Устройство магнитной обработки жидкости

Полезная модель относится к устройствам магнитной очистки жидкостей от ферромагнитных и механических примесей и может быть использовано в системах теплоснабжения в быту для очистки питьевой воды, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Устройство магнитной обработки жидкости включает корпус, соединенный с трубопроводами подвода и отвода жидкости, установленный внутри него магнитный блок в виде набора постоянных магнитов, заключенных в цилиндрический корпус. Корпус магнитного блока установлен в корпусе устройства с кольцевым зазором и снабжен на концах остроконечными конусными наконечниками, при этом устройство снабжено конфузорно-диффузорными стабилизаторами потока жидкости, состоящими из конусного сужающегося участка в виде конфузора, цилиндрического участка сужения и расширяющегося участка в виде диффузора. Наименьшая длина цилиндрического участка сужения l_с конфузорно-диффузорного стабилизатора может быть выбрана не менее диаметра сужения d _c, а площади кольцевых сечений, образованных внутренними поверхностями корпуса устройства и наружными поверхностями корпуса магнитного блока равны площади цилиндрического участка сужения конфузорно-диффузорного стабилизатора. Объемные углы конусных наконечников магнитного блока и объемные углы диффузора и конфузора корпуса могут быть выбраны не более 60°. Крепление корпуса устройства с трубопроводами подвода и отвода жидкости может быть выполнено фланцевым или с помощью накидных гаек через стабилизаторы потока жидкости.

1 н.п. ф-лы, 3 з.п. ф-лы, 4 илл.

Полезная модель относится к устройствам магнитной очистки жидкостей от ферромагнитных и механических примесей и может быть использовано в системах теплоснабжения в быту для очистки питьевой воды, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Большое содержание железа и его соединений в воде, большая жесткость воды - основные причины болезни трубопроводов - образование отложений на стенках, коррозия, накипь; в водогрейных и паровых котлах, бойлерах, теплообменниках, холодильниках, охладителях, запорной арматуре, в индивидуальных системах отопления домов, коттеджей, квартир - буквально закупоривает трубопроводы, съедает тепло, значительно увеличивая затраты на энергоресурсы, снижая эффективность передачи энергии. Ориентировочно воздействие осадка на эффективность нагревательных приборов:

Наиболее часто применяемые методы умягчения (улучшения) воды: натрий-катионовые фильтры; реагентные методы; обратный осмос; электрохимия и т.д. достаточно дорогое удовольствие и практически не выгодны для малых объемов обработки воды.

Для умягчения используются магнитные полеградиентные активаторы - устройства для магнитной обработки жидких сред. В основе работы устройства лежит принцип временного (до нескольких суток) изменения физических свойств воды под воздействием сильного магнитного поля специальной конфигурации, создаваемого магнитной системой на основе высокоэнергетических постоянных магнитов, вмонтированных в трубопровод.

Магнитная обработка воды - существенно снижает образование накипи на стенках водонагревательных аппаратов и магистралей, инициируя процесс выпадения солей жидкости не на стенках, а в объеме воды с последующим их выносом из рабочей зоны, способствует увеличению срока службы натрий-катионовых фильтров в технологическом процессе химводоподготовки, служит для предотвращения образования и ликвидации уже образовавшейся накипи в устройствах теплоэнергетики и водоснабжения, повышения эффективности фильтрации и коагуляции суспензий с неорганическими и органическими взвесями и других технологических процессах;

Кроме этого, омагниченная вода со временем размягчает и размывает уже отложившуюся накипь, которая выносится потоком воды из трубопроводов и т.п., легко улавливается сетчатыми фильтрами-отстойниками.

Известны устройства магнитной обработки воды, в которых магнитные системы из постоянных магнитов устанавливаются в потоке жидкости и подвергаются (не будучи изолированными от потока жидкости) осаждению осадков.

Известно устройство омагничивания жидкости содержащее магнитную систему с основными и дополнительными постоянными магнитами, размещенными по обе стороны зазора для протекания жидкости (см. описание изобретения к патенту №2192390, МПК ⁸ С02F 1/48, опубл. 07.05.2001 г.). Это устройство имеет такой же недостаток.

Известно устройство для магнитной обработки воды, размещенное в подающей воду трубе (корпусе) набор постоянных магнитов, размещенных в блоке корпуса, при этом магниты выполнены в виде плоских шайб, намагничены по толщине и обращены друг к другу разноименными полюсами (см. описание полезной модели по патенту №52843, МПК⁸ С02F 1/48, опубл. 27.04.2006 г.).

Известное устройство может иметь следующие существенные недостатки: при протекании жидкости могут работать не все магниты магнитного блока из-за различных скоростей потоков жидкости, омывающей магнитный блок; возникающие вследствие явлений гидравлического удара и кавитационных явлений процессы также приводят к нестабильностям скоростей и объемов жидкости, обрабатываемой магнитным полем магнитного блока устройства, что ухудшает качество обработки воды.

Задачей и техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение качества и стабильности обработки воды магнитными полями постоянных магнитов за счет устранения неравномерности скоростей потоков жидкости в устройстве.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для магнитной обработки жидкости, включающее корпус, соединенный с трубопроводами подвода и отвода жидкости, установленный внутри него магнитный блок в виде набора постоянных магнитов, заключенных в цилиндрический корпус, корпус магнитного блока установлен в корпусе устройства с кольцевым зазором и снабжен на концах остроконечными конусными наконечниками, при этом устройство снабжено конфузорно-диффузорными стабилизаторами потока жидкости, состоящими из конусного сужающегося участка в виде конфузора, цилиндрического участка сужения и расширяющегося участка в виде диффузора.

Кроме того, наименьшая длина цилиндрического участка сужения l_с конфузорно-диффузорного стабилизатора может быть выбрана не менее диаметра сужения d _c, а площади кольцевых сечений, образованных внутренними поверхностями корпуса устройства и наружными поверхностями корпуса магнитного блока равны площади цилиндрического участка сужения конфузорно-диффузорного стабилизатора.

Кроме того, объемные углы конусных наконечников магнитного блока и объемные углы диффузора и конфузора корпуса могут быть выбраны не более 60°.

Кроме того, крепление корпуса устройства с трубопроводами подвода и отвода жидкости может быть выполнено фланцевым или с помощью накидных гаек через стабилизаторы потока жидкости.

Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства магнитной обработки жидкости; на фиг.2 - устройство магнитной обработки жидкости, скрепленное с магистральными трубопроводами накидными гайками и муфтами; на фиг.3 и 4 - устройство магнитной обработки жидкости, скрепленное с магистральными трубопроводами с помощью фланцевых соединений.

Устройство магнитной обработки жидкости (фиг.1) включает корпус 1 и магнитный блок 2. На схеме показаны d_y - условный проход (диаметр) трубопровода; d_c - диаметр стабилизатора потока; d_М - диаметр магнитного блока; d_К - внутренний диаметр корпуса устройства; v_y - скорость жидкости для d_y; v_c - скорость жидкости после стабилизатора сужения; l_с - длина сужения выбирается равной d_c; l_М - длина магнитного блока; l _М(4÷7)d_y.

На фиг.2 изображены корпус 1; магнитный блок 2; конфузорно-диффузорный стабилизатор сужения 3; прокладка 4; гайка накидная 5; трубопроводы магистральные 6 подвода/отвода жидкости.

На фиг.3 изображены: корпус 1, магнитный блок 2, конфузорно-диффузорный стабилизатор сужения 3, прокладка 4, трубопроводы магистральные 6 подвода/отвода жидкости, стандартные фланцы 7 на диаметры условных проходов d _y, стяжные шпильки 8.

На фиг.4 изображены корпус 1, магнитный блок 2, фланец со стабилизатором 3, прокладка 4, трубопроводы магистральные 6 подвода/отвода жидкости, крепежные элементы 9.

Устройство магнитной обработки жидкости работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость подается в устройство магнитной обработки от магистрального трубопровода 6 со скоростью v_y.

Проходя через стабилизатор 3, жидкость приобретает скорость v_c.

Эта скорость сохраняется постоянной на всей длине магнитного блока 2 (зоны обработки жидкости магнитным полем) вплоть до попадания ее в магистральный трубопровод 6 отвода жидкости, что обеспечивает качество и эффективность ее обработки.

Устройство магнитной обработки жидкости позволяет обеспечить обработку жидкости всеми магнитами магнитного блока, снизить на 80-90% интенсивность накипеобразования, увеличить в 1,5-2 раза срок службы оборудования; отказаться от трудоемких операций чисток и значительно сократить объем ремонтно-эксплуатационных работ.

1. Устройство магнитной обработки жидкости, включающее корпус, соединенный с трубопроводами подвода и отвода жидкости, установленный внутри него магнитный блок в виде набора постоянных магнитов, заключенных в цилиндрический корпус, отличающееся тем, что корпус магнитного блока установлен в корпусе устройства с кольцевым зазором и снабжен на концах остроконечными конусными наконечниками, при этом устройство снабжено конфузорно-диффузорными стабилизаторами потока жидкости, состоящими из конусного сужающегося участка в виде конфузора, цилиндрического участка сужения и расширяющегося участка в виде диффузора.

2. Устройство магнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что наименьшая длина цилиндрического участка сужения l_с конфузорно-диффузорного стабилизатора выбрана не менее диаметра сужения d _c, а площади кольцевых сечений, образованных внутренними поверхностями корпуса устройства и наружными поверхностями корпуса магнитного блока равны площади цилиндрического участка сужения конфузорно-диффузорного стабилизатора.

3. Устройство магнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что объемные углы конусных наконечников магнитного блока и объемные углы диффузора и конфузора корпуса выбраны не более 60°.

4. Устройство магнитной обработки жидкости по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что крепление корпуса устройства с трубопроводами подвода и отвода жидкости выполнено фланцевым или с помощью накидных гаек через стабилизаторы потока жидкости.