СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ


RU (11) 2191162 (13) C1

(51) 7 C02F1/48, C02F103:02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 2002.10.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001109986/12 
(22) Дата подачи заявки: 2001.04.16 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.04.16 
(45) Опубликовано: 2002.10.20 
(56) Аналоги изобретения: SU 966031 A, 15.10.1982. КЛАССЕН B.И. Омагничивание водных систем. - М.: Химия, 1982, с.155. US 5009791 A, 21.04.1991. SU 423767 A, 15.04.1974. SU 1357356 A1, 07.12.1987. 
(71) Имя заявителя: ЗАО "МАКСМИР-М" (RU) 
(72) Имя изобретателя: Ювшин Александр Степанович (UA); Овчинников Валерий Георгиевич (UA); Подгорный В.Ф. (RU); Матвиевский А.А. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: ЗАО "МАКСМИР-М" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 125422, Москва, а/я 5, пат. поверенному А.В.Карташеву 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ 

Изобретение относится к способам обработки воды магнитным полем и предназначено для магнитной обработки воды. Способ включает создание переменного магнитного поля в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды, пропускание воды через рабочий зазор, воздействие магнитного поля на движущуюся в рабочем зазоре воду. Переменное магнитное поле в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды создают с помощью источника постоянного тока, которым запитывают магнитные блоки. Магнитные блоки выполняют такой конфигурации, которая позволяет воздействовать магнитным полем как на ламинарную составляющую водяного потока, так и на турбулентную его составляющую. Технический результат состоит в улучшении противонакипного и противокоррозионного эффекта. 4 з.п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способам обработки воды магнитным полем и предназначено для магнитной обработки воды с целью предотвращения накипи на стенках оборудования, например водонагревательных котлах, бойлерах, охладителях, калориферах и прочих аналогичных устройствах с температурой среды не более 90oС, применяемых в основном в теплоэнергетической промышленности.

Известен способ обработки воды магнитным полем, созданным электромагнитами переменного тока, включающий создание переменного магнитного поля в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды, пропускание обрабатываемой воды через рабочий зазор аппарата и воздействие на обрабатываемую воду созданным магнитным полем (1).

Недостатком известного способа является то, что он не позволяет воздействовать на турбулентную составляющую обрабатываемого водяного потока, в связи с чем имеет относительно невысокий противонакипный и противокоррозионный эффект.

Задачей заявляемого изобретения является создание такого способа обработки воды магнитным полем, который позволяет воздействовать магнитным полем как на ламинарную составляющую обрабатываемого потока воды, так и на его турбулентную составляющую.

Технический результат заявляемого изобретения состоит в увеличении противонакипного и противокоррозионного эффекта, который позволяет обеспечить безнакипное состояние тепловых агрегатов, что в свою очередь позволяет увеличить их теплоотдачу, продлить сроки эксплуатации, экономить энергоресурсы и отказаться от дорогостоящего оборудования химводоподготовки и деаэрации воды.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки воды магнитным полем, включающим создание переменного магнитного поля в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды, пропускание через рабочий зазор обрабатываемой воды и воздействие на нее созданным магнитным полем, переменное магнитное поле в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды создают за счет постоянного источника напряжения, питающего катушки намагничивания аппарата магнитной обработки воды, при движении воды в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды и введения шунтирующих вкладышей.

При этом магнитные блоки включают магнитопроводы, катушки намагничивания и шунтирующие вкладыши.

Магнитопроводы применяют в броневом исполнении.

Шунтирующие вкладыши выполняют из диамагнитного материала, например из пенобетона, пенополистирола, мускавита и др.

Рабочий зазор выполняют, например, кольцевой или прямоугольной формы.

Напряженность магнитного поля в рабочем зазоре аппарата магнитной обработки воды лежит в пределах 300-3000 Э.

Чертеж общего вида устройства с распределением магнитных полей для реализации заявляемого способа представлен на чертеже.

Устройство, приведенное на чертеже, включает:

- Входной и выходной патрубки (для входа и выхода обрабатываемой воды) - 1

- Корпус устройства - 2

- Внутренний магнитопровод - 3

- Наружные магнитопроводы - 8

- Намагничивающие катушки - 7

- Вкладыши - 12

- Полюсные наконечники - 11

- Центральный сердечник - 13

- Шунтирующие потоки - 10

- Зоны бокового распора - 4

- Зона максимума магнитного потока - 5

- Переходная зона - 6

- Магнитный поток, проходящий через внутренний и наружные магнитопроводы - 14

- Потоки рассеяния - 9

- Рабочая зона - 15

Способ магнитной обработки воды в соответствии с приведенным чертежом состоит в следующем.

Поступающая во входной патрубок 1 заявляемого устройства вода движется в кольцевой щели (скорость водяного потока изменяется в пределах 0,5-2,0 м/с), образованной корпусом 2 устройства и внутренним магнитопроводом 3, пересекая магнитные потоки в зоне бокового распора 4, зоне максимума магнитного потока 5 и переходной зоне 6, созданных намагничивающими катушками 7, к которым подводится постоянный ток. Наружные магнитопроводы 8 за счет броневого исполнения сердечников экранируют потоки рассеяния 9 своими внешними полюсами, а шунтирующие потоки 10 в зоне полюсных наконечников 11 гасятся вкладышами 12. Центральный сердечник 13 с намагничивающей катушкой 7 создает магнитный поток 14, пересекающий рабочую (активную) зону 15 устройства и замыкающийся на внутреннем магнитопроводе 3, полюсных наконечниках 11 и внешних полюсах наружных магнитопроводов 8. Таким образом, каждая намагничивающая катушка 6 создает три магнитных потока с векторами взаимно противоположного направления, участки соприкосновения которых лежат в зонах бокового распора 4 магнитных силовых линий, образуя непрерывное магнитное поле вдоль рабочей зоны 15 устройства. Проходя через рабочую зону 15, вода у каждого полюсного наконечника 11 пересекает магнитное поле, интенсивность которого по ходу движения водяного потока со слабой в зоне бокового распора 4 и переходной зоне 6 возрастает до максимума в зоне максимума магнитного потока 5 и затем снова уменьшается до минимума в зонах бокового распора 4, переходя на следующий участок с вектором противоположного направления, т.е. картина магнитного поля по ходу движения водяного потока обрабатываемой воды имеет ярко выраженный синусоидальный характер. Аналогичная картина изменения напряженности и направления магнитного поля наблюдается в рабочем зазоре 15 и в устройствах, работающих на переменном токе.

Приведенный выше аппарат для магнитной обработки воды на производительность 150 м3/ч, апробированный на Тырныаузком комбинате КБР Россия, имеет следующие технические характеристики:

1. Производительность по обрабатываемой воде - 150 м3/ч,

2. Напряженность магнитного поля в рабочем зазоре, максимальная - 2000 Э,

3. Исполнение аппарата двухъярусное по 4 магнитных блока на каждом ярусе,

4. Количество катушек намагничивания - 8,

5. Рабочий ток, максимальный - 10 А,

6. Род тока - постоянный,

7. Регулировка тока выпрямителя - изменением напряжения вторичной обмотки питающего трансформатора,

8. Постоянное напряжение на катушке намагничивания - 33 В,

9. Мощность одной катушки намагничивания - 330 Вт,

10. Мощность аппарата - 330 Вт 8=2640 Вт,

11. Удельная мощность аппарата - 2640 Вт/150 м3/ч=18 Втч/м3,

12. Внутренний магнитопровод выполнен из стальной трубы по сортаменту условным проходом 300 мм,

13. Диаметр наружного корпуса аппарата Dн=348 мм,

14. Корпус выполнен из листовой нержавеющей диамагнитной стали,

15. Материал наружных магнитопроводов - конструкционная сталь Ст. 3 толщиной 20 мм - два крайние и 40 мм средний сердечник,

16. Материал провода катушек намагничивания - эмаль - провод сечением 5 мм2,

17. Материал шунтирующих вкладышей - пенобетон,

18. Жесткость обрабатываемой воды - 3,5-4,0 мг-экв/л,

19. Вес аппарата - 600 кг.

Источники информации

1. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. - М.: Энергия, 1977, с. 82, 83, 127. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ обработки воды магнитным полем, включающий создание магнитного поля в рабочем зазоре путем подачи напряжения на намагничивающие катушки, подачу воды через рабочий зазор и воздействие магнитного потока на движущуюся в рабочем зазоре воду, отличающийся тем, что на намагничивающие катушки подают постоянное напряжение, экранируют магнитные потоки рассеяния внешними полюсами наружных магнитопроводов, сердечники которых выполняют в броневом исполнении, шунтирующие магнитные потоки рассеяния в зоне полюсных наконечников гасят вкладышами, которые выполняют из диамагнитного материала, при этом создают три магнитных потока с векторами взаимно противоположного направления, участки соприкосновения которых располагают в зоне бокового распора магнитных силовых линий, и создают по ходу движения обрабатываемой воды переменное магнитное поле по всей длине рабочего зазора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переменным магнитным полем воздействуют одновременно на ламинарную и турбулентную составляющие водяного потока обрабатываемой воды.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что вкладыши выполняют из диамагнитного материала, например пенобетона, пенополистирола, мускавита.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что создают переменное магнитное поле с ярко выраженным синусоидальным характером.