СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2001 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к промышленной обработке жидкости и может быть использовано для магнитной обработки жидкостей во всех отраслях промышленности с целью интенсификации различных технологических процессов путем снижения образования накипи в системе охлаждения оборудования.

Известен способ кондиционирования осадков сточных вод по авторскому свидетельству СССР N 1673528, кл. C 02 F 1/48, 1991 г., включающий их магнитную обработку токами высокой частоты 60-74 кГц и удельной мощности 15-25 Вт/дм³ при линейной скорости протока 0,2-0,5 м/мин.

Этот способ используется при обработке железосодержащих осадков, образующихся при электрохимической (электрокоагуляционной) или реагентной очистке природных и сточных вод, а не проточной технологической воды.

Известен способ магнитной обработки воды по авторскому свидетельству СССР N 1706968, кл. C 02 F 1/48, 1992 г., взятый заявителем за прототип и включающий операции попеременного наложения и снятия магнитного поля с определенной частотой и крутизной фронтов и импульсов, и одновременное охлаждение воды.

Использование данного способа в технологическом оборудовании малоэффективно.

Технической задачей изобретения является создание способа омагничивания жидкости, обеспечивающего магнитную обработку охлаждающей жидкости технологического оборудования с высоким качеством без образования накипи на стенках системы и разрушения преждеобразовавшейся.

Поставленная задача решается тем, что жидкость обрабатывают импульсным электромагнитным полем с длительностью импульса 0,1-100 мкс и мгновенной мощностью импульса 50-5000 Вт.

Способ магнитной обработки жидкости заключается в следующем.

Жидкость, используемую в системе охлаждения технологического оборудования, предварительно поданную насосом и прошедшую фильтр, обрабатывали импульсным электромагнитным полем с длительностью импульса 0,1-100 мкс, мгновенной мощностью импульса 50-5000 Вт и частотой тока 50 Гц - 30 кГц. Протекающая жидкость проходит сквозь образованное индуктором импульсное магнитное поле, которое, воздействуя на жидкость, способствует образованию центров кристаллизации, на которых происходит процесс быстрого роста кристаллов, затем выпадающих в осадок. Чем и предупреждается обрастание стенок накипью. Таким образом образуется шлам, который затем удаляется из системы обычным путем.

Жидкость, используемая в системе охлаждения технологического оборудования: в станке, автоматической линии, металлургической печи и т.п., в системах отопления зданий и сооружений, содержит в себе карбонаты, кальциты и т. п., образующие в трубопроводе накипь, снижающую эффективность его работы.

Степень очистки жидкости во многом зависит от скорости протока, которая определяет исходные параметры ее магнитной обработки. При низкой скорости протока, чтобы качество воды оставалось неизменным, использовали длительность импульса 100 мкс, мгновенную мощность импульса 50 Вт и частоту тока 50 Гц.

При большой скорости протока использовали длительность импульса 0,1 мкс, мгновенную мощность импульса 5000 Вт и частоту тока 30 кГц, при этом степень очистки воды оставалась нужного качества.

Все другие значения, взятые за границами пределов как в меньшую, так и в большую сторону, приводили к изменению качества воды, как правило, в худшую сторону.

Пример 1. Использовали граничные значения исходных установок: длительность импульса - 0,1 мкс, мгновенную мощность импульса - 50 Вт и частоту тока - 50 Гц. При этих значениях центры кристаллизации образуются и выпадают в осадок, что не позволяет образоваться накипи.

Пример 2. Использовали запредельные значения исходных установок: длительность импульса - 0,05 мкс, мгновенную мощность импульса - 5100 Вт и частоту тока - 40 кГц. В этом случае внутренняя полость трубопровода мгновенно зарастала отложениями, кристаллы не успевали образовываться, а охлаждающая жидкость не успевала охладиться, несмотря на высокую мощность импульса. Очень малыми были выбраны значения длительности импульса и частоты тока, при которых не успевали образоваться кристаллы в центрах кристаллизации, а частоты тока не хватало для их отрыва от поверхности трубопровода.

Пример 3. Использовали другие граничные значения: длительность импульса - 12,5 мкс, мгновенную мощность импульса - 5000 Вт и частоту тока - 30 кГц. При этих значениях процесс очистки (охлаждения) жидкости протекал в тех же условиях и с тем же результатом, что и в примере 1, только медленнее из-за большой длительности импульса.

Пример 4. Использовали промежуточные исходные установки: длительность импульса - 150 мкс, мгновенную мощность импульса - 40 Вт и частоту тока - 40 Гц. При этих значениях вышеупомянутые кристаллы в центрах кристаллизации не могли образоваться даже при такой большой длительности импульса. Из-за малой мгновенной мощности и малой частоты тока они так и не образовались, а стенки трубопровода быстро зарастали накипью.

Вследствие малой восприимчивости воды к магнитной обработке, она быстро теряет магнитные свойства, поэтому требуется, чтобы обработка продолжалась постоянно.

В результате использования предлагаемого изобретения решена основная задача - улучшены условия теплоотдачи, исключен перегрев технологического оборудования. А также уменьшено содержание взвешенных веществ, содержание бактерий в воде.

Стало возможным использование оборотной воды в замкнутой системе, уменьшив тем самым общий расход воды.

Снизив образование накипи в трубопроводах, улучшилось качество воды, продлен срок службы трубопроводов.

Изобретение относится к промышленной обработке жидкости и может быть использовано для магнитной обработки жидкостей во всех отраслях промышленности. Жидкость обрабатывают импульсным электромагнитным полем с длительностью импульсов 0,1-100 мкс с мгновенной мощностью импульсов 50-5000 Вт и частотой тока 50 Гц - 30 кГц, причем используют форму импульсов в том числе и с отрицательным фронтом. Улучшены условия теплоотдачи, чем исключен перегрев технологического оборудования, а также уменьшено содержание взвешенных веществ, содержание бактерий. Возможно использование оборотной воды в замкнутой системе. Снижение образования накипи в трубопроводах улучшает качество воды и продлевает срок службы трубопроводов.

Способ магнитной обработки жидкости, включающий ее обработку импульсным электромагнитным полем, отличающийся тем, что длительность импульса составляет 0,1 - 100 мкс, а мгновенная мощность импульса составляет 50 - 5000 Вт.