Устройство для магнитной обработки водных систем

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (д1) g С 02 F 1/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3740871/23-26 (22) 15.05.84 (46) 23.02.86. Бюл. 11- 7 (71) Уфимский нефтяной институт (72) Л.А.Демчук, П.Т.Фойкин, Ф.Я.Габдрахманов и Б.М.Лейберт (53) 621.187.127(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 912666, кл. С 02 F 1/48, 1978. (54)(57) 1.УСТРОйстВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ

ОБРАБОТКИ ВОДНЫХ СИСТЕМ, содержащее цилиндрический диамагнитный корпус, на внутренней поверхности которого расположены постоянные магниты сегментной формы с внешним радиусом кривизны, равным внутреннему радиусу корпуса, входной и выходной патрубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем совмещен я процессов очистки водных систем и их обработки в магнитном поле, устройство снабжено дополнительными постоянными магнитами cer ментной формы, направленными разноименными полюсами один к другому и расположенными в объеме корпуса в шахматном порядке на расстояниях, постепенно уменьшающихся по ходу движения жидкости, и ферромагнитной насадкой, выполненной из изменяющихся по длине корпуса элементов, при этом корпус с торцов orðàíè÷åû решетками.

1212970

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем> что оно снабжено дополнительными магнитами, расположеннь«ми по внешней поверхности корпуса напротив магнитов, расположенных на внутренней поверхности.

Ф

3. Устройство IIQ IIII. 1 H 2, о л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено кольцевыми диамагнитными втулками, расположенными на внешИзобретение. относится к обработке и очистке водных систем магнит— ным полем и может быть использова— но в технологических схемах подготовки водных систем при высоких давлениях, например, в нефтедобывающей,, химической, теплоэнерге тической промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства. путем совмещения процессов очистки водных систем и их обработки в магнитном поле.

На фиг.1 изображено устройство, разрез; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1 на фиг.3 — схема монтажа устройства на устье нагнетательных скважин.

Устройство содержит диамагнитный корпус 1, в котором по внутреннему и внешнему периметру и в объеме расположены сегментные магниты 2, выполненные из редкоземельных материалов. В объеме магниты размещены в шахматном порядке с постоянным убыванием расстояния по длине корпуса. Между магнитами имеется ферромагнитная насадка 3 из коррозионностойкого магнитомягкого или жесткого материала шаровидной формы с постоянным уменьшением диамепра шаров от 8 мм до 1 мм, или спиралевидная стружка крупных размеров от 10 мм до мелкой l мм по длине корпуса. Насадка ограничена с обеих концов корпуса решетками 4.

Диамагнитный корпус с магнитами и насадкой установлен кронштейном

5 на флаицевой заглушке 6 внешнего ней поверхности корпуса между манитами.

4. Устройство по п.1„ о т л и-. ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено магнитопроводяшим кожухом, а корпус с магнитами и ферромагнитной насадкой расположен внутри этого кожуха с образованием кольцевого зазора между корпусом и кожухом для прохода обрабатываемой жидкости, при этом вьгходной патрубок размещен на кожухе. у магнитопроводящего кожуха 7, который имеет патрубок с фланцем 8. Вход устройства подсоединен к водоводу

Ьланцем 9. Сегмен:ные магниты, рас5 положенные по внешнему периметру корпуса, разделены между собой коль— цевыми втулками 10 из диамагнитного материала.

Устройство работает следующим образом.

Водная система из водовода через фланец 9 поступает в корпус устройства. Протекая сквозь ферромагнитную насадку 3, железосо15 держащие механиче«кие примеси под действием трехмерного- градиента магнитно гo поля о(ажцаются и закрепляются на поверхности шаровид««ой« или струже=ной насадки 3. Очи20 щенная водная система вытекает через решетку и поступает в кольцевой зазор между диамагнитным корпусом 1 в. внешним магнитопроводящим кожухом 7. гце и подвергается обработке в магнитном поле, которое создается сегментными магнитами 2 черед:лощей«ся полярности, расположеннь«ми по внешнему периметру корпуса

1. С««ловь«е линии магнитного поля направлены нормально потоку водной системы и замыкаются на внешней магнитопроводящий кожух 7. По патрубку. с фланцем 8 водная система по— ступает дальше в водовод.

Расположение магнитов в шахматном порядке с постепенным убыванием расстояния между полюсами и одновременное уменьшение размеров фер1212970

grad В = ВОЮ

35 магнитном поле. ромагнитной насадки по длине корпуса обеспечивает изменение градиента магнитного поля по закону где  — индукция на поверхности нао садки;

3 — расстояние между элементами.

Пористость насадки также меняется по экспоненциальному закону, что обеспечивает равномерное осаждение грубодисперсных частиц в верхней зоне устройства, а частицы коллоидных размеров осаждают в нижней зоне. Поэтому при очистке водных систем с течением времени происходит выравнивание пористости насадки. При уменьшении проходного сечения осадки из устройства необходимо удалять. Очищенная водная система, подвергаясь обработке в магнитном поле, становится менее коррозионно активной вследствие изменения физико †химическ свойств, Редкоземельные магниты характеризуются наиболее высокой магнитной энергией и силой протяжения. .Поэтому применение редкоземельных магнитов обеспечивает высокую эффективность работы устройства в течение длительного времени.

Кольцевые втулки 10 из диамагнитного материала препятствуют смещению магнитной по образующей внешней поверхности корпуса 1 при создании перепада давления в установке.

Для монтажа установки на устье нагнетательной скважины используются разводящий водовод 11 от кустовой насосной станции, манифольдная задвижка 12, задвижка 13, вентиль 14 для отбора проб воды, вход5

30 ной манометр 15, устройство 1б для обработки водных систем, выходной . образцовый манометр 17, вентиль 18 отбора проб на выходе, манифольдная задвижка 19, эксплуатационная колонна 20, водовод скважины 21 и затрубная задвижка 22 (фиг. 3).

По водоводу 11 через открытую задвижку 12 водная система поступает в установку, где обеспечивается извлечение железосодержащих механических примесей и обработка водных систем, и через открытую задвижку 19 подается в скважину 2!. Образующийся осадок приводит к уменьшению проходного сечения в устройстве, в результате чего возрастает гидравлическое сопротивление. На выходном манометре )7 по сравнению с входным 15 давление возрастает„по перепаду да лен я Р, Р„ судят о необходимости регенерации насадки устройства. Для удаления осадка из устройства перекрывают задвижку 12, приоткрыв буферную задвижку 13.

Применение устройства в водоводах оборотного цикла в линии нагнетания на устье нанетательных скважин обеспечит качественную и эффективную обработку водных систем в паводковый период, и нагнетательные сквалыжны не будут отключаться в период паводка, что обеспечит необходимые темпы добычи нефти.

Существенные отличия и преимущества предлагаемой конструкции устройства для магнитной обработки водных систем по сравнению с изBec THbMH техническими решениями заключаются в получении дополнительного эффекта, который достигается путем совмещения процессов очистки водных систем и обработки их в

1212970

Составитель С . Декин

Техред О.Ващишина Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Дербак

Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 718/32 Тираж ßá5

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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