УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к устройствам магнитной очистки жидкостей от ферромагнитных и механических примесей и может быть использовано в системах теплоснабжения в быту для очистки питьевой воды, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Большое содержание железа и его соединений в воде, большая жесткость воды - основные причины болезни трубопроводов - образование отложений на стенках, коррозия, накипь; в водогрейных и паровых котлах, бойлерах, теплообменниках, холодильниках, охладителях, запорной арматуре, в индивидуальных системах отопления домов, коттеджей, квартир - буквально закупоривает трубопроводы, съедает тепло, значительно увеличивая затраты на энергоресурсы, снижая эффективность передачи энергии. Ориентировочно воздействие осадка на эффективность нагревательных приборов:
Толщина осадка, мм
0,3
1,6
3,2
6,3
12,7
19,0
Убыль
4
11
18
28
60
до 90
эффективности, %
Наиболее часто применяемые методы умягчения (улучшения) воды: натрий-катионовые фильтры; реагентные методы; обратный осмос; электрохимия и т.д. достаточно дорогое удовольствие и практически не выгодны для малых объемов обработки воды.
Для умягчения используются магнитные полеградиентные активаторы - устройства для магнитной обработки жидких сред. В основе работы устройства лежит принцип временного (до нескольких суток) изменения физических свойств воды под воздействием сильного магнитного поля специальной конфигурации, создаваемого магнитной системой на основе высокоэнергетических постоянных магнитов, вмонтированных в трубопровод.
Магнитная обработка воды - существенно снижает образование накипи на стенках водонагревательных аппаратов и магистралей, инициируя процесс выпадения солей жидкости не на стенках, а в объеме воды с последующим их выносом из рабочей зоны, способствует увеличению срока службы натрий-катионовых фильтров в технологическом процессе химводоподготовки, служит для предотвращения образования и ликвидации уже образовавшейся накипи в устройствах теплоэнергетики и водоснабжения, повышения эффективности фильтрации и коагуляции суспензий с неорганическими и органическими взвесями и других технологических процессах;
Кроме этого, омагниченная вода со временем размягчает и размывает уже отложившуюся накипь, которая выносится потоком воды из трубопроводов и т.п., легко улавливается сетчатыми фильтрами-отстойниками.
Известны устройства магнитной обработки воды, в которых магнитные системы из постоянных магнитов устанавливаются в потоке жидкости и подвергаются (не будучи изолированными от потока жидкости) осаждению осадков.
8
Известно устройство омагничивания жидкости содержащее магнитную систему с основными и дополнительными постоянными магнитами, размещенными по обе стороны зазора для протекания жидкости (см. описание изобретения к патенту №2192390, МПК С02F 1/48, опубл. 07.05.2001 г.). Это устройство имеет такой же недостаток.
8
Известно устройство для магнитной обработки воды, размещенное в подающей воду трубе (корпусе) набор постоянных магнитов, размещенных в блоке корпуса, при этом магниты выполнены в виде плоских шайб, намагничены по толщине и обращены друг к другу разноименными полюсами (см. описание полезной модели по патенту №52843, МПК С02F 1/48, опубл. 27.04.2006 г.).
Известное устройство может иметь следующие существенные недостатки: при протекании жидкости могут работать не все магниты магнитного блока из-за различных скоростей потоков жидкости, омывающей магнитный блок; возникающие вследствие явлений гидравлического удара и кавитационных явлений процессы также приводят к нестабильностям скоростей и объемов жидкости, обрабатываемой магнитным полем магнитного блока устройства, что ухудшает качество обработки воды.
Задачей и техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение качества и стабильности обработки воды магнитными полями постоянных магнитов за счет устранения неравномерности скоростей потоков жидкости в устройстве.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для магнитной обработки жидкости, включающее корпус, соединенный с трубопроводами подвода и отвода жидкости, установленный внутри него магнитный блок в виде набора постоянных магнитов, заключенных в цилиндрический корпус, корпус магнитного блока установлен в корпусе устройства с кольцевым зазором и снабжен на концах остроконечными конусными наконечниками, при этом устройство снабжено конфузорно-диффузорными стабилизаторами потока жидкости, состоящими из конусного сужающегося участка в виде конфузора, цилиндрического участка сужения и расширяющегося участка в виде диффузора.
с
c
Кроме того, наименьшая длина цилиндрического участка сужения l конфузорно-диффузорного стабилизатора может быть выбрана не менее диаметра сужения d, а площади кольцевых сечений, образованных внутренними поверхностями корпуса устройства и наружными поверхностями корпуса магнитного блока равны площади цилиндрического участка сужения конфузорно-диффузорного стабилизатора.
Кроме того, объемные углы конусных наконечников магнитного блока и объемные углы диффузора и конфузора корпуса могут быть выбраны не более 60°.
Кроме того, крепление корпуса устройства с трубопроводами подвода и отвода жидкости может быть выполнено фланцевым или с помощью накидных гаек через стабилизаторы потока жидкости.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства магнитной обработки жидкости; на фиг.2 - устройство магнитной обработки жидкости, скрепленное с магистральными трубопроводами накидными гайками и муфтами; на фиг.3 и 4 - устройство магнитной обработки жидкости, скрепленное с магистральными трубопроводами с помощью фланцевых соединений.
y
c
М
К
y
y
c
с
c
М
М
y
Устройство магнитной обработки жидкости (фиг.1) включает корпус 1 и магнитный блок 2. На схеме показаны d - условный проход (диаметр) трубопровода; d - диаметр стабилизатора потока; d - диаметр магнитного блока; d - внутренний диаметр корпуса устройства; v - скорость жидкости для d; v - скорость жидкости после стабилизатора сужения; l - длина сужения выбирается равной d; l - длина магнитного блока; l≈(4÷7)d.
На фиг.2 изображены корпус 1; магнитный блок 2; конфузорно-диффузорный стабилизатор сужения 3; прокладка 4; гайка накидная 5; трубопроводы магистральные 6 подвода/отвода жидкости.
y
На фиг.3 изображены: корпус 1, магнитный блок 2, конфузорно-диффузорный стабилизатор сужения 3, прокладка 4, трубопроводы магистральные 6 подвода/отвода жидкости, стандартные фланцы 7 на диаметры условных проходов d, стяжные шпильки 8.
На фиг.4 изображены корпус 1, магнитный блок 2, фланец со стабилизатором 3, прокладка 4, трубопроводы магистральные 6 подвода/отвода жидкости, крепежные элементы 9.
y
Устройство магнитной обработки жидкости работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость подается в устройство магнитной обработки от магистрального трубопровода 6 со скоростью v.
c
Проходя через стабилизатор 3, жидкость приобретает скорость v.
Эта скорость сохраняется постоянной на всей длине магнитного блока 2 (зоны обработки жидкости магнитным полем) вплоть до попадания ее в магистральный трубопровод 6 отвода жидкости, что обеспечивает качество и эффективность ее обработки.
Устройство магнитной обработки жидкости позволяет обеспечить обработку жидкости всеми магнитами магнитного блока, снизить на 80-90% интенсивность накипеобразования, увеличить в 1,5-2 раза срок службы оборудования; отказаться от трудоемких операций чисток и значительно сократить объем ремонтно-эксплуатационных работ.