Аппарат для магнитной обработки жидкотекучих сред Советский патент 1980 года по МПК C02F1/48 B03C1/00 C02F103/34 

. Изобретение относится к аппаратам для магнитной обработки жидкоте кучих сред и может бить использовано в теплонеорганической, химическо горнорудной и других отраслях промышленности для интенсификации технологических процессов. Известен аппарат для магнитной обработки жидкостей, содерххащий многополюсную электромагнитную систему, включающую магнитопровод, выполненный в виде стержня с установленными на нем полюсами, и расположенными между ними катушками, которые заключены в кожух, выполненный из системы немета.плических (асбоцементных) труб, .за пределы которого выведены полюса магнитопро вода riT. Роль трубопровода для пропускани обрабатываемой жидкости в этом аппа рате выполняет зазор, образованныйкожухом и корпусом аппарата. При эт полюса магнитопровода непосредственно соприкасаются с обрабатываемо жидкостью. Недостатком данного аппарата является отрицательное взаимовлияние соседних пар полюсов, препятствующе созданию высоких напряженностей и градиентов напряженности магнитного поля по длине аппарата, от величины которых зависит эффективность магнитной обработки . Кроме того, непосредс гвенный контакт полюсов магнитопровода с обрабатываемой жидкостью обуславливает коррозию полюсов, особенно при обработке агрессивной жидкотекучей среды или суспензии абразивных частиц, и в результате чего снижается время эксплуатации аппарата и его эффективность, Взаимное влияние соседних пар полюсов устранено в аппарате для магнитной обработки жидкости, вк.гаочающим трубопровод переменного сечения, стенки которого образованы многополюсным магнитопроводом, выполненным из двух продольных постоянных магнитов с центральными выступами, представляющими собой полюса противоположного знака полюсам концов 2. При этом полюса выступов и по.гаоса концов магнитов, расположенных один против другого, имеют различные знаки - образуют чередукндие пары полюсов, а центральные выступы образуют узкий межпо.гаосный зазор. В данном аппарате обрабатываемая жидкость проходит узкий межполюсныП зазор, в котором сформировано поле высокой напряженности (до 4000 Э) и высоких градиентов напряженности (до 4000 Э/см). Кроме того, в межпо люсном зазоре данного аппарата создается высокая скорость движения обрабатываемой жидкости, с увеличением которой также усиливается эффект магнитной обработки (силы Лоренца - силы взаимодействия заряженной частицы движущейся в магнитном поле). Данный аппарат является наиболее близким к предлагаемому по техничес кой сущности и достигаемому эффекту Однако в этом аппарате напряженность и градиент напряженности магнитного поля полностью зависят от мощности применяемых постоянных маг нитов и величины зазора между их полрэсными наконечниками. При величине зазора 2 мм существующие в настоящее время постоянные магниты способны развивать напряженность магнитного поля до 6000 Э. Однако такой узкий зазор приводи к высокому гидравлическому сопроти лению аппарата, препятствуьощему движению обрабатываемой жидкости через аппарат,повышение энергозатрат на перекачку жидкости, к забиванию зазора ферромагнитными частиц и другиг ш механическими примесями, содержащимися в обрабатываемой жидкости. Чистка аппарата от этих частиц представляет большие трудности из-за невозможности снизить напряженность магнитного поля до нуля у поверхности постоянных магнитов. Кроме того, в этом аппарате постоянные магниты образуют магнитопровод и трубопровод одновременно/ - следовательно находятся в непосредственном контакте с обрабатываемой жидкостью. Это влечет за собой коррозионный и абразивный износ магнитопровода и делает невозможным применение аппаратов такой конструкции для обработки агрессивных жидкостей и суспензий, а также при обработке жидкостей под давлением. Цель изобретения - увеличение напряженности магнитного поля и гра диента напряженности по длине аппарата при одновременном исключении коррозионного и абразивного износа магнитопровода, Поставленная цель достигается те что магнитопровод выполнен в виде Ш-образных магнитов, повернутых дру к другу противоположными полюсами, при этом центральные выступы Ш-обра ных магнитов, выполненных из магнитомягкого материала, снабжены элект ромагнитами. Кроме того, центральны выступы магнита примыкают к наимень шему сечению трубопровода, выполне ного диамагнитным и установленного одной плоскости с магнитами. Такая конструкция аппарата магнитой обработки позволяет, в зависиости от тока питающего катушки лектромагнитов, произвольно менять апряженность магнитного поля и граиент напряженности, доведя их до 2000 Э и 12000 Э/см соответственно, амоочищать межполюсные зазоры диаагнитного трубопровода от ферромагитных частиц потоком омагничиваемой идкотекучей среды кратковременным отключением тока питания катушек электромагнитов; предотвращать коррозионный и абразивный износ магнитопровода. На чертеже изображен аппарат, вертикальный разрез. Аппарат содержит трубопровод 1 переменного по длине сечения, изготовленный из диамагнитного материала, и помещенный между полюсными наконечниками 2, двухШ-образных магнитов 3 (магнитопровода), изготовленных из магнитомягкого материала и повернутых друг к другу противоположными полюсами. На центральных выступах Ш-образных магнитов 3 размещены электромагнитные катушки 4. . Предлагаемый аппарат работг ет следукпцим образом. Обрабатываемую жидкотекучую среду подают по трубопроводу 1, перемещаясь по которому она пересекает магнитные силовые линии различной напряженности и направленности, что обусловлено знакопеременностью полюсных наконечников 2 Ш-образных магнитов 3. В область центральных выступов Ш-образных. магнитов, на которых размещены катушки электромагнитов 4, жидкотекучая среда пересекает магнитное поле максимальной напряженности и область максимального градиента напряженности магнитного поля. При этом скорость движения жидкости максимальная. Такие экстремальные воздействия придают жидкотекущей среде новые свойства, и она выходит из аппарата. Величина напряженности и градиента магнитного поля по длине аппарата при данной конструкции зависит от величины тока на питание электромагнитных катушек, числа витков в них и расстояние между полюсными наконечниками как по вертикали, так и по горизонтали, при этом она может быть доведена до 12000 Э/см. Способствует этому Ш-образная форма магнитопровода и размещение электро-i магнитов на центральном выступе маг.нитопроводов. Очистка зазора диамагнитного трубопровода от ферромагнитных частиц обеспечивается использованием электромагнитных катушек для создания магнитного поля и изготовлением магнитопровода из магнитомягкого материала (магнитомягкий материал не имеет остаточной намагниченности после отключения электромагнитов). Диамагнитный трубопровод предохраняет магнитопровод От коррозионного и абразивного износа.

Таким образом, преимущества предлагаемого аппарата в сравнении с аппаратом-прототипом заключается в том, что создание в нем высоких значений напряженности и градиента напржённостей магнитного поля по длине аппарата возможны без образования узкого зазора (2 мм и менее) между ueHxpcOibHbnvm выступами Ш-образного магнитопровода, при этом одновременно появляется возможность снижения гидравлического сопротивления аппарата вплоть до нуля и использование такого аппарата для омагничивания суспензий. Кроме того, в таком аппарате исключается коррозионный и абразивный износ магнитопровода, упрщается его очистка от ферромагнитных и других частиц.

Формула изобретения

1. Аппарат для магнитной обработк жидкотекучих сред, включающий трубопровод .переменного сечения и многополюсный магнитопровод, отличающийся тем, что, с целью увеличения напряженности, и градиента напряженности магнитного псля по длине аппарата при олновременном исключении коррозионного и абразивного износа магнитопровода, последний выполнен в виде Ш-образных магнитов, повернутых друг к другу противоположными полюсами,при этом центральные

0 выступы Ш-образных магнитов, выполненных из магнитомягкого материала, снабжены электромагнитами.

2. Аппарат по п. 1, отличающ и и с я тем, что центральные выступы магнита примыкают к наименьшему сечению трубопровода, выполненного диамагнитным и установленного в одной плоскости с магнитами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 172843, кл. С 02 В 9/00,

08.01.63.

2. Патент СССР 288683, кл. В 03 С 1/00, 12,10.66.