Способ магнитной обработки воды

 

СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ перед поступлением в теплообменный аппарат, заключающийся в пропубканйи потока через рабочий канал магнитного при наложении на него поперечного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повьпиения эффективности магнитной обработки, воду обрабатывают в рабочем канале при следующем соотношении 10 м- 2 .10 м-iS/V 4 6 где S - площадь поверхйости смачивания обрабатываемой воды в рабочем канале; V - объем обрабатываемой жидкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1(5П С 02 Г 1/48

Щ0Ц Д ц ц!

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИЯ

@ ЛЫОТЫА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3569583/23-26 (22) 23.03.83 (46). 07. 07.84. Бюл. Р 25 (72) В.З. Кочмарский и Ь.В. Кривцов (71) украинский ордена Дружбы наро« дов институт инженеров водного хо эяйства (53) 621. 187. 127(088.8) (56) 1. Патент Бельгии Р 460560, кл В Ol Р, 1945 54)(57) СПОСОБ ИА1 НИТНОЙ ОБРАБОТКИ

ВОДЫ перед поступлением в теплообменный аппарат, заключающийся в лропускании потока череэ рабочий канал магнитного аппарата при наложении на него поперечного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности маг- нитной обработки, воду обрабатывают в рабочем канале при следующем соотношении

2 ° 10 м ЪВ/V g 6 ., 102 где S - площадь поверхности смачивания обрабатываемой воды в рабочем канале;

V — объем обрабатываемой жидкости

1101421

Изобретение относится к теплоэнергетиКе, химической технологии и может использоваться преимущественно для снижения накипеобраэования в теплообменном оборудований, а также для интенсификации процессов флокуляции в обогащении полезных ископаемых и улучшения процесса магнитного фильтрования железосодержащих примесей.

Способ магнитной обработки воды широко применяется для снижения низкотемпературного отложения солей в теплосетях, системах охлаждения и для улучшения флокуляционных характеристик пульп.

Известен способ магнитной обра-. ботки воды, включающий наложение поперечного магнитного поля на поток воды в каналах различной формы перед его дальнейшим технологическим использованием (1). 20

Известный способ наиболее эффективен при обработке малых расходов воды, однако при обработке больших расходов (1000 м /ч и более) его эффективность незначительная. Это обусловлено тем, что при магнитной обработке воды в ней образуются зародыши кристаллизации солей жесткос. ти в количестве достаточном, чтобы уменьшить отложение солей на по30 верхности теплообмена. Хонцентрация зародышей зависит от степени развитости поверхности рабочего канала магнитного аппарата, омываемого водой. Начиная с некоторого ее значения концентрация зародышей

35 резко, падает, снижая эффективность способа. При увеличении производительности магнитных аппаратов увеличивают эквивалентный диаметр рабочего канала, снижая таким образом величи- 40 ну омываемой поверхности и одновременно эффективность способа.

Бель изобретения - повышение эффективности магнитной обработки воды.

Укаэанная цель достигается тем, 45 что согласно способу магнитной обработки воды перед ее поступлением в теплообменный аппарат, заключающемуся в пропускании потока через рабочий канал магнитного аппарата при на-50 ложении на него поперечного магнитного поля, воду обрабатывают в рабочем канале при следующем соотношении

2. 102 м-1(В/Ч а 6 102 где S - -площадь поверхности смачива-. ния обрабатываемой воды в рабочем канале;

Ч вЂ” объем обрабатываемой жидкости

Выбор Соотношения 2"10 м kS/Ч 4

6 6 10 м основывается на опытных 60 данных. Проведены две серии опытов, в которых магнитной обработке подвергают воду общей жесткостью 5,66,6 мг экв/л, щелочностью 6

7 мг экв/л. Напряженность магнитного 65 поля в зоне обработки составляет

10 A/м. Одинаковые гидродинамические условия обеспечивают стабилизацией величины мелких турбулентных пульсаций скорости воды Л» (2-4) 10 м в рабочем канале, определяемых по фор"",, :)) где с1 — эквивалентный диаметр рабочего канала магнитного аппарата (d=4 (S/V) );

R < - число Рейнольдса потока воды в рабочем канале магнитного аппарата (Rz= Vd / 1 ), Ч вЂ” среднерасходная скорость; (М - кинематическая вязкость, В зависимости от величины пульсации, скорости и давления в .жидкости оказывают активное гидродинамическое воздействие на образующиеся при магнитной обработке зародыши кристаллизации и определяют гидродинамический режим противонакипной магнитной обработки воды.

В первой серии опытбв исследуют эффективность снижения карбонатных отложений в проточном теплообменнике

s зависимости от величины, внутреннего диаметра цилиндрической трубки (D = 3, 4, 9, 20 и 48 мм) при протекании в обработке, во второй серии зависимость М от разного количества п размещенных внутри канала с D =

20 мм цилиндрических трубок и 6,8 с н = 5,75 мм, de = 4 мм.

Для первой серии опытов S/V

4)В, а для второй сериИ S/V определяют по формуле

S/V = 4 (В+п(с1 н+ da))/(D п(д „d>j )

Высокая эффективность магнитной обработки достигается в рабочем канале c S/V ) (2-6)г м- . С целью экономии металла дополнительных жидкостепроводов, размещенных в рабочем кана-ле и уменьшения гидравлического соп- . ротивлений оптимальное отношение

S/V принято равным от 2 ° 10г до

6 ° 10 м (.

Применение способа заключается в использовании при магнитной обработке рабочих каналов с 2 10г м -«S/V 6-10г м ". Эта величина рассматривается как один из основных конструктивных критериев магнитных аппаратов.

В зависимости от производительности магнитного аппарата определяют площадь поперечного сечения рабочЕго канала F (трубчатого, кольцеобразного, прямоугольного или других конфигурации) . Затем, используя соотношение

РоДс F о= (2 6) 10г м" которое справедливо для случая параллельных образующих поверхностей смачивания в рабочем канале (/ =

1101421

Составитель Л.Вузмакова

Техред Л. Коцубняк Корректор О. Билак

Редактор Н.Рогулич

Заказ 4716/13 Тираж 867 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 у„+ у„, где р„- омываемый водой периметр поверхности поперечного сечения собственно рабочего канала магнитного йййарйта; р — омываемый водой периметр поперечйого сечения дополнительно размещенной поверх ностИ в рабочем канале магнитного аппарата; k >j 0,92 — среднее значеяие коэффициента перекрытия площади живого сечения рабочего канала по-, верхностью -(пластинами, трубками 10 и другими) толщиной не более 1 мм для условия S/V=(2-6) 10 м»";

k=1 - s отсутствии дополнительной поверхности) определяют уЕ 4 Fg (2-6)х 10 м, В случае, если р у„ то необходимо разместить в рабочем канале дополнительную поверхность с у - Я - „. После этого магнитный аппарат эксплуатируют в известном режиме. Если у у„, то в рабочем 20 канале размещение дополнительной поверхности не производится.

При разработке аппаратов их конструируют таким образом, чтобы соотношение $ /V рабочего канала аппарата лежало в указанных пределах.

Этого можно добиться, например, с

У помощью решеток, выполненных из тон- костенных пластин, чтобы их продольная ось совпадала с осью рабочего канала магнитного аппарата. .II р и м е р. Для пропуска заданного расхода воды из конструктивных и технологических соображений определено сечение рабочего канала прямо-З5 угольной Формы площадью 0,03 м . и сторонами 0,3 и 0,1 м. Периметр у =

=p p3 2 )p .= 6 м, à p„ = 0,8 м, т.е. у ы pc, ††. . р„ = 5,2 м.Необходимого Р . можно до(=тичь, например, размещением в прямоугольном живом сечении рабочего канала параллельно меньшей стороне 26 равномерно расположенных тонкостенных пластин (толщиной менее 1 мм) длиной в профиле поперечного сечения рабочего канала по 0,1 м каждая, при этом получаемое отношение S/V и 2 10 м ".

Способ магнитной обработки воды осуществляется в магнитных аппаратах различной производительности. В отечественной промьпапенности наиболее эффективными являются магнитные аппараты типа АЗТМ или ПМУ, для которых

S/V 2 .10 м, т.е. соответствует оптимальному соотношению. Однако расход обрабатываемой воды в этих аппаратах не превышает 25 м /ч. При более же высоких расходах, как правило, увеличивается и рабочий зазор для прохода жидкости, что влечет уменьшение отношения S/V. Магнитные аппараты, рассчитанные на более высокую производительность,оказываются менее эффективными.

Таким образом, благодаря дополнительной поверхности (тонкостенных трубок, пластин и т.д.), с целью увеличения S/V до 2.10 м 1 в рабочем канале аппарата, эффективность обработки возрастает более чем в 2-3 раза.