Спосіб реструктуризації та очистки рідини

Спосіб реструктуризації та очистки рідини, що полягає в обробці середовища спрямованими ультразвуковим потоком у субрезонансних режимах і додатково знакозмінним магнітним полем, який відрізняється тим, що забезпечують широкочастотне навантаження середовища, для чого хвилеводи-випромінювачі генератора ультразвукового потоку і магнітні елементи блока знакозмінного магнітного поля настроюють на власну частоту коливань конкретної домішки у рідині, комбінацією ЗОВНІШНІХ різночастотних навантажень в середовищі створюють внутрішні енергетичні джерела, кавітаційні пузирі і магнітну Ларморову прецесію коливань орбіти атомних електронів середовища навколо певного напрямку магнітного поля та забезпечують фізичну трансформацію низькочастотних коливань ЗОВНІШНІХ енергетичних джерел до високочастотних коливань внутрішніх енергетичних джерел середовища Винахід відноситься до нафтогазовидобувної промисловості і може використовуватись у житлово - комунальній сфері та у інших галузях, де необхідна очистка рідинних середовищ від забруднюючих домішок Забезпечує поліпшення фізико механічних властивостей рідини руйнуванням міжмолекулярних зв'язків ДОМІШОК, ЯКІ забруднюють рідину, за рахунок трансформації частоти коливань ЗОВНІШНІХ низькочастотних енергетичних джерел до високочастотних коливань внутрішніх енергетичних джерел, у якості яких використані кавітаційні пухирці і магнітна Ларморова прецесія коливань орбіти атомних електронів середовища навколо певного напрямку магнітного поля його направляють в усереднену ємність Магніторезонансний вплив здійснюють у звуковому діапазоні частот за допомогою випромінювання 1520мВт Магніто-акустичне резонансне випромінювання здійснюється один раз у добу в плині 50бОхв Відомий спосіб трудомісткий, тому що рідина перед очищенням проходить шлях по трубопроводі, що згинається, це приводить до утворення турбулентних потоків і швидкість руху різних шарів рідини різна, що викликає нерівномірну гальвано коагуляцію по всьому обсязі рідини Спосіб активації рідини і пристрій для його реалізації [Заявка РФ №2160716 кл C02F1/48] Спосіб активації рідини полягає в тому, що на рідину впливають силовими полями В якості силових полів використовують обертове магнітне поле і наведене в композитному наповнювачі, обробленому електромагнітним випромінюванням Джерела силових полів виконані у виді генератора обертового магнітного поля, у корпусі з діелектричного матеріалу в який СПІВВІСНО розташована склянка з якорем На поверхні корпуса розташовані ПОСТІЙНІ магніти у виді спирали, покриті шаром композитного наповнювача, обробленого електромагнітним випромінюванням Змійовик по якому проходить рідина розміщений в середовищі композитного наповнювача, обробленого електромагнітним ви Відомий спосіб очищення промислових стічних вод [Заявка РФ №2161137, кл C02F1/48], що включає гальвано коагуляцію і поділи твердої і рідкої фаз Перед гальвано коагуляцією проводять попереднє очищення стічних вод в усередненій ємності, в якій направляють в осад після гальвано коагуляції, суміш що утворилася піддають магнітоакустичному резонансному впливу Гальвано коагуляцію, попередньо очищеної рідкої фази, здійснюють послідовно в два етапи, причому на першому етапі гальвано пара утворена з часток коксу і заліза, а на другому з часток коксу й алюмінію Після відділення очищених стічних вод від осаду о (О 60971 промінюванням Недоліком даного способу і пристрою є те, що, ПОСТІЙНІ магніти розташовані у виді спирали на поверхні корпуса без можливості зміни відстані між ними, для того щоб пик коливальної хвилі при ЗМІНІ швидкості потоку приходився на визначений полюс магніту, що веде до недостатньої підготовки й очищення води, а також до неповного відділення уже наявних відкладень на трубі по який протікає рідина Спосіб зниження концентрації емульгованих у воді нафтопродуктів [Заявка РФ №2047566, кл C02F1/36] Спосіб заснований на ультразвуковій кавітації з частотою 8-500кГц і інтенсивністю 2Вт/см Зниження концентрації нафтопродуктів у воді відбувається за рахунок їхнього розкладання по двоокисі вуглецю і води Для зниження змісту що залишилися емульгованих нафтопродуктів у рідині викликають кавітацію за допомогою ультразвукових коливань частотою 8-500кГц і інтенсивністю 2Вт/см2 Фізична сутність пропонованого способу полягає в "дожиганні" цих вуглеводнів, що знаходяться поблизу пульсуючих кавітаційних порожнин, що забезпечує в них режим низькотемпературної плазми (Ютис °С і 10тис атм) до кінцевих речовин процесу горіння, двоокису вуглецю і води Таким чином, забезпечується зниження концентрації нафтопродуктів у водяних системах, що пройшли кавітаційну обробку Недоліком даного способу є те, що зазначена частота ультразвуку очищає воду від емульгованих у ній нафтопродуктів, а важко розчинні механічні і ХІМІЧНІ ДОМІШКИ залишаються після очищення води У якості прототипу обрано спосіб підготовки й очистки рідини (Заявка UA №48863, кп C02F1/36), який полягає в обробці середовища спільними потоками механічною, електромагнітною й ультразвуковою енергією ЗОВНІШНІХ джерел у резонансних режимах, текуче середовище піддають, наприклад, спочатку ультразвуковому впливу, що викликає кавітацію по всьому обсягу рідини, потім обробці знакозмінним магнітним полем і на завершальному етапі для збору механічних домішок текуче середовище проходить, наприклад, через систему гідроциклонів Ультразвукове поле забезпечує умову резонансу між частотою зовнішнього кавітаційного джерела і міжмолекулярними зв'язками оброблюваного середовища так, що одержують вуглеводневі ланцюжки меншої довжини Це призводить до розриву електромагнітних зв'язків МІЖ молекулами рідини, що очищається, і механічними домішками При обробці знакозмінним магнітним полем змінюють структуру рідини, що приводить до перерозподілу ЩІЛЬНОСТІ електронних хмар ІОНІВ Знакозмінне магнітне поле викликає Ларморову прецесію, за допомогою якої розділяють домішки рідини, що очищається, і орієнтують їх поблизу різнополярних полюсів магнітів Це приводить до поділу домішок різних ХІМІЧНИХ сполук і об'єднанню їх у більш великі гранули, що полегшує їхній подальше виведення з рідини, що очищається Система гідроциклонів під дією гравітаційних сил і сил ваги закручує у вихор великі гранули механічних домішок і виводить їх з рідини, що очищається Недоліком даного способу є відсутність щирокочастотного навантаження середовища, те, що генератор ультразвукового потоку і магнітні елементи блоку знакозмінного магнітного поля не передбачають одночасного навантаження середовища коливаннями з частотами, які відповідають власній частоті коливань конкретної домішки у рідині, відсутність використання внутрішніх джерел енергії середовища, яке оброблюється, відсутність трансформації частоти коливань 4 зовнішнього ультразвукового джерела 2,2 10 Гц до значень коливань міжмолекулярних зв'язків сере10 11 довища 10 -10 Гц, відсутність підтримки автоколивального режиму схлопування кавітаційних пухирців і Ларморової прецесії коливань орбіти атомних електронів середовища навколо певного напрямку магнітного поля, сукупністю дії ультразвукового потоку і знакозмінного магнітного поля В основу винаходу покладено мету реструктуризації та очищення рідини, наприклад, для закачування її в продуктивні нафтові горизонти, або використанні холодоагенту в теплообмінних апаратах Це дозволить використовувати технічну воду з мінімальною КІЛЬКІСТЮ ДОМІШОК, зробити воду більш м'якою, видалити старі відкладення домішок з внутрішньої поверхні стінок трубопроводу і закачувати у продуктивні нафтові горизонти екологічно безпечну воду А при використанні в теплообмінних апаратах усувати і запобігати утворенню шару накипу, який погіршує теплопередачу і потребує додаткових енергетичних витрат на підтримання сталої теплопередачі Так, наприклад, при відсутності накипу на внутрішніх поверхнях трубок теплообмінника Т2-50 СГ від широкої фракції легких вуглеводнів з температурою 403К води з температурою ЗОЗК передається 102711,91 ккал/год Наявність 2мм накипу зменшує КІЛЬКІСТЬ теплоти, яка передається через трубку до 25829,64ккал/год Втрати теплоти складають 76882,27ккал/год При використанні способу магнітно-ультразвукової реструктуризації та очистки, запобігання утворенню 2мм шару накипу на внутрішніх поверхнях теплообмінника Т2-50 приводить до економії 114027,75грн/рік Поставлена мета реалізована таким чином у способі реструктуризації та очистки рідини, що полягає в обробці середовища спрямованими ультразвуковим потоком від багаточастотного генератора акустичних коливань і знакозмінним магнітним полем від блоку знакозмінного магнітного поля Цим забезпечують широко частотне навантаження середовища, для чого кожний з хвилеводіввипромінювачів генератора ультразвукового потоку настроюють на власну частоту коливань конкретної домішки, які забруднюють рідину Конкретна робоча частота хвилеводу-випромінювача визначається товщиною п'єзокерамічних пластин, и регулювання і підстроювання виконують автоматично завдяки блоку електроніки Одночасно з озвучуванням потоку рідини спосіб передбачає також омагнічування води Кожний магнітний елемент блоку знакозмінного магнітного поля настроюють на власну частоту коливань конкретної домішки у рідині РІЗНІ напруженість, потік, індукція магнітного поля забезпечують змінними геометричними розмірами кожного магнітного елементу 60971 Покращення властивостей намагніченої води донію і магнію Лужна вода ХІМІЧНО руйнує старі відсягнута руйнуванням водневих зв'язків і зміною кладення на стінках труб, і їхні компоненти не розструктури рідини ВІДПОВІДНО ДО теореми Лармора чиняються у воді, а у вигляді шламу і шматків вімагнітне поле, завдяки силі Лоренца, викликає докремлюється від стінок Магнітна обробка води прецесію орбіти ІОНІВ домішок навколо напрямку прискорює коагуляцію зважених сумішей, змочуполя У результаті додаткового обертання ІОНІВ В вання водою твердих поверхонь, адсорбцію повемагнітному полі виникає магнітний момент систерхнево - активних речовин, процеси кристалізації й ми Молекули з розірваними водневими зв'язками розчинення Після озвучування і омагнічування заповнюють порожнечі, обумовлюючи тим самим вода змінює свої біологічні властивості Комплексбільш щільне упакування молекул води При нана обробка змінює структуру розчинених у воді кладенні знакозмінного магнітного поля на воду солей Самі ці "солі жорсткості" у воді залишаютьелектрони з двох пар спарених електронів кисню ся, але кристали їх різко змінюють форму і у новорозпарюються При цьому молекули води збуджуму вигляді вже не утворюють накипу Вода стає ються і зв'язуються з іонами водню у воді У ресуттєво пом'якшеною На старих трубопроводах зультаті виникають комплекси з водневим зв'яздія обробки приводить до очищення труб від кар+ ком Утворення комплексів (НгО Н) веде до змібонатів ни фізико-хімічних властивостей намагніченої воУ способі, який пропонується, забезпечують ди Зв'язування ІОНІВ ВОДНЮ З ВОДЯНОГО розчину солей у комплекси зменшує електропровідність, приводить до зростання рН, в'язкості і поверхневого натягу розчину Гідратація ІОНІВ розчинених солей зміниться унаслідок відштовхування катіонів від утворених комплексів, що приводить до ЗМІНІ теплоти гідратації ІОНІВ Таким чином, вода, багаторазово перетинаючи поле, ХІМІЧНО активізується й утворює комплекси, що відштовхують від себе катіони кальцію, магнію й ш , змінює їх розчинність Наявність таких комплексів підвищує лужність води, викликає видалення гідроокису заліза, алюмі Комп'ютерна верстка О Гапоненко фізичну трансформацію низькочастотних коливань ЗОВНІШНІХ енергетичних джерел, 2,2 104Гц, до високочастотних коливань внутрішніх енергетичних джерел середовища 1010-1011 Гц Створенням і підтримкою автоколивального режиму у середовищі забезпечують умову резонансу між трансформованими ЗОВНІШНІМИ коливаннями і коливаннями міжмолекулярних зв'язків оброблюваного середовища Це призводить до розриву зв'язків МІЖ молекулами рідини, що очищається, і механічними домішками Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119