Пристрій для обробки рідини магнітним полем

Винахід відноситься до нафтовидобувної та теплоенергетичної промисловості, зокрема до наземного обладнання, і може бути використаний для уникнення парафіносолегідратоі накіпеутворень в обладнанні для транспортування рідин, крім того пристрій може знайти ефективне застосування в процесах інтенсифікації руйнування водонафтових емульсій, зменшення корозійної агресивності технологічних рідин, що застосовуються в процесах нафтовидобутку, то що. Відомий магнітний пристрій, який містить вхідний патрубок, насадок, центральне феромагнітне осереддя і магнітну систему з феромагнітних колець та кільцевих магнітів [1]. Недоліком відомого пристрою е низька пропускна здатність, неможливість застосування його для магнітної обробки висхідного потоку свердловинної рідини і низька ефективність магнітної активації рідини тому, що магнітні силові лінії не фіксуються перпендикулярно руху рідини. В основу винаходу поставлено задачу створити пристрій для обробки рідини магнітним полем, в якому збільшена перепускна здатність пристрою і підвищена ефективність магнітної обробки за рахунок фіксації неоднорідного магнітного поля перпендикулярно руху рідини. Суть винаходу полягає в тому, в пристрої для обробки рідини магнітним полем, який містить магніти і центральне осереддя з радіальними опорами, центральне осереддя виконано із діамагнітного матеріалу з поперечним перерізом у вигляді правильного багатокутника з парною кількістю сторін і встановленими попарно на протилежних гранях центрального осереддя вздовж його осі магнітами одноіменними полюсами до осереддя, причому кожна наступна пара магнітів встановлена на сусідніх гранях з поворотом відносно попередньої. Встановлення магнітів попарно одноіменними полюсами один до одного забезпечує "витискання" силових магнітних ліній з зазору між магнітами у вигляді секторів максимальної магнітної напруженності (СММН) до замикання на обсадну колону свердловини. При цьому, підвищенню ефективності магнітній обробці сприяє відсутність в даній конструкції полюсників, поглинаючих частину магнітної енергії постійних магнітів, що забезпечує практично повне виділення магнітної енергії в робочому об'ємі. Силові лінії в СММН розташовані перпендикулярно потоку обробляємої рідини, за рахунок чого і досягається максимальний ефект омагнічення, а також значно зменшується поперечний переріз пристрою тобто збільшується його пропускна здатність. Крім того, інтенсифікації процесу обробки сприяє як рух рідини в змінному магнітному полі, величина якого коливається від максимума в одному СМНН до поля протилежного знака в сусідньому СММН, так і діяння на рідину в кожну мить в поперечному перерізі неоднорідного магнітного поля. Виконання осереддя у вигляді правильної багатокутної призми з парною кількістю граней, з однієї сторони дозволяє розмістити магніти попарно на протилежних гранях і фіксованим зазором, який дорівнює товщині осереддя, а, з другої сторони дозволяє розмістити пари магнітів з поворотом відносно попередньої пари, причому кут поворота, тобто кількість граней осереддя визначається взаємними конструктивними розмірами деталей пристрою і визначається необхідністю перекриття усіма СММН, які створені парами магнітів, послідовно всього робочого перерізу пристрою по його довжині. Виконання осереддя із діамагнітного матеріалу виключає втрати магнітної енергії вздовж осі пристрою між парами магнітів. Пристрій для обробки рідини магнітним полем містить корпус 1 з центральним осереддям 2 із діамагнітного матеріалу у вигляді багатогранної призми з парною кількістю бокових граней. Вздовж осереддя 2 попарно приєднані до нього магніти 3 одноіменними полюсами до осереддя, тобто один до одного, і площинами вздовж потока, причому кожна наступна пара магнітів 3 встановлюється на сусідніх гранях осереддя 2, тобто з кутовим зміщенням (поворотом) відносно попередньої пари. Пристрій працює таким чином. Пристрій встановлюється в колоні насоснокомпресорних труб у свердловині (на малюнку умовно не показано). Обробляєма рідина проходить через порожнину корпуса 1, де підлягає обробці змінним магнітним полем ось як. Кожна пара магнітів 3 за рахунок того, що вони спрямовані одноіменними полюсами один до одного, створює свій СММН, в якому лінії магнітного поля витискаються з зазора між магнітами 2 в сторону корпуса 1 (або безпосередньо на обсадну колону безкорпусна конструкцій пристрою) до замикання на ньому. При цьому пара магнітів створює два симетричних СММН. Слідуюча пара магнітів, яка встановлена на багатогранному осереддю 2 на сусідніх гранях, тобто з поворотом на певний кут відносно попередньої пари, створює свою пару СММН, яка зміщена по осі і розвернута відносно попередньої в поперечному перерізі пристрою. Кількість пар граней осереддя 2, а значить і кількість пар магнітів 3 вибирається конструктивно з умов повного перекриття робочого поперечного перерізу пристрою СММН. Тому кожна порція рідини, проходячи через пристрій, обов'язково перетинав свій СММН; тобто підлягає максимально інтенсивній магнітній обробці. інтенсифікації процесу обробки сприяє як рух рідини в змінному магнітному полі, величина якого коливається від максимума в одному СМНН до поля протилежного знака в сусідньому СММН, так і дія на рідину 8 кожному миттьовому поперечному перерізі пристрою неоднорідного магнітного поля. Позитивний ефект від застосування пропонуємо пристрою заключається в збільшенні пропускної здатності, уникнення непродуктивних втрат магнітної енергії і інтенсифікація процесу магнітної обробки за рахунок фіксації неоднорідного магнітного поля перпендикулярно руху рідини. Попередні випробування пропонуємого пристрою показали слідуюче. Пристрій може бути використаний для омагнічення води в системах теплопостачання, що значно сповільнює утворення накипу і покращує вилучання накипу, який утворився раніше. Час роботи котлів без очищування зростає не менш ніж в 5 - 6 раз. При використанні пристрою для обеззалізнення води, його встановлюють в трубопроводі перед подачею на градірню. В цьому випадку в значній мірі інтенсифікуються аеробні процеси, що дозволяє знизити кількість заліза у воді до санітарних норм. Магнітогідродинамічна активація (МГДА), яка відбувається при в даному пристрою, води при використанні її для виготовляння розчину бетону дозволяв збільшити міцність останнього на 18 25%, витрати цементу зменшуються, а р ухомість маси збільшується. МГДА палива двигунів внутрішнього зпалювання на 30 - 40% знижує інтенсивність відкладення парафіну в топливній апаратурі, не менш ніж не 10% знижуються витрати палива, не 15 - 20% підвищується ефективність апелювання, тобто потужність двигуна. МГДА може знайти успішне використання для магнітогідродинамічної активації води при закачуванні її в пласт у системах підтримки пластового тиску, що дозволить суттєво знизити або повністю виключити кольматацію шпарового простору пласта і не менш ніж в два - три рази збільшити міжремонтний період експлуатації водонагнітальних свердловин.