Устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости и газа

Полезная модель относится к области магнитной коагуляции ферромагнитных частиц жидкости и газа и может быть использована, например, в нефтедобывающей промышленности.

Известно устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости, включающее корпус, внутри которого размещены перегородки в виде пластин с закрепленными на них постоянными магнитами, направленными одним из полюсов к перегородке, а вторым к потоку жидкости, перегородки в виде пластин установлены параллельно входящему потоку жидкости, а точечные постоянные магниты установлены чередующейся полярностью в поперечном и продольном направлении корпуса.

Задача полезной модели - эффективная коагуляция ферромагнитных частиц и их удаление из жидкости или газа при сниженных металлоемкости и затратах на дорогостоящие точечные постоянные магниты.

Поставленная задача решается тем, устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости и газа, включает корпус, внутри которого параллельно входящему потоку вертикально размещены пластины с закрепленными на них точечными постоянными магнитами с чередующейся полярностью и, направленными одним из полюсов к пластине, а вторым к потоку жидкости. Пластины с закрепленными на них точечными постоянными магнитами установлены секциями, причем в первой секции точечные постоянные магниты закреплены по всей высоте пластины, а во второй и последующих секциях в нижней части пластин уровень закрепления точечных постоянных магнитов относительно оси корпуса уменьшается.

Полезная модель относится к области магнитной коагуляции ферромагнитных частиц жидкости и газа и может быть использована, например, в нефтедобывающей промышленности.

Ферромагнитные частицы, в частности, различные модификации полисульфидов железа, содержащиеся в перекачиваемых по трубопроводам жидкости и газе, способствуют интенсификации коррозии металла труб, стабилизации водонефтяных эмульсий. Методы удаления ферромагнитных частиц такие, как отстаивание, циклонирование и фильтрование, не всегда достигают требуемого эффекта. Коагуляция ферромагнитных частиц жидкости и газа позволяет повысить эффективность их удаления.

Известно устройство для магнитной обработки жидкости [1], состоящее из корпуса с прикрепленными к его концам конусными патрубками и из размещенных внутри корпуса постоянных магнитов, которые обращены друг к другу разноименными полюсами, причем торцевые поверхности каждой пары противостоящих магнитов расположены вплотную друг к другу, а их противоположные поверхности размещены вплотную к корпусу. Вдоль корпуса может быть установлено несколько таких секций постоянных магнитов.

Недостатком устройства является низкая эффективность коагуляции феррормагнитных частиц жидкости, связанная с малым градиентом магнитного поля, создаваемого массивными плоскими магнитами.

Наиболее близко к заявляемому устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости [2], включающее корпус, внутри которого размещены перегородки в виде пластин с закрепленными на них постоянными магнитами, направленными одним из полюсов к перегородке, а вторым к потоку жидкости, перегородки в виде пластин установлены параллельно входящему потоку жидкости, а точечные постоянные магниты установлены чередующейся полярностью в поперечном и продольном направлении корпуса. Точечные постоянные магниты закреплены путем заливки полимерной

композицией. Перед перегородками в виде пластин смонтированы направляющие потока обтекаемой формы, расположенные под углом к оси корпуса.

Недостатком прототипа является: недостаточная эффективность удаления коагулированных ферромагнитных частиц при высоких металлоемкости и затратах на дорогостоящие точечные магниты.

Задача полезной модели - эффективная коагуляция ферромагнитных частиц и их удаление из жидкости или газа при сниженных металлоемкости и затратах на дорогостоящие точечные постоянные магниты.

Поставленная задача решается тем, устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости и газа, включает корпус, внутри которого параллельно входящему потоку вертикально размещены пластины с закрепленными на них точечными постоянными магнитами с чередующейся полярностью и, направленными одним из полюсов к пластине, а вторым к потоку жидкости. Пластины с закрепленными на них точечными постоянными магнитами установлены секциями, причем в первой секции точечные постоянные магниты закреплены по всей высоте пластины, а во второй и последующих секциях в нижней части пластин уровень закрепления точечных постоянных магнитов относительно оси корпуса уменьшается.

На фиг. схематически изображено заявляемое устройство. Устройство состоит из корпуса 1 с приваренными к нему фланцами 2, внутри которого параллельно входящему потоку жидкости вертикально размещены пластины 3. На поверхности пластин 3 с чередующейся полярностью установлены точечные постоянные магниты 4. Пластины 3 установлены секциями, в первой секции по направлению потока жидкости или газа точечные постоянные магниты 4 закреплены по всей длине и ширине пластин, а во второй секции точечные постоянные магниты закреплены до уровня h₁ относительно оси корпуса, в третьей секции - до уровня h₂ . При необходимости, в последующих секциях точечные постоянные магниты закрепляются либо до уровня h₂ либо еще на меньший уровень.

Точечные постоянные магниты могут быть выполнены, например, из сплава Nd₂ Fe₁₄B в виде цилиндров или конусов диаметром оснований 5-8 мм и высотой 3-4 мм.

Устройство посредством фланцев 2 устанавливается на трубопровод. При прохождении через корпус 1 поток жидкости или газа направляется к рабочим поверхностям точечных постоянных магнитов 4, где градиент магнитного поля максимален, что позволяет притягивать ферромагнитные частицы в широком диапазоне магнитной восприимчивости. Накопленные на поверхности магнита частицы притягивают к себе из потока жидкости или газа другие ферромагнитные частицы, коагулируя, таким образом, до определенных размеров, достигнув которых, срываются и уносятся потоком жидкости или газа в виде более крупных частиц. Коагулированная форма частиц сохраняется в потоке за счет явления остаточного намагничивания и связующих свойств присутствующих в жидкости, например, смол, парафинов и асфальтенов.

Так как пластины 3 с закрепленными на них точечными постоянными магнитами 4 установлены секциями, то коагулированные тяжелые частицы в пространстве устройства, свободного от пластин, падают вниз и далее выносятся потоком жидкости или газа. Отсутствие точечных постоянных магнитов 4 в нижней части пластин 3 второй и последующих секций (на уровнях h₁ и h₂ относительно оси корпуса) предотвращает прилипание на точечные постоянные магниты 4 крупных коагулированных частиц и позволяет свободно выносить их потоком жидкости или газа.

Таким образом, заявляемое устройство эффективно коагулирует и удаляет ферромагнитные частицы при сниженных металлоемкости и затратах на дорогостоящие точечные постоянные магниты.

Источники информации:

1. Патент РФ №2092446, C02F 1/48, 1997.

2. Патент РФ №32485, C02F 1/48, 2003.

Устройство для коагуляции ферромагнитных частиц жидкости и газа, включающее корпус, внутри которого параллельно входящему потоку вертикально размещены пластины с закрепленными на них точечными постоянными магнитами с чередующейся полярностью и, направленными одним из полюсов к пластине, а вторым к потоку жидкости, отличающееся тем, что пластины с закрепленными на них точечными постоянными магнитами установлены секциями, причем в первой секции точечные постоянные магниты закреплены по всей высоте пластины, а во второй и последующих секциях в нижней части пластин уровень закрепления точечных постоянных магнитов относительно оси корпуса уменьшается.