FI58825C

FI58825C - ANORDNING FOER ATT MINSKA AVLAGRING OCH SLITAGE VID VAETSKESTROEMNING GENOM LEDNING

Info

Publication number: FI58825C
Application number: FI140474A
Authority: FI
Inventors: Wildon Audrey Gary
Original assignee: Fluid Dynamics Ltd
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-08
Publication date: 1981-04-10
Also published as: FI58825B; FI140474A

Description

RS^l ΓβΙ m1^UULUTUSJULKAISU r Oftftr iUA lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT OO0Z5 C un Patentti siyjnnctiy 10 04 1931 ¢(¾ Patent melodiat ^ v ^ (51) K».Hc?/i«.CL3 F 16 L 55/00RS ^ l ΓβΙ m1 ^ ANNOUNCEMENT R Oftftr iUA lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT OO0Z5 C and Patent siyjnnctiy 10 04 1931 ¢ (¾ Patent melodiat ^ v ^ (51) K ».Hc? / I« .CL3 F 16 L 55/

Q|U| |_p| Q (21) PtMnttlh*k«mu· — Ptt*ntan«6kning 1^0U/7UQ | U | | _P | Q (21) PtMnttlh * k «mu · - Ptt * ntan« 6kning 1 ^ 0U / 7U

(22) HaJumltpllvl — Anaeimlnpdag 08.05-7^ ' ' (23) AlkupUvt—Gihlfhattiai 08.05.71* (41) Tullut |ulklMk>l — Bllvlc eff«mli| 09.11.73(22) HaJumltpllvl - Anaeimlnpdag 08.05-7 ^ '' (23) AlkupUvt — Gihlfhattiai 08.05.71 * (41) Tullut | ulklMk> l - Bllvlc eff «mli | 11/9/73

Patentti· ja rekisterihallitus .... ______- . . . ., ,. .Patent and Registration Office .... ______- . . . .,,. .

_ . , . (44) NShttvSIelpunon ja kuul.|ulkaiaun pvm. —_. ,. (44) NShttvSIelpunon and audible | ulkaiau date. -

Patent· och regiutentyrelsen ' ' Anrtkin utl«*d oeh utUkriftm pubUcarad 31 · 12.80 (32)(33)(31) Pyr^««y etuoikeut —Baglrd prlorltat (71) Fluid Dynamics Limited, Gardner House, Ballsbridge, Dublin 1+, Irlanti-Irland(lE) (72) Wildon Audrey Gary, Mineral Wells, Texas, USA(US) (7I*) Berggren Oy Ab (5I+) Laite saostumisen ja kulumisen vähentämiseksi nesteen virratessa johdon läpi - Anordning för att minska avlagring och slitage vid vätskeström-ning genom ledning Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen, jolla vähennetään saostumista ja kulumista nesteen virratessa johdon läpi tai rakojen siipien tai sentapaisten laitteiden (seuraavassa yhteisesti kutsuttu nimellä johto) läpi tai yli.Patent and Regulatory Authority '' Anrtkin utl «* d oeh utUkriftm pubUcarad 31 · 12.80 (32) (33) (31) Pyr ^« «y privilege —Baglrd prlorltat (71) Fluid Dynamics Limited, Gardner House, Ballsbridge, Dublin 1+ , Ireland-Ireland (lE) (72) Wildon Audrey Gary, Mineral Wells, Texas, USA (7I *) Berggren Oy Ab (5I +) Device to reduce precipitation and wear when liquid flows through a line - Anordning för att minska avlagring och slitage This invention relates to a device for reducing precipitation and wear as fluid flows through a conduit or through or over slit wings or similar devices (hereinafter collectively referred to as a conduit).

öljy- ja vesikaivojen yhteydessä on tunnettuna probleemana parafiinin ja karstan saostuminen samoin kuin korroosio johdossa, jonka läpi neste virtaa ja jota käytetään esimerkiksi putkissa, pumpuissa ja muissa laitteissa, jotka yhdistetään kaivoon. Probleema on erikoisen akuutti silloin, kun kaivosysteemissä virtaavien nesteitten mi-neraalipitoisuus on suuri, mistä on vastaavasti seurauksena näitten mineraalien tai aineosayhdisteitten runsas saostuminen. Tällaisesta saostumisesta on tuloksena vaikeudet toiminnassa, tuotannossa sekä taloudellisessa mielessä. Esimerkkejä erikoisen kiusallisista aineista ovat kalsiumkarbonaatti ja/tai -sulfaatti, rautaoksidi ja/tai -sul-fidi, rikkivety, vapaat rikki- ja natriumsuolat.in the case of oil and water wells, a known problem is the precipitation of paraffin and scum as well as corrosion in the pipe through which the liquid flows and which is used, for example, in pipes, pumps and other equipment connected to the well. The problem is particularly acute when the mineral content of the fluids flowing in the mining system is high, resulting in a corresponding precipitation of these minerals or constituent compounds, respectively. Such precipitation results in difficulties in operation, production and economics. Examples of particularly embarrassing substances are calcium carbonate and / or sulphate, iron oxide and / or sulphide, hydrogen sulphide, free sulfur and sodium salts.

Näistä mineraaliyhdisteistä peräisin olevien saostumien kerrostumisen estämiseksi mahdollisimman suuressa laajuudessa on aikaisemmin ehdo- 2 58825 tettu yhdisteitten pitämistä kolloidi- tai suspensiotilassa, koska silloin ne eivät voisi helposti karstata tai kuluttaa putken seinämiä ja laitteitten pintoja ja niiden läsnäolosta aiheutuvat probleemat olisivat minimaaliset. USA-patentissa n:o 3 448 034 on esitetty laite, jossa on metallisydän, joka on asennettu virtausputkeen. Laitteella on polarisoiva vaikutus putkessa olevaan nesteeseen, mikä vähentää mineraaliyhdisteitten ja virtausputken pintojen välistä affiniteettia, jolloin yhdisteitten saostuminen estyy. Sydän on poikkileikkaukseltaan soikea ja sen kokoomus on 57,64 % kuparia, 17,63 % sinkkiä, 13,45 % nikkeliä, 7,66 % lyijyä, 2,69 % tinaa ja 0,69 % rautaa sekä vähäisiä määriä antimonia, rikkiä ja mangaania. USA-patentissa n:o 3 486 999 on esitetty samanlainen laite, mutta jonka erikoinen muoto lisää nesteen polarisointia ja jonka sydän on etupäässä kuparista, sinkistä ja piistä.In order to prevent, as far as possible, the deposition of precipitates from these mineral compounds, it has previously been proposed to keep the compounds in a colloidal or suspension state, since then they could not easily card or wear the pipe walls and equipment surfaces and minimize problems. U.S. Patent No. 3,448,034 discloses a device having a metal core mounted in a flow tube. The device has a polarizing effect on the liquid in the tube, which reduces the affinity between the mineral compounds and the surfaces of the flow tube, thus preventing the precipitation of the compounds. The heart is oval in cross-section and contains 57.64% copper, 17.63% zinc, 13.45% nickel, 7.66% lead, 2.69% tin and 0.69% iron, as well as small amounts of antimony, sulfur and manganese. U.S. Patent No. 3,486,999 discloses a similar device, but with a special shape that increases the polarization of the liquid and has a core made primarily of copper, zinc and silicon.

Aikaisemmin ehdotetut laitteet eivät ole täysin tyydyttäviä. Tämän on ajateltu johtuvan osittain tangon metallurgisesta kokoomuksesta, mutta suuremmassa määrin sydämen muodosta, joka määrää paineputouksen (ja siten nesteen nopeuden) sekä pinta-alan avainmuuttujat.The devices previously proposed are not entirely satisfactory. This has been thought to be due in part to the metallurgical assembly of the rod, but to a greater extent to the shape of the core, which determines the pressure drop (and thus the velocity of the fluid) as well as the key surface variables.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada laite, jolla vähennetään saostumista ja kulumista nesteen virratessa johdon läpi.It is an object of the present invention to provide a device for reducing precipitation and wear as fluid flows through a conduit.

Keksinnön mukaan tehdään pitkänomainen tanko johdossa virtaavien nesteitten saostumisen ja kuluttamisen vähentämiseksi, jolloin tanko on työnnettävissä johtoon tangon poikkileikkauksen ollessa pääasiassa kolmion muotoinen. Pitkänomainen tanko voi olla yhtenäistä, poikkileikkaukseltaan pääasiassa kolmikulmaista tankoa tai tanko voi olla vaihtoehtoisesti kasattu kolmesta levystä, jotka muodostavat pitkänomaisen tangon, jonka poikkileikkaus on kolmion muotoinen.According to the invention, an elongate rod is made to reduce the precipitation and consumption of liquids flowing in the line, whereby the rod can be pushed into the line with the cross-section of the rod being substantially triangular. The elongate rod may be a uniform rod having a substantially triangular cross-section, or the rod may alternatively be assembled from three plates forming an elongate rod having a triangular cross-section.

Keksinnön havainnollistamiseksi viitataan oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät kaaviollisesti ja esimerkin omaisesti keksinnön eräitä suoritusmuotoja ja joissa kuva 1 esittää erästä nestevirtaukseen vaikuttavaa tankoa perspektiivikuvassa, kuva 2 esittää perspektiivissä osittain leikattuna kuvan 1 mukaista tankoa sovitettuna sylinteri-mäiseen putkijohtoon, kuva 3 on leikkauskuvanto pitkin kuvan 2 viivaa III-III, kuva 4 esittää perspektiivissä osittain leikattuna toista nestevirtaukseen vaikuttavaa tankoa, jota pidetään sylinterimäisessä putkessa tiivistysrenkaalla, joka on kiinnitetty putkeen, ja kuva 5 on leikkauskuvanto pitkin kuvan 4 viivaa IV-IV.To illustrate the invention, reference is made to the accompanying drawings, which show schematically and by way of example some embodiments of the invention and in which Figure 1 shows a rod affecting a fluid flow in perspective, Figure 2 shows a partial section III-III, Fig. 4 is a partial sectional perspective view of another rod affecting the fluid flow held in a cylindrical tube by a sealing ring attached to the tube, and Fig. 5 is a sectional view taken along line IV-IV in Fig. 4.

3 588253,58825

Kuvissa 1 ja 3 on esitetty nestevirtaukseen vaikuttava tanko 10, joka on pitkänomainen ja joka kapenee päistään muodostaen nokat 12, 14, jotka tasoittavat nestepaineen siirtymisiä päissä. Poikkileikkaukseltaan tanko 10 on pääasiassa kolmiomainen ja siinä on sivut 16, 18, 20, jotka ovat sisäänpäin kaarevat muodostaen pituussuunnassa ulottuvat, ulospäin koverat kaarevat pinnat. Kolmiomaisessa poikkileikkauksessa on pituussuuntaiset kärjet 22, 24, 26 sivujen 16, 18, 18, 20 ja 20, 16 leikkauspisteissä. Kärjessä 24 on olakkeet 28, jotka mukailevat sen kotelon sisäläpimitan vaihteluja, johon tanko 10 työnnetään. Olakkeet 28 ulottuvat ulospäin kärjestä 24 pitkin poistetun kärkikulman puolittajaa. Poistettu kulma muodostuu sivujen 18 ja 20 leikkauspisteeseen. Pinnoissa 16, 18 ja 20 on kussakin ulkonemat 30, jotka ulottuvat ulospäin pinnoista ja ovat sijoitetut kohtisuoraan tangon pituusakselin suhteen. Kullakin pinnalla on esitetty kaksi ulkonemaa 30, mutta suuremmissa tangoissa käytetään haluttaessa kolmea tai useampaa ulkonemaa. Käytössä nestevirtaus etenee pitkin tangon pituusakselia yli pintojen 16, l8 ja 20 kosketuksessa niihin. Ulkone-•mat 30 pyrkivät rikkomaan rajakerroksen lisäten siten nesteturbulens-sia. Lisääntynyt turbulenssi ja siihen liittyvä sekoitusvaikutus suurentavat kosketuspintaa pintojen 16, 18, 20 ja nesteen välillä lisäten siten nesteen tehokasta kosketuspinta-alaa näillä pinnoilla.Figures 1 and 3 show a rod 10 acting on the fluid flow, which is elongate and tapers at its ends, forming cams 12, 14 which smooth out the fluid pressure transitions at the ends. The cross-section of the rod 10 is substantially triangular and has sides 16, 18, 20 which are inwardly curved to form longitudinally extending, outwardly concave curved surfaces. The triangular cross-section has longitudinal tips 22, 24, 26 at the intersections of the sides 16, 18, 18, 20 and 20, 16. The tip 24 has shoulders 28 that conform to variations in the inner diameter of the housing into which the rod 10 is inserted. The shoulders 28 extend outwardly from the tip 24 along the tip angle bisector removed. The removed angle is formed at the intersection of sides 18 and 20. The surfaces 16, 18 and 20 each have protrusions 30 extending outwardly from the surfaces and positioned perpendicular to the longitudinal axis of the rod. Two protrusions 30 are shown on each surface, but larger rods use three or more protrusions if desired. In use, the fluid flow travels along the longitudinal axis of the rod over surfaces 16, 18 and 20 in contact with them. The protrusions 30 tend to break the boundary layer, thus increasing fluid turbulence. The increased turbulence and the associated mixing effect increase the contact surface between the surfaces 16, 18, 20 and the liquid, thus increasing the effective contact area of the liquid on these surfaces.

Tanko 10 on asennettu edullisesti sylinterimäiseen koteloon tai vir-tausputkeen 32, kuten näkyy kuvasta 2 ja se pidetään paikallaan kitkan tai puristussovituksen avulla, joka esiintyy olakkeitten 28 ja putken 32 sisäseinän 34 välillä. Puristussovitettaessa käytännössä tanko 10 putkeen 32 pyrkivät olakkeet 28 deformoitumaan, mistä on tuloksena, että kärjet 22, 24, 26 ovat tiiviissä kosketuksessa seinän 34 kanssa.The rod 10 is preferably mounted in a cylindrical housing or flow tube 32, as shown in Figure 2, and is held in place by friction or compression fitting between the shoulders 28 and the inner wall 34 of the tube 32. In compression fitting, the rod 10 in practice tends to deform the shoulders 28, with the result that the tips 22, 24, 26 are in close contact with the wall 34.

Toisessa vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa kuvassa 4 tanko 10 pidetään kotelossa 32 pyöreillä tiivistysrenkailla 36, jotka on hitsattu tai muuten kiinnitetty kotelon sisäseinään 34 lähellä tangon 10 nokkia 12, 14. Käytettäessä tiivistysrenkaita 36 pidätyseliminä on tangossa 10 edullisesti olake 38 kussakin kärjessä nokkien 12 ja 14 vieressä niin, että nokat 12 ja 14 ulkonevat tiivistysrenkaitten 36 läDi ja olakkeet 38 kiinnittyvät tiivistysrenkaitten sisäpuolisiin pintoihin 40.In another alternative embodiment, in Figure 4, the rod 10 is held in the housing 32 by circular sealing rings 36 welded or otherwise secured to the inner wall 34 of the housing near the cams 12, 14 of the rod 10. When the sealing rings 36 are used as retaining members, the rod 10 preferably has a shoulder 38 at each tip next to the cams 12 and 14. that the cams 12 and 14 protrude through the sealing rings 36 and the shoulders 38 engage the inner surfaces 40 of the sealing rings.

Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa tangossa 10 on keskeinen pituussuuntainen aukko 42, joka muodostaa lisäkulkutien nestevirtaukselle.In an alternative embodiment, the rod 10 has a central longitudinal opening 42 that provides an additional path for fluid flow.

4 588254,58825

Aukolla 42 on edullisesti sama poikkileikkausmuoto kuin tangolla, so. pääasiassa kolmion muotoinen, jolloin kolmion sivut muodostavat pituussuunnassa ulottuvat ulospäin koverat (sisäänpäin kuperat) kaarevat pinnat 44, 46, 48. Nämä jälkimmäiset pinnat ovat pääasiallisesti yhdensuuntaiset vastaavien pintojen 16, 18 ja 20 kanssa ja ne lisäävät virtaavan nesteen kosketuspintaa.The opening 42 preferably has the same cross-sectional shape as the rod, i. substantially triangular, the sides of the triangle forming longitudinally extending outwardly concave (inwardly convex) curved surfaces 44, 46, 48. These latter surfaces are substantially parallel to the respective surfaces 16, 18 and 20 and increase the contact surface of the flowing liquid.

Käytössä tanko 10 työnnetään putkeen 32, jossa se pidetään paikallaan virtaussysteemissä, kuten öljy- tai vesikaivossa tai höyrynkehittimessä ilman että systeemiä täytyy mitenkään modifioida. Tavallisesti putken 32 läpimitta vastaa systeemin putkiston läpimittaa muuten paitsi, että tarvitaan hiukan pienempiläpimittainen kotelo, jotta pintojen 16, 18 ja 20 yli kulkisi minimivirtaus. Koteloputkessa 32 voi olla esimerkiksi ulkoisia kierteitä 50 putken asentamiseksi systeemiin, jolloin putkessa on jo valmiina tanko. Putki voidaan myös hitsata tai muutoin kiinnittää nestetiiviisti systeemiin. Neste pannaan virtaamaan putken 32 toiseen päähän, jossa se jakautuu nokan 12 yli virtaamaan kolmea kulkureittiä 52, 54 ja 56 pitkin, jotka muodostuvat kaarevien pintojen 16, 18 ja 20 ja sisäseinän 34 väliin. Kussakin kulkureitissä esiintyy turbulenssia aiheuttaen sekoittumisen ja voimakkaan kosketuksen nesteen ja pintojen 16, 18 ja 20 välille, jolloin tapahtuu nesteessä olevien mineraalien polaroituminen. Tehokas pola-roituminen saavutetaan pintojen kaarevuuden ja tangon 10 erikoisen muodon vaikutuksesta, mikä viimemainittu lisää nestekosketuspintaa.In use, the rod 10 is inserted into a tube 32 where it is held in place in a flow system, such as an oil or water well or steam generator, without any need to modify the system. Usually, the diameter of the pipe 32 corresponds to the diameter of the piping of the system, except that a slightly smaller diameter housing is required to allow a minimum flow over the surfaces 16, 18 and 20. For example, the housing tube 32 may have external threads 50 for mounting the tube in the system, with the rod already having a rod in place. The pipes can also be welded or otherwise attached to the system in a liquid-tight manner. The liquid is caused to flow to the other end of the tube 32, where it is distributed over the spout 12 to flow along three passageways 52, 54 and 56 formed between the curved surfaces 16, 18 and 20 and the inner wall 34. Turbulence occurs in each pathway, causing agitation and intense contact between the fluid and surfaces 16, 18, and 20, resulting in polarization of the minerals in the fluid. Efficient polarization is achieved by the curvature of the surfaces and the special shape of the rod 10, which increases the liquid contact surface.

Neste poistuu kustakin kulkureitistä ja sekoittuu jälleen nokan 14 yläpuolella ja jättää putken 32.The liquid exits each path and mixes again above the spout 14 and leaves the tube 32.

On merkille pantavaa, että vaikka tiivistysrenkaat 36 on esitetty vain onton tangon 10 yhteydessä kuvassa 4, niitä voidaan yhtä hyvin käyttää myös kuvan 1 mukaisen tangon yhteydessä. Samalla tavalla kuvan 1 tangossa 10 voi olla pituussuuntainen kulkutie samalla tavoin kuin kulkutie 42 kuvassa 5·It should be noted that although the sealing rings 36 are shown only in connection with the hollow rod 10 in Figure 4, they may equally well be used in connection with the rod of Figure 1. Similarly, the rod 10 of Figure 1 may have a longitudinal path in the same manner as the path 42 of Figure 5 ·

Kuva 6 esittää etukuvantona levyelintä, kuva 7 esittää levyelintä sivulta ja kuva 8 esittää päätykuvassa tankoa, joka koostuu kolmesta levy-elimestä sylinterimäisessä virtausputkessa.Fig. 6 shows a front view of the plate member, Fig. 7 shows the plate member from the side and Fig. 8 shows an end view of a rod consisting of three plate members in a cylindrical flow tube.

Kuvien 6, 7 ja 8 mukaisesti tanko voi olla rakennettu kolmesta levy-elimestä 60. Kukin levy 60 on pääosiltaan pitkänomainen ja se kape-nee päistään muodostaen nokkaosat 6l ja 62. Kussakin levyssä 60 on 5 58825 kolme ulkonemaa 63 ulottuen ulospäin levyn pinnasta ja jotka ovat kohtisuoraan levyn pituusakselin suhteen. Esillä oleva suoritusmuoto esittää kolmen ulkoneman 63 käyttöä rajakerroksen rikkomisessa, jolloin aiheutetaan esteturbulenssia. Käytännössä ulkonemien lukumäärän määrää levyn pituus.As shown in Figures 6, 7 and 8, the rod may be constructed of three plate members 60. Each plate 60 is substantially elongate and tapers at its ends to form cam portions 6l and 62. Each plate 60 has 58825 three protrusions 63 extending outwardly from the plate surface and are perpendicular to the longitudinal axis of the plate. The present embodiment shows the use of three protrusions 63 in breaking the boundary layer, thereby causing barrier turbulence. In practice, the number of protrusions is determined by the length of the plate.

Kussakin levyssä 60 on edelleen olakkeet 64 ja raot 65. Olakkeita 64 ja rakoja 65 käytetään hyväksi yhdistettäessä kolme levyä 60 muodostettaessa kuvan 8 mukaisesti poikkileikkaukseltaan kolmiomainen tanko. Olakkeet 64 ja raot 65 yhdistetään yksinkertaisesti puristuskiinni-tystä käyttäen.Each plate 60 further has shoulders 64 and slots 65. The shoulders 64 and slots 65 are utilized in joining the three plates 60 to form a triangular cross-section bar as shown in Figure 8. The shoulders 64 and slots 65 are simply connected using a compression fitting.

Kuvan 8 mukaisesti koottu tanko on sylinterimäisessä virtausputkessa 66, jossa se pidetään paikoillaan kitkan tai puristuskiinnityksen avulla, joka esiintyy kolmiomaisen tangon kärkien 67, 68, 69 ja vir-tausputken 66 sisäseinän 70 välillä. Esillä olevassa suoritusmuodossa esitetään keskeinen pituussuuntainen virtauskanava 71, josta saavutetaan se etu, että virtaavan nesteen kosketuspinta lisääntyy. Kun virtaavan nesteen kosketuspinta lisääntyy kolmesta levystä muodostuvan tangon kanssa, ei ole tavallisesti välttämätöntä käyttää pituussuunnassa ulottuvia ulospäin koveria kaarevia pintoja kunkin levyn ulkopinnassa tai pituussuunnassa ulottuvia ulospäin kuperaa kaarevaa pintaa kunkin levyn sisäpinnalla levyjen ollessa yhdistetty käyttö-asentoonsa. Tällaisia kaarevia,koveria ja/tai kuperia pintoja voidaan tietysti käyttää haluttaessa. Tämän suoritusmuodon mukaisen tangon toimintatapa on samanlainen kuin aikaisemmin kuvien 1-5 yhteydessä kuvatun suoritusmuodon.The rod assembled according to Figure 8 is in a cylindrical flow tube 66 where it is held in place by friction or compression attachment between the tips 67, 68, 69 of the triangular rod and the inner wall 70 of the flow tube 66. In the present embodiment, a central longitudinal flow channel 71 is shown, which has the advantage of increasing the contact area of the flowing liquid. As the contact surface of the flowing liquid increases with the three-plate rod, it is usually not necessary to use longitudinally extending outwardly concave curved surfaces on the outer surface of each plate or longitudinally extending outwardly convex curved surfaces on the inner surface of each plate when the plates are connected to their operating position. Such curved, concave and / or convex surfaces can, of course, be used if desired. The mode of operation of the rod according to this embodiment is similar to the embodiment previously described in connection with Figures 1-5.

Sitoutumatta mihinkään erikoiseen toimintateoriaan on uskottavaa, että polaroimisvaikutus johtuu voimakkaista elektrokemiallisista reaktioista, jotka tapahtuvat tangon metalleissa karstaa muodostavassa ympäristössä. Johtuen tangon koostumuksesta kehittyy tangon pinnalle lukuisia positiivisia ja negatiivisia pooleja, kun tanko asetetaan johtavaan ympäristöön. Varautuneet mineraali-ionit nesteessä vetäytyvät tangon pooleihin ja seurauksena on liuoksessa olevien ionimää-rien olennainen konsentroituminen. Kun karstaa muodostavat ionit kiinnittyvät metallin pintaan, niiden konsentraatio lisääntyy ja karstayhdisteet alkavat saostua. Saostumien määrään ja kokoon vaikutetaan kuitenkin sydämen muodolla. Sydämen poikkileikkausmuodolla saadaan aikaan minimi paineputous yli sydämen pituuden. Tämä paine- 6 58825 putous auttaa vapautumaan liuenneita happoa muodostavia kaasuja kuten hiilidioksidia ja rikkivetyä, mikä vähentää karstaantumistendenssiä ja vaikuttaa muodostuneitten saostumien määrään. Samalla tavoin johtuen paineputouksesta ja veden nopeudesta kulkureittien lävitse vain submikroskooppisilla saostumilla on aikaa muodostua, ennen kuin ne huuhtoutuvat alavirtaan. Saostumien pieni koko saa aikaan halutun kolloididispersion, joka toimii pintana muulle mineraali-ionisaostu-malle. Näin ollen näitten submikroskooppisten saostumien suuri pinta saa aikaan kolloidivaikutuksen, jolloin lisää ioneja saostuu niiden päälle verkon tapaisesti, jolloin karstaa muodostavat saostumat pysyvät nesteessä ja liikkeessä ja ne ovat kykenemättömiä laskeutumaan systeemin pinnoille. On uskottavaa, että tämä mekanismi selittää ne ilmiöt, jotka usein havaitaan keksinnön mukaisessa laitteessa, jolla karstanmuodostusta ei vain estetä, vaan olemassa olevat saostumat pienenevät tai poistuvat. Tämä johtuu siitä, että karstanmuodostus on dynaaminen prosessi, jossa tapahtuu jatkuvaa saostumista, ja saostuneen karstan eroosiota ja uudelleen saostumista. Koska keksinnön mukainen laite estää tehokkaasti saostumista ja uudelleen saostumista, edellä mainittu eroosio tulee kontrolloivaksi tekijäksi ja olemassa oleva karstasaostuma pienenee. Esimerkkeinä keksinnön mukaisesta laitteesta tankoa 10 on valmistettu 15,2-106,8 senttimetriä pituisina ja niiden leveys on ollut sellainen, että ne sopivat työnnettäviksi sylinterimäisiin putkiin, joiden sisäläpimitat ovat olleet 1,0-68,5 senttimetriä. Tavallisesti tangon pituus ja leveys (läpimitta) korreloivat, jolloin pituuden suuretessa suurenee myös leveys (läpimitta). On huomattava, että kun leveys (läpimitta) kasvaa tangoista tulee hyvin massiivisia ja huolimatta niiden ulospäin koverista pinnoista syntyy virtaukseen sylinterimäisen kotelon läpi huomattava vastus tai kuristus. Näin ollen on toivottavaa, että pituussuuntainen kulkutie on muodostettu tankoon (kuten on esitetty kuvissa 4 ja 5), jolloin saadaan lisää virtausalaa ja samanaikaisesti lisää pinta-alaa. On huomattu, että maksimi tehokkuus tangolle saavutetaan kun tanko kuristaa virtauksen putken läpi 38-40 5?: iin, so. virtausala putken läpi, jossa tanko on 38-40 %:& tyhjän putken kokonaispinta-alasta.Without being bound by any particular theory of operation, it is plausible that the polarizing effect is due to strong electrochemical reactions that take place in the metals of the rod in a karst-forming environment. Due to the composition of the rod, numerous positive and negative pools develop on the surface of the rod when the rod is placed in a conductive environment. The charged mineral ions in the liquid are drawn into the rod pools and result in a substantial concentration of the amounts of ions in the solution. As the ions forming the karst adhere to the surface of the metal, their concentration increases and the karstic compounds begin to precipitate. However, the amount and size of the precipitates are affected by the shape of the heart. The cross-sectional shape of the heart provides a minimum pressure drop over the length of the heart. This pressure drop helps to release dissolved acid-forming gases such as carbon dioxide and hydrogen sulfide, which reduces the tendency to scaling and affects the amount of precipitates formed. Similarly, due to the pressure drop and water velocity through the passageways, only submicroscopic precipitates have time to form before they are flushed downstream. The small size of the precipitates provides the desired colloidal dispersion, which acts as a surface for other mineral ion precipitation. Thus, the large surface area of these submicroscopic precipitates produces a colloidal effect, with more ions precipitating on them like a network, leaving the karst-forming precipitates in liquid and motion and unable to settle on the surfaces of the system. It is plausible that this mechanism explains the phenomena often observed in the device according to the invention, which not only prevents the formation of scale, but also reduces or eliminates existing deposits. This is because scaling is a dynamic process with continuous precipitation and erosion and re-precipitation of the precipitated scum. Since the device according to the invention effectively prevents precipitation and reprecipitation, the above-mentioned erosion becomes a controlling factor and the existing karst precipitation is reduced. As examples of the device according to the invention, the rod 10 is made in lengths of 15.2 to 106.8 centimeters and their width has been such that they are suitable for insertion into cylindrical tubes with internal diameters of 1.0 to 68.5 centimeters. Usually, the length and width (diameter) of the rod correlate, so that as the length increases, so does the width (diameter). It should be noted that as the width (diameter) increases, the rods become very massive and, despite their outwardly concave surfaces, considerable resistance or constriction to flow through the cylindrical housing occurs. Thus, it is desirable that a longitudinal path be formed in the rod (as shown in Figures 4 and 5) to provide more flow area and, at the same time, more surface area. It has been found that maximum efficiency for the rod is achieved when the rod restricts the flow through the tube to 38-40 5?, I. flow area through the pipe where the rod is 38-40% of & the total area of the empty pipe.

Näin syntyneestä paineputouksesta yhdessä n. 90 cm/sek:ssa tapahtuvan minimi virtausnopeuden kanssa tangon laajan pinnan yli on tuloksena voimakas nesteen polaroituminen.The resulting pressure drop, together with a minimum flow rate of about 90 cm / sec over the wide surface of the rod, results in strong fluid polarization.

Vaikka kuvien 6-8 suoritusmuoto on etupäässä tarkoitettu käytettäväksi sylinterimäisissä putkissa, joiden läpimitta on yli 16 cm, kolmesta 7 58825 levystä koottu tanko sopii käytettäväksi myös putkille, joiden läpimitta on alle 16 cm. Kuitenkin on helppo huomata, että kun käsitellään sylinterimäisiä putkia, joiden läpimitta on suurempi kuin 16 cm, on yhtenäinen tanko, vaikka siinä olisi pituussuuntainen kulkutie, erittäin raskas kappale ja kun sylinterimäisen putken läpimitta on 68,5 cm:n luokkaa, täytyy käyttää mekaanista käsittelylaitetta. Suoritusmuodolla, jossa on kolme pääasiassa litteätä levyä ja joka voidaan koota tangoksi halutussa putkessa, on huomattavia etuja, joista vähäisin ei ole se, että tankoa on helpompi käsitellä kolmen levyn osina.Although the embodiment of Figures 6-8 is primarily intended for use in cylindrical tubes with a diameter of more than 16 cm, the rod assembled from three 7 58825 plates is also suitable for use with tubes with a diameter of less than 16 cm. However, it is easy to see that when handling cylindrical tubes with a diameter greater than 16 cm, there is a uniform bar, even if it has a longitudinal path, a very heavy body and when the cylindrical tube has a diameter of the order of 68.5 cm, a mechanical handling device must be used. . An embodiment with three substantially flat plates that can be assembled into a rod in the desired tube has significant advantages, not the least of which is that the rod is easier to handle as parts of the three plates.

Keksinnön mukainen pitkänomainen tanko on muodostettu seoksesta, jossa on kuparia, sinkkiä, nikkeliä ja tinaa, jolloin seos sulaa n.The elongate rod according to the invention is formed of an alloy of copper, zinc, nickel and tin, the alloy being melted n.

1038-1150°C:ssa. Tanko tai levyt valetaan hiekkaan haluttuun muotoon. Edullinen tangon kokoomus on 40-50 paino-#:a kuparia, 20-30 paino-#:a | sinkkiä 15-25 paino-#:a nikkeliä ja 9”15 paino-#:a tinaa sekä satunnaisia epäpuhtauksia. Erikoisen edullinen kokoomus on 45 #:a kuparia, 25 #:a sinkkiä, 20 #:a nikkeliä ja 10 %:a tinaa sekä satunnaisia epäpuhtauksia. Kokoomukseltaan edellä mainituissa rajoissa olevan tangon on huomattu kestävän tai kuluvan vain hitaasti normaalikäytössä 10 vuotta.1038-1150 ° C. The rod or slabs are cast in the sand to the desired shape. The preferred bar assembly is 40-50 weight - # copper, 20-30 weight - # | zinc 15-25 weight - # nickel and 9 ”15 weight - # tin as well as occasional impurities. A particularly advantageous composition is 45 # copper, 25 # zinc, 20 # nickel and 10% tin, as well as occasional impurities. A rod of the above-mentioned range has been found to last or wear only slowly in normal use for 10 years.

Kuvattua nestevirtaukseen vaikuttavaa tankoa käytetään säätämään karstan saostumista. Ne eivät välttämättä estä karstan muodostumista, mutta ne vaikuttavat silloin, kun karstaa muodostuu. On ajateltavissa, että tangot sallivat mahdollisten karstaa muodostavien saostumien syntymisen virtaavaan nesteeseen, mutta tankojen kokoomuksen ja muodon vaikutuksesta saostumien koko ja siten niiden taipumus tai kyky laskeutua virtausputken tai -laitteen pinnoille tulee tehokkaasti säädetyksi.The fluid flow bar described is used to control the precipitation of scale. They do not necessarily prevent karst formation, but they do affect when karst formation. It is conceivable that the rods allow the formation of possible scale-forming deposits in the flowing liquid, but due to the aggregation and shape of the rods the size of the deposits and thus their tendency or ability to settle on the surfaces of the flow tube or device becomes effectively controlled.

Claims

58825 8

An elongate rod (10) which reduces precipitation and wear as liquid flows through the tube (32) and is insertable into the tube, characterized in that the rod (10) has a substantially triangular cross-section.

Rod according to Claim 1, characterized in that it is a uniform rod with a triangular cross-section and an outwardly concave surface (16, 18, 20) extending in the longitudinal direction.

Rod according to Claim 1 or 2, characterized in that it is a unitary rod and has a longitudinal path which forms a liquid flow channel.

Rod according to Claim 3, characterized in that the passageway (42) has a substantially triangular cross-section and that each side has a longitudinally inwardly convex curved surface (44, 46, 48).

A rod according to claim 1, characterized in that three plates (60) are assembled to form a rod, the plates forming a triangular cross-section of the rod.

Rod according to Claim 5, characterized in that the plates (60) have similar dimensions, the cross-section of the rod formed being an equilateral triangle.

A rod according to claim 5, characterized in that each plate, when joined as a rod, has an outer surface with a longitudinal outwardly concave curved surface.

A rod according to claim 7, characterized in that each plate, when joined as a rod, has an inner surface with a longitudinally outwardly convex curved surface.

Bar according to one of the preceding claims, characterized in that the bar consists of an alloy of copper, zinc, nickel and tin and occasional impurities.

Rod according to Claim 9, characterized in that the rod comprises * 10-50%, preferably * 45% by weight of copper, 20-50%, preferably 25%, zinc, 15-25%, preferably 20%, nickel and 9-15%, preferably 10%, tin and adventitious impurities.

Rod according to one of the preceding claims, characterized in that the tips (22, 2 * 4, 26) of the sides of the rod (10) have shoulders (38).

Rod according to Claim 1, characterized in that the rod (10) is fastened to the pipe by means of sealing rings (36) arranged in its inner walls.

Rod according to Claim 12, characterized in that the rod (10) forms a flow constriction of 33 to 40% in the pipe (32).