СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ Российский патент 2002 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

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 90^oС, 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 Вт•ч/м³,
12. Внутренний магнитопровод выполнен из стальной трубы по сортаменту условным проходом ⊘ 300 мм,
13. Диаметр наружного корпуса аппарата D_н=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.

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.

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.