SU1114629A1 - Устройство дл магнитной обработки жидкости - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ, содержашее корпус , подвод щий и отвод щий патрубки , магнитную насадку, состо щую из ферробариевых шайб, размещенных в кассетах из немагнитного материала. установленных на рассто нии одна от другой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса магнитной обработки, производительности устройства и экономии материалов , корпус и отвод щий патрубок выполнены конусообразными, кассеты выполнены в виде усеченных конусов различного диаметра с централь- . ными отверсти ми различного диаметра , ограниченными конусными поверхност ми , и расположены соосно в виде конической стопы с рабочими зазорами , которые на входе и выходе представл ют собой соответственно односторонние конфузоры и диффузоры, максимальные зазоры которых не менее § чем в 2,5 раза превышают рабочий (Л зазор между кассетами. 4 О) to со

Description

2. УСтЕЮйство по п. 1, отличающеес  тем, что кассеты снабжены тонкостенными пластинами из немагнитного материала, расположенными лучеобразно по отношению к подвод щему и отвод щему патрубкам, причем внутренние и внешние кра  кассет лежат на параллельных конических поверхност х, а отношение площади поверхности рабочих зазоров между кассетами с размещенными в них

пластинами к объему рабочих зазоров находитс  в диапазоне от 2- 10 6-10- м .

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  гидравлического сопротивлени  и сбойности течени  жидкости, оно снабжено конусообразным обтекателем , расположенным в отвод щем патрубке.

Изобретение относитс  к устройствам дл  магнитной обработки жидкостей и может быть использовано дл  снижени  накипеобразовани  в теплообменном оборудовании, снижени  образовани  твердых отложений в аппаратах и трубопроводах нефт ной и химической промышленности, интенсификации процессов флокул ции в обогащении полезных ископаемых, магнитной очистки жидкостей.

Известно устройство дл  магнитной обработки жидких и газообразных сред, включающее корпус, входной и выходной патрубки и магнитную систему , выполненную в виде набора ферритовых магнитов 1.

Недостатком устройства  вл етс  низка  эффективность магнитной обработки .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  магнитной обработки жидкости, содержащее корпус с магнитной насадкой, состо щей из ферробариевых шайб, размещенных в кассетах из диамагнитного материала, установленных на рассто нии друг от друга 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  эффективность процесса магнитной обработки жидкости вследствие резкого изменени  гидродинамики потока жидкости на входе и выходе из рабочего зазора между кассетами , что приводит к частичному разрушению образующихс  при обработке зародышей кристаллизации или флокул . Обработка больших расходов жидкости осуществл етс  путем увеличени  рабочего зазора или поперечных габаритов установки. В первом случае уменьшаетс  площадь контакта жидкости между кассетами, приход ща с  на единицу объема обрабатываемой жидкости , во втором случае имеет место увеличение турбулизации потока и сопротивлени  движению жидкости. В обоих случа х происходит снижение эффективности обработки.

Цель изобретени  - повышение эффективности магнитной обработки, производительности устройства и экономи материалов.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  магнитной обработки жидкости, содержащем корпус, подвод щий и отвод щий патрубки, магнитную насадку,состо щую из ферробариеьых шайб, размещенных в кассетах из немагнитного материала, установленных на рассто нии одна от другой , корпус и отвод щий патрубок выполнены конусообразными, кассеты выполнены в виде усеченных конусов различного диаметра с центральными отверсти ми различного диаметра, ограниченными конусными поверхност ми, и расположены соосно в виде коничес кой стопы с рабочими зазорами, которые на входе и выходе представл ют сбой соответственно односторонние конфузоры и диффузоры, максимальные зазоры которых не менее чем в 2,5 раза превьтшают рабочий зазор между кассетами .

Кассеты могут быть снабжены тонкостенными пластинами из немагнитного материала, расположенными лучеобразно по отношению к подвод щему и отвод щему патрубкам, причем внутренние и внешние кра  кассет лежат на параллельных конических поверхност х а отношение площади поверхности рабочих зазоров между кассетами с размещенными в них пластинами к объему рабочих зазоров находитс  в диапазоне 2- 102 - 6-10 м .

Кроме того, с целью уменьшени  гидравлического сопротивлени  и сбойности течени  жидкости устройство может быть снабжено конусообразным обтекателем, расположенным в отвод щем патрубке.

На фиг. 1 изображено устройство дл  магнитной обработки жидкости. продольный разрез на фиг. 2 - раз-рез А-А на фиг. 1. Устройство содержит подвод щий трубопровод 1, корпус 2 с кассетами 3 из немагнитного материала с помещенными внутри ферробариевыми шайбами 4 расположенными по кругу, отвод щий трубопровод 5. В рабочем зазоре б между кассетами , вход и выход из которого предста л ют собой соответственно односторонний конфузор 7 и диффузор 8, лучеобразно по отношению к подвод щему и отвод щему трубопроводам расположены тонкостенные пластины 9 из немагнитного материала, жестко прикреп ленные к одной из смежных кассет, например, приваренные. Дл  уменьшени  гидравлического сопротивлени  и сбойности течени  жидкости устройство снабжено конусообразным обтекателем 10. Фиксаци  кассет осуществл ет с  с помощью направл ющих реек 11, размещенных по образующей конической поверхности. Кассеты ориентированы таким образом, чтобы магнитные пол  отдельных ферробариевых шайб, размещенных в кассетах, усиливали друг друга. Максимальные зазоры L односторонних конфузоров и диффузоров не менее чем в 2,5 раза превышают рассто ние между кассетами дл  прохода жидкости (L 2,5л). Устройство работает следующим образом . Обрабатываема  жидкость из подвод щего трубопровода поступает в ра бочий зазор между кассетами, где в момент нахождени  между плоскост ми магнитов подвергаетс  воздействию не однородным магнитным полем, градиент индукции которого особенно значителе на входе и выходе из рабочего зазора . Благодар  конусообразному расположению кассет скорость потока воды по высоте стопы кассет во всех р бочих зазорах одинакова. Затем обра . ботанна  жидкость направл етс  в отвод щий трубопровод, скорость поступ лени  жидкости в который на менее чем в 2,5 раза меньше скорости жидкости перед диффузором. Благодар  конусообразно расшир ющемус  зазору между отвод щим трубопроводом и огибающей поверхностью краев кассет по направлению движени  жидкости, обеспечиваетс  одинакова  скорость поступлени  обработанной жидкости в отвод щий трубопровод. Из отвод щего трубопровода обработанна  жидкость отводитс  в транспортирующий трубопровод . Выбор отношени  S/V(Z-6) 10 м где S - площадь рабочих зазоров межд кассетами с размещенными в них плас тинами, V - объем рабочих зазоров делаетс  экспериментально. На зкспериментальной установке провод т две серии опытов, в которых магнитной обработке подвергаетс  водопроводна  вода общей жесткостью 5,6-6,6 мг/экв/л, щелочностью 6 7 мг-зкв/л. Напр женность,магнитного пол  в зоне обработки 10 А/м. В первой серии опытов исследуют эффективность снижени  карбонатных отложений Ч в проточном теплообменнике в зависимости от величины внутреннего диаметра цилиндрической трубки D 3, 4, 9, 20 и 48 мм, при протекании в которых жидкость подвергаетс  магнитной обработке. Во второй серии опытов исследуют зависимость t от разного количества размещенных внутри канала с D 20 мм цилиндрических трубок (от 1 до 4) с наружным d и внутренним dft диаметрами соответственно 8 и 7 мм, а также цилиндрических трубок п 6,8 с d 5,75 мм, dp 4 мм. Экспериментально установлено, что высока  эффективность магнитной обработки достигаетс  в рабочем канале с S/V (2-6). 10 м- . Выбор значени  L 2,5й обусловлен следующим. Исследуют зависимость f - vXv, где V - скорость течени  обрабатываемой жидкости, соответствующей максимальной эффективности, v - скорость течени  жидкости после магнитной обработки . Из результатов опытной зависимости Ч V/V видно, что при V/V 2,5 эффективность обработки возрастает в 1,1-1,3 раза. В предлагаемом устройстве условие V/V 2,5 реализуетс  при L 2,5д. При проведении опытов в трубчатом канале с D 20 мм, заполн емом тонкостенными трубками меньшего диаметра , автоматически реализуетс  рабочий канал сложного профил  (рис. 1). Как показывают опыты, эффективность обработки чувствительна не к форме профил  канала, в котором производит с  магнитна  обработка жидкости, а к удельной поверхности смачивани  жидкости в канале (S/V). Это свидетельствует о том, что процесс воздействи  магнитного пол  на накипеобразую щие свойства воды определ етс  степенью развитости и структурой пограничного сло  жидкости, которые завис т , в первую очередь, от гидродинамического режима движени  жидкости. Гидродинамический режим движени  воды как в первой, так и во второй сери х опытов одинаков и определ етс  величиной масштаба мелких турбулентных пульсаций скорости воды Э. , котора , как известно, слабо зависит от профил  канала. Снижение интенсивности перемешивани  сразу после магнитной обработки способствует стабилизации образующихс  при об t )a6oTl e зародьашей или флокул и неко- торому их росту, что обуславливает повышение эффективности обработки. Кроме того, вьтолнение входа и выхода проходного сечени  между кассетами в виде односторонних конфузоров и диффузороЕ способствует уменьшению сбойности течени  и гидравлического сопротивлени . Компоновкой устройства достигаетс  уменьшение расхода конструкционных материалов на единицу объема обрабатываемой жидкости .

Устройство дл  магнитной обработки жидкости целесообразно использовать дл  обработки больших расходов воды (свыше 10 тыс. , Его производительность можно увеличивать путем размещени  соответствующего количества кассет.без уменьшени  зффективности обработки.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус, подводящий и отводящий патрубки, магнитную насадку, состоящую из ферробариевых шайб, размещенных в кассетах из немагнитного материала, установленных на расстоянии одна от другой, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса магнитной обработки, производительности устройства и экономии материалов , корпус и отводящий патрубок выполнены конусообразными, кассеты выполнены в виде усеченных конусов различного диаметра с централь- . ными отверстиями различного диаметра, ограниченными конусными поверхностями , и расположены соосно в виде конической стопы с рабочими зазорами , которые на входе и выходе представляют собой соответственно односторонние конфузоры и диффузоры, максимальные зазоры которых не менее чем в 2,5 раза превышают рабочий зазор между кассетами.

ПОКОЯТ у у Λ у/1Λ4 kVft \

Фиг .7 >

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что кассеты снабжены тонкостенными пластинами из немагнитного материала, расположенными лучеобразно по отношению к подводящему и отводящему патрубкам, причем внутренние и внешние края кассет лежат на параллельных конических поверхностях, а отношение площади поверхности рабочих зазоров между кассетами с размещенными в них пластинами к объему рабочих зазоров находится в диапазоне от 2·10* 6-10'^г м^-1 .

3. Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения гидравлического сопротивления и сбойности течения жидкости, оно снабжено конусообразным обтекателем, расположенным в отводящем патрубке.