Устройство для обработки жидкости магнитным полем

 

Изобретение относится к области устройств для магнитной обработки жидкости и может быть использовано, например, для предотвращения асфальтосмолопарафинных отложений в трубопроводах и арматуре и для обработки закачиваемой в скважины воды при нефтедобыче, а также в системах водо- и теплоснабжения для предотвращения накипеобразования и снижения коррозионной активности водных систем. Устройство содержит корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины трубопровода аксиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности и с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками. Постоянные магниты и магнитомягкие полюсные наконечники выполнены с кольцевым сечением. На оси магнитов и наконечников размещен подвижный шток из немагнитного материала, на котором с зазорами жестко закреплены магнитомягкие втулки. Немагнитный шток выполнен с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы. Технический результат состоит в возможности регулировки напряженности магнитного поля для выбора оптимального режима обработки. 2 ил.

Изобретение относится к области устройств для магнитной обработки жидкости и может быть использовано, например, для предотвращения асфальтосмолопарафинных отложений в трубопроводах и арматуре и для обработки закачиваемой в скважины воды при нефтедобыче, а также в системах водо- и теплоснабжения для предотвращения накипеобразования и снижения коррозионной активности водных систем.

Известно устройство для омагничивания жидкости, содержащее корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода радиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности, с размещенными между ними проставками из немагнитого материала и с закрепленными на внешних поверхностях постоянных магнитов магнитомягкими полюсными наконечниками. Поток обрабатываемой магнитным полем жидкости протекает в зазоре кольцевого сечения между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса-трубопровода [Патент РФ 2119459, кл. C 02 F 1/48, заявл. 20.05.97, опубл. 27.09.98 (Бюл. 27)].

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности регулировки напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что не позволяет выбрать оптимальный режим магнитной обработки жидкости. Кроме того, использование магнитомягких полюсных наконечников, закрепленных на внешней поверхности радиально намагниченных постоянных магнитов, из-за увеличения потерь магнитной энергии на рассеяние магнитного потока, ведет к снижению напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля и к снижению эффективности использования объема постоянных магнитов.

Известно также устройство для магнитной обработки жидкости, содержащее корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода аксиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности, с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками. Поток обрабатываемой магнитным полем жидкости в этом устройстве также протекает в зазоре кольцевого сечения между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса трубопровода [Классен В.И. Омагничивание водных систем. - М.: Изд-во "Химия", 1978, с. 115].

Недостатком данного устройства также является отсутствие возможности регулировки напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что не позволяет выбрать оптимальный режим магнитной обработки жидкости.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности регулировки напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля для обеспечения выбора оптимального режима магнитной обработки жидкости.

Для достижения поставленной задачи в устройстве для обработки жидкости магнитным полем, содержащем корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода аксиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности и с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками, согласно предлагаемому решению, постоянные магниты и магнитомягкие полюсные наконечники выполнены с кольцевым сечением, а на оси постоянных магнитов и полюсных наконечников размещен подвижный шток из немагнитного материала, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки, при этом намагниченный шток выполнен с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы.

Применение подвижного штока из немагнитного материала на оси кольцевых постоянных магнитов и полюсных наконечников, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки, таким образом, что при перемещении штока вдоль оси магнитной системы эти магнитомягкие втулки полностью или частично перекрывают зазор между полюсными наконечниками, а немагнитный шток выполнен с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы, позволяет при перемещениях штока изменять распределение магнитных потоков постоянных магнитов, полностью или частично шунтировать магнитный поток в кольцевом зазоре для прохождения обрабатываемой жидкости между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса-трубопровода, и, благодаря этому, изменять напряженность и градиент напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что обеспечивает выбор оптимального режима магнитной обработки жидкости. Выполнение подвижного штока с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы обеспечивает возможность фиксации напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля в этом оптимальном режиме магнитной обработки жидкости.

На фиг. 1, 2 показано устройство для магнитной обработки жидкости, содержащее корпус-трубопровод 1 из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода 1 аксиально намагниченных постоянных магнитов 2 с чередующимися направлениями намагниченности и с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками 3. Постоянные магниты 2 и полюсные наконечники 3 выполнены с кольцевым сечением, а на оси постоянных магнитов и полюсных наконечников размещен подвижный шток 4 из немагнитного материала, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки 5. При перемещении штока 4 вдоль оси магнитной системы магнитомягкие втулки 5 полностью или частично перекрывают зазор между полюсными наконечниками 3, что изменяет распределение магнитного потока постоянных магнитов 2, шунтирует магнитный поток в канале для протекающей жидкости, в кольцевом зазоре между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса-трубопровода, и, вследствие этого, изменяет напряженность и градиент напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что позволяет осуществлять выбор оптимального режима магнитной обработки жидкости. Фиксация выбранного положения немагнитного штока 4 с закрепленными на нем магнитомягкими втулками 5 на оси магнитной системы может быть осуществлена, например, с помощью навинчиваемых на торцы штифта 4 гаек 6, выполненных из немагнитного материала, а фиксация магнитной системы на оси корпуса трубопровода может быть осуществлена, например, с помощью запрессованных в полюсные наконечники 3 штифтов 7, выполненных из немагнитного материала.

Регулировку напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля осуществляют следующим образом. Свинчивают со штока 4 на нужное расстояние одну из гаек 6, правую или левую на фиг.1, после чего вдвигают шток 4 с закрепленными на нем магнитомягкими втулками 5 внутрь магнитной системы до упора торцевого полюсного наконечника 3 магнитной системы о свинченную гайку 6 и навинчивают до упора о противоположный торцевой полюсный наконечник 3 магнитной системы противоположную гайку 6 на штоке 4. Шток 4 с жестко закрепленными на нем магнитомягкими втулками 5 при этом будет зафиксирован в некотором положении на оси магнитной системы, которое может быть определено, например, показанными на фиг.1 расстояниями h₁ и h₂ от торцов штока 4 до торцов магнитной системы. Зависимость напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля от расстояний h₁ и h₂, определяющих положение штока 4 с магнитомягкими втулками 5 на оси магнитной системы, может быть дана в графическом и/или табулированном виде. Это позволяет осуществлять необходимое изменение режима магнитной обработки жидкости и выбор оптимального режима магнитной обработки.

Формула изобретения

Устройство для обработки жидкости магнитным полем, содержащее корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода аксиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности и с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками, отличающееся тем, что постоянные магниты и магнитомягкие полюсные наконечники выполнены с кольцевым сечением, а на оси постоянных магнитов и полюсных наконечников размещен подвижный шток из немагнитного материала, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки, при этом намагниченный шток выполнен с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2