Пристрій для магнітної обробки рідини

Пристрій для магнітної обробки рідини, який містить корпус, проточна частина якого утворена трубопроводом з немагнітного матеріалу, на торцях якого жорстко встановлені фланці із магнітного матеріалу, і двома аксіально розташованими конусами з немагнітного матеріалу, що утворюють конфузорно-дифузорний канал, всередині якого по подовжній осі розміщене осердя з магнітного матеріалу, на якому жорстко встановлено внутрішній полюсний диск так, що перший по ходу руху рідини Корисна модель відноситься до області енергетичної промисловості, хімічної і інших областей для процесів водопідготовки для інтенсифікації очищення води від зважених часток і інших шкідливих домішок, а також процесів, де використовується нагрів, охолоджування або випарювання рідин Відомий пристрій для магнітної водопідготовки, що використовується в нафтогазовій і ХІМІЧНІЙ промисловості і призначений для інтенсифікації очищення води від зважених часток і шкідливих домішок, [див автсв-во СРСР №1813730А1, кл C02F1/48, опубл бюл №17, 93р] Він МІСТИТЬ циліндричний корпус з вхідним і вихідним патрубками, центральний вал з деякою частиною кільцевих магнітів, встановлених на рівних аксіальних відстанях від проставок і забезпечених спіральними лопатками, іншу частину кільцевих магнітів, встановлених на немагнітних проставках з обох сторін, і додаткові кільцеві маг торець внутрішнього диска співпадає з площиною основ конусів, і зовнішню магнітну систему, яка утворена із кільцевих магнітопроводів і містить ЗОВНІШНІЙ полюсний диск, закріплений на немагнітному трубопроводі коаксіально з внутрішнім полюсним диском, на якому розміщені ПОСТІЙНІ магніти, який відрізняється тим, що ЗОВНІШНІЙ полюсний диск виконано у вигляді двох коаксіальних кілець на одному з яких, що закріплене на трубопроводі коаксіально з внутрішнім полюсним диском, встановлено ПОСТІЙНІ магніти так, що вектор намагніченості кожного є перпендикулярний осі полюсного диска, а друге - зовнішнє кільце зовнішнього полюсного диска внутрішньою поверхнею обхоплює верхню частину кожного з магнітів, а зовнішня поверхня контактує з внутрішньою поверхнею зовнішньої частини магнітопроводу, який виконано із магнітного металу у вигляді навпіл розрізаного трубопроводу, протилежні кінці якого закріплені на фланцях, що жорстко встановлені на кінцях трубопроводу ніти, встановлені на внутрішній СТІНЦІ корпусу Таким чином, система магнітів розташована всередині корпусу, через який проходить рідина, що обробляється, і магнітний вплив підвищений за рахунок збільшення швидкості рушення рідини і шляху Гі проходження в магнітному полі При всіх позитивних якостях вказаний пристрій володіє недоліком, що полягає в досить складному конструктивному виконанні пристрою, що включає, крім складної організації магнітної системи ще і вал з додатковим приводом Відомий пристрій для магнітної обробки рідини [див патент РФ №2015113, кл C02F1/48, бюл №12, 1994р], що містить корпус з аксіально розташованим всередині магнітопроводом, електромагніти і полюсні наконечники, причому поверхня магнітопроводу і внутрішня поверхня корпусу забезпечені амортизуючим неметалічним покриттям, сприяючим ламінірізаци режиму течи рідини як в центральній частині потоку оброблюваної рідини, сч 00 7082 так і в прикордонних шарах, що веде до оптимізації одного з параметрів впливу поля на рідину за допомогою сили Лоренца - швидкості руху рідини. Відоме рішення в порівнянні з попереднім значно простіше в конструктивному рішенні, але також володіє недоліком, що полягає в тому, що воно забезпечує ефективну обробку рідини при стаціонарних значеннях швидкості руху рідини і магнітної індукції. Відхилення від розрахункових значень вказаних параметрів знижує ефективність магнітної обробки, так як імпульс енергії зменшується. Відомий також пристрій для магнітної обробки рідини [дек. патент України на корисну модель №2210, опубл. бюл. №11, 2001р.], який містить корпус, проточна частина якого утворена трубопроводом з немагнітного матеріалу і двома аксіально розташованими конусами з немагнітного матеріалу, жорстко пов'язаними в центрі корпусу основами з утворенням конфузорнодиффузорного каналу, всередині якого по подовжній осі розміщене осердя з магнітного матеріалу, на якому жорстко встановлений внутрішній полюсний диск так, що перший по ходу руху рідини, торець якого співпадає з площиною основ конусів, та зовнішню магнітну систему, яка містить зовнішній полюсний диск, встановлений на трубопроводі коаксіально з внутрішнім полюсним диском, при цьому торці внутрішнього і зовнішнього полюсних дисків з боку подачі рідини розміщені в одній площині, крім цього зовнішній полюсний диск утворений двома коаксіально розташованими дисками, в торці яких на одному радіусі виконані крізні циліндричні порожнини, в яких розташовані нерухомо постійні магніти таким чином, що вектори їх намагнічування орієнтовані радіально до геометричного центру зовнішнього полюсного диску. Це технічне рішення забезпечує задану швидкість руху рідини в області впливу магнітного поля при змінній об'ємній витраті. Але при цьому, як показала практика, найбільш принциповим є питання по забезпеченню максимально ефективного впливу магнітного поля на потік рідини, тобто для того, щоб досягнути необхідну магнітну активацію рідини однією з необхідних умов є забезпечення постійності магнітного поля в робочому зазорі пристрою і його захисту від зовнішнього впливу. Відоме рішення не забезпечує такого захисту і тому ефективність впливу значно знижена. В основу рішення, що пропонується поставлена задача створення конструкції пристрою в якому забезпечена висока ефективність активації рідини за допомогою захисту магнітного потоку системи від зовнішнього впливу. Для цього в пристрої для магнітної обробки рідини, який містить корпус, проточна частина якого утворена трубопроводом з немагнітного матеріалу, на торцях якого жорстко встановлені фланці із магнітного матеріалу, і двома аксіально розташованими конусами з немагнітного матеріалу, що утворюють конфузорно-дифузорний канал, всередині якого по подовжній осі розміщене осердя з магнітного матеріалу, на якому жорстко встановлено внутрішній полюсний диск так, що перший по ходу руху рідини торець внутрішнього диску спів падає з площиною основ конусів, і зовнішню магнітну систему, яка утворена із кільцевих магнітопроводів і містить зовнішній полюсний диск, закріплений на немагнітному трубопроводі коаксіально з внутрішнім полюсним диском, на якому розміщені постійні магніти, згідно корисної моделі зовнішній полюсний диск виконано у вигляді двох коаксіальних кілець на одному з яких, що закріплене на трубопроводі коаксіально з внутрішнім полюсним диском, встановлено постійні магніти так, що вектор намагніченості кожного перпендикулярний осі полюсного диску, а друге - зовнішнє кільце зовнішнього полюсного диску внутрішньою поверхнею обхвачує верхню частину кожного з магнітів, а зовнішня поверхня контактує з внутрішньою поверхнею зовнішньої частини магнітопроводу, який виконано із магнітного металу у вигляді навпіл розрізаного трубопроводу, протилежні кінці якого закріплені на фланцях, що жорстко встановлені на кінцях трубопроводу. Таке виконання пристрою забезпечує йому нову якість: величина магнітного поля в робочому зазорі практично не залежить від впливу зовнішніх електромагнітних полів та масивних металевих (магніто провідних) споруд та конструкцій, що розташовані поблизу пристрою або навіть контактують з поверхнею зовнішньої частини магнітопроводу, який виконано із магнітного металу у вигляді навпіл розрізаного трубопроводу. Таким чином магнітне поле в робочому зазорі зберігає свою величину незалежно від наявності зовнішнього впливу і потік рідини обробляється при наперед заданих режимних параметрах. Вказана перевага відрізняється від переваг приведених аналогів. При цьому авторам не відомі технічні рішення, які характеризуються подібною сукупністю ознак. На приведеному кресленні зображено пристрій, що пропонується. Пристрій містить корпус, що складається з трубопроводу 1 з немагнітного матеріалу, першого 2 і другого 3 конусів з немагнітного матеріалу, жорстко сполученого між собою в центрі корпусу основами з утворенням конфузорно-дифузорного каналу і аксіального зазору 4. Співвісно подовжньої осі трубопроводу 1 в середині конусів 2, З розміщене осердя з магнітного матеріалу, на якому встановлений внутрішній полюсний диск 6. Перший по ходу рушення рідини торець 7 диска 6 співпадає з площиною, яка лежить в основі конусів 2,3. На зовнішній поверхні трубопроводу 1 розміщений зовнішній полюсний диск 8 коаксіально з внутрішнім полюсним диском 6. Зовнішній полюсний диск 8 складається з двох коаксіальних кілець, між якими закріплені постійні магніти 9 так, що однойменні полюси та вектори намагніченості кожного спрямовані перпендикулярно осі полюсного диску 6 та пристрою в цілому. Зовнішня поверхня полюсного диску 8 контактує з внутрішньою по верхньою кільцевих магніто проводів 10, що виготовлені з магнітного матеріалу у вигляді на півкілець - розрізного циліндру, протилежні кінці яких закріплені на фланцях-магнітопроводах 11, що жорстко зв'язані на кінцях з трубопроводом 1 та 7082 зультаті відбувається тороїдально замикання магнітного поля Виходячи з того, що взаємодія магнітного поля і потоку рідини є складним фізичним процесом і достатньо не вивченим, автори з лабораторного і промислового досвіду отримали взаємозв'язок між геометричними розмірами пристрою, швидкістю руху потоку рідини в зоні впливу магнітного поля і величиною магнітної індукції в магнітному зазорі Отримані оптимальні співвідношення геометричних розмірів основних конструктивних елементів пристрою Найкращі результати дають співвідношення довжини до діаметру в інтервалі - 0,780,81, ширини зовнішнього полюсного диску до магнітного зазору - 1,23-1,618 Швидкість руху в магнітному зазорі вибирають з чисельного ряду 1, 2, 4, 8, а співвідношення площі вхідного та вихідного перетину в магнітному зазорі повинно бути в діапазоні від 1,6-1,9 У цей час в Україні почато випуск пристроїв для магнітної обробки рідини на підприємствах різних галузей промисловості уявляють зовнішню магнітну систему Осердя 5 зв'язане з зовнішньою магнітною системою за допомогою кронштейна 12 та фланців 11 Пристрій встановлюють на фланцях 11 в трубопровід з рідиною, що обробляється Пристрій працює таким чином рідина під тиском поступає в проточну конфузорну частину корпусу, утворену трубопроводом 1 та конусом 2 Далі рідина проходить аксіальний зазор 4, що має змінний перетин за рахунок дифузійної частини корпусу, утвореної трубопроводом 1 і другим конусом З Проходячи аксіальний зазор 4, в якому підтримується задане постійне магнітне поле, силові лінії якого перпендикулярні напряму рушення потоку рідини, остання зазнає структурної перебудови як результат впливу магнітної індукції на гідродинамічний потік, і далі виводиться з пристрою Магнітне поле створюється постійними магнітами 9 Магнітний потік проходить від магнітів 9 через кільцеві магнітопроводи 10, фланці 11, кронштейни 12, осердя 5, внутрішній полюсний диск 6, через аксіальний зазор на ЗОВНІШНІЙ ПОЛЮСНИЙ ДИСК 8 В ре ВИХІД вхщ 10 Фіг 1 Комп ютерна верстка Д Шеверун Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності" вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601