RU16660U1 - Аппарат для магнитной обработки жидкостей и (или) газов (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Аппарат для магнитной обработки жидкостей и(или) газов, содержащий корпус в виде трубы из ферромагнитного материала и магнитную сборку в виде полого цилиндра из неферромагнитного материала с закрепленными в его стенках вдоль оси и параллельно друг другу прямоугольными постоянными магнитами, отличающийся тем, что он содержит одну магнитную сборку, которая содержит четное число магнитов, установленных симметрично относительно оси аппарата, намагниченных в радиальном направлении и так, что их расположение по периметру сборки полюса чередуются; магнитная сборка установлена без зазора внутри корпуса аппарата, магниты сборки примыкают также без зазора непосредственно или через полюсные наконечники к корпусу аппарата, внутренний диаметр сборки равен, меньше или больше внутреннего диаметра подводящего и отводящего трубопроводов; радиальный и тангенциальный размеры магнитов превосходят минимальное расстояние между соседними магнитами сборки.2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве корпуса используется участок трубопровода в случае его выполнения из ферромагнитного материала.3. Аппарат для магнитной обработки жидкостей и(или) газов, содержащий корпус в виде трубы из ферромагнитного материала и магнитную сборку в виде полого цилиндра из неферромагнитного материала с закрепленными в его стенках вдоль оси и параллельно друг другу прямоугольными постоянными магнитами, отличающийся тем, что он содержит одну магнитную сборку, которая содержит четное число магнитов, установленных симметрично относительно оси аппарата, намагниченных в радиальном направлении и так, что их расположение по периметру �

Description

АППАРАТ ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ И (ИЛИ) ГЛЗОВ

Иредлагаемый аппарат отпосится к устройствам для обработки полем постоянных магнитов любых жидкостей или тазов, перекачиваемых по трубопроводам. Различные варианты аппарата могут встраиваться в трубопроводы разной пропускной способности и обеспечивать требуем е режимы омагничивания. В частности, они могут устанавливаться на любой глубине в колонне насосно-компреесорпых труб (НКТ) скважин и в трубопроводах наземных систем поддержа1П1я пластового давления, сбора и транспортировки нефти, в газопроводах горелок котлов различного назначения, любых других трубопроводах.

Извеетно устройство магнитгюй обработки газообразных и жидких сред 1. содержащее KopiTyc, входной и выходной патрубки и магнитную систему с поетоя1П1ыми прямоугольными магнитами, ор юнтировангн тми друг к другу разноименными полюсами, охватываемую составным двухслотптым мапн топроводом. Общим у этого известного устройства с первыми двумя вариантами заявляемого является наличие корпуса и магнитной системы с постоянными прямоугольными магнитами. Недостатком известного устройства я}зляегся низкая эффективность магнитной обработки из-за отсутствия реверсов (изменений па нротивоположное наиравление) воздеттствующего магнитного потока.

Известно 2 , что эффективность обработки выше в полипояярных (с многократным изменением направления магнитного потока) аппаратах, пропорциональна индукции в зазоре между полюсами магнитов, через который протекает обрабатываемая среда, скорости ее протекания, времени воздействия на нее мапштного поля и интенсивности перемеиптвания (турбулизации) текущей среды.

Известно 3 противонакипенное устройство, содержащее корпус в виде трубы из ферромагнитного материала, магнитную систему в виде полого цилиндра из диамагнитного материала с закрепленными в его сте1н ах продо-гп ной оси и параллельно друг другу прямоугольными магнитами и нерфорироватпле вводной и выводной патрубки. Это устройство по ряду признаков (корпус, магнитная система) наиболее близко к первым двум предлагаемым вариантам аппарата. Однако и это устройство не является полиполярным и, следовательно, недостаточно эффективно.

Известен 5 аппарат для магнитной обработки воды, содержащий магнитную систему и корпус с центральным обтекаемым телом, кольцевой зазор между которыми разделен на ряд вннтовых каналов с помощью устагювленных попарно винтовых каналов с номощью установленных попарно винтовых нерегородок, в назах которых так же попарно

МПК :О2Р1/48

(ВАРИАНТЫ)

установлены постоянные обтекаемой формы магантЕ, со смещением пар по длнне и высоте перегородок. Этот аппарат по паличрпо обтекаемого тела и характеру установки магнитов наиболее блнчок к двум вторым варпантам заявляемого устройства. Основным недостатком этого известного устройства является сложность и нетехпологичность конструктпш, а также недостаточная эффективность.

Экспериментально установлено, что для различных жидкостей п газов, для различного содержания в них примесей (еслп речь идет об их осаждении), а также для различных целей магнитной обработки, в частности, для предотврап1ения осаждения парафина в НКТ, для уменьшения содержания СО в выбросах нри сжигании газа, необходимы различные индукции магнитного поля, которое пересекает текущая среда, скорости течения, продолжнтелыюсти обработки, числа перемен направления магнитного потока (реверсов магнитного потока) и игггенсивности перемеппшаиия (турбулизации) потока.

I предлагаемый аппарат позволяет обеспечить любой тем или иным способом определенный режим магнитной обработки любот перекачиваемой по трубопроводу среды. Для этого в зависимостп от её типа, целее омагпичивания и пропускной способности трубопровода могут быть применены различные варианты аппарата, содержанп1е ферромагнитный корнус являюищйся непасьпцеппым магнитопроводом п oмaгиичивaloи ee устройство, состоящее из одной или пееколькпх последовательно установленных унифицированных магнитных сборок с ностоянпыми магнитами.

Сборка устанавливается в корпусе без зазора шш с зазором., а па её оси может устанавливаться также с зазором ферромагнитное обтекаемое тело. Это обеспечивает разделение нотока на отдельные потоки через зазоры п каналы в сборках, нерпепдпкулярные силовым линиям магнитного поля и движущиеся со скоростью, определяюо1ей время магпитной обработки п могущей отличаться от скорости потока в трубопроводе.

Конструщнвно в качестве корпуса агптарата может использоваться участок трубопровода, в который устапавливается одна или последовательно несколько сборок. Иа фигурс 1а и 16 в качестве примера показана магпитпая сборка 1 с четырьмя 2-5 постоянными магнитами и каналом 6 в её корггусе.

На фпг.2 ноказапо ан шогичное фиг. 16 сечент е аппарата, состоящего из той же магнитной сборки и корпуса 7 без зазора между ними PI пути магнитных потоков между полюсами магнитов.

На фпг.З показаны аналогично фиг. 16 сечерп1е аппарата, состояптего из той же магнитной сборки и корпуса, установленных с зазором 8 между ними и пути мапгитпых потоков .между полюсами магнитов.

На ф11г.4 показано аналогичное фиг.2 сечение апнарата с обтекаемым телом 9 на его оси и каналом 10 между IHIM и магнитной сборкой и пути магантных нотоков между полюсами магнитов.

На фиг.5 ноказано аналогичное ф1Н.3 сечение агитарата с обтекаемым телом 9, зазорами 10 н 8 между ним и сборкой и между сборкой и корпусом 7 и пути магнптных потоков между полюсами магнитов.

Основным узлом аппарата является магнитная сборка I, представляющая собой полый цилиндр из неферромагнитного материала, в стенках которого вдоль его оси параллельно друг другу и симметрнчтю относительно оси уста1ювлено четное чнсло прямоугольных постоянных магнитов, намагниче1нгьгх в радиальном направлении сборки так, что их расноложе1Н1ые но её периметру полюса чередуются.

Вместо цилиндра может использоваться ажурная конструкция из неферромагнитного материала, которая кроме удержания магнитов и обтекаемого тела, будет служить турбулнзатором потока.

Сборка может устанавливаться без зазора внутри корпуса аппарата, при этом её магниты должны примыкать также без зазора к корпусу аппарата. По технологическим соображениям для обеспечения этого между магнитами и корпусом могут устанавливаться полюсные наконечники. В трубопроводах большого диаметра гюток жидкости целесообразно разделить на два пли три потока. Для этого сборка устанавливается с зазором 8 относительно корпуса и (или) на оси её с зазором 10 устанавливается обтекаемое тeJЮ 9 нз ферромагнитного материгша. Радиальные размеры образуюнцкся при этом каналов определяют индукцию поля в них н скорость протекания жидкости.

Колнчество магнитов в сборке с целью концентрации магнитного потока в каналах определяется их радиальными, тангешцтальнымн и акснальными размерами, которые выбираются такими, чтобы расстояния между разноименными нолюсами од1юго магнита, соседних магнитов в сборке и магнитов предыдущей н гюследующей сборок в аппарате превосходили сумму радиальных размеров зазоров на пути магнитного потока между

В трубоп)юводах малого диаметра при отеутствии обтекаемого тела количество магнитов в сборке должно быть таким, чтобы цротиволежанне магниты были обращень друг к другу разноимёнными нолюсамн (нанрнмер, 6 штук).

Аппарат может содержать одну, две или более сборок, установленных последовательно. При этом каждая носледуюн1ая сборка может быть развернута относительно предыдущей вокруг оен аппарата на угол равный или меньший углового расстояьгия между осями симметрии магннтов в сборке. Колнчество носледовательно устанавливаемых

сборок определяется числом реверсов магнитного потока, обеспечивающим максимальную эффективность омагничиваггия и временем магннтгюн обработки и оиределяется экспериментально.

Сборка устанавливается во встраиваемый в трубопровод корпус 7, иредставляю1ПИЙ собой отрезок трубы из ферромагнитного материала, имеющей диаметр равный или больший диаметра трубопровода.

При необходимости установки аппарата снаружи трубопровода, выполненного из неферромагнитного матернала, корпус и сборка могут быть выполнены разъемными. При этом после установки на трубопровод половинки магпитопровода должны соединяться без зазора И7П1 с минимальным зазором.

Корнус делает аппарат конструктивно и фу1п циоиально законченным изделием, обеспечивая его монтаж н одновременно являясь .мапштопроводом, он эеделя1ощим путь магнитного потока.

Аппарат работает следующим образом. Жидкость, нротекая но каналу 6 в сборке или но каналу и зазорам 8 н 10, подвергается воздействию магнитных потоков постоянных магнитов, направленных поперек её потока, как это показано на фиг.2,..5. При этом время воздействия определяются скоростью течения и может быть изменено либо изменением размеров канала н зазоров, либо изменением осевых габаритов еборки или установкой последовательно нескольких еборок с разворотом каждой последующей вокруг их общей оси, что приводит к изменению нанравлення магнитного нотока вплоть до нротивоположного (до реверса) в случае разворота последующей сборки - в нашем нримере - на 90 относительно предыдущей.

Выбор варианта установки сборок в корпус аппарата, их количество, а также необходимость и величина угла разворота вокруг общей оси - ввиду того, что в настоящее время не предоставляется возможным произвести расчет эффектртвности омагничивания должны быть онределены экспериментально в зависимости от ттгна жидкости и нелеГг омагннчнвания (денарафинизащтя нефти, осаждение нримесей. усиление тераневтических свойств минеральной воды или биологических CBOIICTB воды для полива плодоовощных культур, уменьшения выброеа в атмосферу нродуктов сгорания и т.н.)

1.А.с. СССР 1608134, кл CO2F1/48.

2.Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках: М., Энергоатомиздат, 1985.

3.Патент РФ 2010010, кл CO2F1/48.

4.А.с. СССР 1655911, клСО2Р1/48.

5.Патент РФ 2053202, CO2F1/48.

ЛИТЕРАТУРА

Claims (10)

1. Аппарат для магнитной обработки жидкостей и(или) газов, содержащий корпус в виде трубы из ферромагнитного материала и магнитную сборку в виде полого цилиндра из неферромагнитного материала с закрепленными в его стенках вдоль оси и параллельно друг другу прямоугольными постоянными магнитами, отличающийся тем, что он содержит одну магнитную сборку, которая содержит четное число магнитов, установленных симметрично относительно оси аппарата, намагниченных в радиальном направлении и так, что их расположение по периметру сборки полюса чередуются; магнитная сборка установлена без зазора внутри корпуса аппарата, магниты сборки примыкают также без зазора непосредственно или через полюсные наконечники к корпусу аппарата, внутренний диаметр сборки равен, меньше или больше внутреннего диаметра подводящего и отводящего трубопроводов; радиальный и тангенциальный размеры магнитов превосходят минимальное расстояние между соседними магнитами сборки.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве корпуса используется участок трубопровода в случае его выполнения из ферромагнитного материала.

3. Аппарат для магнитной обработки жидкостей и(или) газов, содержащий корпус в виде трубы из ферромагнитного материала и магнитную сборку в виде полого цилиндра из неферромагнитного материала с закрепленными в его стенках вдоль оси и параллельно друг другу прямоугольными постоянными магнитами, отличающийся тем, что он содержит одну магнитную сборку, которая содержит четное число магнитов, установленных симметрично относительно оси аппарата, намагниченных в радиальном направлении и так, что их расположение по периметру сборки полюса чередуются; магнитная сборка установлена с зазором внутри корпуса аппарата, при этом суммарная площадь сечения каналов внутри сборки и между ней и корпусом аппарата равна, больше или меньше площади сечения подводящего и отводящего трубопроводов; радиальный размер каждого магнита сборки превосходит сумму радиальных размеров зазоров на пути магнитного потока между любым его полюсом и разноименным полюсом соседнего магнита сборки; тангенциальный размер каждого магнита сборки таков, что расстояние между ним и любым соседним магнитом сборки превосходит ту же сумму размеров зазоров.

4. Аппарат по п.3, отличающийся тем, что в качестве корпуса используется участок трубопровода в случае его выполнения из ферромагнитного материала.

5. Аппарат для магнитной обработки жидкостей и(или) газов, содержащий корпус в виде трубы из ферромагнитного материала и магнитную сборку в виде полого цилиндра из неферромагнитного материала с закрепленными в его стенках вдоль оси и параллельно друг другу прямоугольными постоянными магнитами, отличающийся тем, что он содержит одну магнитную сборку, которая содержит четное число магнитов, установленных симметрично относительно оси аппарата, намагниченных в радиальном направлении и так, что их расположение по периметру сборки полюса чередуются; магнитная сборка установлена без зазора внутри корпуса аппарата, магниты сборки примыкают также без зазора непосредственно или через полюсные наконечники к корпусу аппарата, на оси аппарата установлено с зазором относительно сборки цилиндрическое обтекаемое тело из ферромагнитного материала, при этом площадь сечения зазора равна, больше или меньше площади сечения подводящего и отводящего трубопроводов, радиальный размер каждого магнита сборки превосходит сумму радиальных размеров зазоров на пути магнитного потока между любым его полюсом и разноименным полюсом соседнего магнита сборки; тангенциальный размер каждого магнита сборки таков, что расстояние между ним и любым соседним магнитом сборки превосходит ту же сумму размеров зазоров.

6. Аппарат по п. 5, отличающийся тем, что в качестве обтекаемого тела используется вал насоса.

7. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что в качестве корпуса используется участок трубопровода или корпуса насоса в случае их выполнения из ферромагнитного материала.

8. Аппарат для магнитной обработки жидкостей и(или) газов, содержащий корпус в виде трубы из ферромагнитного материала и магнитную сборку в виде полого цилиндра из неферромагнитного материала с закрепленными в его стенках вдоль оси и параллельно друг другу прямоугольными постоянными магнитами, отличающийся тем, что он содержит одну магнитную сборку, которая содержит четное число магнитов, установленных симметрично относительно оси аппарата, намагниченных в радиальном направлении и так, что их расположение по периметру сборки полюса чередуются; магнитная сборка установлена без зазора внутри корпуса аппарата, магниты сборки примыкают также без зазора непосредственно или через полюсные наконечники к корпусу аппарата, на оси аппарата установлено с зазором относительно сборки цилиндрическое обтекаемое тело из ферромагнитного материала, при этом площадь сечения зазора равна, больше или меньше площади сечения подводящего и отводящего трубопроводов; радиальный размер каждого магнита сборки превосходит сумму радиальных размеров зазоров на пути магнитного потока между любым его полюсом и разноименным полюсом соседнего магнита сборки; тангенциальный размер каждого магнита сборки таков, что расстояние между ним и любым соседним магнитом сборки превосходит ту же сумму размеров зазоров.

9. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что в качестве обтекаемого тела используется вал насоса.

10. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что в качестве корпуса используется участок трубопровода или корпуса насоса в случае их выполнения из ферромагнитного материала.