Устройство для магнитной обработки жидкостей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ /ПАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее подводящий и отводящий трубопроводы , магнитопроводы, расположенные с зазорами, катушки намагничивания, основные жидкостепроводы из немагнитного материала , расположенные в зазорах магнитопроводов , и дополнительные жидкостепроводы из немагнитного материала, установленные внутри основных жидкостепроводов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса магнитной обработки больших расходов жидкости и экономии конструкционных материалов за счет уменьшения потерь магнитного потока и оптимизации удельной площади контакта жидкости с поверхностью жидкостепроводов , основные жидкостепроводы расположены лучеобразно по отношению к подводящему трубопроводу в одной плоскости с катушками намагничивания и с магнитопроводами с образованием секций, секции расположены параллельно одна над другой, причем отношение площадей поверхностей i смачивания обрабатываемой жидкостью (О жидкостепроводов к их объему, заполняемому жидкостью, составляет не менее

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

В 03 С 1/00, С 02 F 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3555847/23-26 (22) 07. 12.82 (46) 30.07.85. Бюл. № 28 (72) В. В. Кривцов и Б. 3. Кочмарский (71) Украинский институт инженеров водного хозяйства (53) 621.928.89 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 876168, кл. В 03 С 1/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР № 944657, кл. С 02 S 1/48, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ МАГНИТНОй ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕИ, содержащее подводящий и отводящий трубопроводы, магнитопроводы, расположенные с зазорами, катушки намагничивания, основные жидкостепроводы из немагнитного материала, расположенные в зазорах магни„„Яц„„1169744 А топроводов, и дополнительные жидкостепроводы из немагнитного материала, установленные внутри основных жидкостепроводов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса магнитной обработки больших расходов жидкости и экономии конструкционных материалов за счет уменьшения потерь магнитного потока и оптимизации удельной площади контакта жидкости с поверхностью жидкостепроводов, основные жидкостепроводы расположены лучеобразно по отношению к подводящему трубопроводу в одной плоскости с катушками намагничивания и с магнитопроводами с образованием секций, секции расположены параллельно одна над другой, причем отношение площадей поверхностей смачивания обрабатываемой жидкостью жидкостепроводов к их объему, заполняемому жидкостью, составляет не менее (2-4)А

;, 10 Г.

1 169744

Изобретение относится к устройствам для магнитной обработки жидкостей и может быть использовано для интенсификации процессов флокуляции в обогащении полезных ископаемых, снижения накипеобразования в теплообменном оборудовании.

Известно устройство, включающее магнитную систему, состоящую из катушек намагничивания с сердечниками, расположенными в виде замкнутой фигуры с зазорами. и рабочие трубчатые каналы, проходящие через зазоры между сердечниками, причем сердечники выполнены в виде полос, а стенки трубчатых каналов в местах контакта с торцами сердечников повторяют форму торцов сердечников (11.

Однако в указанном устройстве имеет место сугуоо периферийный контакт обрабатываемой жидкости с поверхностью канала, что снижает эффективность процесса магнитной обработки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для магнитной обработки жидкости, включающее магнитопровод с яворами. катушки намагничивания, жидкостепроводы в виде труб из немагнитного материала, расположеншях в зазорах магнитопроводов, и дополнительные жидкостепроводы из немагпитного материала, установленные внутри основных жидкостепроводов (2) .

Недостатком известного устройства является низкая эффективность обработки больших расходов воды из-за ее магнитной активации в увели lellllhlx днам агнитных зазорах. При этом для обеспечения разветвленной площади контакта жидкости с lloBepxíoeTbIo жидкостепроводов, Ilpllxoдящейся «i3 единицу объема обрабатываемой жидкости (уделы!ая плО спадь конта кта жидкости), дополнительно расходуются дефицитные материалы, например неферромагнитная нержавеюгцая сталь, медь, латунь, а для создания заданной напряженности магнитного поля в жидкостепроводах также возрастает удельный расход меди (обмоточный провод) и стали (магнитопровод) .

Кроме того, в больших диамагнитных зазорах практически не удается избежать потерь магнитного потока, что снижает экономичность конструкции.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса магнитной обработки больших расходов жидкости и эконом и и конструкционных материалов за счет уменьшения потерь магнитного потока и оптимизации удельной площади контакта жидкости с поверхностью жидкостепроводов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем подводящий и отводящий трубопроводы, магнитопроводьк

15

25

ЗС

> во расположенные с зазорами, катушки намагничивания, основные жидкостепроводы из немагнитного материала, расположенные в зазорах магнитопроводов, и дополнительные жидкостепроводы из немагнитного материала, установленные внутри основных жидкостепроводов, основные жидкостепроводы расположены лучеобразно по отношению к подводящему трубопроводу в одной плоскости с катушками намагничивания и с магнитопроводами с образованием секции, секции расположены параллельно одна над другой, причем отношение плошадей поверхностей смачивания обрабатываемой жидкостью жидкостепроводов к их объему заполняем омх жидкостью, составляет не менее (2-4).10 М

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, продольный разргз; на фиг. 2 — - то же, вид снизу; на фиг. 3 — — расположение дополнительных жидкостепроводов: н3 фиг. 4 — — график зависимости у- и 5ф.

Устройство содержит подводя щи и трубопровод 1, основные жидкостепроводы 2 из немагнитного материала, патрубки 3, отводящий трубопровод 4, магнитопровод 5, выполненный в виде полос, катушки 6 намагничивания. Кидкостепроводы 2 имеют прямоугольную форму из сварных полос немагнитной листовой стали или же они выполнены трубчатыми в последнем случае они подвергнуты деформации по линии контакта с торцами сердечников магнитопровода TBI

Устройство работает следующим ОбраЗОЧ.

Обрабатываемая жидкость из подводящего трубопровода 1 поступает в параллель но расположенные однотипные секции, состоящие из жидкостепроводов 2, магнитопровода 5 с катушками 6 намагничивания.

В жидкостепроводах 2 жидкость подвергается обработке магнитным полем, а затем поступает в патрубки 3, которые отводят обработанную жидкость в транспортирующий трубопровод. Направление движения жидкости показано стрелками. Г1 ри Обработке жидкости в жидкостепроводе с эквивалентным внутренним диаметром, превышающим 20 мм, для повышения эффективности ооработки следует в основные жидкостепроводы ввести дополнительные жидкостепроводы из нем агнитного материала, например цилиндрические трубки (фиг. 3), с таким расчетом, чтобы отношение плогцади поверхностного контакта обрабатываемой

ll з жи,.:кости к ее объему в жидкостепроводе составляло не менее (2 — 4) 10 м .

Выбор отношения S/ V = (2 — 4)10 м, где S — плошадь контакта обрабатываемой жидкости с поверхностью жидкостепроводов; Ч вЂ” объем обрабатываемой жидкости, находяшейся в жидкостепроводе, обусловлен следующим. На экспериментальной установке проведены две серии oHI>ITQB, в которых магнитной обработке подвергалась водопроводная вода общей жесткостью 5,66,6 мг-экв/л, шелочностью 6-7 мг-экв/л. Напряженность магнитного поля в зоне обработки 10 А/м В. В первой серии опытов

5 исследовалась эффективность снижения карбонатных отложений )/. в проточном теплообменнике в зависимости от величины внутреннего диаметра цилиндрической трубки

D=3,4,9,20 и 48 мм, при протекании в которой жидкость подвергалась ма гнитной обработке (на фиг. 4 обозначениям о соответствуют результаты первой серии опытов).

Во второй серии опытов исследовалась зависимость У- от разного количества п размешенных внутри канала с D = 20 мм цилиндрических трубок, п =6,8 с d„= 5 75 мм, dl3 = 4 мм (на фиг. 4 обозначениям о соответствуют результаты второй серии опытов)

Для первой серии опытов S/V =4/D, а для второй серии S/g определяли по формуле

S/v = 4 f D+ l1 (dm+ dII!(/ (D - I1 (d „. — с! в ) ) .

Результаты зависимости 3 — S," V приведены на фиг. 4, из которой видно, что высокая эффективность магнитной обработки достигается в рабочем канале с S/Ч>(2-4)X х 10 м . С целью экономии металла дополнительных жидкостеп роводов, разм ешенных

69744 в рабочем канале, и уменьшения гидравличеcholo сопротивления, выбирается оптимаlhНос отношение S/V= (2-4) 10 м .

Как показывают опыты, эффективность обраоотки чувствительна не к форме профиля канала, в котором производится магнитная обработка жидкости, а к удельной поверхности емачивания жидкости в канале (S V) . Это свидетельствует о том, что процесс воздействия магнитного поля на 10 паки пеобразуюшие свойства воды определяется степенью развитости и структуры пограничного слоя жидкости, которые зависят, в первую очередь. от гидродинамического режима движения жидкости.

Ооработка жидкости в жидкостепроводах меньших размеров приводит к экономии металла дополнительных жидкостепроводов. меди (обмоточный провод) и стали (магнптопровод). Например, при обеспечении оптимального отношения S/V, а также

2р при соолюдении пропорциональных соотно(пепий между размерами магнитопровода и p;!OOHoãп канала в предлагаемом устройстве прп обработке жидкости 1500 м /ч со скорост(ио 1 м, с в 9 секциях каждая l10 6 труб IBTHIx раоочих каналов с внутренним диаметром 100 мм расходуется в 1,2 раза

xloHblil(. металла дополнительных жидкостепровоloB и в 1,! раза меньше стали и меди

lIo сpBBH(lilHo с обработкой такого же колич(ст(3а жидкости в известном устройстве с

Зр 6 Tpóî÷атыми каналами с внутренним диаметром 300 мм. Кроме того, в предлагаемом устройстве выше коэффициент использоваHHH (1 3 I Hill HoI о l1o1ol(I! . П РоизводитB еlb HocTb предлагаемого устройства можно увеличить путем создания HoBhlx дополнительных секH,ll И.

1169744 ю%

Составитель С. Декин

Редактор Л. Алексеенко Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

Заказ 4650/10 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, =35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4