АППАРАТ ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЖИДКИХ СРЕД Российский патент 2002 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к аппаратам и устройствам для магнитной обработки воды с целью предотвращения накипеобразования в теплообменной аппаратуре в теплоэнергетических процессах, а также для ускорения химических реакций в химической промышленности.

Известны магнитные аппараты и устройства для обработки воды и химических сред. Например, магнитодинамический аппарат для обработки жидких сред (а.с. 146092, кл. С 02 F 1/48, 1988), в котором вода проходит магнитную и электроимпульсную обработку. Недостатком такого аппарата является то, что в нем имеется внутренняя подвижная вращающаяся система на скользящих подшипниках, которые быстро изнашиваются от эрозии абразивных частиц, находящихся в воде, и поэтому требуется их замена. Следовательно, требуется остановка производственного процесса.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для обработки воды в магнитном поле (а.с. 929587, кл. С 02 F 1/48, 1982), состоящее из цилиндрического диамагнитного корпуса, снаружи которого размещены электромагнитные катушки переменного тока с ферромагнитными сердечниками. Магнитные поля катушек взаимодействуют с полями магнитов, находящихся внутри корпуса устройства. Магниты внутри корпуса устройства закреплены на диамагнитных стержнях. Внутренняя система конструкции одним торцом диамагнитного стержня закреплена на пружине и может перемещаться и вибрировать под напором жидкости.

Недостатком электромагнитного устройства может являться то, что электромагнитные катушки питаются переменным током, и поэтому возникают вихревые токи (токи Фуко), которые нагревают в катушках ферромагнитные сердечники. Поэтому такое устройство должно находиться в охлаждающей среде. Такое устройство нельзя применять, например, на химических предприятиях азотной промышленности, так как он требует противопожарной защиты от присутствия азотоводородных смесей. Для подобного применения нужно выполнить конструкцию устройства во взрывоопасном исполнении, а это значительно удорожит стоимость устройства.

Кроме того, судя по описанию, это устройство неоправданно дорогое, так как корпус изготовлен из диамагнитного материала (как известно, к твердым диамагнитным материалам относится золото, серебро, медь, алюминий).

Также известное устройство при эксплуатации нуждается в постоянном обслуживании технического персонала по обеспечению электропитания электромагнитных катушек.

Конструкция аппарата для магнитной обработки воды и различных химических жидких сред представлена на фиг.1 и 2. Аппарат состоит из немагнитного цилиндрического корпуса 1, окруженного секциями постоянных магнитов 2, которые расположены на определенном расстоянии друг от друга "А" (фиг.1) с чередованием магнитных полюсов по длине корпуса. Каждая магнитная секция крепится ферромагнитной лентой 3. Внутри корпуса 1 расположена немагнитная труба 4, в которой размещены постоянные кольцевые магниты 5 с ферромагнитными дисками 6. Магниты 5 ориентированы к ферромагнитным дискам 6 одноименными полюсами. Немагнитная труба 4 внутри корпуса 1 крепится опорными центрирующими пластинами 7.

С помощью магнитов 5 в каждом из ферромагнитных дисков 6, расположенных по длине корпуса 1, поочередно меняется магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнитных секций 2, расположенных с внешней стороны корпуса 1. Таким образом, в кольцевом зазоре образуются круговые радиальные магнитные поля, которые направлены перпендикулярно потоку жидкости с изменением магнитных полюсов по длине корпуса аппарата, "В" - расстояние между корпусом и внутренней немагнитной трубой, причем должно выполняться условие А>В.

Количество кольцевых радиальных магнитных полей и напряженности магнитного поля в аппарате зависит от условий обработки, а именно: от химического состава воды, температуры, линейной скорости, от расстояния между магнитным аппаратом и теплообменником.

В примере нашей конструкции аппарата (фиг.1) вода проходит магнитную обработку с линейной скоростью в одном случае 1м/с в другом случае 2,5 м/с, пересекая при этом 5 полюсов. Следовательно, при скорости 1 м/с обработка воды идет с частотой 1 м/с•5 м^-1 = 5 Гц а при скорости 2,5 м/с с частотой 2,5 м/с•5 м^-1 = 12,5 Гц.

В этом примере аппарата с пятью магнитными секциями происходит магнитная обработка воды в интервале от 5 до 12,5 Гц в постоянно-переменном магнитном поле.

Изобретение может использоваться для предотвращения накипеобразования в теплообменной аппаратуре и для ускорения химических реакций. Аппарат состоит из немагнитного цилиндрического корпуса, оснащенного с внешней стороны магнитной системой из постоянных магнитов с магнитопроводом. Внутри аппарата в немагнитном цилиндрическом корпусе находится другая магнитная система из постоянных магнитов и ферромагнитных дисков. Внешние и внутренние магнитные системы создают радиальные кольцевые магнитные поля, в которых по очереди по длине аппарата изменяется направление магнитного потока. Обрабатываемая вода (среда) несколько раз в секунду пересекает разноименные магнитные поля. Технический результат состоит в повышении эффективности обработки жидких сред. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Аппарат для магнитной обработки воды и различных химических сред, содержащий немагнитный корпус, секции магнитных элементов, расположенных вокруг корпуса и внутреннюю магнитную систему, отличающийся тем, что каждая секция выполнена из постоянных магнитов, ориентированных одноименными полюсами к корпусу с чередованием полюсов от секции к секции, а внутренняя магнитная система выполнена в виде размещенных в немагнитной трубе ферромагнитных дисков и постоянных магнитов, обращенных к каждому из дисков одноименными полюсами, при этом полюса дисков и расположенных напротив них секций противоположны. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между секциями и дисками вдоль оси корпуса больше радиального расстояния между секциями и поверхностями дисков. 3. Аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что линейная скорость протекания среды составляет 1-2,5 м/с при частоте изменения направления магнитного поля 5-12,5 Гц.