HU205042B - Structural system for treating liquids with magnetic field - Google Patents

Description

A találmány tárgya szerkezeti elrendezés folyadékoknak mágneses térrel való kezdésére, főleg az oldóképességnövelésére.

Ismeretes, hogy a Π. világháború után a vízkezelés területén elektrolit tartalmú folyadékoknak erős mágneses téren való átvezetésével sikerült előidézni a reakcióképes vegyértékelektronok potenciálváltozását; olyan potenciálváltozást, ami megakadályozza a mikrokristályok képződését. Ezen felfedezést követően számtalan kísérleti eredmény igazolta, hogy a folyadékoknak mágneses kezelése növelni tudja bizonyos folyadékfajták pH-értékét. Vízzel érintkezve a vashidroxid fekete, morzsolható magnetitté alakíthatja át, és ezáltal eltávolítja a korrózió révén keletkezett inkrusztácíókat, és alapjában megváltoztatja a kristályos anyag kiválási folyamatait, mégpedig úgy, hogy az eredetileg oldatban lévő anyag amorffá válik és többé nem lesz hajlamos arra, hogy pl. kazánkőként a cső- vagy tartályfalakra rakódjon.

A belga CEPI cég· 1963. évi publikációja szerint ha egy folyadék erős mágneses téren folyik át, úgy a folyadék ionjainak és molekuláinak dipolmomentuma úgy változik, hogy az oldatban a sók kristályképződésének pillanatában csökken a polárizáciő az erős ionzónák és a megváltozott elektrosztatikai erők között Ennek köszönhetően a kristály nagyon vékony rétegekre hasad, és az ionok egyetlen mágneses tengely irányába rendeződnek el, ami jól kivehető mikroszkóp alatt.

Az NSZK 3 031 673 számú szabadalmi irat szerinti megoldás célja tengervíz-sótalanítás és a vízben lévő pozitív-negatív ionok szeparálása. A víz kezeléséhez a csővezetéken kívül permanens mágneseket helyeznek el, amelyek az ionokat előjelük szerint választják szét. Ez a megoldás a Lorenz-erő hatásával az áramlás irányát határozza meg, így semmiképpen sem alkalmas a vízben oldott ionok kiválásának megakadályozására, pl. a vízkő kiválás-lerakódás meggátlására.

A víz vagy más folyadékok mágneses erőtérrel történő kezelésére szolgáló berendezések különösen vízkő vagy egyéb csapadékképzés megakadályozására, illetőleg csökkentésére használják. Az alkalmazás területe a gép, mezőgazdasági, vegyipar számos területe, ahol a folyadékok oldóképességének növelése fontos feladat. Továbbá hogy a mágneses erőtérrel kezelt ivóvíz nemcsak hogy gátolja a vesekő keletkezését, hanem ahogy ezt több publikáció is közli - sikeres kísérletek történtek a már meglévő vesekövek feloldására.

A víznek mágneses térrel történő kezelésére ismeretes többek között a 162 455 számú magyar szabadalom szerinti megoldás, ahol külső áramforrások alkalmazásával háromfázisú forgó mágneses teret hoznak létre. Az 1291600 számú brit szabadalmi irat szerint 32 KA/m intenzitású mágnes teret hoznak létre a víz kezelésére. Az 1 240 970 számú brit szabadalom szerinti berendezésben 64 KA/m erősségű mágneses teret alkalmaznak,

A 171113 számú magyar szabadalmi irat szerinti megoldás esetében a szimmetrikus elrendezésű permanens mágnesgyűrűt alkalmaznak, ahol a fluxusvezető pólusszerű furatán folyik át a mágnesezni kívánt folyadék. A 171113 számú szabadalom továbbfejlesztését jelenti a 176792 számú magyar szabadalom szerinti megoldás, amelyre jellemző, hogy a folyadékkal érintkező egyik mágnespólus olyan központi furattal rendelkezik, amelynek mindkét végén nem mágnesezhető anyagból készült dugók zárják tömítetten a furatot.

A technika állásához tartozó korábbi szabadalmak szerinti megoldások esetében a mágneses teret külső villamos áramforrás útján hozták létre, míg az utóbbi időkben a mágneses teret permanens mágnesek útján biztosítják.

Valamennyi, a technika állásához tartozó megoldás esetében a folyadékokat mágnesező készülékek és berendezések oly módon vannak kialakítva, hogy a fluxusvezető póluslemezek a folyadékot szállító csővezeték belsejében vannak elhelyezve. A póluslemezek vagy vas vagy vasötvözetek, míg a csőrendszer további eleme nem mágnesezhető fémből van kialakítva.

Mind a villamos gerjesztési mágnessel, mind pedig a permanens mágnessel kialakított folyadékmágnesező készülékek lelgfontosabb hátrányai a következők:

- valamennyi ismert berendezés olyan kompakt egységként van kialakítva, amelyet a csővezetékbe oly módon kellett beiktatni, hogy a csővezeték adott részét eltávolították és ennek helyébe illesztik be a mágnesezőkészülék szerelvényét.

- A külső villamos áramforrással gerjesztett mágneses szerkezetek jellemzője, hogy működtetésükhöz villamos hálózatot kell kiépíteni esetleg olyan helyen, ahol az nem áll rendelkezésre.

- Mind a külső villamos tápáramforrás útján gerjesztett mágneses szerkezetek, mind pedig a permanens mágnessel kialakított folyadékmágnesező készülékek közös jellemzője, hogy a szerkezetek egy része többségében a fluxusvezető póluslemezek a csővezeték belsejében olyan furatokkal van kialakítva, amely furatok biztosítják a folyadék átáramlását. Minthogy a folyadékok mágneses kezelésének hatékonysága jelentős mértékben függ a mágneses térerő és a folyadék áramlásának paraméterei közötti összefüggéstől, ezért a különböző áramlási igényekhez különböző típusú és méretsorú mágneses folyadékkezelő készülékeket kellett kialakítani. Mindezek a hátrányok túlnyomórészt onnan eredtek, hogy a technika állásához tartozó, azaz ismert folyadékok mágneses kezelésére szolgáló készülékek viszonylag kis, azaz 80 KA/m kisebb mágneses térerőt tudtak létrehozni, és ez tette indokolttá, hogy a készülékeknek egyes alkatrészei, főleg a fluxusvezető lágyvas közvetlenül érintkezzen a csővezetékben áramló folyadékkal.

- Ismert készülékek további hátrányaként említjük, hogy a mágnesezhető anyagú és nem mágnesezhető anyagú szerkezeti részeknek mind különböző potenciájú fémeknek a folyadékban történő elhelyezése korai kontaktkorrózióhoz vezetett.

Célkitűzésünk a folyadékok mágneses kezelésére szolgáló olyan készülék kialakítása, amely a fent emlí2

HU tett ismert készülékek hátrányait kiküszöböli, és az alábbi új szolgáltatásokat biztosítja:

a találmány szerinti folyadékok mágnesezésére szolgáló készülék a csővezeték falán kívül helyezkedik el, minek következtében a csővezeték megbontására, és a megbontás helyén külön folyadékmágnesező készülék beépítésére nincs szükség.

- A találmány szerinti folyadékmágnesező készülék mágnesterét permanens mágnessel hozzuk létre, és ezen mágnesek közötti légrésen folyik át a kezelendő folyadék.

- Szemben a folyadékok mágneses kezelésére szolgáló berendezésekkel a permanens mágnesek közötti pólusvezető lágyvas a csővezetéken kívül helyezkedik el, és a pólusvezetésen kívül a permanens mágneseknek a csővezetéken való rögzítését is ellátja.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés kidolgozása során először tudományos módszerekkel vizsgáltuk meg a víz mágneses térben történő kezelésével járó fizikai változásokat. Azt tapasztaltuk, hogy megfelelő erősségű mágneses tér hatására a víz hidrogén kötése felbomlik, és olyan polimerszerkezet alakul ki, mint amilyen a víz hevítésekor jön létre és hasonló változás figyelhető meg a víz szerkezetében. Itt lényegében arról van szó hogy a H-kötés bomlik fel, amely ultraibolya-spektroszkópon megjelenő abszorpciós sáv megjelenésével mutatható ki. Ily módon a mágneses térnél kezelt víz felületi feszültsége csökken, és az oldóképessége nő. Vizsgálataink szerint ez a változás döntő mértékben függ az alkalmazott mágneses tér nagyságától. Vizsgálataink alapján a folyadék teljes szerkezeti anyagának átalakításához 159 KA/m feletti mágneses térre van szükség - szemben a technika állásához tartozó szerkezeti elrendezésekhez, ahol csupán néhány száz Oerstedes teret tudtak biztosítani.

A találmány tárgya szerkezeti elrendezés folyadékoknak mágneses térrel való kezelésére, főleg az oldóképesség növelésére, amelynek a folyadékot szállító csővezeték egy szakasza a csővezeték falán kívül rögzített permanens mágneses erőtérben van elhelyezve. A találmány szerinti szerkezeti elrendezés újdonsága abban van, hogy a folyadék mágnestérrel való kezelésére szolgáló nem mágnesezhető anyagú csővezeték csőszakaszának falán kívül minimálisan 159 KA/m térerősséget létrehozó ritkaföldfém-kobalt permanens mágnesek vannak rögzítve, amelyek közötti légrésben van átvezetve a csővezeték csőszakasza, és hogy a permanens mágnesek ezen csőszakasz falához lágyvas fluxusvezető útján vannak rögzítve. A permanens mágneseket sík lapok alkotják, amelyek a csőszakasz lapított felületeire fekszenek fel; és hogy az „U” alakú lágy vas fluxusvezető szorítóerőt kifejtő szárai mereven fekszenek fel a permanens mágnesek külső felületeire.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés legfontosabb előnyei a következők:

- a találmány szerinti szerkezeti elrendezés, amely folyadékok mágneses kezelésére szolgál, rendkívül egyszerű szerkezetű, a csővezeték megbontása nélkül a csőfalon kívül azon rögzítve helyezkedik el.

042 B 2

- A szerkezeti elrendezésnek csupán az eredeti csővezetéke érintkezik a benne áramló folyadékkal, így különböző potenciájú fémek nincsenek a folyadéktérben, és így kontaktkorrózió nem jöhet létre.

- A találmány szerinti szerkezeti elrendezés tetszőleges csővezetékeken tetszőleges helyen, azaz mind függőleges, mind vízszintes irányítású vezetékeken fölszerelhető, szemben az ismert hasonló rendeltetésű, szerkezetű vezetékekkel ahol a buborékképződés miatt csak a függőleges irányítású csővezetékekben javasolták a szerkezet alkalmazását.

- További előnyt jelent a találmány szerinti szerkezeti kialakításnak az a jellemzője, hogy a lágyvas póluslemez a csővezetéken kívül nemcsak a fluxusvezetést biztosítja hanem egyidejűleg a permanens mágneseket rögzíti a cső falán.

- A találmány szerinti szerkezeti elrendezésben alkalmazott 159 KA/m mágneses térerősséget létrehozó permanens mágnesek - amennyiben ezeket korszerű technológiával állítják elő — és pl. ritkaföldfém-kobalt mágnest alkalmaznak pl. Alnico vagy Recoma 20 típusokat, amelyek minimálisan 159 KA/m légrésindukciót biztosítanak, és a találmány szerinti készülék olyan kis méretben állítható elő, hogy annak térfogata néhány cm³ is lehet.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés példakénti kiviteli alakját (1. ábra) alapján ismertetjük részletesebben. Az ábra a találmány szerinti szerkezeti elrendezést mutatja axonometrikus ábrázolásban.

Amint az ábrán látható, a találmány szerinti folyakékok mágneses kezelésére szolgáló szerkezeti elrendezés (1) csővezeték (la) lapított szakaszára van fölszerelve. Az (la) lapított szakaszon helyezkednek el a ritkaföldfém-kobalt (2 és 3) mágnesek egymással szembe néző felületei, amelyek ellenkező értelmű mágneses polaritásúak. A (2, 3) mágnesek egymással szembe néző lapjai közötti légrésben minimálisan 159 KA/m mágneses térerő van jelen, amely elegendő nagyságú ahhoz, hogy az (1) csővezetékben lévő folyadék (pl. áramló víz) hidrogénkötését felbontsa. A (2 és 3) mágnesek eddig nem említett felső lapjait a (4) lágyvas fluxusvezető rögzíti szorító erejénél fogva az (1) csővezeték (la) lapított szakaszához azáltal, hogy a (4) lágy vas fluxusvezető (5 és 6) szárai mereven fekszenek fel a (2 és 3) mágnesekre, és azokat fixen rögzítik az (1) csővezeték (la) lapított szakaszához.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezésnek az ábrán ábrázolt kiviteli alakja a találmány szerinti megoldásnak csupán az egyik lehetséges kiviteli, alakját szemlélteti. A találmány oltalmi körén belül azonban számos további kiviteli alak is realizálható. Csupán példaként említjük, hogy az (1) csővezetékre félgyűrű alakú ritkaföldfém-kobalt mágnesek is fölszerelhetők, és hogy a lágyvas fluxusvezető ebben az esetben nyitott gyűrűként veszi körbe a mágneseket, oly módon hogy a fluxusvezetésen felül az ábrán ábrázolt megoldáshoz hasonlóan a csővezetékhez rögzíti a mágneseket.

HU 205 042 Β

Ritkaföldfém-kobalt mágnesként a kereskedelmi forgalomban kapható Alnico és Recoma 20 típusú mágnesek alkalmazását javasoljuk.

Claims (1)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Szerkezeti elrendezés folyadékoknak mágneses térrel való kezelésére, főleg az oldóképesség növelésére, amelynek a folyadékot szállító csővezeték egy szakasza a csővezeték falán kívül rögzített permanens mágneses erőtérben van elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a folyadék mágnestériel való kezelésére szolgáló nem mágnesezhető anyagú csővezeték (1) csőszakaszának falán kívül minimálisan 159 KA/m mágneses térerősséget létrehozó ritkaföldfém-kobalt permanens mágnesek (2, 3) vannak rögzítve, amelyek között légrésben van átvezetve a csővezeték (1) csőszakasza; és hogy a permanens mágnesek (2, 3) ezen csőszakasz

   5 falához lágy vas fluxusvezető (4) útján vannak rögzítve. 2. Az 1. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a permanens mágneseket (2, 3) sík lapok alkotják, amelyek a csőszakasz lapított felületeire (la) fekszenek fel; és hogy az „U” alakú lágy10 vas fluxusvezető (4) szorítőerőt kifejtő szárai (5, 6) mereven fekszenek fel a permanens mágnesek (2, 3) külső felületeire.