RU2494048C1 - Method of fluid electromagnetic treatment and device to this end - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.SUBSTANCE: invention relates to electromagnetic treatment of fluids in apparatuses with heat transfer surfaces. Fluid is fed via pipeline and subjected to electromagnetic field effects. Electromagnetic pulse generator is switched on. Even number of inductors is connected to generator outputs, each being composed of conductor coiled around pipeline. Prior to feeding the fluid into pipeline, sampling is performed and fluid samples are subjected to electromagnetic field effects at 0.2-100 kHz to select appropriate frequency band for particular fluid. After application of electromagnetic field effects, re-sampling is carried out to correct the frequency band. Proposed device comprises electromagnetic field generator with outputs, four inductors connected to generator outputs, each being composed of conductor coiled around pipeline. In compliance with the first version, this device is equipped with extra electromagnetic pulse generator. Said four pairs of inductors are divided into two equal groups. One of said group is arranged at inlet pipeline while second one is located at outlet pipeline. Note here that one ends of both said groups are connected to appropriate outputs of initial generator while opposite ends are connected to extra generator appropriate outputs. In compliance with second version, this device is equipped with two electromagnetic pulse generators and two extra pairs of inductors. Said pairs of inductors are divided into two equal groups. One group of inductors and two extra pair of inductors are arranged at inlet pipeline while second group of inductors and second extra pair of inductors are arranged at outlet pipeline. Note here that one ends of both said groups are connected to appropriate outputs of initial generator while opposite ends are connected to extra generator appropriate outputs. One ends of two extra pairs of inductors at inlet and outlet pipelines are connected to appropriate outputs of thirst generator while their opposite ends are electrically isolated at appropriate pipelines.EFFECT: power chemicals savings, lower costs and corrosion of equipment.3 cl, 2 dwg

Description

Предложение относится к способам и устройствам для электромагнитной обработки жидкостей и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в газонефтяной промышленности, теплоэнергетике, и предназначено для электромагнитной обработки жидкостей в аппаратах с теплопередающими поверхностями.The proposal relates to methods and devices for the electromagnetic treatment of liquids and can be used in various industries, in particular in the gas and oil industry, heat power engineering, and is intended for the electromagnetic treatment of liquids in devices with heat transferring surfaces.

Известно устройство для электромагнитной обработки жидкостей (а.с. SU 1414785, МПК C02F 1/48, опубл. 07.08.88, бюл. №29), включающее высокочастотный индуктор, аксиальный с проходящим внутри него трубопроводом. Внутри трубопровода в области среднего витка индуктора и с ним в одной плоскости имеется перегородка, образующая зазор по ее периметру с внутренней стенкой трубопровода. В зоне зазора напряженность вихревой электрической компоненты поля имеет наибольшую величину.A device for the electromagnetic treatment of liquids (a.s. SU 1414785, IPC C02F 1/48, publ. 07.08.88, bull. No. 29), including a high-frequency inductor, axial with a pipe passing inside it. Inside the pipeline in the region of the middle coil of the inductor and with it in the same plane there is a partition that forms a gap along its perimeter with the inner wall of the pipeline. In the gap zone, the intensity of the vortex electric field component has the greatest magnitude.

Известное устройство применяется следующим образом.The known device is used as follows.

Индуктор подключается к высокочастотному генератору, и протекающий через индуктор ток высокой частоты создает внутри него высокочастотное поле. Подаваемая по трубопроводу жидкость протекает через зазор. После прохождения через зазор жидкость приобретает повышенную активность.The inductor is connected to a high-frequency generator, and the high-frequency current flowing through the inductor creates a high-frequency field inside it. The fluid supplied through the pipeline flows through the gap. After passing through the gap, the liquid acquires increased activity.

Недостатком данного устройства является то, что применяемое устройство является металлоемким и монтаж на трубопровод является достаточно трудоемким.The disadvantage of this device is that the device used is metal-intensive and installation on the pipeline is quite time-consuming.

Известен способ магнитной обработки жидкости, который может использоваться для опосредственного намагничивания жидкости, способ включает индуцирование жидкости в электромагнитном устройстве, (патент RU 2401809, МПК C02F 1/48, опубл. 20.10.2010, бюл. №29).A known method of magnetic processing of liquid, which can be used for direct magnetization of liquid, the method includes inducing liquid in an electromagnetic device (patent RU 2401809, IPC C02F 1/48, publ. 20.10.2010, bull. No. 29).

Недостатком данного способа является то, что требуется достаточно долгое время для получения намагниченной жидкости в емкости в статическом режиме и то, что данный способ намагничивания жидкости не может быть использован для обработки жидкостей, поступающих на оборудование с теплопередающими поверхностями, вследствие прямоточного режима эксплуатации оборудования.The disadvantage of this method is that it takes a sufficiently long time to obtain a magnetized liquid in a tank in a static mode and that this method of magnetizing a liquid cannot be used to process liquids entering equipment with heat transfer surfaces due to the direct-flow mode of operation of the equipment.

Известно электромагнитное устройство для обработки жидкости. Данное электромагнитное устройство для обработки жидкости может быть использовано для активации воды при поливе растений, в технологических процессах тяжелой и перерабатывающей промышленности (патент RU 2206516, МПК C02F 1/48, опубл. 20.06.2003).An electromagnetic fluid processing device is known. This electromagnetic device for liquid treatment can be used to activate water during plant irrigation, in technological processes of the heavy and processing industries (patent RU 2206516, IPC C02F 1/48, publ. 06/20/2003).

Недостатком данного устройства при его использовании в различных отраслях промышленности при обработке различных жидкостей является то, что для его монтажа необходимо производить остановку оборудования и его врезку в технологическую систему.The disadvantage of this device when it is used in various industries when processing various liquids is that for its installation it is necessary to stop the equipment and insert it into the technological system.

Наиболее близким является устройство для электромагнитной обработки жидкости (патент RU 18068, МПК C02F 1/48, опубл. 20.05.2001 г.). Данное устройство включает подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, охватывающий трубопровод, на который попарно смонтировано с зазорами друг относительно друга четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, один конец которого подключен к генератору электромагнитных импульсов, а второй конец электрически изолирован.The closest is a device for electromagnetic processing of liquids (patent RU 18068, IPC C02F 1/48, publ. 05.20.2001). This device includes an inductor connected to an electromagnetic pulse generator, spanning a pipeline onto which an even number of inductors are mounted in pairs with gaps relative to each other, each of which is in the form of an electrically insulated wire wrapped around a pipeline, one end of which is connected to an electromagnetic pulse generator, and the other the end is electrically isolated.

К недостаткам данного устройства можно отнести нестабильность получаемых результатов процесса электромагнитной обработки жидкостей, сравнительно небольшой охват зоны воздействия на жидкость, отсутствие контроля за параметрами эксплуатации устройства для электромагнитной обработки жидкости.The disadvantages of this device include the instability of the obtained results of the process of electromagnetic treatment of liquids, the relatively small coverage of the zone of influence on the liquid, the lack of control over the operating parameters of the device for electromagnetic treatment of liquids.

Наиболее близким является способ электромагнитной обработки жидкости, описанный в патенте RU 18068, МПК C02F 1/48, опубл. 20.05.2011 г. Способ осуществляют следующим образом.The closest is the method of electromagnetic processing of liquid, described in patent RU 18068, IPC C02F 1/48, publ. 05/20/2011, the Method is as follows.

Подают жидкость через трубопровод и включают генератор электромагнитных импульсов, к выходам которого подключено четное количество индукторов. Протекающий через индукторы ток высокой частоты создает внутри него высокочастотное поле. Подаваемая по трубопроводу жидкость протекает через четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода и которые излучают электромагнитные импульсы, воздействуя на растворенные в жидкости соли. На каждый индуктор подают электромагнитные импульсы, имеющие переменную частоту от 0,1 кГц до 30 кГц с напряженностью электрического поля от 10 вольт на метр до 30 вольт на метр, которые воздействуют на жидкость.They feed liquid through the pipeline and turn on the electromagnetic pulse generator, to the outputs of which an even number of inductors are connected. A high-frequency current flowing through inductors creates a high-frequency field inside it. The liquid supplied through the pipeline flows through an even number of inductors, each of which is made in the form of an electrically insulated wire wrapped around the pipeline and which emit electromagnetic pulses, affecting the salts dissolved in the liquid. Electromagnetic pulses are fed to each inductor having a variable frequency from 0.1 kHz to 30 kHz with an electric field strength of 10 volts per meter to 30 volts per meter, which act on the liquid.

Недостатками способа являются недостаточный охват воздействия на жидкость, небольшой диапазон вырабатываемой частоты электромагнитных импульсов, невозможность подбора оптимальной частоты вырабатываемых электромагнитных импульсов для жидкостей различной минерализации.The disadvantages of the method are insufficient coverage of the impact on the liquid, a small range of the generated frequency of electromagnetic pulses, the inability to select the optimal frequency of the generated electromagnetic pulses for liquids of different salinity.

Техническими задачами предложения являются:The technical objectives of the proposal are:

- повышение эффективности электромагнитной обработки жидкостей за счет воздействия на обрабатываемые жидкости на входе и выходе из аппарата для предотвращения образования накипи (отложения твердых осадков) на теплопередающих поверхностях, с которыми контактируют жидкости, повышение качества обрабатываемой жидкости за счет регулирования диапазона частот электромагнитных импульсов, обеспечение эффективного растворения имеющихся на теплопередающих поверхностях до использования заявленного предложения твердых осадков и микробиологических биообрастаний за счет увеличения охвата зоны электромагнитного воздействия на жидкость;- increasing the efficiency of the electromagnetic treatment of liquids due to the impact on the processed liquids at the inlet and outlet of the apparatus to prevent the formation of scale (deposits of solid precipitation) on the heat transfer surfaces that the liquids come into contact with, improving the quality of the processed fluid by regulating the frequency range of electromagnetic pulses, ensuring effective dissolving available on heat transfer surfaces before using the claimed proposal of solid precipitation and microbiolo ble biofouling by increasing the coverage area of the electromagnetic treatment of liquids;

- эффективное препятствие коррозии внутренних рабочих поверхностей;- effective corrosion prevention of internal work surfaces;

- снижение расхода реагентов на подпиточную воду, расходов на энергоресурсы, расходов, связанных с обслуживанием и эксплуатацией аппаратов с теплопередающими поверхностями, снижение трудозатрат.- reduction of reagent consumption for makeup water, energy costs, costs associated with the maintenance and operation of devices with heat transfer surfaces, reduction of labor costs.

Поставленные технические задачи решаются способом электромагнитной обработки жидкостей, включающим подачу жидкости через трубопровод, включение генератора электромагнитных импульсов, к выходам которого подключено четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода провода, воздействие на жидкость электромагнитным полем.The stated technical problems are solved by the method of electromagnetic processing of liquids, including the supply of liquid through the pipeline, the inclusion of an electromagnetic pulse generator, the outputs of which are connected to an even number of inductors, each of which is made in the form of a wire wrapped around the pipeline, exposure to the liquid by an electromagnetic field.

Новым является то, что перед подачей жидкости в трубопровод производят отбор проб, воздействуют на жидкость в диапазоне частот 0,2-100 кГц с учетом подбора диапазона частот для конкретного типа жидкостей, после электромагнитного воздействия на жидкость производят повторный отбор проб, корректируют диапазон частот.New is that before the liquid is supplied to the pipeline, samples are taken, they act on the liquid in the frequency range 0.2-100 kHz, taking into account the selection of the frequency range for a particular type of liquid, after electromagnetic exposure to the liquid, re-sampling is performed, and the frequency range is adjusted.

Поставленные технические задачи решаются устройством для электромагнитной обработки жидкости, включающим генератор электромагнитных импульсов с выходами, четыре пары индукторов с обмотками на трубопроводах, одни концы обмоток которых подключены к соответствующим выходам генератора.The stated technical problems are solved by a device for electromagnetic processing of liquids, including an electromagnetic pulse generator with outputs, four pairs of inductors with windings in the pipelines, one ends of the windings of which are connected to the corresponding outputs of the generator.

Новым является то, что устройство снабжено дополнительным генератором электромагнитных импульсов, четыре пары индукторов с обмотками разделены на две равные группы, одна из которых размещена на входном, а другая - на выходном трубопроводах, при этом одни концы обмоток обеих групп индукторов подключены к соответствующим выходам исходного генератора, а противоположные концы обмоток обеих групп индукторов - к соответствующим выходам дополнительного генератора.New is that the device is equipped with an additional generator of electromagnetic pulses, four pairs of inductors with windings are divided into two equal groups, one of which is located on the input and the other on the output pipelines, while one ends of the windings of both groups of inductors are connected to the corresponding outputs of the original generator, and the opposite ends of the windings of both groups of inductors to the corresponding outputs of the additional generator.

Поставленные технические задачи также решаются устройством для электромагнитной обработки жидкостей, включающим генератор электромагнитных импульсов с выходами, четыре пары индукторов с обмотками на трубопроводах, одни концы обмоток которых подключены к соответствующим выходам генератора.The stated technical problems are also solved by a device for electromagnetic processing of liquids, including an electromagnetic pulse generator with outputs, four pairs of inductors with windings on the pipelines, one ends of the windings of which are connected to the corresponding outputs of the generator.

Новым является то, что устройство дополнительно снабжено двумя генераторами электромагнитных импульсов и двумя дополнительными парами индукторов, пары индукторов разделены на две равные группы, одна группа индукторов и одна дополнительная пара индукторов размещены на входном, а вторая группа индукторов и вторая дополнительная пара индукторов - на выходном трубопроводах, при этом одни концы обмоток обеих групп индукторов подключены к соответствующим выходам исходного генератора, а противоположные концы обмоток обеих групп индукторов - к соответствующим выходам второго генератора, одни концы двух дополнительных пар индукторов на входном и выходном трубопроводах подключены к соответствующим выходам третьего генератора, а противоположные концы двух дополнительных пар индукторов электрически изолированы на соответствующих трубопроводах.New is that the device is additionally equipped with two electromagnetic pulse generators and two additional pairs of inductors, the pairs of inductors are divided into two equal groups, one group of inductors and one additional pair of inductors are located at the input, and the second group of inductors and the second additional pair of inductors are at the output pipelines, while one ends of the windings of both groups of inductors are connected to the corresponding outputs of the original generator, and the opposite ends of the windings of both groups of inductors - to the respective outputs of the second generator, one ends of the two additional pairs of inductors in the input and output pipelines are connected to the corresponding outputs of the third generator, and the opposite ends of the two additional pairs of inductors are electrically isolated on the corresponding pipelines.

На фиг.1 изображена схема устройства для электромагнитной обработки жидкостей по первому варианту, гдеFigure 1 shows a diagram of a device for electromagnetic treatment of liquids according to the first embodiment, where

1 - исходный генератор;1 - source generator;

2 - дополнительный генератор;2 - additional generator;

3 - входной трубопровод аппарата;3 - input pipeline of the apparatus;

4 - выходной трубопровод аппарата;4 - the outlet pipeline of the apparatus;

5 - аппарат с теплопередающей поверхностью;5 - apparatus with a heat transfer surface;

6 - общий подающий трубопровод;6 - a common supply pipe;

7 - общий обратный трубопровод;7 - a common return pipe;

8 - градирня;8 - cooling tower;

9 - задвижки;9 - latches;

g₁, g₂, g₃, g₄ - выходы генератора 1;g ₁ , g ₂ , g ₃ , g ₄ - outputs of the generator 1;

$$g_1^1$$

, $$g_2^1$$

, $$g_3^1$$

, $$g_4^1$$

- выходы дополнительного генератора 2; $$g_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$g_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- outputs of an additional generator 2;

I₁, I₂, I₃, I₄ - группа индукторов на входном трубопроводе;I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ - a group of inductors in the inlet pipe;

$$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

- группа индукторов на выходном трубопроводе; $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- a group of inductors in the outlet pipe;

а₁, а₂, а₃, а₄ - концы индукторов I₁, I₂, I₃, I₄, подсоединенные к генератору 1;a ₁ , a ₂ , a ₃ , and ₄ - the ends of the inductors I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ connected to the generator 1;

$$a_1^1$$

, $$a_2^1$$

, $$a_3^1$$

, $$a_4^1$$

- концы индукторов $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

, подсоединенные к генератору 1; $$a_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$a_2^{\mathrm{one}}$$

, $$a_3^{\mathrm{one}}$$

, $$a_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- ends of inductors $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

connected to the generator 1;

b₁, b₂, b₃, b₄ - концы индукторов I₁, I₂, I₃, I₄, подсоединенные к выходам дополнительного генератора 2;b ₁ , b ₂ , b ₃ , b ₄ - the ends of the inductors I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ connected to the outputs of the additional generator 2;

$$b_1^1$$

, $$b_2^1$$

, $$b_3^1$$

, $$b_4^1$$

- концы индукторов $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

, подсоединенные к выходам дополнительного генератора 2. $$b_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$b_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- ends of inductors $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

connected to the outputs of the additional generator 2.

На фиг.2 изображена схема с двумя дополнительными генераторами в устройстве по второму варианту, гдеFigure 2 shows a diagram with two additional generators in the device according to the second embodiment, where

1 - исходный генератор;1 - source generator;

2, 2¹ - дополнительные генераторы;2, 2 ¹ - additional generators;

3 - входной трубопровод аппарата;3 - input pipeline of the apparatus;

4 - выходной трубопровод аппарата;4 - the outlet pipeline of the apparatus;

5 - аппарат с теплопередающими поверхностями;5 - apparatus with heat transfer surfaces;

6 - общий подающий трубопровод;6 - a common supply pipe;

7 - общий обратный трубопровод;7 - a common return pipe;

8 - градирня;8 - cooling tower;

9 - задвижки;9 - latches;

g₁, g₂, g₃, g₄ - выходы генератора 1;g ₁ , g ₂ , g ₃ , g ₄ - outputs of the generator 1;

$$g_1^1$$

, $$g_2^1$$

, $$g_3^1$$

, $$g_4^1$$

- выходы дополнительного (второго) генератора 2; $$g_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$g_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- outputs of the additional (second) generator 2;

$$g_1^2$$

, $$g_2^2$$

, $$g_3^2$$

, $$g_4^2$$

- выходы дополнительного (третьего) генератора 2¹; $$g_{\mathrm{one}}^2$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^2$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^2$$

, $$g_{\mathrm{four}}^2$$

- outputs of the additional (third) generator 2 ¹ ;

I₁, I₂, I₃, I₄ - группа индукторов на входном трубопроводе;I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ - a group of inductors in the inlet pipe;

$$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

- группа индукторов на выходном трубопроводе; $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- a group of inductors in the outlet pipe;

$$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

- дополнительная пара индукторов на входном трубопроводе, где оба конца каждого индуктора подключены к выходам $$g_1^2$$

, $$g_2^2$$

дополнительного генератора 2¹; $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

- an additional pair of inductors in the inlet pipe, where both ends of each inductor are connected to the outputs $$g_{\mathrm{one}}^2$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^2$$

additional generator 2 ¹ ;

$$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

- дополнительная пара индукторов на выходном трубопроводе, где оба конца каждого индуктора подключены к выходам $$g_3^2$$

, $$g_4^2$$

дополнительного генератора 2¹; $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

- an additional pair of inductors in the outlet pipe, where both ends of each inductor are connected to the outputs $$g_{}^{}$$$${}_3^2$$

, $$g_{\mathrm{four}}^2$$

additional generator 2 ¹ ;

а₁, а₂, а₃, а₄ - концы индукторов I₁, I₂, I₃, I₄, подсоединенные к генератору 1;a ₁ , a ₂ , a ₃ , and ₄ - the ends of the inductors I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ connected to the generator 1;

$$a_1^1$$

, $$a_2^1$$

, $$a_3^1$$

, $$a_4^1$$

- концы индукторов $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

, подсоединенные к генератору 1; $$a_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$a_2^{\mathrm{one}}$$

, $$a_3^{\mathrm{one}}$$

, $$a_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- ends of inductors $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

connected to the generator 1;

b₁, b₂, b₃, b₄ - концы индукторов I₁, I₂, I₃, I₄, подсоединенные к выходам дополнительного генератора 2;b ₁ , b ₂ , b ₃ , b ₄ - the ends of the inductors I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ connected to the outputs of the additional generator 2;

$$b_1^1$$

, $$b_2^1$$

, $$b_3^1$$

, $$b_4^1$$

- концы индукторов $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

, подсоединенные к выходам дополнительного генератора 2; $$b_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$b_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- ends of inductors $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

connected to the outputs of the additional generator 2;

c₁, c₂, c₃, c₄ - концы индукторов $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

соответственно;c ₁ , c ₂ , c ₃ , c ₄ - ends of inductors $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

respectively;

$$c_1^1$$

, $$c_2^1$$

, $$c_3^1$$

, $$c_4^1$$

- противоположные концы индукторов $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

соответственно. $$c_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$c_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

- opposite ends of the inductors $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

respectively.

Механизм электромагнитного воздействия на жидкости объясняется с вступлением генерируемых частот электромагнитных излучений с собственной частотой колебательной системы обрабатываемой жидкости, что обуславливает физический безреагентный характер воздействия на жидкость. Электромагнитному воздействию могут подвергаться различные жидкости, содержащие в своем составе растворенные соли, которые при определенных условиях могут осаждаться на теплопередающих поверхностях с образованием отложений твердых осадков.The mechanism of electromagnetic action on liquids is explained by the introduction of the generated frequencies of electromagnetic radiation with the natural frequency of the oscillatory system of the processed fluid, which determines the physical, non-reactive nature of the effect on the fluid. Various liquids containing dissolved salts, which under certain conditions can be deposited on heat transfer surfaces with the formation of deposits of solid precipitation, can be exposed to electromagnetic effects.

Наиболее распространенными жидкостями, содержащими в своем составе различные растворенные соли, являются пресная вода, морская вода, пластовая вода (попутный продукт при добыче нефти). Вода находит наиболее широкое применение в газонефтяной промышленности, теплоэнергетике, металлургической промышленности. При накладывании частот электромагнитных излучений с собственной колебательной частотой воды происходит разбиение кластеров молекул воды (объемное соединение молекул воды) и перестройка структуры воды. Ионы различных солей, растворенных в воде, заключены в гидратную оболочку, при прохождении через индукторы высвобожденные из гидратной оболочки разноименно заряженные ионы солей притягиваются в объеме воды и выпадают в виде шлама (агломерация частиц в объеме), который уносится потоком воды. Важной особенностью является выпадение шлама в виде частиц арагонита (кристаллическая модификация карбоната кальция), имеющего идентичную химическую формулу, как и у кальцита. Арагонит образует игольчатые кристаллы, что обуславливает гораздо меньшую способность частиц солей к адгезии на теплопередающей поверхности, чем у частиц кальцита. Преобразованные в хрупкие кристаллы соли легко смываются с теплопередающей поверхности и уносятся потоком воды. Таким образом, центры кристаллизации формируются не на теплопередающей поверхности, а в объеме воды, что обеспечивает безнакипной режим эксплуатации различных видов оборудования с теплопередающими поверхностями. Например, поступающая пресная вода в режиме оборотного водоснабжения на теплообменный аппарат является более жесткой, чем подготовленная водопроводная вода, являющаяся источником питания для котельных агрегатов и теплообменного оборудования. Кроме того, подаваемая оборотная вода на теплообменный аппарат в условиях системы оборотного водоснабжения и подпиткой с водозабора реки, имеет различную общую минерализацию, а следовательно и различное содержание растворенных в воде солей. В соответствии с этим необходимо отметить, что предлагаемый способ и устройство для электромагнитной обработки жидкостей обеспечивают безнакипной режим эксплуатации аппаратов с теплопередающими поверхностями (далее аппараты) в течение продолжительного времени. Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает предотвращение отложений твердых осадков на теплопередающих поверхностях и разрушение уже существующих отложений твердых осадков на теплопередающих поверхностях эксплуатируемых аппаратов на объектах различных отраслей промышленности, снижение скорости коррозии, например, оборотной воды в 2-3 раза, предотвращение и разрушение уже существующих микробиологических обрастаний в аппаратах.The most common liquids containing various dissolved salts are fresh water, sea water, produced water (a by-product from oil production). Water is most widely used in the gas and oil industry, thermal power, and the metallurgical industry. When superimposing the frequencies of electromagnetic radiation with a natural vibrational frequency of water, the clusters of water molecules break down (volume connection of water molecules) and the structure of the water changes. Ions of various salts dissolved in water are enclosed in a hydration shell; when passing through inductors, oppositely charged salts of ions released from the hydration shell are attracted to the volume of water and precipitate as sludge (particle agglomeration in the volume), which is carried away by the water stream. An important feature is the precipitation of sludge in the form of particles of aragonite (crystalline modification of calcium carbonate), which has an identical chemical formula, like calcite. Aragonite forms needle crystals, which leads to a much lower ability of salt particles to adhere to a heat transfer surface than calcite particles. The salts converted into brittle crystals are easily washed off from the heat transfer surface and carried away by a stream of water. Thus, crystallization centers are formed not on the heat transfer surface, but in the volume of water, which ensures a non-scale operation of various types of equipment with heat transfer surfaces. For example, incoming fresh water in the circulating water supply mode to the heat exchanger is more rigid than the prepared tap water, which is the power source for boiler units and heat exchange equipment. In addition, the supplied circulating water to the heat exchanger under the conditions of a circulating water supply system and recharge from the water intake of the river has different general salinity and, therefore, a different content of salts dissolved in water. In accordance with this, it should be noted that the proposed method and device for the electromagnetic treatment of liquids ensure a non-scale operation of devices with heat transfer surfaces (hereinafter referred to as the devices) for a long time. Thus, the present invention provides the prevention of deposits of solid precipitation on heat transfer surfaces and the destruction of existing deposits of solid precipitation on the heat transfer surfaces of operating apparatuses at various industries, reducing the corrosion rate, for example, recycled water by 2-3 times, preventing and destroying existing microbiological fouling in the apparatus.

Способ электромагнитной обработки жидкостей осуществляют следующим образом.The method of electromagnetic treatment of liquids is as follows.

Производят отбор проб (с определением физико-химического состава, например, содержания солей) обрабатываемой жидкости. Жидкость с градирни 8 (см. фиг.1) подают по общему подающему трубопроводу 6 на аппарат с теплопередающими поверхностями 5 через входной трубопровод аппарата 3, на который наматывают индукторы, концы которых подключены к двум генераторам 1, 2, снабженным световыми индикаторами, мигание которых свидетельствует о штатной работе устройства для электромагнитной обработки жидкостей. Далее жидкость проходит через теплопередающие поверхности аппарата 5 и уже нагретая проходит через выходной трубопровод 4 аппарата, на который также намотаны индукторы, концы которых подключены к двум генераторам 1, 2. Воздействуют на обрабатываемую жидкость в диапазоне частот 0,2-100 кГц. На выходе из аппарата производят повторный отбор проб (оценивают изменение физико-химического состава). Нагретая жидкость с аппарата поступает в общий обратный трубопровод 7 и далее возвращается в градирню 8 на охлаждение.Samples are taken (with determination of the physicochemical composition, for example, salt content) of the processed fluid. The liquid from the cooling tower 8 (see Fig. 1) is fed through a common supply pipe 6 to the apparatus with heat transfer surfaces 5 through the inlet pipe of the apparatus 3, onto which the inductors are wound, the ends of which are connected to two generators 1, 2, equipped with light indicators, the blinking of which indicates the normal operation of the device for the electromagnetic treatment of liquids. Further, the liquid passes through the heat transfer surfaces of the apparatus 5 and the already heated one passes through the outlet pipe 4 of the apparatus, on which inductors are also wound, the ends of which are connected to two generators 1, 2. They act on the liquid being processed in the frequency range 0.2-100 kHz. At the exit from the apparatus, re-sampling is performed (the change in the physicochemical composition is evaluated). The heated liquid from the apparatus enters the common return pipe 7 and then returns to the cooling tower 8 for cooling.

На входном, выходном трубопроводах 3, 4 аппарата 5 с теплопередающими поверхностями попарно монтируют с зазорами друг относительно друга четное количество (четыре пары) индукторов (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

) (фиг.1). Каждый индуктор выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, оба конца которого подключены к двум генераторам. В каждой паре индукторов витки одного излучателя навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки. Генераторы 1, 2 создают электромагнитные импульсы переменной частоты. Индукторы внутри трубы формируют магнитное поле со спектром излучаемых частот в диапазоне 0,2-100 кГц и амплитуду напряжения импульсов от 200 до 700 В с учетом оптимального подбора диапазона частот для конкретного типа жидкостей (в зависимости от физико-химических параметров обрабатываемой жидкости, например, содержания солей и/или размеров частиц солей выпавших в объеме жидкости). Способ электромагнитной обработки жидкостей можно осуществлять в широком диапазоне содержания солей жесткости (от 0,001 до 30000 мг/дм³).At the input and output pipelines 3, 4 of the apparatus 5 with heat transfer surfaces, an even number (four pairs) of inductors (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) (Fig. 1). Each inductor is made in the form of an electrically insulated wire wrapped around a pipeline, both ends of which are connected to two generators. In each pair of inductors, the turns of one emitter are wound clockwise and the other counterclockwise. Generators 1, 2 create electromagnetic pulses of variable frequency. Inductors inside the tube form a magnetic field with a spectrum of emitted frequencies in the range of 0.2-100 kHz and an amplitude of the pulse voltage from 200 to 700 V, taking into account the optimal selection of the frequency range for a particular type of liquid (depending on the physicochemical parameters of the processed liquid, for example, salt content and / or particle size of salts precipitated in the liquid volume). The method of electromagnetic treatment of liquids can be carried out in a wide range of hardness salts (from 0.001 to 30000 mg / DM ³ ).

Диапазон частот корректируют в зависимости от физико-химического состава при отборе проб. Если, при прохождении жидкости через аппарат с теплопередающими поверхностями содержание солей жесткости на выходе больше, чем на входе, значит, в процессе электромагнитной обработки происходит разрушение существующей накипи на теплопередающих поверхностях и выпадение солей жесткости в объеме воды. Если, при прохождении жидкости через аппарат с теплопередающими поверхностями содержание солей жесткости на выходе равно содержанию солей жесткости на входе, значит, в процессе электромагнитной обработки происходит выпадение всех солей жесткости в объеме жидкости. При равенстве содержания солей жесткости на входе и выходе из аппарата с теплопередающими поверхностями или при большем содержании солей жесткости в жидкости на выходе, чем на входе в аппарат с теплопередающими поверхностями, корректировку диапазона частот электромагнитных импульсов не производят.The frequency range is adjusted depending on the physicochemical composition during sampling. If, during the passage of the liquid through the apparatus with heat transfer surfaces, the content of hardness salts at the outlet is greater than at the inlet, then in the process of electromagnetic processing the existing scale on the heat transfer surfaces is destroyed and hardness salts fall out in the volume of water. If, when a fluid passes through an apparatus with heat-transferring surfaces, the content of hardness salts at the outlet is equal to the content of hardness salts at the inlet, then, during electromagnetic processing, all hardness salts fall out in the fluid volume. If the content of hardness salts at the inlet and outlet of the apparatus with heat-transferring surfaces is equal, or at a higher content of hardness salts in the fluid at the exit than at the entrance to the apparatus with heat-transferring surfaces, the frequency range of electromagnetic pulses is not adjusted.

Если, при прохождении жидкости через аппарат с теплопередающими поверхностями содержание солей жесткости на выходе меньше, чем на входе, значит, происходит процесс отложений солей жесткости (твердые отложения) на теплопередающих поверхностях аппарата. В этом случае производят корректировку диапазона частот электромагнитных импульсов, вырабатываемых устройством для электромагнитной обработки жидкостей.If, when the fluid passes through the apparatus with heat transferring surfaces, the content of hardness salts at the outlet is lower than at the inlet, then there is a process of deposition of hardness salts (hard deposits) on the heat transfer surfaces of the apparatus. In this case, adjust the frequency range of the electromagnetic pulses generated by the device for the electromagnetic treatment of liquids.

Корректировку диапазона вырабатываемых частот также производят по размеру частиц солей (по гранулометрическому составу), выпавших в объеме обрабатываемой жидкости. Наиболее оптимальной частоте соответствует наименьший размер частиц, выпавших в объеме обрабатываемой воды.The adjustment of the range of the generated frequencies is also carried out according to the size of the salt particles (according to the particle size distribution) deposited in the volume of the processed liquid. The most optimal frequency corresponds to the smallest particle size deposited in the volume of treated water.

Это приводит к изменению энергетического состояния молекулы воды и созданию условий для кристаллизации растворенных солей с образованием в массе жидкости взвешенных микрокристаллов, обладающих свойством не прикипать, не прилипать, не осаждаться на дно и находиться в объеме жидкости. При помощи постоянно корректируемого диапазона частот способ обеспечивает постоянный электромагнитный резонанс, электромагнитное поле отталкивает одноименно заряженные катионы солей от поверхности трубопровода к центру массы воды, а ионы к стенкам нагрева, что способствует постепенному разрушению ранее образованных отложений твердых осадков. Оптимальное воздействие на воду также обеспечивается подобранной частотой вырабатываемых импульсов от 0,2 до 100 кГц, что отображается на наименьших среднеарифметических размерах частиц, образующихся в объеме воды после электромагнитной обработки и характеризующие качество обработки жидкостей.This leads to a change in the energy state of the water molecule and the creation of conditions for crystallization of dissolved salts with the formation in the liquid mass of suspended microcrystals with the property of not sticking, not sticking, not settling to the bottom and being in the volume of the liquid. Using a constantly adjusted frequency range, the method provides constant electromagnetic resonance, the electromagnetic field repels the salt cations of the same name from the surface of the pipeline to the center of mass of water, and the ions to the heating walls, which contributes to the gradual destruction of previously formed deposits of solid sediments. The optimal effect on water is also ensured by the selected frequency of the generated pulses from 0.2 to 100 kHz, which is displayed on the smallest arithmetic average particle sizes formed in the volume of water after electromagnetic treatment and characterizing the quality of the processing of liquids.

Применительно к предлагаемому изобретению необходимо выделить то, что в нем для увеличения зоны охвата электромагнитного воздействия на жидкость, подаваемую на аппарат (фиг.1), электромагнитному воздействию подвергается не только поступающая жидкость на аппарат, но и отводящаяся жидкость с аппарата, путем установки четырех пар индукторов (8 индукторов) I₁, I₂, I₃, I₄, $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

на входном и выходном трубопроводах аппарата (индукторы разделены на 2 равные группы, по 4 индуктора на входном и выходном трубопроводах). Два индуктора образуют одну пару индукторов.In relation to the present invention, it is necessary to highlight that in it, to increase the coverage area of the electromagnetic effect on the liquid supplied to the device (Fig. 1), not only the incoming liquid to the device, but also the discharge liquid from the device is exposed to electromagnetic influence by installing four pairs inductors (8 inductors) I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ , $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

at the inlet and outlet pipelines of the apparatus (inductors are divided into 2 equal groups, 4 inductors at the inlet and outlet pipelines). Two inductors form one pair of inductors.

Одни концы каждого индуктора (а₁, а₂, а₃, а₄) и ( $$a_1^1$$

, $$a_2^1$$

, $$a_3^1$$

, $$a_4^1$$

) подсоединены к выходам генератора 1 (g₁, g₂, g₃, g₄), а противоположные концы каждого индуктора (b₁, b₂, b₃, b₄) и ( $$b_1^1$$

, $$b_2^1$$

, $$b_3^1$$

, $$b_4^1$$

) к выходам дополнительного генератора 2 ( $$g_1^1$$

, $$g_2^1$$

, $$g_3^1$$

, $$g_4^1$$

). В каждой паре индукторов один электрически изолированный провод индуктора намотан на входном, выходном трубопроводах по часовой стрелке, а другой электрически изолированный провод индуктора на входном, выходном трубопроводах против часовой стрелки.One ends of each inductor (a ₁ , a ₂ , a ₃ , a ₄ ) and ( $$a_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$a_2^{\mathrm{one}}$$

, $$a_3^{\mathrm{one}}$$

, $$a_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) are connected to the outputs of generator 1 (g ₁ , g ₂ , g ₃ , g ₄ ), and the opposite ends of each inductor (b ₁ , b ₂ , b ₃ , b ₄ ) and ( $$b_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$b_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) to the outputs of the additional generator 2 ( $$g_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$g_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) In each pair of inductors, one electrically insulated inductor wire is wound clockwise in the input and output pipelines, and another electrically insulated inductor wire is wound counterclockwise in the input and output pipelines.

В устройстве по первому варианту с одним дополнительным генератором 2 используют 4 пары индукторов.In the device according to the first embodiment with one additional generator 2, 4 pairs of inductors are used.

В устройстве по второму варианту добавляется два дополнительных генератора и две дополнительные пары индукторов, по одной паре индукторов ( $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

) на входной 3 и паре индукторов ( $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

) на выходной 4 трубопроводы аппарата (фиг.2) с теплопередающими поверхностями 5. Одни концы (c₁, c₂, c₃, c₄) двух дополнительных пар индукторов $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

подключены к выходам ( $$g_1^2$$

, $$g_2^2$$

, $$g_3^2$$

, $$g_4^2$$

) дополнительного (третьего) генератора 2¹, противоположные концы ( $$c_1^1$$

, $$c_2^1$$

, $$c_3^1$$

, $$c_4^1$$

) двух дополнительных пар индукторов $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

электрически заизолированы на входном и выходном трубопроводах соответственно. Противоположные концы ( $$c_1^1$$

, $$c_2^1$$

) индукторов ( $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

) - на входном трубопроводе 3 и противоположные концы ( $$c_3^1$$

, $$c_4^1$$

) индукторов ( $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

) - на выходном трубопроводе 4.In the device according to the second embodiment, two additional generators and two additional pairs of inductors, one pair of inductors ( $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

) on input 3 and a pair of inductors ( $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

) to the output 4 pipelines of the apparatus (figure 2) with heat transfer surfaces 5. One ends (c ₁ , c ₂ , c ₃ , c ₄ ) of two additional pairs of inductors $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

connected to the outputs ( $$g_{\mathrm{one}}^2$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^2$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^2$$

, $$g_{\mathrm{four}}^2$$

) additional (third) generator 2 ¹ , opposite ends ( $$c_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$c_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) two additional pairs of inductors $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

, $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

electrically insulated at the inlet and outlet pipelines, respectively. Opposite ends ( $$c_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

) inductors ( $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

) - at the inlet pipe 3 and opposite ends ( $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$c_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) inductors ( $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

) - at the outlet pipe 4.

В устройстве по второму варианту с двумя дополнительными генераторами 2 и 2¹ (см. фиг.2) 6 пар индукторов. В свою очередь, количество генераторов в устройстве зависит от геометрических размеров трубопроводов, физико-химических параметров жидкостей, которая по ним протекает с учетом экономической целесообразности. Т.е. в устройстве может быть один дополнительный генератор (по первому варианту) и два дополнительных генератора (по второму варианту) для электромагнитной обработки жидкостей.In the device according to the second embodiment with two additional generators 2 and 2 ¹ (see figure 2) 6 pairs of inductors. In turn, the number of generators in the device depends on the geometric dimensions of the pipelines, physico-chemical parameters of liquids, which flows through them, taking into account economic feasibility. Those. the device may have one additional generator (according to the first embodiment) and two additional generators (according to the second embodiment) for electromagnetic treatment of liquids.

Таким образом, формируется система, состоящая из симметрично пересекающихся между собой проводов индукторов, увеличивающая охват зоны электромагнитного воздействия на жидкость.Thus, a system is formed consisting of inductor wires symmetrically intersecting each other, increasing the coverage of the zone of electromagnetic effects on the liquid.

В процессе такого комплексного воздействия на жидкость происходит более глубокое электромагнитное воздействие на жидкость, что отображается на среднеарифметических размерах частицах твердых осадков, отложенных на теплопередающих поверхностях. Преимуществом предлагаемого устройства для электромагнитной обработки жидкостей по сравнению с прототипом является увеличение охвата зоны электромагнитного воздействия на различные жидкости за счет монтажа пар индукторов на входном и выходном трубопроводах аппарата и увеличение подаваемых электромагнитных импульсов с одинаковой частотой и амплитудой каждым индуктором за счет подключения противоположного конца каждого индуктора к выходам исходного и дополнительных генераторов. Вследствие перечисленных преимуществ предлагаемое устройство для электромагнитной обработки жидкостей может предотвращать отложения твердых осадков на теплопередающих поверхностях в широком диапазоне содержания растворенных солей в жидкостях (пресная вода, морская вода, пластовая вода и т.д.), снижать в 2-3 раза скорость коррозии обрабатываемых жидкостей, предотвращать образование микробиологических обрастаний в аппаратах с теплопередающими поверхностями.In the process of such a complex effect on the liquid, a deeper electromagnetic effect on the liquid occurs, which is displayed on the arithmetic mean particle sizes of solid sediments deposited on heat transfer surfaces. The advantage of the proposed device for the electromagnetic treatment of liquids in comparison with the prototype is to increase the coverage of the zone of electromagnetic exposure to various liquids by mounting pairs of inductors on the input and output pipelines of the apparatus and to increase the supplied electromagnetic pulses with the same frequency and amplitude by each inductor by connecting the opposite end of each inductor to the outputs of the source and additional generators. Due to these advantages, the proposed device for electromagnetic treatment of liquids can prevent solid deposits on heat transfer surfaces in a wide range of dissolved salts in liquids (fresh water, sea water, produced water, etc.), reduce the corrosion rate of the processed liquids, to prevent the formation of microbiological fouling in devices with heat transfer surfaces.

В основе электромагнитного устройства заложено явление резонанса, возникающее при совпадении частоты воздействия внешней силы устройства с собственной частотой колебательной системы жидкостей, например воды. Для достижения резонанса в обрабатываемой жидкости в заявляемом изобретении может задаваться частота генерируемых электромагнитных импульсов в диапазоне частот 0,2-100 кГц.The electromagnetic device is based on the resonance phenomenon that occurs when the frequency of the external force of the device coincides with the natural frequency of the oscillatory system of liquids, such as water. To achieve resonance in the processed fluid in the claimed invention, the frequency of the generated electromagnetic pulses in the frequency range of 0.2-100 kHz can be set.

Устройство для электромагнитной обработки жидкостей работает следующим образом.A device for electromagnetic processing of liquids works as follows.

По первому варианту обрабатываемая жидкость, например, оборотная вода с градирни 8 (см. фиг.1) подается по общему подающему трубопроводу 6 на аппарат с теплопередающими поверхностями 5 через входной трубопровод аппарата 3, на который намотана одна группа индукторов, концы которых подключены к двум генераторам 1, 2, снабженным световыми индикаторами, мигание которых свидетельствует о штатной работе устройства для электромагнитной обработки жидкостей. Далее вода проходит через теплопередающие поверхности аппарата 5 и уже нагретая проходит через выходной трубопровод 4 аппарата, на который также намотана вторая группа индукторов, концы которых подключены к двум генераторам 1, 2. Нагретая оборотная вода с аппарата поступает в общий обратный трубопровод 7 и далее возвращается в градирню 8 на охлаждение.According to the first embodiment, the liquid to be treated, for example, circulating water from the cooling tower 8 (see Fig. 1) is supplied through a common supply pipe 6 to the apparatus with heat transfer surfaces 5 through the inlet pipe of the apparatus 3, on which one group of inductors is wound, the ends of which are connected to two generators 1, 2, equipped with light indicators, the flashing of which indicates the normal operation of the device for the electromagnetic treatment of liquids. Next, the water passes through the heat transfer surfaces of the apparatus 5 and the already heated one passes through the outlet pipe 4 of the apparatus, onto which a second group of inductors are also wound, the ends of which are connected to two generators 1, 2. The heated circulating water from the apparatus enters the common return conduit 7 and then returns to cooling tower 8 for cooling.

На входном, выходном трубопроводах 3, 4 аппарата 5 с теплопередающими поверхностями попарно монтируются с зазорами друг относительно друга четыре пары индукторов I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

) (фиг.1), по 2 пары (4 индуктора) на каждый трубопровод, которые образуют 2 группы индукторов. Каждый индуктор выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода. В каждой паре индукторов витки одного излучателя навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки. Генераторы 1, 2 создают электромагнитные импульсы переменной частоты. Индукторы внутри трубы формируют магнитное поле со спектром излучаемых частот в диапазоне 0,2-100 кГц.Four pairs of inductors I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and in pairs are mounted in pairs at the inlet and outlet pipelines 3, 4 of the apparatus 5 with heat transfer surfaces in pairs $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) (Fig. 1), 2 pairs (4 inductors) for each pipeline, which form 2 groups of inductors. Each inductor is made in the form of an electrically insulated wire wrapped around a pipeline. In each pair of inductors, the turns of one emitter are wound clockwise and the other counterclockwise. Generators 1, 2 create electromagnetic pulses of variable frequency. Inductors inside the pipe form a magnetic field with a spectrum of emitted frequencies in the range of 0.2-100 kHz.

При помощи постоянно корректируемого диапазона частот устройство обеспечивает постоянный электромагнитный резонанс, электромагнитное поле отталкивает одноименно заряженные катионы от внутренней поверхности труб 3, 4 к центру массы воды, а анионы к стенкам нагрева, что способствует постепенному разрушению ранее образованных отложений твердых осадков.Using a constantly adjusted frequency range, the device provides constant electromagnetic resonance, the electromagnetic field repels the cations of the same name from the inner surface of pipes 3, 4 to the center of mass of water, and the anions to the heating walls, which contributes to the gradual destruction of previously formed deposits of solid sediments.

Согласно первого варианта на двух (входном и выходном) трубопроводах смонтировано четыре пары (две группы, в каждой одинаковое количество индукторов) (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

) индукторов (фиг.1), каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода. Одни концы (а₁, а₂, а₃, а₄) и ( $$a_1^1$$

, $$a_2^1$$

, $$a_3^1$$

, $$a_4^1$$

) индукторов с обмотками (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

соответственно) подключены к выходам (g₁, g₂, g₃, g₄) исходного генератора 1, противоположные концы (b₁, b₂, b₃, b₄) и ( $$b_1^1$$

, $$b_2^1$$

, $$b_3^1$$

, $$b_4^1$$

) индукторов (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

соответственно) подключены к выходам ( $$g_1^1$$

, $$g_2^1$$

, $$g_3^1$$

, $$g_4^1$$

) дополнительного генератора 2.According to the first option, four pairs are mounted on two (inlet and outlet) pipelines (two groups, each having the same number of inductors) (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) inductors (figure 1), each of which is made in the form of an electrically insulated wire wrapped around a pipeline. Some ends (a ₁ , a ₂ , a ₃ , a ₄ ) and ( $$a_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$a_2^{\mathrm{one}}$$

, $$a_3^{\mathrm{one}}$$

, $$a_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) Inductors with windings (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

respectively) are connected to the outputs (g ₁ , g ₂ , g ₃ , g ₄ ) of the original generator 1, the opposite ends (b ₁ , b ₂ , b ₃ , b ₄ ) and ( $$b_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$b_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) inductors (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

respectively) connected to the outputs ( $$g_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$g_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) additional generator 2.

Согласно второго варианта на двух (входном и выходном) трубопроводах смонтировано четыре пары (две группы, в каждой одинаковое количество индукторов) (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

) индукторов (фиг.2) и две дополнительные пары индукторов ( $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

) - на входном трубопроводе 3, ( $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

) - на выходном трубопроводе 4. Концы (а₁, а₂, а₃, а₄) и ( $$a_1^1$$

, $$a_2^1$$

, $$a_3^1$$

, $$a_4^1$$

) индукторов с обмотками (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

соответственно) подключены к выходам (g₁, g₂, g₃, g₄) исходного генератора 1, противоположные концы (b₁, b₂, b₃, b₄) и ( $$b_1^1$$

, $$b_2^1$$

, $$b_3^1$$

, $$b_4^1$$

) индукторов (I₁, I₂, I₃, I₄ и $$I_1^1$$

, $$I_2^1$$

, $$I_3^1$$

, $$I_4^1$$

соответственно) подключены к выходам ( $$g_1^1$$

, $$g_2^1$$

, $$g_3^1$$

, $$g_4^1$$

) дополнительного генератора 2. Одни концы (с₁, с₂) одной дополнительной пары индукторов ( $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

) на входном трубопроводе 3 подсоединены к выходам ( $$g_1^2$$

, $$g_2^2$$

) дополнительного (третьего) генератора 2¹. Одни концы (с₃, с₄) второй дополнительной пары индукторов ( $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

) на выходном трубопроводе 4 подсоединены к выходам ( $$g_3^2$$

, $$g_4^2$$

) дополнительного (третьего) генератора 2¹. Противоположные концы ( $$c_1^1$$

, $$c_2^1$$

) и ( $$c_3^1$$

, $$c_4^1$$

) двух дополнительных пар индукторов ( $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

) и ( $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

) заизолированы на входном и выходном трубопроводах соответственно.According to the second option, four pairs are mounted on two (inlet and outlet) pipelines (two groups, each having the same number of inductors) (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) inductors (figure 2) and two additional pairs of inductors ( $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

) - at the inlet pipe 3, ( $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

) - at the outlet pipe 4. Ends (а ₁ , а ₂ , а ₃ , а ₄ ) and ( $$a_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$a_2^{\mathrm{one}}$$

, $$a_3^{\mathrm{one}}$$

, $$a_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) Inductors with windings (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

respectively) are connected to the outputs (g ₁ , g ₂ , g ₃ , g ₄ ) of the original generator 1, the opposite ends (b ₁ , b ₂ , b ₃ , b ₄ ) and ( $$b_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="b"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">b</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$b_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) inductors (I ₁ , I ₂ , I ₃ , I ₄ and $$I_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $$I_2^{\mathrm{one}}$$

, $$I_3^{\mathrm{one}}$$

, $$I_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

respectively) connected to the outputs ( $$g_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$g_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) of an additional generator 2. One ends (s ₁ , s ₂ ) of one additional pair of inductors ( $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

) at the inlet pipe 3 are connected to the outputs ( $$g_{\mathrm{one}}^2$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_2^2$$

) additional (third) generator 2 ¹ . One ends (s ₃ , s ₄ ) of the second additional pair of inductors ( $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

) on the output pipe 4 are connected to the outputs ( $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="g"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">g</figure-callout>}}_3^2$$

, $$g_{\mathrm{four}}^2$$

) additional (third) generator 2 ¹ . Opposite ends ( $$c_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

) and ( $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$c_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) two additional pairs of inductors ( $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

) and ( $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

) insulated at the inlet and outlet pipelines, respectively.

Таким образом, на входном и выходном трубопроводах аппарата с теплопередающими поверхностями монтируется одинаковое количество индукторов, причем оба конца каждого индуктора подключены к двум генераторам 1 и 2 (по первому варианту). По второму варианту на входном и выходном трубопроводах теплообменного аппарата также монтируется одинаковое количество индукторов, причем противоположные концы ( $$c_1^1$$

, $$c_2^1$$

) и ( $$c_3^1$$

, $$c_4^1$$

) двух дополнительных индукторов ( $$I_1^2$$

, $$I_2^2$$

) и ( $$I_3^2$$

, $$I_4^2$$

) заизолированы на входном и выходном трубопроводах соответственно.Thus, the same number of inductors are mounted on the inlet and outlet pipelines of the apparatus with heat transfer surfaces, and both ends of each inductor are connected to two generators 1 and 2 (according to the first embodiment). According to the second option, the same number of inductors are also mounted on the inlet and outlet pipelines of the heat exchanger, with the opposite ends ( $$c_{\mathrm{one}}^{\mathrm{one}}$$

, $${\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_2^{\mathrm{one}}$$

) and ( $${\mathrm{<figure-callout\; id="3"\; label="c"\; filenames="00000096.png"\; state="\{\{state\}\}">c</figure-callout>}}_3^{\mathrm{one}}$$

, $$c_{\mathrm{four}}^{\mathrm{one}}$$

) two additional inductors ( $$I_{\mathrm{one}}^2$$

, $$I_2^2$$

) and ( $$I_3^2$$

, $$I_{\mathrm{four}}^2$$

) insulated at the inlet and outlet pipelines, respectively.

В каждой паре индукторов витки одного индуктора навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки. На каждый индуктор подаются асинхронно чередующиеся электромагнитные импульсы, имеющие частоту в диапазоне вырабатываемых частот от 0,2-100 кГц и амплитуду напряжения импульсов от 200 до 700 В с учетом оптимального подбора диапазона частот для конкретного типа жидкостей (в зависимости от физико-химических параметров обрабатываемых жидкостей, например, содержание солей в жидкости).In each pair of inductors, the turns of one inductor are wound clockwise, and the other counterclockwise. Asynchronously alternating electromagnetic pulses are fed to each inductor, having a frequency in the range of generated frequencies from 0.2-100 kHz and an amplitude of the voltage of pulses from 200 to 700 V, taking into account the optimal selection of the frequency range for a particular type of liquid (depending on the physicochemical parameters of the processed liquids, for example, the salt content in a liquid).

Необходимо отметить, что под термином "индуктор" понимаются провода излучателей электромагнитных импульсов намотанных на трубопровод, оба конца которых подключены к выходам генераторов.It should be noted that the term "inductor" refers to the wires of the emitters of electromagnetic pulses wound around the pipeline, both ends of which are connected to the outputs of the generators.

Примеры практического применения.Examples of practical application.

1. На объекте газоперерабатывающего завода управления «Татнефтегазпереработка» параллельно эксплуатируются 13 аналогичных теплообменных аппаратов, на одном из которых (№12), площадью теплообмена 800 м² установили устройство для электромагнитной обработки жидкостей (с двумя генераторами). На все эти теплообменные аппараты пресную воду подают из одной подающей общей трубы и сбрасывают в одну обратную трубу, перерабатываемый газ подается на охлаждение в данную группу теплообменных аппаратов одинаковой температуры. Перед установкой устройства для электромагнитной обработки жидкостей произвели осмотр внутренних теплопередающих поверхностей теплообменного аппарата. В ходе осмотра зафиксировали наличие отложений твердых осадков и микробиологических обрастаний на рабочих поверхностях теплообменного аппарата. Перед подачей произведен отбор пробы воды, содержание солей составляло 226,5 мг/дм³.1. At the facility of the Tatneftegazpererabotka gas processing plant, 13 similar heat exchangers are operated in parallel, one of which (No. 12), with a heat exchange area of 800 m ² , has a device for electromagnetic processing of liquids (with two generators). All these heat exchangers are supplied with fresh water from one common supply pipe and discharged into one return pipe, the processed gas is fed to the given group of heat exchangers of the same temperature for cooling. Before installing the device for the electromagnetic treatment of liquids, the internal heat transfer surfaces of the heat exchanger were inspected. During the inspection, the presence of deposits of solid sediments and microbiological fouling on the working surfaces of the heat exchanger was recorded. Before feeding, a water sample was taken, the salt content was 226.5 mg / dm ³ .

Произвели воздействие на обрабатываемую воду электромагнитным полем подобранной частотой. На выходе из теплообменника произвели повторный отбор проб воды, содержание солей составило 234 мг/дм³, это значит, что на начальном этапе электромагнитного воздействия происходит выпадение солей жесткости в объеме воды и разрушение уже существующих твердых отложений внутри трубного пучка. Корректировку не производим. Далее в процессе проведения электромагнитной обработки воды производились отборы проб воды на входе и выходе из теплообменного аппарата на физико-химический анализ. Результаты физико-химических анализов отобранных проб воды показал, что содержание солей жесткости на входе и выходе из теплообменного аппарата равны. Значит, процесс разрушения твердых отложений на теплопередающей поверхности закончился, и все соли жесткости выпадают в объеме воды. Корректировку также не производим. Через три месяца после установки устройства для электромагнитной обработки жидкостей произвели остановку теплообменного аппарата, затем теплообменный аппарат открыли и осмотрели на наличие отложений на теплопередающих поверхностях. В ходе проведения осмотра теплопередающих поверхностей теплообменного аппарата зафиксировали следующие результаты:They made an impact on the treated water with an electromagnetic field of a selected frequency. At the outlet of the heat exchanger, water was re-sampled, the salt content was 234 mg / dm ³ , which means that at the initial stage of electromagnetic exposure, hardness salts drop out in the water volume and the existing solid deposits inside the tube bundle are destroyed. We do not make corrections. Further, in the process of conducting electromagnetic water treatment, water samples were taken at the inlet and outlet of the heat exchanger for physicochemical analysis. The results of physico-chemical analyzes of the selected water samples showed that the content of hardness salts at the inlet and outlet of the heat exchanger is equal. This means that the process of destruction of solid deposits on the heat transfer surface is over, and all hardness salts fall in the volume of water. We also do not make corrections. Three months after the installation of the device for the electromagnetic treatment of liquids, the heat exchanger was stopped, then the heat exchanger was opened and inspected for deposits on the heat transfer surfaces. During the inspection of the heat transfer surfaces of the heat exchanger, the following results were recorded:

1. При вскрытии теплообменного аппарата установлено, что твердые отложения твердых осадков и микробиологические обрастания на теплопередающих поверхностях отсутствуют (ранее образованные отложения разрушены).1. When opening the heat exchanger, it was found that there are no solid deposits of solid sediments and microbiological fouling on heat transfer surfaces (previously formed deposits are destroyed).

2. Контуры трубок ровные, прохождение шомполов через трубки свободное. Визуально не установлены следы видимой коррозии.2. The contours of the tubes are even, the passage of ramrods through the tubes is free. Visually no evidence of visible corrosion.

3. Ранее зафиксированные на внутренней поверхности крышки биологические обрастания разрушены.3. Biological fouling previously fixed on the inner surface of the lid is destroyed.

Еще через три месяца (шесть месяцев после установки устройства для электромагнитной обработки жидкостей) произвели повторную остановку теплообменного аппарата и открытие теплообменного аппарата. В результате повторного осмотра внутренних и теплопередающих поверхностей зафиксировали аналогичные результаты первого вскрытия, произведенные после трех месяцев эксплуатации теплообменного аппарата, в режиме электромагнитной обработки подаваемой пресной воды.Three months later (six months after the installation of the device for electromagnetic treatment of liquids), the heat exchanger was stopped again and the heat exchanger was opened. As a result of the repeated inspection of the internal and heat transfer surfaces, the same results of the first opening were recorded, produced after three months of operation of the heat exchanger, in the electromagnetic treatment mode of the fresh water supplied.

Периодически производили замеры температур воды на входе и выходе из теплообменного аппарата. Замеры производили в течение семи месяцев до установки и пяти после установки устройства. Анализ перепадов температур воды на входе и выходе из теплообменного аппарата до и после установки устройства для электромагнитной обработки показал, что перепад температур воды после установки устройства электромагнитной обработки жидкостей увеличился.Periodically measured water temperatures at the inlet and outlet of the heat exchanger. Measurements were made within seven months before installation and five after installation of the device. Analysis of water temperature differences at the inlet and outlet of the heat exchanger before and after the installation of the device for electromagnetic treatment showed that the temperature difference of the water after installing the device for electromagnetic processing of liquids increased.

Необходимо отметить, что после того, как был осуществлен монтаж устройства для электромагнитной обработки жидкостей на теплообменном аппарате №12 (на подающей и обратной трубе), теплообменный аппарат №12 ни разу не промывался вследствие очевидного улучшения теплообмена между водой и охлаждаемым газом. Остальные теплообменные аппараты последовательно расположенные по ходу подаваемой оборотной воды №1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13 эксплуатируются в режиме осуществления периодических промывок трубных пучков. Два раза в месяц в период с апреля по октябрь месяцы производят промывку теплообменных аппаратов. В оставшиеся месяцы производят чистку трубных пучков теплообменных аппаратов один раз в месяц, поочередно останавливая работу одного из теплообменных аппаратов. Таким образом, при эксплуатации производственного объекта с группой аппаратов с теплопередающими поверхностями возможно исключить остановки аппаратов.It should be noted that after the installation of the device for the electromagnetic treatment of liquids on the heat exchanger No. 12 (on the supply and return pipes) was carried out, the heat exchanger No. 12 was never washed out due to the obvious improvement in heat transfer between water and the gas being cooled. The rest of the heat exchangers sequentially located along the supplied circulating water No. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13 are operated in the mode of periodic washing of tube bundles. Twice a month, from April to October, the heat exchangers are flushed. In the remaining months, the tube bundles of the heat exchangers are cleaned once a month, alternately stopping the operation of one of the heat exchangers. Thus, when operating a production facility with a group of devices with heat-transferring surfaces, it is possible to exclude device stops.

2. Устройство для электромагнитной обработки жидкостей эксплуатировалось для нейтрализации отложений солей, и было установлено на трубопровод, по которому транспортируется пластовая вода (попутный продукт при добыче нефти). До воздействия был произведен отбор проб с определением гранулометрического состава (размера частиц солей, выпавших в объеме обрабатываемой жидкости). Воздействие на пластовую воду производилось в диапазоне вырабатываемых частот 4-20 кГц. Результаты физико-химических параметров обрабатываемой жидкости и размеров частиц, выпадающих в объеме обрабатываемой жидкости, а также повторных проб представлены в таблице 1.2. The device for the electromagnetic treatment of liquids was used to neutralize salt deposits, and was installed on the pipeline through which produced water is transported (by-product during oil production). Before exposure, sampling was performed to determine the particle size distribution (particle size of salts precipitated in the volume of the processed liquid). The impact on produced water was carried out in the range of generated frequencies 4-20 kHz. The results of the physico-chemical parameters of the treated fluid and the particle size falling out in the volume of the treated fluid, as well as repeated samples are presented in table 1.

Из представленных в таблице 1 результатов по содержанию солей видно, что режим обработки пластовой воды в диапазоне частот 4-20 кГц не обеспечивает оптимальных параметров по разнице содержания солей на выходе и входе в устройство (содержание солей жесткости в обрабатываемой жидкости на выходе из теплообменного аппарата меньше чем на входе (-1)). Поэтому после повторного отбора проб была произведена корректировка диапазона вырабатываемых частот в большую сторону. При воздействии на пластовую воду в диапазоне вырабатываемых частот 50-100 кГц обеспечивается необходимый показатель по разнице содержания солей в обрабатываемой воде на выходе и входе в устройство для электромагнитной обработки жидкостей (содержание солей жесткости в обрабатываемой жидкости на выходе из теплообменного аппарата больше чем на входе (+4)). При данном режиме обработки пластовой воды зафиксированы наименьшие размеры частиц 0,008 мкм, выпадающие в объеме обрабатываемой жидкости. Поэтому этот диапазон вырабатываемых частот (50-100 кГц) выбран в качестве оптимального режима эксплуатации устройства для электромагнитной обработки жидкостей.From the salt content results presented in Table 1, it can be seen that the mode of treatment of produced water in the frequency range 4–20 kHz does not provide optimal parameters for the difference in the salt content at the outlet and entrance to the device (the content of hardness salts in the processed liquid at the outlet of the heat exchanger is less than at the input (-1)). Therefore, after repeated sampling, the range of frequencies generated was adjusted upward. When exposed to produced water in the range of generated frequencies of 50-100 kHz, the necessary indicator is provided for the difference in the salt content in the treated water at the outlet and entrance to the device for electromagnetic treatment of liquids (the content of hardness salts in the processed liquid at the outlet of the heat exchanger is greater than at the inlet ( +4)). In this mode of formation water treatment, the smallest particle sizes of 0.008 μm are recorded, which fall out in the volume of the treated liquid. Therefore, this range of generated frequencies (50-100 kHz) is selected as the optimal operating mode of the device for electromagnetic processing of liquids.

3. Устройство для электромагнитной обработки жидкостей было установлено на один из теплообменных аппаратов газоперерабатывающего завода управления «Татнефтегазпереработка». Воздействие на пресную воду производилось в диапазоне вырабатываемых частот 50-100 кГц. До воздействия и после производились отборы проб обрабатываемой жидкости. После установки устройства для электромагнитной обработки жидкостей производилась корректировка диапазона вырабатываемых частот по разнице содержания солей жесткости в обрабатываемой жидкости на выходе и входе в теплообменный аппарат, а также по гранулометрическому составу (размеру частиц солей, выпавших частиц солей в объеме обрабатываемой жидкости). Результаты физико-химических параметров обрабатываемой жидкости и размеров частиц, выпадающих в объеме обрабатываемой жидкости, представлены в таблице 2.3. A device for the electromagnetic treatment of liquids was installed on one of the heat exchangers of the Tatneftegazpererabotka gas processing plant. The impact on fresh water was carried out in the range of generated frequencies of 50-100 kHz. Before exposure and after sampling of the processed fluid. After installing the device for the electromagnetic treatment of liquids, the range of frequencies generated was adjusted according to the difference in the content of hardness salts in the treated liquid at the outlet and entrance to the heat exchanger, as well as according to the particle size distribution (the size of salt particles, precipitated salt particles in the volume of the processed liquid). The results of the physico-chemical parameters of the processed fluid and the particle size falling out in the volume of the processed fluid are presented in table 2.

Из представленных в таблице 2 результатов по содержанию солей видно, что режим обработки пластовой воды в диапазоне частот 50-100 кГц не обеспечивает оптимальных параметров по разнице содержания солей на выходе и входе в устройство (содержание солей жесткости в обрабатываемой жидкости на выходе из теплообменного аппарата равно содержанию солей жесткости в обрабатываемой жидкости на входе в теплообменный аппарат (0)). Поэтому была произведена корректировка диапазона вырабатываемых частот в меньшую сторону. При воздействии на пресную воду в диапазоне вырабатываемых частот 0,2-4 кГц обеспечивается необходимый показатель по разнице содержания солей в обрабатываемой воде на выходе и входе в устройство для электромагнитной обработки жидкостей (содержание солей жесткости в обрабатываемой жидкости на выходе из теплообменного аппарата больше чем на входе (+0,3)). При данном режиме обработки пластовой воды зафиксированы наименьшие размеры частиц (0,005 мкм), выпадающих в объеме обрабатываемой жидкости. Поэтому этот диапазон вырабатываемых частот (0,2-4 кГц) выбран в качестве оптимального режима эксплуатации устройства для электромагнитной обработки жидкостей.From the salt content results presented in Table 2, it can be seen that the mode of treatment of produced water in the frequency range of 50-100 kHz does not provide optimal parameters for the difference in salt content at the outlet and entrance to the device (the content of hardness salts in the processed liquid at the outlet of the heat exchanger is the content of hardness salts in the processed fluid at the inlet to the heat exchanger (0)). Therefore, an adjustment was made to the range of frequencies generated in a smaller direction. When exposed to fresh water in the range of generated frequencies of 0.2-4 kHz, the necessary indicator is provided for the difference in the salt content in the treated water at the outlet and entrance to the device for electromagnetic treatment of liquids (the content of hardness salts in the treated liquid at the outlet of the heat exchanger is more than input (+0.3)). In this mode of treatment of produced water, the smallest particle sizes (0.005 μm) falling in the volume of the treated liquid are recorded. Therefore, this range of generated frequencies (0.2-4 kHz) is selected as the optimal operating mode of the device for the electromagnetic treatment of liquids.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность эксплуатации оборудования с теплопередающими поверхностями, предотвращать процесс отложений твердых осадков на теплопередающих поверхностях, предотвращать микробиологические обрастания и разрушать уже существующие, снижать скорость коррозии контактирующих с жидкостями теплопередающих поверхностей в режиме подачи жидкостей на аппараты в широком диапазоне содержания солей в жидкости.The present invention improves the efficiency of operation of equipment with heat transfer surfaces, prevents the process of deposits of solid precipitation on heat transfer surfaces, prevents microbiological fouling and destroys existing ones, reduces the corrosion rate of heat transfer surfaces in contact with liquids in the mode of supplying liquids to devices in a wide range of salts in the liquid.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения достигается за счет экономии затрат на энергоресурсы, затрат на химические реагенты, затрат на подпитку системы оборотного водоснабжения, затрат, связанных с остановкой теплообменного аппарата для удаления отложений твердых осадков в трубных пучках, трудозатрат на чистку теплопередающих поверхностей, а также снижения коррозии оборудования, затрат, связанных с приобретением новых аппаратов с теплопередающими поверхностями взамен вышедших из строя в связи с образованием отложений твердых осадков на теплопередающих поверхностях и забиванием сечения для прохода жидкостей.The technical and economic efficiency of the invention is achieved by saving energy costs, chemical reagents, recharge water recycling system costs, costs associated with stopping the heat exchanger to remove solid sediment deposits in tube bundles, labor costs for cleaning heat transfer surfaces, and reduce equipment corrosion, costs associated with the acquisition of new devices with heat transfer surfaces instead of failing due to the formation of tlozheny solids precipitation on the heat transfer surfaces and clogging section for the passage of liquids.

Claims (3)

1. Способ электромагнитной обработки жидкостей, включающий подачу жидкости через трубопровод, включение генератора электромагнитных импульсов, к выходам которого подключено четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода провода, воздействие на жидкость электромагнитным полем, отличающийся тем, что перед подачей жидкости в трубопровод производят отбор проб, воздействуют на жидкость в диапазоне частот 0,2-100 кГц с учетом подбора диапазона частот для конкретного типа жидкостей, после электромагнитного воздействия на жидкость производят повторный отбор проб, корректируют диапазон частот.1. The method of electromagnetic treatment of liquids, including the supply of fluid through the pipeline, the inclusion of an electromagnetic pulse generator, the outputs of which are connected an even number of inductors, each of which is made in the form of a wire wrapped around the pipeline, exposure to the fluid by an electromagnetic field, characterized in that before the fluid is supplied samples are taken into the pipeline, they act on the liquid in the frequency range 0.2-100 kHz, taking into account the selection of the frequency range for a particular type of liquid, after omagnitnogo impact on the fluid is re-sampling, adjusting the frequency range. 2. Устройство для электромагнитной обработки жидкостей, включающее генератор электромагнитных импульсов с выходами, четыре пары индукторов с обмотками на трубопроводах, одни концы обмоток которых подключены к соответствующим выходам генератора, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительным генератором электромагнитных импульсов, четыре пары индукторов с обмотками разделены на две равные группы, одна из которых размещена на входном, а вторая - на выходном трубопроводах, при этом одни концы обмоток обеих групп индукторов подключены к соответствующим выходам исходного генератора, а противоположные концы обмоток обеих групп индукторов - к соответствующим выходам дополнительного генератора.2. A device for electromagnetic processing of liquids, including an electromagnetic pulse generator with outputs, four pairs of inductors with windings in the pipelines, one ends of the windings of which are connected to the corresponding outputs of the generator, characterized in that the device is equipped with an additional electromagnetic pulse generator, four pairs of inductors with windings are divided into two equal groups, one of which is located on the inlet and the second on the outlet pipelines, while one ends of the windings of both groups of inductors under lyucheny to respective outputs of the source oscillator, and the opposite ends of the windings of both inductors groups - corresponding to the additional generator output. 3. Устройство для электромагнитной обработки жидкостей, включающее генератор электромагнитных импульсов с выходами, четыре пары индукторов с обмотками на трубопроводах, одни концы обмоток которых подключены к соответствующим выходам генератора, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено двумя генераторами электромагнитных импульсов и двумя дополнительными парами индукторов, пары индукторов разделены на две равные группы, одна группа индукторов и одна дополнительная пара индукторов размещены на входном, а вторая группа индукторов и вторая дополнительная пара индукторов - на выходном трубопроводах, при этом одни концы обмоток обеих групп индукторов подключены к соответствующим выходам исходного генератора, а противоположные концы обмоток обеих групп индукторов - к соответствующим выходам второго генератора, одни концы двух дополнительных пар индукторов на входном и выходном трубопроводах подключены к соответствующим выходам третьего генератора, а противоположные концы двух дополнительных пар индукторов электрически изолированы на соответствующих трубопроводах. 3. A device for electromagnetic processing of liquids, including an electromagnetic pulse generator with outputs, four pairs of inductors with windings in the pipelines, one ends of the windings of which are connected to the corresponding outputs of the generator, characterized in that the device is additionally equipped with two electromagnetic pulse generators and two additional pairs of inductors, pairs of inductors are divided into two equal groups, one group of inductors and one additional pair of inductors are placed at the input, and the second group inductors and a second additional pair of inductors - at the output pipelines, while one ends of the windings of both groups of inductors are connected to the corresponding outputs of the original generator, and the opposite ends of the windings of both groups of inductors are connected to the corresponding outputs of the second generator, one ends of two additional pairs of inductors at the input and output pipelines are connected to the corresponding outputs of the third generator, and the opposite ends of two additional pairs of inductors are electrically isolated on the corresponding pipelines.

Images