборке ориентированы по отношению друг к другу одноименными полюсами с обеспечением чередования ориентации первого магнита в каждой кольцевой сборке и разделены ферромагнитными проставками. Устройство обеспечивает высокий уровень магнитной индукции и увеличение количества переполюсовок, чем достигается интенсификация обработки жидкости магнитными полями. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для обработки различных жидкостей и растворов, а также газообразных и сыпучих материалов магнитными полями для изменения их технических характеристик, физических свойств, активации и очистки и может быть использовано в химической технологии, в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, системах теплоснабжения, сельском хозяйстве, медицине и т.д.

Известно устройство для магнитной обработки жидкости, которое содержит корпус с конусными патрубками и постоянные магниты, размещенные внутри корпуса. Магниты обращены друг к другу разноименными полюсами так, что торцевые поверхности каждой пары противостоящих магнитов расположены вплотную друг к другу, а их противоположные поверхности размещены вплотную к корпусу. Перед и после магнитов в корпусе установлены обтекатели для придания ламинарности потоку обрабатываемой жидкости (см. патент РФ N 2092446, кл. C 02 F 1/48, 1995 г.).

Недостатками этого устройства являются неравномерность воздействия магнитного поля на поток жидкости, а также возможность обработки жидкости только с ламинарным режимом движения. Кроме того, это устройство непригодно для использования на трубопроводах большого диаметра.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является магнитный активатор - (прототип). Активатор содержит стальной цилиндрический корпус, по бокам которого приварены присоединительные патрубки. Корпус имеет плоское днище и монтажный люк, через который внутри корпуса установлен решетчатый диамагнитный каркас с ячейками для размещения постоянных магнитов в виде прямоугольников квадратного сечения. В начале активной зоны аппарата все магниты ориентированы в одну сторону, а в конце зоны - развернуты под углом 90o. В результате этого образованы два составных магнитных контура с разными полярностями магнитных полей (см. авт. свид. СССР N 1337350, кл. C 02 F 1/48, 1985 г.).

Недостатками активатора являются низкая эффективность обработки жидкости магнитным полем из-за невысокого значения индукции в рабочем зазоре (125 мТл) и лишь одной переполюсовки. Размещение активатора в корпусе с патрубками усложняет конструкцию, изготовление и обслуживание устройства.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении уровня магнитной индукции и увеличении количества переполюсовок для интенсификации обработки рабочих сред магнитными полями.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для магнитной обработки жидкости, включающем цилиндрический корпус, в котором размещена магнитная система из параллельно расположенных сборок, выполненных в виде ряда установленных с зазорами постоянных магнитов, сборки системы установлены параллельно оси корпуса по одной или более концентрическим окружностям вокруг центральной сборки и разделены в радиальном направлении системы коаксиальными ферромагнитными перегородками, при этом в зазорах сборки размещены ферромагнитные проставки, а магниты в каждой сборке ориентированы по отношению ориентации первого магнита в каждой сборке кольцевого ряда. Кроме того, расстояние l между различными элементами магнитной системы, а также размеры магнита и проставки выбирают из условий:



где l - расстояние между сборками одного кольцевого ряда, между сборкой и перегородкой, между стенкой корпуса и сборкой последнего кольцевого ряда, мм;

H - высота магнита, мм;

h - высота проставки, мм;

d - диаметр основания магнита и проставки, мм.

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вид сбоку этого устройства.

Устройство содержит стальной цилиндрический корпус 1, в котором при помощи магнитоинертного приспособления 2 крепится магнитная система 3, включающая магнитные сборки 4. Каждая магнитная сборка 4 содержит магнитоинертную кассету 5, внутри которой размещен ряд постоянных магнитов 6, между которыми расположены ферромагнитные проставки 7. В центре корпуса 1 по его оси установлена центральная магнитная сборка 4, вокруг которой по концентрическим окружностям расположены другие сборки 4 магнитной системы 3 с образованием кольцевых рядов 8 и 9. Кольцевые ряды в радиальном направлении разделены коаксиальными ферромагнитными перегородками 10. Магниты 6 намагничены вдоль оси и ориентированы по отношению друг к другу одноименными полюсами с обеспечением чередования ориентации первого магнита в каждой сборке кольцевого ряда.

Магниты выполнены высокоэнергетическими из сплава редкоземельных элементов, например, неодим-железо-бор (Nd-Fe-B). Величина магнитной индукции в предложенном устройстве достигает 300-800 мТл и зависит от геометрических характеристик системы: l, d, H, h.

Экспериментально установлено, что величина магнитной индукции увеличивается при уменьшении расстояния l и отношения h/d, которое при использовании магнитов одного типоразмера можно регулировать изменением толщины h проставки.

Для достижения оптимальной величины магнитной индукции при сохранении пропускной способности и минимально возможных габаритов устройства расстояние l выбирают меньше или равным 1/2 высоты H магнита 6, а отношение h/d - больше 0,125, но меньше 0,5, т.к. при величине отношения больше 0,5, проставка 7 перестает выполнять свою функцию - концентратора магнитных полей. Отношение H/d выбирают равным 4 при рабочей температуре среды (100-150)oC и больших скоростях потока; значения этого отношения около 0,4 используют при температуре рабочей среды около 60oC и малых скоростях потока.

Поступающая в устройство жидкость попадает в зазоры между магнитными сборками 4 и перегородками 10, а также между магнитными сборками 4 и стенкой корпуса 1, разбивается на более мелкие потоки. Каждый из потоков подвергается воздействию магнитных полей, перпендикулярных потоку, меняющих многократно от проставки в проставке свою полярность. Таким образом, обрабатываемая жидкость подвергается не просто магнитной, а магнитодинамической обработке. Использование высокоэнергетических постоянных магнитов на основе Nd-Fe-B позволяет создать магнитное поле с высоким (300-800 мТл) значением индукции, в результате чего достигается высокая эффективность магнитной обработки жидкости.

К дополнительным достоинствам предложенного устройства можно также отнести:

1. Возможность его использования на трубопроводе любого диаметра, при необходимости уменьшая или увеличивая число кольцевых рядов из магнитных сборок.

2. Возможность использования устройства для омагничивания не только жидких, но газообразных и сыпучих сред. Это обусловлено отсутствием элементов, создающих дополнительное сопротивление движению обрабатываемой среды, т.к. магнитные сборки имеют хорошо обтекаемую цилиндрическую форму. Причем площадь поперечного сечения устройства при соблюдении условия выбора расстояния l уменьшается не более чем на 20-30%.

В настоящее время на Сибирском химическом комбинате изготовлен и прошел испытания опытный образец предлагаемого устройства.

Его размеры:

L - длина устройства - 300 мм;

D - диаметр корпуса - 96 мм;

d - диаметр магнита и проставки - 14 мм;

H - высота магнита 15 мм;

h - высота ферромагнитной проставки - 3 мм;

l - расстояние между различными элементами устройства - 7 мм;

толщина перегородок - 2 мм;

h/d = 3:14=0,214;

H/d = 15:14=1,071.

Опытный образец установлен на узле водоподготовки подачи холодной воды в бойлер для подогрева с последующим использованием ее в посудомоечных машинах столовой завода.

При использовании неомагниченной воды наблюдалось обильное отложение солей на нагревательных элементах бойлера и рабочих частях посудомоечных машин. Уже после одного месяца работы машины необходимо было разбирать и механически зачищать детали, а нагревательные элементы бойлера заменять.

Испытания показали, что использование предложенного устройства на трубопроводе подачи воды увеличивает этот срок в 2 раза, т.е. разборку машин и зачистку деталей можно проводить через два месяца. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для магнитной обработки жидкости, включающее цилиндрический корпус, в котором размещена магнитная система из параллельно расположенных сборок, выполненных в виде ряда установленных с зазорами постоянных магнитов, отличающееся тем, что сборки системы установлены параллельно оси корпуса по одной или более концентрическим окружностям вокруг центральной сборки и разделены в радиальном направлении системы коаксиальными ферромагнитными перегородками, при этом в зазорах сборки размещены ферромагнитные проставки, а магниты в каждой сборке ориентированы по отношению друг к другу одноименными полюсами с обеспечением чередования ориентации первого магнита в каждой сборке кольцевого ряда.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что геометрические характеристики системы l, H, h, d выбирают из условий







где l - расстояние между сборками одного кольцевого ряда, между сборкой и перегородкой, между стенкой корпуса и сборкой последнего кольцевого ряда, мм;

H - высота магнита, мм;

h - высота проставки, мм;

d - диаметр основания магнита и проставки, мм.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru