УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТРАНСПОРТИРУЕМОЙ ПО ТРУБОПРОВОДУ ВОДНО- ДИСПЕРСНОЙ СРЕДЫ Российский патент 1999 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к устройствам по обработке водно-дисперсных сред и может быть использовано в процессах подготовки воды для заводнения нефтяных пластов, очистки сточных и промышленных вод при их транспортировке по трубопроводам.

Известно устройство для магнитной обработки воды в процессе ее транспортирования по трубопроводу, содержащее набор постоянных магнитов кольцевого сечения, установленных на полом магнитодиэлектрическом соединительном стержне, причем на верхнем и нижнем концах - одноименными полюсами, а в средней перфорированной части - разноименными полюсами, и пространство между которыми заполнено зернистым наполнителем (см. авт. свид. СССР N 968339, кл. E 21 В 37/00, 1981). Однако известное устройство, обеспечивая эффективную магнитную обработку, имеет сложную конструкцию, обусловливающую значительные затраты и повышенные требования к сборочно-монтажным работам.

Также известно устройство для магнитной обработки водно-дисперсных систем, содержащее корпус, расположенные внутри него кольцевые постоянные магниты, разделенные шайбами из магнитомягкого материала, и цилиндрический подвижный экран (см. авт. свид. СССР N 1134550, кл. С 02 F 1/48, 1983). Недостатком указанного устройства является низкая надежность, обусловленная наличием подвижного элемента.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство для магнитной обработки водно-дисперсной среды, транспортируемой по трубопроводу, содержащее три магнитных элемента, направленных одноименными полюсами один к другому, изолированных непроводящими втулками и расположенных соосно на диамагнитном штоке, укрепленном с помощью стержней-центраторов в кожухе-трубе и посредством фланцевого соединения установленного в линии высокого давления водовода нагнетательной скважины (см. Р.Х. Муслимов и др. Увеличение приемистости нагнетательных скважин путем закачки омагниченной воды. Тематический сборник научных трудов. Баку, АзИННЕФТЕХИМ, 1981 г. , c.101-103). Недостатками данного устройства являются невозможность его установки и использования на искривленных участках трубопровода из-за наличия кожуха, а также недостаточно высокая эффективность магнитной обработки ввиду наличия большого воздушного зазора между боковой поверхностью магнитных элементов и кожухом.

В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для магнитной обработки транспортируемой по трубопроводу водно-дисперсионной среды, конструктивные особенности которого позволяют использовать его на искривленных участках трубопровода и обеспечивают повышение эффективности магнитной обработки за счет его монтажа непосредственно в полости трубопровода.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для магнитной обработки транспортируемой по трубопроводу водно-дисперсной среды, содержащем установленные на диамагнитном штоке постоянные кольцевые магниты, направленные одноименными полюсами навстречу друг другу и разделенные между собой шайбами из магнитопроводящего материала, согласно изобретению, постоянные кольцевые магниты сгруппированы по крайней мере в виде двух автономных секций, каждая из которых включает закрепленные на диамагнитном штоке по крайней мере два магнита, причем секции связаны между собой посредством гибкой связи.

В предпочтительных вариантах реализации изобретения:
- устройство снабжено центраторами, установленными на штоке каждой секции;
- устройство снабжено фиксатором, закрепленным на штоке головной секции постоянных кольцевых магнитов, устанавливаемым в зазор разъема фланцевого соединения трубопровода;
- штоки секций выполнены полыми, а гибкая связь - в виде прутка круглого сечения, который пропущен через полость штоков и один конец которого жестко закреплен в головной секции, а другой - свободен для регулирования шага между секциями;
- штоки и гибкая связь выполнены в виде неразъемной прямоугольной пластины, участок которой между секциями выполнен с ослабленным сечением;
- ослабленное сечение выполнено в виде П-образного выреза, край которого отогнут в направлении, перпендикулярном к плоскости пластины;
- центраторы установлены по краям каждой секции и выполнены в виде упругих проволочных элементов, пропущенных через выполненные в пластине отверстия, концы которых соединены между собой.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства;
на фиг. 2, 3 показаны предпочтительные варианты выполнения устройства;
на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 2.

Устройство для магнитной обработки (фиг. 1) состоит из нескольких автономных секций 1, 2, 3, каждая из которых содержит закрепленные на диамагнитном штоке 4 постоянные кольцевые магниты 5, направленные одноименными полюсами навстречу друг другу и разделенные между собой шайбами 6 из магнитопроводящего материала. Число секций и число магнитов в каждой секции выбираются не менее двух, исходя из условий эксплуатации и расхода транспортируемой среды. Секции 1, 2, 3 связаны между собой посредством гибкой связи 7. На штоках 4 каждой секции 1, 2, 3 установлены центраторы 8, а на штоке головной секции 1 размещен фиксатор 9, который крепится в зазоре фланцевого соединения 10 трубопровода 11 с искривленным участком. По одному из вариантов воплощения изобретения (фиг. 2) штоки 4 секций 1, 2 выполнены полыми, а гибкая связь 7 - в виде прутка круглого сечения, который пропущен через полость штоков 4. Один конец прутка 12 жестко закреплен в головной секции 1, а другой (13) установлен свободно, что обеспечивает возможность регулирования шага между секциями перед размещением и эксплуатацией устройства в трубопроводе. Секции 1, 2 крепятся к штокам 4 посредством винтов 14 (фиг. 4), которые служат одновременно для крепления штоков 4 на гибкой связи 7.

По второму варианту воплощения изобретения штоки 4 секций 1, 2 и гибкая связь 7 выполнены за одно целое в виде неразъемной пластины 15, участок которой между секциями 1, 2 выполнен с ослабленным сечением и выполняет роль гибкой связи. Ослабленное сечение может быть выполнено в виде П-образного выреза 16, край 17 которого отогнут в направлении, перпендикулярном к плоскости пластины. Секции 1, 2 крепятся к пластине 15 посредством проволочных элементов 18, пропущенных через отверстия 19 в пластине 15, концы которых скручены. Образованные соединения проволочных элементов 18 выполняют роль центраторов и одновременно служат средством крепления секций к пластинам 15.

Устройство работает следующим образом.

Посредством фиксатора 9 устройство крепится в трубопроводе 11. За счет соединения секций 1, 2, 3 между собой посредством гибкой связи 7 обеспечивается возможность размещения секций на искривленных участках трубопровода. Поток рабочей жидкости, протекая между магнитами, подвергается воздействии магнитного поля, создаваемого последними. За счет установки устройства непосредственно в трубопроводе и наличия нескольких последовательно установленных по ходу движения жидкости секций постоянных кольцевых магнитов, поток жидкости проходит вблизи внешней и внутренней сторон шайб 6 и подвергается воздействию магнитных полей разной направленности и интенсивности. Создаваемая конфигурация магнитного поля позволяет увеличить время пребывания жидкости в магнитном поле и кратность пересечения потоком силовых линий магнитного поля за счет увеличения суммарной магнитной поверхности, следствием чего является повышение эффективности магнитной обработки.

Устройство предназначено для магнитной обработки жидкости при ее транспортировке по трубопроводам. Устройство содержит установленные на диамагнитном штоке постоянные кольцевые магниты, направленные одноименными полюсами навстречу друг другу и разделенные между собой шайбами из магнитопроводящего материала. Магниты сгруппированы в виде двух автономных секций, каждая из которых включает два магнита. Секции связаны между собой гибкой связью. Устройство может быть снабжено центраторами и фиксатором. Штоки секций могут быть выполнены полыми, а гибкая связь - в виде прутка круглого сечения. Штоки и гибкая связь могут быть выполнены в виде неразъемной прямоугольной пластины, участок которой между секциями выполнен с ослабленным сечением. Центраторы установлены по краям каждой секции и выполнены в виде упругих, проволочных элементов. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для магнитной обработки транспортируемой по трубопроводу водно-дисперсной среды, содержащее установленные на диамагнитном штоке постоянные кольцевые магниты, направленные одноименными полюсами навстречу друг другу и разделенные между собой шайбами из магнитопроводящего материала, отличающееся тем, что постоянные кольцевые магниты сгруппированы по крайней мере в виде двух автономных секций, каждая из которых включает закрепленные на диамагнитном штоке по крайней мере два магнита, причем секции связаны между собой посредством гибкой связи. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено центраторами, установленными на штоке каждой секции. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено фиксатором, закрепленным на штоке головной секции постоянных кольцевых магнитов, устанавливаемым в зазор разъема фланцевого соединения трубопровода. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что штоки секций выполнены полыми, а гибкая связь - в виде прутка круглого сечения, который пропущен через полость штоков и один конец которого жестко закреплен в головной секции, а другой свободен для регулирования шага между секциями. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что штоки и гибкая связь выполнены в виде неразъемной прямоугольной пластины, участок которой между секциями выполнен с ослабленным сечением. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что ослабленное сечение выполнено в виде П-образного выреза, край которого отогнут в направлении, перпендикулярном плоскости пластины. 7. Устройство по п.2 или 5, отличающееся тем, что центраторы установлены по краям каждой секции и выполнены в виде упругих проволочных элементов, пропущенных через выполненные в пластине отверстия, концы которых соединены между собой.