RU2335463C2

RU2335463C2 - Method of reduction of deposits formation in process equipment

Info

Publication number: RU2335463C2
Application number: RU2005136859/15A
Authority: RU
Inventors: Магне ВАСКААС (NO); Магне ВАСКААС
Original assignee: ЕМТ Рисёч АСА
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2008-10-10
Also published as: CN100361903C; GB2400808A; RU2005136859A; AU2004232620A1; GB2400808B; EP1673308A1; KR20060034629A; CN1809511A; CA2522792A1; AU2004232620B2; JP2006524311A; WO2004094319A1; ZA200509443B; US20070017811A1; GB0309224D0

Abstract

FIELD: technological processes; physics.

SUBSTANCE: method includes application of electric potential of direct current to wall of pipe or pipeline to exclude electric contribution into friction coefficient, at that applied potential of direct current has value equal and opposite in sign to potential that naturally occurs in flow of liquid medium as a result of electric charges generation on wall of pipe or pipeline due to interaction of liquid medium and wall material. Improvement of flow rate results in more efficient operation of heat exchanger, i.e. to lower rate of deposits formation and higher rate of non-organic agents removal. Liquid medium may represent pure liquid, colloidal solution or may contain inclusions in the shape of particles.

EFFECT: reduction of deposits on walls of pipelines with reduction of friction at pipeline wall.

7 cl, 12 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к способу и устройству для улучшения скоростей потоков и сокращения образования отложений в технологическом оборудовании, таким как теплообменники, где протекают однофазные или многофазные текучие среды. Улучшение скорости потока приводит к более эффективной работе теплообменника, т.е. к более низкой скорости образования отложений и более высокой скорости удаления неорганических агентов. Текучая среда может представлять собой чистую жидкость, коллоидный раствор или может содержать включения в форме частиц.The invention relates to a method and apparatus for improving flow rates and reducing deposits in process equipment, such as heat exchangers, where single-phase or multiphase fluids flow. Improving the flow rate leads to more efficient operation of the heat exchanger, i.e. to a lower rate of deposition and a higher rate of removal of inorganic agents. The fluid may be a pure liquid, a colloidal solution, or may contain particulate inclusions.

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Образование осадков (отложений) на поверхностях теплообменников является основным фактором, определяющим эффективность их работы. Накапливание отложений на поверхностях теплообменников всегда приводит к снижению степени теплопередачи и может вызвать другие проблемы в работе оборудования. Теплообменники используются почти в любой отрасли промышленности, включая обрабатывающую промышленность и нефтяную промышленность. Таким образом, проблема образования отложений существует почти во всех отраслях промышленности. Размер затрат, связанных с образованием отложений в индустриальном мире, составляет порядка 40000 миллионов долларов США в год [1].The formation of sediments (deposits) on the surfaces of heat exchangers is the main factor determining the efficiency of their work. The accumulation of deposits on the surfaces of heat exchangers always leads to a decrease in the degree of heat transfer and can cause other problems in the operation of the equipment. Heat exchangers are used in almost every industry, including manufacturing and the oil industry. Thus, the problem of formation of deposits exists in almost all industries. The amount of costs associated with the formation of deposits in the industrial world is about 40,000 million US dollars per year [1].

Не смотря на огромные затраты, связанные с образованием отложений, в отношении этой проблемы проводились только весьма ограниченные исследования. Надежные сведения об экономике образования отложений являются важными для оценки эффективности стратегий борьбы с ними. Несмотря на большой практический опыт в разработке методов предотвращения образования отложений и результаты проводимых исследований, образование отложений в теплообменниках до сих пор является существенной проблемой. Следовательно, имеется большая потребность в разработке новых и эффективных способов снижения или предотвращения образования отложений в теплообменниках [1].Despite the enormous costs associated with the formation of deposits, only very limited studies have been carried out regarding this problem. Reliable knowledge of the economics of sedimentation is important for evaluating the effectiveness of abatement strategies. Despite extensive practical experience in the development of methods to prevent the formation of deposits and the results of ongoing research, the formation of deposits in heat exchangers is still a significant problem. Therefore, there is a great need to develop new and effective ways to reduce or prevent the formation of deposits in heat exchangers [1].

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известен ряд химических и физико-механических способов снижения/удаления отложений и/или вредных веществ в системах, где протекают вода или другие технологические жидкости. Однако их эффективность сильно отличается и они имеют некоторые недостатки.A number of chemical and physico-mechanical methods are known for reducing / removing deposits and / or harmful substances in systems where water or other process liquids flow. However, their effectiveness is very different and they have some disadvantages.

Одними из широко известных и длительно использующихся методов решения проблемы отложений и/или осадков вредных веществ в теплообменниках являются так называемые химические способы, при которых один или несколько агентов добавляют к жидкости в системе для увеличения растворимости веществ, которые образуют отложения. Известно, что эти способы являются эффективными как для предотвращения образования отложений/осадков вредных веществ, так и для растворения уже образовавшихся осадков. В случае теплообменников общий подход заключается в добавлении агента/агентов к технологическим жидкостям, которые, как правило, ухудшают качество охлаждающей/нагревающей среды и могут представлять угрозу окружающей среды. Эти проблемы можно решить выполнением периодических очистительных процедур, при которых теплообменник отсоединяют от технологической линии и пропускают через него очищающую жидкость. Но в этом случае нормальная работа оборудования приостанавливается, увеличивая тем самым затраты. В результате химические методы являются слишком дорогостоящими и трудоемкими, чтобы являться приемлемым решением проблемы образования отложений/осадков вредных веществ.One of the well-known and long-used methods for solving the problem of deposits and / or sediments of harmful substances in heat exchangers is the so-called chemical methods in which one or more agents are added to the liquid in the system to increase the solubility of the substances that form the deposits. It is known that these methods are effective both for preventing the formation of deposits / sediments of harmful substances, and for dissolving already formed sediments. In the case of heat exchangers, the general approach is to add an agent / agents to process fluids, which typically degrade the quality of the cooling / heating medium and can pose a threat to the environment. These problems can be solved by performing periodic cleaning procedures in which the heat exchanger is disconnected from the process line and the cleaning fluid is passed through it. But in this case, the normal operation of the equipment is suspended, thereby increasing costs. As a result, chemical methods are too expensive and time consuming to be an acceptable solution to the problem of the formation of deposits / sediments of harmful substances.

Кроме того, для предотвращения образования отложений и в некоторых случаях для очистки отложений все больше используют способы с приложением электрического и/или магнитного поля на протекающую воду и/или технологическую жидкость. Считают, что приложение электромагнитных полей на протекающую воду/ жидкость приводит к образованию в объеме жидкости ядерных кластеров, которые действуют как зародыши кристаллов так, что вещества, образующие осадки, осаждаются в объеме жидкости в виде твердых суспендированных частиц, которые уносятся потоком жидкости. Пример такой технологии раскрыт в ЕР 0720588, где воду подвергают радиочастотному облучению для предотвращения образования отложений. Также сообщалось, что магнитные поля могут быть полезны для предотвращения образования известковых отложений почти также, как и электрические поля. Пример такой технологии раскрыт в US 4278549. В WO 94/02422 описано устройство и способ, при котором воду подвергают микроволновому облучению, частоту которого регулируют таким образом, чтобы абсорбировалось одно или несколько из следующих ионов/соединений: Са²⁺, СО₃ ^2-, НСО₃ ^-, СО₂, СаНСО₃ ⁺, H₂СО₃ и Н₂О. Считают, что электромагнитное облучение вызывает осаждение микрочастиц в объеме жидкости, поток которой их уносит, а не на поверхностях технологического оборудования.In addition, to prevent the formation of deposits and, in some cases, to clean up deposits, methods are increasingly used with an electric and / or magnetic field applied to the flowing water and / or process fluid. It is believed that the application of electromagnetic fields to the flowing water / liquid leads to the formation of nuclear clusters in the liquid volume, which act as crystal nuclei so that the substances that form the precipitates are deposited in the liquid volume in the form of solid suspended particles that are carried away by the liquid stream. An example of such a technology is disclosed in EP 0720588, where water is subjected to radio frequency irradiation to prevent the formation of deposits. It has also been reported that magnetic fields can be useful in preventing the formation of calcareous deposits in much the same way as electric fields. An example of such a technology is disclosed in US 4,278,549. WO 94/02422 describes a device and method in which water is microwaved, the frequency of which is adjusted so that one or more of the following ions / compounds are absorbed: Ca ²⁺ , CO ₃ ^2- , HCO ₃ ^- , CO ₂ , CaHCO ₃ ⁺ , H ₂ CO ₃ and H ₂ O. It is believed that electromagnetic irradiation causes precipitation of microparticles in the volume of the liquid, the flow of which carries them away, and not on the surfaces of technological equipment.

Эффект электромагнитной обработки осажденного Са₂СО₃ подробно обсуждается в Американском институте нефти [2] и учеными [3-10]. Результаты, полученные во многих экспериментах, являются противоречивыми. Некоторые результаты показывают, что электрические и/или магнитные поля уменьшают осаждение карбоната кальция, а другие - что нет. Однако способы, которые применяют для приложения электрических/магнитных полей, отличаются в разных экспериментах. Следовательно, параметры, которые описывают системы приложения полей, отличаются в разных экспериментах. Кроме того, не сообщается о количественном соотношении между параметрами электрических/магнитных полей и эффектом на систему, по которой протекает жидкость. Таким образом, при отсутствии научных знаний почти невозможно полностью контролировать эффект этих методов на осаждение карбоната кальция.The effect of the electromagnetic treatment of precipitated Ca ₂ CO _{3 is} discussed in detail at the American Petroleum Institute [2] and scientists [3-10]. The results obtained in many experiments are contradictory. Some results show that electric and / or magnetic fields reduce the precipitation of calcium carbonate, while others do not. However, the methods that are used to apply electric / magnetic fields differ in different experiments. Therefore, the parameters that describe the field application systems differ in different experiments. In addition, a quantitative relationship between the parameters of the electric / magnetic fields and the effect on the system through which the fluid flows is not reported. Thus, in the absence of scientific knowledge, it is almost impossible to completely control the effect of these methods on the precipitation of calcium carbonate.

Для того чтобы понять механизмы образования отложений и снизить степень их образования в теплообменниках, были проведены теоретические и экспериментальные исследования. Эти механизмы включают кристаллизационное осаждение, осаждение частиц, биологическое осаждение, осаждение посредством химических реакций, коррозионное осаждение и осаждение при охлаждении. Маловероятно, что осаждение происходит исключительно по какому-либо одному механизму, однако, во многих случаях один из механизмов является доминирующим. Исследования многих механизмов, имеющих место при образовании осаждений, выявили, что следующие параметры имеют преобладающее значение с точки зрения управления процессом осаждения: градиент температуры через поверхность теплообменника, концентрация осаждающихся веществ и скорость потока у поверхности теплообменника [11], [12]. В настоящем изобретении используется последний из указанных параметров.In order to understand the mechanisms of deposit formation and reduce the degree of their formation in heat exchangers, theoretical and experimental studies have been carried out. These mechanisms include crystallization deposition, particle deposition, biological deposition, chemical deposition, corrosion deposition and cooling deposition. It is unlikely that deposition occurs solely on any one mechanism, however, in many cases, one of the mechanisms is dominant. Studies of many mechanisms that occur during the formation of depositions have revealed that the following parameters are predominant in terms of controlling the deposition process: the temperature gradient through the surface of the heat exchanger, the concentration of the deposited substances and the flow velocity at the surface of the heat exchanger [11], [12]. In the present invention, the last of these parameters is used.

Задачи изобретенияObjectives of the invention

Основной задачей изобретения является разработка способа и устройства для улучшения/усиления скорости потока в технологическом оборудовании, в котором протекает текучая среда, для того чтобы уменьшить или устранить проблему образования отложений.The main objective of the invention is to develop a method and device for improving / enhancing the flow rate in technological equipment in which fluid flows in order to reduce or eliminate the problem of scale formation.

Другой задачей изобретения является разработка способа и устройства для улучшения/усиления скорости потока у поверхностей теплообменников для увеличения эффективности теплообменников и одновременного уменьшения или устранения проблемы образования отложений.Another objective of the invention is the development of a method and device for improving / enhancing the flow rate at the surfaces of heat exchangers to increase the efficiency of the heat exchangers and at the same time reduce or eliminate deposits.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Указанные задачи изобретения решены благодаря созданию способа и устройства, охарактеризованных в прилагаемой формуле изобретения и описанных в нижеследующем описании.These objectives of the invention are solved thanks to the creation of a method and device described in the attached claims and described in the following description.

Изобретение частично основано на эффекте, который был обнаружен автором изобретения, и является основанием для другого изобретения, охраняемого, например, патентом US 6334957 или соответствующей заявкой ЕР 1021376. В этих патентах-аналогах подробно описан указанный эффект, и, следовательно, они включены в данную заявки посредством ссылки. Здесь дано только краткое описание этого эффекта:The invention is partially based on the effect that was discovered by the inventor, and is the basis for another invention, protected, for example, by patent US 6334957 or the corresponding application EP 1021376. These patents-analogues describe this effect in detail, and, therefore, they are included in this applications by reference. Here is just a brief description of this effect:

- когда через трубу течет жидкость, из-за возникающих в граничном слое усилий сдвига у стенки трубы появляются несвязанные электрические заряды. В результате у стенки трубы возникает электрический потенциал (потенциал, сгенерированный трением), который будет притягивать и удерживать заряженные частицы, ионы, диполи, имеющиеся в жидкости, и, таким образом, индуцировать силу трения, которая уменьшает скорость потока жидкости в трубе. Этот вклад в замедление потока обычно называют электрическим вкладом в коэффициент трения.- when fluid flows through the pipe, due to shear forces arising in the boundary layer, unbound electric charges appear at the pipe wall. As a result, an electric potential arises near the pipe wall (the potential generated by friction), which will attract and hold charged particles, ions, dipoles present in the liquid, and, thus, induce the friction force, which reduces the flow rate of the liquid in the pipe. This contribution to slowing down the flow is usually called the electrical contribution to the coefficient of friction.

Изобретение, описанное в US 6334957, основано на том, что это накапливание электрических зарядов на границе текучая среда - твердое вещество можно предотвратить путем приложения электрического потенциала постоянного тока к стенке трубы, который будет равен электрическому потенциалу зарядов у стенки. В результате электромагнитные силы, которые притягивают ионы и полярные молекулы, уменьшатся, и ионы и полярные молекулы смогут свободно перемещаться вместе с текучей средой. Другими словами, электрический вклад в коэффициент трения становится равным нулю, средняя скорость потока текучей среды возрастает, особенно у границы текучая среда - твердое вещество (у стенки). В US 6334957 описан способ регулирования, при котором приложенный электрический потенциал постоянного тока в каждый момент времени компенсирует электрический потенциал, сгенерированный трением, и устройство для осуществления этого способа.The invention described in US 6334957 is based on the fact that this accumulation of electric charges at the fluid-solid interface can be prevented by applying an electric DC potential to the pipe wall, which will be equal to the electric potential of the charges at the wall. As a result, the electromagnetic forces that attract ions and polar molecules will decrease, and ions and polar molecules will be able to move freely with the fluid. In other words, the electrical contribution to the coefficient of friction becomes equal to zero, the average fluid flow rate increases, especially at the boundary between the fluid and the solid (near the wall). US 6334957 describes a control method in which the applied electric potential of a direct current at each moment of time compensates for the electric potential generated by friction, and a device for implementing this method.

Настоящее изобретение основано на открытии, что устранение электрической составляющей коэффициента трения в текущих через трубопровод средах, теплообменниках, реакторах и любых других формах технологического оборудования также представляет собой удобное и эффективное средство для предотвращения и, в некоторых случаях, удаления уже образовавшихся осадков и отложений. Другими словами, можно уменьшить степень образования отложений и любых видов твердых осадков на стенках теплообменников и другого технологического оборудования путем увеличения скоростей потоков у поверхностей теплообменников и этого оборудования. Считают, что благодаря увеличению скоростей потоков у границы текучая среда - твердое вещество (у стенки теплообменника) большая часть твердых осадков уносится с потоком текучей среды.The present invention is based on the discovery that the elimination of the electrical component of the coefficient of friction in the fluids flowing through the pipeline, heat exchangers, reactors and any other forms of technological equipment is also a convenient and effective means to prevent and, in some cases, remove already formed sediments and deposits. In other words, it is possible to reduce the degree of formation of deposits and any types of solid precipitation on the walls of heat exchangers and other processing equipment by increasing the flow rates at the surfaces of the heat exchangers and this equipment. It is believed that due to the increase in flow rates at the boundary of the fluid - solid (near the wall of the heat exchanger), most of the solid sediment is carried away with the fluid flow.

Было удивительно обнаружить, что эффект умеренного увеличения скоростей потоков, который получают путем устранения электрической составляющей в коэффициент трения, способен дать такое эффективное уменьшение степени образования осадков, что он становится эффективным инструментом для устранения проблемы образования отложений/осадков в теплообменниках и другом технологическом оборудовании. Нельзя не сказать, что такое умеренное увеличение скоростей потоков, обычно порядка 1-10%, также способно настолько увеличить усилия сдвига у поверхности жидкость - осадок, что способно удалить уже образованные осадки.It was surprising to find that the effect of a moderate increase in flow velocities, which is obtained by eliminating the electric component in the coefficient of friction, is capable of producing such an effective decrease in the degree of precipitation formation that it becomes an effective tool to eliminate the problem of deposits / precipitation formation in heat exchangers and other technological equipment. It is impossible not to say that such a moderate increase in flow rates, usually of the order of 1-10%, is also capable of increasing the shear forces at the liquid-sediment surface so much that it can remove already formed sediments.

Эта удивительная находка дает существенные преимущества по сравнению с известными методами, в которых применяют электромагнитные поля/потенциалы для предотвращения образования отложений/осадков, поскольку в этих известных методах применяют довольно сильные электромагнитные поля/потенциалы, которые оказывают воздействие на весь объем жидкости для усиления образования ядерных кластеров и осаждения в технологической жидкости веществ, образующих вредные отложения, которые затем уносятся потоком жидкости. Однако в этом случае в технологической жидкости неминуемо происходит изменение химического состава, ионизация одного или многих веществ, находящихся в жидкости, возникают электрохимические реакции. Следовательно, известные методы должны применяться с большой осторожностью, чтобы не допустить нежелательных побочных эффектов. Другим нежелательным побочным эффектом является то, что в этих известных методах применяют электромагнитные поля/потенциалы, величина которых определенно отличается от величины электрического потенциала, генерируемого трением, при этом приложенный электрический потенциал определенно создает новый электрический потенциал, генерируемый трением, который будет значительно больше чем электрический потенциал, генерируемый при естественном течении жидкости. Этот эффект приводит к снижению скорости потока, что усиливает образование отложений. Это объясняет, почему многие известные методы характеризуются нестабильностью.This amazing finding provides significant advantages over known methods that use electromagnetic fields / potentials to prevent the formation of deposits / precipitation, since these known methods use fairly strong electromagnetic fields / potentials that affect the entire volume of liquid to enhance the formation of nuclear clusters and sedimentation in the process fluid of substances forming harmful deposits, which are then carried away by the fluid stream. However, in this case, a change in the chemical composition inevitably occurs in the process fluid, ionization of one or many substances in the fluid, electrochemical reactions occur. Therefore, well-known methods should be used with great care to prevent unwanted side effects. Another undesirable side effect is that these known methods employ electromagnetic fields / potentials whose value is definitely different from the electric potential generated by friction, while the applied electric potential definitely creates a new electric potential generated by friction, which will be much larger than the electric potential generated by the natural flow of fluid. This effect leads to a decrease in flow rate, which enhances the formation of deposits. This explains why many well-known methods are characterized by instability.

В настоящем изобретении приложенный электрический потенциал точно компенсирует возникающий при естественном течении текучей среды электрический потенциал, генерируемый трением потока (электрический потенциал трения). Таким образом, эти потенциалы компенсируют друг друга так, что не возникает никаких новых полей в технологической жидкости. Следовательно, не будет риска электрохимических превращений в текущей технологической жидкости, включая химические равновесия, ионизацию, образование химических радикалов, протекание нежелательных химических реакций и т.п. Возникающие при естественном течении жидкости электрические потенциалы трения обычно малы, порядка ± несколько вольт или меньше, поэтому ими можно управлять полями малой силы и, следовательно, более энергетически эффективными по сравнению с известными методами. Способ согласно изобретению подразумевает отсутствие какого-либо риска, как в смысле электрохимии, так и в смысле безопасности, что делает его особенно полезным для любого возможного оборудования, и не имеет значения природа используемой технологической жидкости.In the present invention, the applied electric potential accurately compensates for the electric potential generated by the natural flow of the fluid generated by the friction of the flow (electric potential of friction). Thus, these potentials cancel each other out so that no new fields arise in the process fluid. Therefore, there will be no risk of electrochemical transformations in the current process fluid, including chemical equilibria, ionization, the formation of chemical radicals, the occurrence of undesirable chemical reactions, etc. The electric potentials of friction that occur during the natural flow of a liquid are usually small, of the order of ± several volts or less, so they can be controlled by fields of small force and, therefore, are more energy efficient compared to known methods. The method according to the invention implies the absence of any risk, both in the sense of electrochemistry and in the sense of safety, which makes it especially useful for any possible equipment, and the nature of the process fluid used does not matter.

Другое преимущество способа изобретения по сравнению с известными методами основано на том, что он является полностью контролируемым и дает согласованные результаты. Дополнительным преимуществом является то, что не происходит загрязнения окружающей среды, поскольку в технологические текучие среды (жидкости) не добавляют и не удаляют из них никаких веществ, в технологических жидкостях не происходит никаких химических реакций, которые могут оказывать нежелательные эффекты на проведение процесса и оборудование.Another advantage of the method of the invention compared to known methods is based on the fact that it is fully controlled and gives consistent results. An additional advantage is that there is no environmental pollution, since no substances are added or removed from the process fluids (liquids), and no chemical reactions occur in the process fluids that can have undesirable effects on the process and equipment.

Если технологические текучие среды содержат химически активные компоненты, будет возникать дополнительный потенциал, который необходимо учитывать. Если в раствор (жидкость) погружен металл (например, поверхность теплообменника), возникает электрический потенциал между поверхностью металла и раствором, т.е. поверхность электризуется. Большинство металлов обычно заряжены отрицательно, а электрический потенциал можно измерить по отношению к поверхности ячейки (например, ячейки стандартного каломельного электрода, СКЭ). Этот потенциал называется потенциалом коррозии. Если поверхность имеет электрический заряд, возникает дополнительная адгезия, причиной которой являются силы притяжения между электрическими зарядами на поверхности и ионами или дипольными молекулами жидкости [13]. Это явление вносит дополнительный вклад в коэффициент электрического трения в потоке жидкости у поверхности теплообмена, который также следует учитывать при расчете прилагаемого поля постоянного тока. Таким образом, в данной заявке понятие «коэффициент электрической составляющей» означает комбинированный эффект потенциала коррозии и потенциала трения потока жидкости на общий коэффициент трения потока жидкости.If process fluids contain chemically active components, additional potential will arise that needs to be considered. If a metal (for example, the surface of a heat exchanger) is immersed in a solution (liquid), an electric potential arises between the surface of the metal and the solution, i.e. the surface is electrified. Most metals are usually negatively charged, and the electric potential can be measured with respect to the cell surface (for example, a standard calomel electrode cell, SCE). This potential is called the corrosion potential. If the surface has an electric charge, additional adhesion occurs, which is caused by the attractive forces between the electric charges on the surface and the ions or dipole molecules of the liquid [13]. This phenomenon makes an additional contribution to the coefficient of electric friction in the fluid flow near the heat transfer surface, which should also be taken into account when calculating the applied direct current field. Thus, in this application, the term "coefficient of the electrical component" means the combined effect of the corrosion potential and the friction potential of the fluid flow on the total friction coefficient of the fluid flow.

Изобретение применимо для всех типов теплообменников (ТО), включая ТО с воздушным охлаждением, ТО в виде пластин и рам, компактные ТО, кожухотрубные ТО, двухтрубные ТО, спиральные ТО, кожухотрубные конденсаторы, конденсаторы с воздушным охлаждением, пластинчатые и компактные конденсаторы, контактные конденсаторы, градирни, генераторы потока, бойлеры и испарители. Изобретение также применимо как для внутренней технологической жидкости, так и для охлаждающей/нагревающей среды (хладоносителя/теплоносителя) для поверхности теплообмена. Кроме того, изобретение применимо ко всем типам технологического оборудования, где протекают текучие среды и где образование отложений является проблемой.The invention is applicable to all types of heat exchangers (MOT), including MOT with air cooling, MOT in the form of plates and frames, compact MOT, shell and tube MOT, two-pipe MOT, spiral MOT, shell-and-tube condensers, air-cooled condensers, plate and compact condensers, contact condensers , cooling towers, flow generators, boilers and evaporators. The invention is also applicable both to an internal process fluid and to a cooling / heating medium (coolant / coolant) for a heat transfer surface. In addition, the invention is applicable to all types of process equipment where fluids flow and where scale formation is a problem.

Изобретательской идеей является применение электрического потенциала постоянного тока, который точно нейтрализует суммарный электрический потенциал трения и потенциал коррозии. Таким образом электрический потенциал через граничный слой (у поверхности стенки) снижается до нуля так, что электрическая составляющая в трение потока жидкости у поверхности снижается до нуля и, следовательно, будет достигнуто максимальное увеличение скорости потока около поверхности, которое приведет к снижению/устранению образования отложений суспендированных осадков. Потенциалы на границе текучая среда - твердое вещество будут ниже ±5 вольт, предпочтительно ниже ±2,5 вольт, а чаще порядка ±1,0 и менее.An inventive idea is to use an electric potential of direct current, which accurately neutralizes the total electric potential of friction and the potential of corrosion. Thus, the electric potential through the boundary layer (at the wall surface) decreases to zero so that the electric component during friction of the liquid flow at the surface decreases to zero and, therefore, the maximum increase in the flow velocity near the surface is achieved, which will lead to a reduction / elimination of the formation of deposits suspended precipitation. The potentials at the fluid-solid interface will be below ± 5 volts, preferably below ± 2.5 volts, and more often on the order of ± 1.0 or less.

Для применения изобретения на практике разработано устройство, содержащее блок управления, который обеспечивает точную компенсацию потенциала, возникающего естественным путем на границе текучая среда - твердое вещество, приложенным потенциалом постоянного тока. Этот блок управления содержит три узла: блок измерения/расчета, генератор потенциала постоянного тока и блок регулировки. Эти компоненты являются обычными и не требуют дополнительного описания. Аналогичная система подробно описана в US 6334957 и соответствующей заявке ЕР 1021376. Блок регулировки рассчитывает величину приложенного потенциала постоянного тока исходя из информации об измеренных параметрах входящего потока в той части трубы или трубопровода, на которую действует поле постоянного тока, причем эти параметры могут представлять собой один или более чем один параметр, выбранный из группы, включающей среднюю скорость потока, потенциал коррозии, рН, концентрацию конкретных ионов в жидкости, электрическую проводимость, давление и температуру.To apply the invention in practice, a device has been developed that contains a control unit that provides accurate compensation of the potential that occurs naturally at the boundary of the fluid - solid substance, applied by the DC potential. This control unit contains three nodes: a measurement / calculation unit, a DC potential generator, and an adjustment unit. These components are common and do not require further description. A similar system is described in detail in US 6334957 and the corresponding application EP 1021376. The adjustment unit calculates the value of the applied DC potential based on information about the measured parameters of the incoming flow in that part of the pipe or pipeline, which affects the DC field, and these parameters can be one or more than one parameter selected from the group including average flow rate, corrosion potential, pH, concentration of specific ions in a liquid, electrical conductivity, pressure e and temperature.

Краткое описание графических материаловA brief description of the graphic materials

На фиг.1 схематично изображен кожухотрубный теплообменник.Figure 1 schematically shows a shell-and-tube heat exchanger.

На фиг.2 схематично изображена система потока жидкости. Положения электродов (QCM 1-3) на трубке показано на фиг.3.Figure 2 schematically shows a fluid flow system. The positions of the electrodes (QCM 1-3) on the tube are shown in FIG. 3.

На фиг.3 изображены размеры трубки и положения электродов: рабочих электродов QCM1, QCM2, QCM3, электрода сравнения и измерительного (нержавеющая сталь).Figure 3 shows the dimensions of the tube and the position of the electrodes: working electrodes QCM1, QCM2, QCM3, a reference electrode and a measuring electrode (stainless steel).

На фиг.4 представлена блок-диаграмма системы EQCM (системы измерения напряжения и частоты).4 is a block diagram of an EQCM system (voltage and frequency measurement systems).

На фиг.5 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (нижний электрод) в свежем коллоидном растворе карбоната кальция и сульфата бария, который был приготовлен прямо перед проведением измерений (частицы были очень мелкими - менее 50 нм, раствор выглядел прозрачным).Figure 5 shows a graph of the deposition rate versus potential (lower electrode) in a fresh colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate, which was prepared immediately before the measurements (the particles were very small - less than 50 nm, the solution looked transparent).

На фиг.6 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (верхний электрод) в свежем коллоидном растворе карбоната кальция и сульфата бария, который был приготовлен прямо перед проведением измерений.Figure 6 presents a graph of the deposition rate versus potential (upper electrode) in a fresh colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate, which was prepared immediately before the measurements.

На фиг.7 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (боковой электрод) в свежем коллоидном растворе карбоната кальция и сульфата бария, который был приготовлен прямо перед проведением измерений.7 is a graph of the deposition rate versus potential (side electrode) in a fresh colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate, which was prepared immediately before the measurements.

На фиг.8 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (боковой электрод) на второй день после приготовления коллоидного раствора карбоната кальция и сульфата бария.On Fig presents a graph of the dependence of the deposition rate on potential (side electrode) on the second day after preparation of a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate.

На фиг.9 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (нижний электрод) на третий день после приготовления коллоидного раствора карбоната кальция и сульфата бария.Figure 9 presents a graph of the deposition rate versus potential (lower electrode) on the third day after the preparation of a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate.

На фиг.10 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (нижний электрод) на третий день после приготовления коллоидного раствора карбоната кальция и сульфата бария.Figure 10 presents a graph of the deposition rate versus potential (lower electrode) on the third day after the preparation of a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate.

На фиг.11 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (верхний электрод) на третий день после приготовления коллоидного раствора карбоната кальция и сульфата бария.11 is a graph of the deposition rate versus potential (upper electrode) on the third day after preparation of a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate.

На фиг.12 представлен график зависимости скорости осаждения от потенциала (боковой электрод) на третий день после приготовления коллоидного раствора карбоната кальция и сульфата бария.On Fig presents a graph of the dependence of the deposition rate on potential (side electrode) on the third day after preparation of a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Далее изобретение описано подробно со ссылкой на предпочтительное воплощение.The invention will now be described in detail with reference to a preferred embodiment.

Предпочтительное воплощение изобретения представлено на фиг.1, где схематично изображен кожухотрубный теплообменник. Стрелки показывают направление потока. Устройство 1 по изобретению соединено с теплообменником 2 двумя или более обычными соединительными элементами (не показаны). Один соединительный элемент соединен с контуром 4 на входе хладоносителя или теплоносителя 3, который электрически изолирован от остальной системы. Другой соединительный элемент соединен с контуром 7 на входе технологической жидкости 6, который также электрически изолирован от остальной системы. Третий соединительный элемент соединен с теплообменником в точке, обозначенной цифрой 9. Если изобретение применяют для улучшения скорости потока технологической жидкости, соединительная точка 9 будет находиться на выходе 5 технологической жидкости. Если изобретение применяют для улучшения скорости потока хладоносителя или теплоносителя, соединительная точка 9 будет находиться на выходе 8. Для улучшения скорости потока хладоносителя или теплоносителя используют контур 4, а для улучшения скорости потока технологической жидкости - контур 7.A preferred embodiment of the invention is shown in FIG. 1, where a shell-and-tube heat exchanger is schematically shown. The arrows indicate the direction of flow. The device 1 according to the invention is connected to the heat exchanger 2 by two or more conventional connecting elements (not shown). One connecting element is connected to the circuit 4 at the inlet of the coolant or coolant 3, which is electrically isolated from the rest of the system. Another connecting element is connected to the circuit 7 at the inlet of the process fluid 6, which is also electrically isolated from the rest of the system. The third connecting element is connected to the heat exchanger at the point indicated by the number 9. If the invention is used to improve the flow rate of the process fluid, the connecting point 9 will be at the outlet 5 of the process fluid. If the invention is used to improve the flow rate of the coolant or coolant, the connecting point 9 will be at the outlet 8. To improve the flow rate of the coolant or coolant, use circuit 4, and to improve the flow rate of the process fluid - circuit 7.

Когда устройство по изобретению включают в режим измерения/расчета, определяют уставку регулятора (заданное значение регулируемой величины) следующим образом.When the device according to the invention is included in the measurement / calculation mode, the regulator setting (setpoint of the controlled variable) is determined as follows.

Определение уставки регулятора основано на измерениях емкости. Емкость измеряют между контурами 4 или 7 и теплообменником в точке 9 методом переменного тока как функцию приложенного потенциала постоянного тока. Его положительный и отрицательный полюса соединены с точками 9 и 4 или с точками 9 и 7 соответственно. Потенциал, при котором емкость имеет минимальное значение, соответствует незаряженному состоянию теплообменника и является потенциалом постоянного тока, который используют как уставку регулятора. Когда устройство по изобретению включают в рабочий режим, генератор постоянного тока создает потенциал между точками 4 и 9 или 7 и 9 и управляется регулятором.The determination of the controller setpoint is based on capacitance measurements. The capacity is measured between circuits 4 or 7 and the heat exchanger at point 9 by the alternating current method as a function of the applied DC potential. Its positive and negative poles are connected to points 9 and 4 or to points 9 and 7, respectively. The potential at which the capacitance has a minimum value corresponds to the uncharged state of the heat exchanger and is a DC potential, which is used as the setpoint of the regulator. When the device of the invention is turned on, the DC generator creates potential between points 4 and 9 or 7 and 9 and is controlled by a controller.

Проверка работы изобретенияVerification of the invention

Для проверки способности способа по изобретению снижать степень образования отложений был приготовлен коллоидный раствор карбоната кальция и сульфата бария для потока воды и были проведены эксперименты для исследования степени образования отложений на поверхности титана. Карбонат кальция и сульфат бария диспергировали (в коллоидном состоянии) в текущей жидкости, проходящей по пластине из титана.To test the ability of the method according to the invention to reduce the degree of formation of deposits, a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate was prepared for the water flow, and experiments were conducted to study the degree of formation of deposits on the surface of titanium. Calcium carbonate and barium sulfate were dispersed (in colloidal state) in a flowing liquid passing through a plate of titanium.

Экспериментальная частьexperimental part

РастворыSolutions

Приготовление коллоидного раствора карбоната кальция и сульфата бария: 1 л 0,00025 М BaCl₂ и 1 л 0,00025 М CaCl₂ смешали и затем добавили 2,5 мл 1 М Na₂CO₃. Затем добавили 25 мл 0,01 М Na₂SO₄. Таким образом получили коллоидный раствор карбоната кальция и сульфата бария. Для свежего раствора и при комнатной температуре измерения на светорассеивающем фотометре при различных длинах волн дали размеры частиц карбоната кальция и сульфата бария около 50 нм. Через 2-3 дня эти частицы достигли размеров около 100 нм. Далее наблюдали дальнейший рост частиц, который привел к превращению коллоидного раствора в суспензию и к осаждению карбоната кальция и сульфата бария. Затем коллоидный раствор заменили новым раствором.Preparation of a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate: 1 l of 0.00025 M BaCl ₂ and 1 l of 0.00025 M CaCl _{2 were} mixed and then 2.5 ml of 1 M Na ₂ CO _{3 was} added. Then added 25 ml of 0.01 M Na ₂ SO ₄ . Thus, a colloidal solution of calcium carbonate and barium sulfate was obtained. For a fresh solution and at room temperature, measurements on a light scattering photometer at various wavelengths gave particle sizes of calcium carbonate and barium sulfate of about 50 nm. After 2-3 days, these particles reached a size of about 100 nm. Further, further particle growth was observed, which led to the conversion of the colloidal solution into a suspension and to the precipitation of calcium carbonate and barium sulfate. Then the colloidal solution was replaced with a new solution.

В процессе экспериментов при температуре 38°С рост частиц и их осаждение происходило значительно быстрее. Поэтому каждый день готовили новый раствор.In the process of experiments at a temperature of 38 ° C, the growth of particles and their deposition occurred much faster. Therefore, every day a new solution was prepared.

В процессе измерений содержание кальция и бария контролировали атомно-абсорбционной спектроскопией.During measurements, the calcium and barium contents were monitored by atomic absorption spectroscopy.

Система потокаFlow system

Схематическое изображение системы потока жидкости представлено на фиг.2. Трубка находится в контуре, который содержит два резервуара (Res 1 и Res 2) с жидкостью и перистальтическим насосом. Скорость потока контролируют по высоте (Н), а температуру жидкости контролируют терморезервуаром 2. Этот резервуар также служит для демпфирования изменений давления, которые возникают во время работы перистальтического насоса и могут влиять на частоту осциллирования кварцевого кристалла.A schematic representation of a fluid flow system is shown in FIG. 2. The tube is in a circuit that contains two reservoirs (Res 1 and Res 2) with a fluid and a peristaltic pump. The flow rate is controlled by height (N), and the temperature of the liquid is controlled by a thermal tank 2. This tank also serves to damp the pressure changes that occur during the operation of the peristaltic pump and can affect the oscillation frequency of the quartz crystal.

Электроды и инструментыElectrodes and Instruments

Использовали кварцевые кристаллы диаметром 15 мм и толщиной 0,3 мм с частотой 5 МГц. Обе стороны кристаллов были покрыты титаном путем катодного распыления. Уменьшение изменения частоты линейно зависит от увеличения массы электрода. Основная частота кварцевого кристалла (5 МГц) и геометрическая область титанового напыления в форме круга в центре кристалла (0,2 см^-2) дает чувствительность по массе, равную 25·10^-9 г Гц^-1 см^-2 = 25 нг Гц^-1 см^-2. Эти покрытые рабочие кварцевые кристаллы (QCM1, QCM2 и QCM3, см. фиг.3 и 4) были закреплены в цилиндрических держателях, присоединенных к трубке тремя разными способами. Одна сторона кристаллов была погружена в раствор в трубке и служила в качестве рабочего электрода (QCM1, QCM2 и QCM3, см. фиг.3 и 4). Другая сторона кристаллов была обращена в воздух.Used quartz crystals with a diameter of 15 mm and a thickness of 0.3 mm with a frequency of 5 MHz. Both sides of the crystals were coated with titanium by cathodic sputtering. The decrease in the frequency change linearly depends on the increase in the mass of the electrode. The main frequency of the quartz crystal (5 MHz) and the geometric region of the titanium deposition in the form of a circle in the center of the crystal (0.2 cm ^-2 ) gives a mass sensitivity equal to 25 · 10 ^-9 g Hz ^-1 cm ^-2 = 25 ng Hz ^{- 1} cm ^-2 . These coated working quartz crystals (QCM1, QCM2 and QCM3, see FIGS. 3 and 4) were fixed in cylindrical holders attached to the tube in three different ways. One side of the crystals was immersed in a solution in a tube and served as a working electrode (QCM1, QCM2 and QCM3, see FIGS. 3 and 4). The other side of the crystals was turned into air.

Рабочие кварцевые электроды были вставлены в три отдельно контролируемых осциллятора - в QCM драйверы (фиг.4), конфигурация которых позволяла заземлить электроды. Использовали изготовленную в лабораторных условиях систему измерения напряжения и частоты (фиг.4). В этой системе измеритель частоты высокой чувствительности выполняет измерения с точностью 0,1-0,2 Гц для частоты 5 МГц за 3 мс.Working quartz electrodes were inserted into three separately controlled oscillators - into QCM drivers (Fig. 4), the configuration of which allowed to ground the electrodes. Used made in laboratory conditions, a system for measuring voltage and frequency (figure 4). In this system, a high-sensitivity frequency meter measures with an accuracy of 0.1-0.2 Hz for a frequency of 5 MHz in 3 ms.

В процессе измерений один и тот же потенциал прикладывали одновременно ко всем трем электродам и отдельно для каждого электрода регистрировали изменения частоты кварцевых электродов во времени в течение 600 секунд. Затем этот же эксперимент повторяли при другом значении потенциала. Таким образом исследовали диапазон потенциалов от 1 до -1 В против стандартного водородного электрода (от 0,8 до -1,2 В против электрода серебро/хлорид серебра/насыщенный KCI) с шагом 0,1 В.During the measurements, the same potential was applied simultaneously to all three electrodes, and separately for each electrode, the frequency changes of quartz electrodes in time were recorded over time for 600 seconds. Then the same experiment was repeated at a different potential value. Thus, the potential range was studied from 1 to -1 V against a standard hydrogen electrode (from 0.8 to -1.2 V against a silver / silver chloride / saturated KCI electrode) with a step of 0.1 V.

Результатыresults

1. Измерения в коллоидном растворе при скорости потока 3 л/мин (Re=1300) и комнатной температуре (22°С).1. Measurements in a colloidal solution at a flow rate of 3 l / min (Re = 1300) and room temperature (22 ° C).

Результаты этих измерений представлены на фиг.5-9.The results of these measurements are presented in figure 5-9.

Низкие скорости, наблюдавшиеся в свежем коллоидном растворе при наиболее положительных потенциалах (фиг.5), можно объяснить очень малым размером частиц (менее 50 нм). В процессе измерений частицы росли (рост отслеживался на светорассеивающем фотометре). Это может являться причиной роста скорости при изменении потенциала в отрицательную сторону при сохранении его положительного значения. Когда эксперименты повторили на второй и третий день в том же растворе, в положительной области потенциалов влияние потенциала на скорость осаждения было меньше (фиг.8 и 9).The low speeds observed in fresh colloidal solution at the most positive potentials (Fig. 5) can be explained by the very small particle size (less than 50 nm). During measurements, the particles grew (growth was monitored on a light scattering photometer). This may be the reason for the increase in velocity when the potential changes in the negative direction while maintaining its positive value. When the experiments were repeated on the second and third day in the same solution, in the positive potential region, the influence of the potential on the deposition rate was less (Figs. 8 and 9).

В отрицательной области потенциалов наблюдалось выраженное влияние потенциала - скорость осаждения значительно уменьшилась (фиг.5, 8 и 9).In the negative potential region, a pronounced effect of the potential was observed — the deposition rate decreased significantly (Figs. 5, 8, and 9).

На фиг.8 представлены результаты измерений того же раствора и при тех же условиях, как на фиг.5, но измерения выполняли на следующий день после экспериментов, результаты которых представлены на фиг.7. Размеры частиц составляют примерно 100 нм и продолжают расти, хотя значительно медленнее. Данные фиг.8 показывают влияние потенциала (эффекты роста небольшие). Фиг.9 - раствор стал более опалесцирующим (визуально наблюдался белый цвет раствора), размеры частиц - более 100 нм.On Fig presents the results of measurements of the same solution and under the same conditions as in Fig.5, but the measurements were performed the day after the experiments, the results of which are presented in Fig.7. Particle sizes are approximately 100 nm and continue to grow, although much more slowly. The data of Fig. 8 shows the effect of potential (small growth effects). Fig.9 - the solution became more opalescent (the white color of the solution was visually observed), particle sizes - more than 100 nm.

Скорости осаждения на этих электродах были очень малыми и близкими в течение нескольких дней (фиг.6 и 7). Измерения, проведенные на третий день (данные для нижнего электрода представлены на фиг.9), показали некоторую схожесть в поведении с нижним электродом, хотя абсолютные значения скоростей заметно ниже.The deposition rates on these electrodes were very small and close for several days (Fig.6 and 7). The measurements performed on the third day (data for the lower electrode are presented in Fig. 9) showed some similarities in behavior with the lower electrode, although the absolute values of the velocities are noticeably lower.

2. Измерения в коллоидном растворе при увеличенной скорости потока 4 л/мин (Re=1700) и комнатной температуре (22°С).2. Measurements in a colloidal solution at an increased flow rate of 4 l / min (Re = 1700) and room temperature (22 ° C).

Результаты этих измерений представлены на фиг.10-12.The results of these measurements are presented in figures 10-12.

Уменьшение скоростей осаждения, наблюдаемое при более высоких скоростях потока (фиг.10 и 11), может быть связано со «смыванием» частиц с поверхности электрода.The decrease in deposition rates observed at higher flow rates (FIGS. 10 and 11) may be due to the “washing off” of particles from the electrode surface.

Оба эксперимента 1 и 2 проводили при ламинарном потоке (числа Рейнольдса 1300 и 1700 соответственно). При ламинарном потоке коэффициент трения уменьшается при увеличении числа Рейнольдса. Уменьшение скоростей осаждения, наблюдаемое при более высоких скоростях потока (фиг.10 и 11), может быть связано с более низким коэффициентом трения.Both experiments 1 and 2 were carried out with a laminar flow (Reynolds numbers 1300 and 1700, respectively). In laminar flow, the friction coefficient decreases with increasing Reynolds number. The decrease in deposition rates observed at higher flow rates (FIGS. 10 and 11) may be due to a lower coefficient of friction.

ВыводOutput

Результаты показывают, что скорость осаждения карбоната кальция и сульфата бария на поверхности электрода зависит от приложенного потенциала постоянного тока в диапазоне 0,8-1,0 В (электрод сравнения Ag/AgCl₂). В определенном диапазоне наблюдается уменьшение скорости осаждения, хотя в других диапазонах наблюдается увеличение.The results show that the deposition rate of calcium carbonate and barium sulfate on the electrode surface depends on the applied DC potential in the range of 0.8-1.0 V (Ag / AgCl ₂ reference electrode). In a certain range, a decrease in the deposition rate is observed, although in other ranges there is an increase.

Результаты показывают, что скорость осаждения уменьшается при более высоких скоростях потока, что свидетельствует о том, что этот эффект связан с более низким коэффициентом трения.The results show that the deposition rate decreases at higher flow rates, which indicates that this effect is associated with a lower coefficient of friction.

СсылкиReferences

1) Müller-Steinhagen, H. (2000). Heat Transfer Fouling. Localized 14.02.03: http://www.cpe.surrey.ac.uk/dptri/hms/fouling.htm.1) Müller-Steinhagen, H. (2000). Heat Transfer Fouling. Localized 02/14/03: http://www.cpe.surrey.ac.uk/dptri/hms/fouling.htm.

2) Evaluation of the principles of magnetic water treatment. American Petroleum Institute, Washington DC, 1985 (API Publication 960).2) Evaluation of the principles of magnetic water treatment. American Petroleum Institute, Washington DC, 1985 (API Publication 960).

3) Gamayunov, N.I. Enlargement of particles in water streams under the influence of crossed electric and magnetic fields. J.Appl. Chem., 57, 1984.3) Gamayunov, N.I. Enlargement of particles in water streams under the influence of crossed electric and magnetic fields. J. Appl. Chem., 57, 1984.

4) Baker, J.S., Judd, S.J. Magnetic amelioration of scale prevention. Wat. Res., 30, 1996.4) Baker, J.S., Judd, S.J. Magnetic amelioration of scale prevention. Wat. Res., 30, 1996.

5) Parsons, S.A., Wang, B.L, Judd, S.J., Stephenson. T. Magnetic treatment of calcium carbonate scale-effect of pH control. Wat. Res., 31, 1997.5) Parsons, S.A., Wang, B.L., Judd, S.J., Stephenson. T. Magnetic treatment of calcium carbonate scale-effect of pH control. Wat. Res., 31, 1997.

6) Quinn, С.J. Magnetic treatment of water prevents mineral build-up. Iron and Steel Engineer, 74, 1997.6) Quinn, C.J. Magnetic treatment of water prevents mineral build-up. Iron and Steel Engineer, 74, 1997.

7) Barrett, R.A., Parsons, S.A. The influence of magnetic fields on calcium carbonate precipitation. Wat. Res., 32, 1998.7) Barrett, R.A., Parsons, S.A. The influence of magnetic fields on calcium carbonate precipitation. Wat. Res., 32, 1998.

8) Coey, J.M. D, Cass, S. Magnetic water treatment. J.Magn. Magn. Mater., 209, 2000.8) Coey, J.M. D, Cass, S. Magnetic water treatment. J. Magn. Magn. Mater., 209, 2000.

9) Gabrielli, С., Jaouhari, R., Keddam, M. Magnetic water treatment for sacle prevention. Wat. Res., 35, 2001.9) Gabrielli, S., Jaouhari, R., Keddam, M. Magnetic water treatment for sacle prevention. Wat. Res., 35, 2001.

10) Kobe, S., Drazic, G., McGuiness, P.J., Strazisar, J. The influence of the magnetic field on the crystallization form of calcium carbonate and the tetsing os a magnetic water-treatment device. J. Magn. Magn. Mater., 236, 2001.10) Kobe, S., Drazic, G., McGuiness, P.J., Strazisar, J. The influence of the magnetic field on the crystallization form of calcium carbonate and the tetsing os a magnetic water-treatment device. J. Magn. Magn. Mater., 236, 2001.

11) Hewitt, G.F., Shires, G.L., Bott, T.R. Process heat transfer. CRC Press, Boca Raton, 1994.11) Hewitt, G.F., Shires, G.L., Bott, T.R. Process heat transfer. CRC Press, Boca Raton, 1994.

12) Hasson, D., Bramson, D. Effectiveness of magnetic water treatment in suppressing СаСО₃ scale deposition. Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 24, 1985.12) Hasson, D., Bramson, D. Effectiveness of magnetic water treatment in suppressing CaCO ₃ scale deposition. Ind. Eng. Chem. Process des. Dev. 24, 1985.

13) Bockris, J.O.M., Reddy, A.K.N. Modern electrochemistry, vol.2A, 2nd Ed., New York, Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2000.13) Bockris, J.O.M., Reddy, A.K.N. Modern electrochemistry, vol. 2A, 2nd Ed., New York, Kluwer Academic / Plenum Publishers, 2000.

Claims

1. Способ сокращения образования осадков загрязняющих веществ и/или отложений в технологическом оборудовании, содержащем текучие среды, включающий приложение электрического потенциала постоянного тока к стенке трубы или трубопровода, чтобы исключить электрическую составляющую коэффициента трения, причем приложенный электрический потенциал постоянного тока регулируют с помощью блока регулировки, который снабжают информацией об измеренных параметрах текучей среды, отличающийся тем, что приложенный потенциал постоянного тока имеет значение, равное по величине и противоположное по знаку потенциалу, естественным путем возникающему в потоке текучей среды из-за возникновения электрических зарядов на стенке трубы или трубопровода в результате взаимодействия текущей среды и материала стенки.1. A method of reducing the formation of precipitation of pollutants and / or deposits in technological equipment containing fluids, comprising applying an electric DC potential to the wall of a pipe or pipeline to exclude the electric component of the friction coefficient, and the applied electric DC potential is regulated using the adjustment unit which provide information about the measured parameters of the fluid, characterized in that the applied DC potential has The values equal in magnitude and opposite in sign of the potential naturally arising in the flow of fluid due to the occurrence of electrical charges on the wall of the pipe or pipeline by the interaction of the flowing medium and the wall material.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что блок регулировки снабжают информацией об измеренных параметрах входящего потока текучей среды в той части трубы или трубопровода, на которую действует поле постоянного тока, причем эти параметры представляют собой один или более чем один параметр, выбранный из группы, включающей среднюю скорость потока, потенциал коррозии, рН, концентрацию конкретных ионов в текучей среде, электрическую проводимость, давление и температуру.2. The method according to claim 1, characterized in that the control unit is provided with information about the measured parameters of the incoming fluid flow in that part of the pipe or pipeline, which acts on the DC field, and these parameters are one or more than one parameter selected from the group comprising the average flow rate, corrosion potential, pH, the concentration of specific ions in the fluid, electrical conductivity, pressure and temperature.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что электрический потенциал постоянного тока составляет от -5,0 до +5,0 В (по насыщенному каломельному электроду).3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electric potential of the direct current is from -5.0 to +5.0 V (saturated calomel electrode).

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что электрический потенциал постоянного тока составляет от -2,5 до +2,5 В (по насыщенному каломельному электроду).4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electric potential of the direct current is from -2.5 to +2.5 V (saturated calomel electrode).

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что электрический потенциал постоянного тока составляет от -1,0 до +1,0 В (по насыщенному каломельному электроду).5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electric potential of the direct current is from -1.0 to +1.0 V (saturated calomel electrode).

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что текучая среда представляет собой чистую жидкость в газообразном или жидком состоянии, коллоидный раствор, текучую среду, содержащую включения в форме частиц, смесь нескольких текучих сред, однофазную или многофазную текучую среду или смесь указанных текучих сред.6. The method according to claim 1, characterized in that the fluid is a clean liquid in a gaseous or liquid state, a colloidal solution, a fluid containing inclusions in the form of particles, a mixture of several fluids, a single-phase or multiphase fluid, or a mixture of these fluids wednesday

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток текучей среды имеет числа Рейнольдса в диапазоне 1-5000000.7. The method according to claim 1, characterized in that the fluid stream has Reynolds numbers in the range of 1-5000000.