PL214633B1 - Urządzenie do magnetycznej aktywacji mediów pyłowych, ciekłych i gazowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do magnetycznej aktywacji mediów pyłowych, ciekłych i gazowych, stosowane na przykład w przemyśle hutniczym, w stacjach uzdatniania wody pitnej oraz energetyce.

Znane jest z polskiego opisu patentowego nr PL 164 664 urządzenie do magnetycznej obróbki płynów posiadające bloki magnetyzujące w postaci stosów o wzdłużnie zmiennej biegunowości, stosy złożone są z płytkowych magnesów stałych, usytuowanych osiami magnetycznymi prostopadle względem osi przewodu do transportu danego medium. Bloki magnetyzujące umieszczone są równolegle wewnątrz płytkowego korpusu. Korpus wykonany jest z niemagnetycznego materiału plastycznie odkształcalnego, przykładowo polipropylenu lub aluminium. W osi symetrii między blokami magnetyzującymi, korpus ma przelotowe rowki, których dno z podstawą korpusu stanowi łącznik o małej grubości. Urządzenie posiada ponadto opaskę będącą zworą dla bloków magnetyzujących, która obwodowo dociska do przewodu korpus zgięty wzdłuż osi łączników tak, że podstawa korpusu przyjmuje kształt wieloboku otwartego, opisanego na powierzchni zewnętrznej przewodu.

Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr PL 186 233 urządzenie do aktywacji magnetycznej mediów stałych, ciekłych i gazowych, zwłaszcza pyłu węglowego i innych paliw węglowodorowych posiadające bloki magnetyzujące umieszczone szeregowo na przewodzie z przepływającym medium i rozmieszczone symetrycznie na obwodzie przewodu oraz promieniowo w stosunku do jego osi. Bloki magnetyzujące składają się z magnesów stałych o zróżnicowanych objętościowych gęstościach energii pola magnetycznego między biegunami „N i „S, tak, że wartość tej energii po stronie jednego z biegunów stanowi do 190% wartości gęstości energii pola magnetycznego bieguna przeciwnego znaku, przy czym magnesy te mogą tworzyć stosy, w których co najmniej połowę zestawu magnesów stanowią magnesy o zróżnicowanych objętościowych gęstościach energii pola magnetycznego między biegunami „N i „S. Bloki magnetyzujące połączone są z obudową wykonaną z materiałów para-, dia- lub ferromagnetycznych.

Znane jest także z polskiego opisu patentowego nr PL 189 819 urządzenie do magnetycznej modyfikacji przepływającego medium, zwłaszcza paliw, w którym stosy magnetyczne rozmieszczone są na jednej połowie obwodu rurociągu, a na drugiej połowie obwodu rurociągu umieszczona jest zwora, która wraz ze stosami magnetycznymi objęta jest nadbiegunnikiem zamykającym obwód magnetyczny.

Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr PL 177 629 urządzenie magnesujące płyny zbudowane w postaci giętkiego paska, dającego się nałożyć w sposób samoustawiający magnesy, na przewodzie lub zbiorniku, a także w ich wnętrzu. Pasek magnetyczny aktywizujący płyny posiada jednoimiennie skierowane bieguny magnesów przytwierdzone do zwory magnetycznej w postaci giętkiej taśmy z ferromagnetycznego proszku inkludowanego w elastycznym tworzywie. Pasek magnetyczny można wydłużać przyłączając zapinkami następny pasek.

Celem wynalazku było opracowanie urządzenia umożliwiającego modyfikację właściwości mediów pyłowych, ciekłych i gazowych dla poprawienia procesów technologicznych z ich wykorzystaniem.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że każdy blok magnetyzujący posiada płytkowe anizotropowe magnesy ceramiczne skierowane polaryzacją „S” do ścianki przewodu i zaopatrzony jest w płytkę ferromagnetyczną zamocowaną na jego górnej powierzchni, zaś płytki ferromagnetyczne są połączone ze sobą zworami w postaci trapezowych segmentów, przy czym suma szerokości bloków magnetyzujących stanowi 0,5 + 66 długości obwodu przewodu do transportu danego medium, a stosunek szerokości każdego bloku do jego wysokości wynosi 0,7 + 1,2, zaś szerokość bloku do jego długości wynosi 0,33 + 0,5, natomiast grubość każdej płytki ferromagnetycznej jest większa od grubości ścianki przewodu do transportu danego medium.

Urządzenie według wynalazku umożliwia uzyskanie efektu aktywacji na przykład wody i cieczy poprzez zmianę stosunku zasocjowanych i swobodnych molekuł w strukturze wody. Urządzenie pozwala także na zmianę takich parametrów, jak pH, przewodnictwa właściwego, zmianę lepkości dynamicznej oraz napięcia powierzchniowego. Ponadto wyroby budowlane wykonane z zaczynu gipsowego, zaprawy cementowej i popiołowej, z udziałem wody aktywowanej magnetycznie miały większą wytrzymałość.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie do magnetycznej aktywacji mediów pyłowych, ciekłych i gazowych w przekroju poprzecznym, a fig. 2 - schematycznie sekcje bloków magnetyzujących w widoku z boku. Urządzenie do magnetycznej aktywacji mediów pyłowych, ciekłych i gazowych przedstawione na fig. 2 posiada szereg sekcji 1 bloków magnetyzujących 2, zamocowanych symetrycznie i wzdłużnie

PL 214 633 B1 wokół obwodu przewodu 3 do transportu medium. Blok magnetyzujący 2 składa się z płytkowych anizotropowych magnesów ceramicznych 4, zestawionych w stosy i skierowane polaryzacją „S” do ścianki przewodu 3, a na swojej górnej powierzchni ma płytkę ferromagnetyczną 5 wykonaną ze stali węglowej o grubości większej od ścianki przewodu 3 do transportu medium. Płytki ferromagnetyczne 5 są połączone ze sobą zworami 6 w postaci trapezowych segmentów. Zwory 6 wykonane są z materiału ferromagnetycznego i spełniają rolę nabiegunników. Każda sekcja 1 bloków magnetyzujących 2 spięta jest na obwodzie opaską zaciskową 7 ze stali węglowej.

P r z y k ł a d 1

W przykładzie wykonania zastosowano trzy sekcje 1 bloków magnetyzujących 2 zamocowanych na przewodzie 3 do transportu medium ciekłego o średnicy 0 80 mm i grubości ścianki 4 mm. Najkorzystniejsze efekty uzyskano gdy odległość pomiędzy sekcjami 1 wynosiła co najmniej tyle ile długość sekcji 1 oraz gdy zastosowano w bloku magnetyzującym 2 anizotropowe magnesy ceramicz₃ ne o gęstości energii (BH)max 33 KJ/m³ i remanencji (Br) 400 mT.

Suma szerokości bloków magnetyzujących 2 w każdej sekcji 1 wynosiła 0,57 długości obwodu przewodu 3 do transportu danego medium. Stosunek szerokości każdego bloku 2 do jego wysokości wynosił 0,7, zaś szerokość bloku magnetyzującego 2 do jego długości wynosił 0,43.

Grubość płytek ferromagnetycznych 5 zamocowanych na stosach bloków magnetyzujących 2 wynosiła 4,2 mm. W rezultacie zastosowania przykładowego urządzenia według wynalazku uzyskano aktywowaną wodę wykazującą zwiększoną rozpuszczalność w niej Ca(OH)2, przydatnej na przykład do sporządzania spoiw cementowych.

P r z y k ł a d 2

W badaniach przeprowadzonych na przemysłowym kotle parowym typu SAACKE opalanym mazutem, na przewodach paliwowych, o średnicy 60 mm, zainstalowano aktywatory według wynalazku. Uzyskano poprawę procesu spalania, efektem czego było zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa o 6% oraz poprawa składu spalin poprzez zmniejszenie zawartości CO i ΝΟ_Χ odpowiednio o 94% i 18%.

P r z y k ł a d 3

W badaniach prowadzonych na obiekcie hutniczego pieca przepychowego, do podgrzewania kęsisk stalowych od temperatury otoczenia do temperatury walcowania urządzenia według wynalazku były zainstalowane na przewodach doprowadzających gaz ziemny do 30 płaskopłomiennych palników sklepieniowych o mocy 250 i 400 kW oraz 4 dolnych o mocy 1500 kW, a także przewodach wiodących gaz do kolektorów górnej i wyrównawczej strefy pieca. Efektem zainstalowania aktywatorów magnetycznych według wynalazku było obniżenie jednostkowego zużycia ciepła o 22%, a także w wyniku poprawy składu spalin zmniejszyły się o 0,7% straty stali spowodowane zgorzeliną.

P r z y k ł a d 4

Test przemysłowy przeprowadzony w stacji uzdatniania wody pitnej wykazał, że urządzenia według wynalazku zainstalowane na przewodach doprowadzających wodę surową do dwustopniowego filtra, odżelaziająco - odmanganiającego spowodowały zmniejszenie ilości żelaza o 0,04 mg/l oraz manganu o 0,01 mg/l to jest odpowiednio 22% i 20% od dopuszczalnej wartości normy.

P r z y k ł a d 5

Urządzenia według wynalazku testowane były na instalacji mazutowej trzech kotłów pyłowych OP - 650. W wyniku ich zastosowania oszczędność mazutu na uruchomienie bloku wynosiła co najmniej 10%.

Kocioł OP - 650 do uruchomienia potrzebuje 1 rzędu palników mazutowych, w liczbie 6 sztuk, zasilanych przewodami paliwowymi z zainstalowanymi aktywatorami magnetycznymi, a nie jak uprzednio 2 rzędów, to jest 12 sztuk palników. Gradient temperatury pary nasyconej w walczaku kotła OP - 650, ma przy 6 palnikach zasilanych mazutem z przewodów wyposażonych w aktywatory magnetyczne według wynalazku, wartość dopuszczalną określoną w instrukcji eksploatacji kotła (1,5°C/min), co świadczy o wyższej temperaturze spalania uaktywnionego mazutu. Ponadto komora paleniskowa szybciej dochodzi do, „jasnego spalania”, a także poprawie ulega skład spalin.

Claims (1)

1. Urządzenie do magnetycznej aktywacji mediów pyłowych, ciekłych i gazowych złożone z przewodu do transportu danego medium oraz zamocowanych symetrycznie i wzdłużnie wokół jego obwodu bloków

   PL 214 633 B1 magnetyzujących w postaci stosów połączonych ze sobą zworą, znamienne tym, że każdy blok magnetyzujący /2/ posiada płytkowe anizotropowe magnesy ceramiczne /4/ skierowane polaryzacją „S” do ścianki przewodu /3/ i zaopatrzony jest w płytkę ferromagnetyczną /5/ zamocowaną na jego górnej powierzchni, zaś płytki ferromagnetyczne /5/ są połączone ze sobą zworami /6/ w postaci trapezowych segmentów, przy czym suma szerokości bloków magnetyzujących /2/ stanowi 0,5 + 0,66 długości obwodu przewodu /3/ do transportu danego medium, a stosunek szerokości każdego bloku /2/ do jego wysokości wynosi 0,7 + 1,2, zaś szerokość bloku /2/ do jego długości wynosi 0,33 + 0,5, natomiast grubość każdej płytki ferromagnetycznej /5/ jest większa od grubości ścianki przewodu /3/ do transportu danego medium.

   Rysunki