MXPA04009518A - Mejoras en equipo para tratamiento magnetico de liquidos y gases. - Google Patents

Abstract

La presente invencion amplia el rango de capacidades de los equipos descritos en la Patente con titulo 215953, que incorporan las mejoras sobre los equipos ya existentes en cuanto a las caracteristicas, colocacion y orientacion de los polos de los imanes permanentes, en cuanto a su forma y materiales de construccion empleados, y en cuanto a su versatilidad de aplicacion.

Description

MEJORAS EN EQUIPO PARA TRATAMIENTO MAGNETICO DE LIQUIDOS Y GASES La presente invención se refiere a una mejora sobre un método y aparato para el tratamiento magnético de líquidos y gases, siendo su principal aplicación, el acondicionamiento de agua y de fluidos acuosos de proceso, y se relaciona también con el tratamiento de combustibles tales como el combustoleo, diesel, gasolina, gas natural y gas LP, dichas aplicaciones tienen usos industriales, automotrices y domésticos.

El objeto de esta mejora es incluir los detalles de diseño de equipos con diámetros de 16" hasta 42" siendo su principal aplicación el acondicionamiento de agua y de fluidos acuosos de proceso, relacionándose también con el tratamiento de combustibles líquidos como el combustoleo y gaseosos, principalmente gas natural.

Antecedentes de la Invención La necesidad de aplicar en una forma practica los beneficios de la técnica de patente con titulo No. 215953, en aquellos casos en que se requieren flujos mayores a la capacidad de los equipos de 14" de diámetro nominal ( 13,850 litros por minuto en agua y fluidos acuosos de proceso, 1 ,100 litros por minuto de combustibles líquidos y 55 metros cúbicos por minuto en gas natural) hace necesario, para mantener los valores de distancia entre polos y de intensidad del campo magnético, el que además de los imanes que se colocan en el exterior del tubo, se coloque un numero variable de imanes en un tubo interior.

Sumario de la Invención La invención con título de patente No. 215953 abarca equipos de hasta 14" de diámetro nominal. El objeto de esta mejora es incluir equipos con diámetro de 16" hasta 42" lo que permitirá manejar con un solo equipo de gastos de hasta 165,970 litros por minuto de agua o soluciones acuosas, 11 ,065 litros por minuto de combustibles líquidos o 532 m3 por minuto de combustibles gaseosos.

Breve descripción de los dibujos.

La figura 1 muestra las dimensiones de los ¡manes que se utilizan en la invención.

La figura 2 muestra los arreglos para soporte de imanes que se alojan entre el tubo exterior y la camisa.

La figura 3 muestra un corte del ensamble de soporte de los imanes del tubo exterior.

La figura 4 y 5 muestran un equipo de 18" ensamblado, y un corte transversal en la línea AA de un equipo de 18" detallando: a) Armazón de soporte para imanes del tubo interior b) Ensamble entre el tubo interior y el tubo exterior c) Tubo interior d) Tubo exterior e) Camisa de acero al carbón o cualquier otra aleación ferromagnética f) Anillo de unión entre la camisa y el tubo exterior.

Descripción detallada de la invención.

La patente con titulo 215953 describe una serie de equipos que incorporan un número variable de filas de imanes, con los polos norte diametralmente opuestos a los sur, alojados en una camisa fabricada con un material ferromagnético y un tubo principal fabricado con una aleación no ferromagnética. La invención actual incluye la adición, para diámetros de 16" y mayores, de un tubo interior cerrado, no ferromagnético, con un número variable de ¡manes soportados por una armazón bipartida, fabricada con lámina de acero al carbón o de cualquier aleación ferromagnética.

Los imanes que se utilizan, su material de fabricación, sus características dimensionales y magnéticas, la forma en la que se fijan en el espacio entre el tubo principal y la camisa exterior son iguales a lo que establece en la patente con titulo 215953. Las velocidades de flujo y tiempos de residencia mínima se establecen en la Tabla 1 de esta patente.

Tabla I Fluido a tratar velocidad máxima tiempo de residencia mínimo (m/segundo) (segundos) Agua y soluciones acuosas 3.75 0.3 Combustibles líquidos 0.25 2.0 Combustibles gaseosos 12.0 0.1 El numero de pares de filas de imanes a utilizar, y la colocación de las filas, se detalla en la Tabla II Los objetivos descritos son llevados a cabo gracias al empleo adecuado de la presente invención, que describe una serie de aparatos para acondicionamiento magnético de líquidos y gases, basados en la utilización de imanes permanentes anisotrópicos orientados, de ferrita de Estroncio. Su cantidad, colocación y orientación dentro de los aparatos de establece con base al fluido a tratar, de acuerdo con la Tabla II y a los parámetros de velocidad de flujo y tiempo de residencia que también se establecen en la Tabla I presente invención.

Los imanes en forma de paralelepípedo rectángulo con medidas de .1016 m (4") X 0.0254 m (1 ") X 0.0254 m (1 ") se colocan en pares de filas alrededor de un tubo (tubo exterior) no magnético del diámetro nominal del aparato en cuestión, y en el interior de un tubo central cerrado también no magnético, que se sostiene en posición con su línea de centro coincidiendo con la del tubo exterior en la forma mostrada en las figuras 4 y 5.

Tabla II Diám. nom. No.Filas Coloc filas N Coloc filas S mm-pulg Tubo ext Tubo ext. Tubo ext. 406.4 - 16 14 0°, 22.5°, 45°, 67.5°, 292.5°, 1 12.5°, 135°, 157.5°, 180°, 202.5°, 225° 315°, 337.5° 247.5° 457.2 - 8 14 0°, 22.5°, 45°, 67.5°, 292.5°, 112.5°, 135°, 157.5°, 180°, 205.5°, 225°, 315°, 337.5° 247.5° 508 - 20 16 10°, 30°, 50° 70°, 290°, 310°, 1 10°, 130°, 150°, 170°, 190°, 210°, 230°, 330°, 350° 250 609.6 - 24 18 0°, 18°, 36°, 54°, 72°, 288°, 108°, 126°, 144°, 162°, 180°, 198°, 216°, 306°, 324°, 342° 234°, 252° 762 - 30 22 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 285°, 105° 120° 135° 1 50° 165° 180° 195° 210° 300°, 315°, 330°, 345° 225°, 240°, 255° 914.4 - 36 28 6° 18° 30° 42° 54° 66° 78° 282° 102° 1 14° 126° 138° 150° 162° 174° 186° 198° 294° 306° 318° 330° 342° 354° 210° 222° 234° 246° 258° 1066.8 - 42 34 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 100° 1 10° 120° 130° 140° 150° 160° 170° 280° 290° 300° 310° 320° 330° 340° 350° 180° 190° 200° 210° 220° 230° 240° 250°260° Correspondencia de diámetros diam. Nom. diam. tubo interior 16" 4" 18" 6" 20" 6" 24" 6" 30" 8" 36" 12 42" 16" Diam tubo int No. filas Coloc. Filas N Col. Fila S mm-pulg Tubo int. Tubo int Tubo int. 101.6-4 4 135,225° 45,315° 152.4-6 6 135°, 180°, 225° 0°. 45°, 315° 152.4-6 6 135°, 180°, 225° 0°, 45°, 315° 152.4-6 6 135°, 180°, 225° 0°, 45°, 315° 203.2-8 10 120°, 150°, 1 80°, 210°, 240° 0°, 30°, 60°, 300°, 330° 304.8-12 14 1 12.5°, 135°, 157.5°, 180°, 202.5°, 225°, 0° 22.5° 45° 67.5° 292.5° 247.5° 315° 337.5° 406.4-16 16 1 10° 130° 150° 170° 190° 210° 230° 250° 10° 30° 50° 70° 290° 310° 330° 350° Las filas de imanes del tubo exterior, con separaciones longitudinales de 1 " entre ellos, y con los imanes sostenidos en posición por ángulos de aluminio de 5/8" (figuras 2 y 3) se colocan con orientaciones opuestas ( N opuesto a S ) en contacto con una camisa exterior la cual puede ser fabricada con acero al carbón o en cualquier otra aleación ferromagnética.

Los imanes del tubo interior, iguales a los descritos en el párrafo anterior, se colocan al interior de este tubo en un numero variable de filas que depende del diámetro del tubo, con orientación opuesta a los imanes del tubo exterior, fijándose con separaciones entre ellos de 1 " en el sentido longitudinal, sobre una variedad de soportes fabricados en acero al carbón, (figuras 6 a 10).

El diámetro de los tubos interiores varía de acuerdo con la capacidad del equipo, respetando al hacer el diseño de los aparatos los parámetros de velocidad de flujo y tiempo de residencia en el espacio anular entre los tubos establecidos en la Tabla I.

Las características de los materiales para los tubos interior y exterior y el método y materiales usado para la fijación de los ¡manes en el tubo exterior quedan igual que en la patente original. Los imanes del tubo central se colocan sobre armazones de acero al carbón en la forma descrita en los dibujos 6 a 10.

Los valores de velocidad de flujo utilizados en la presente invención permiten que los equipos se puedan insertar directamente en las instalaciones existentes sin cambios en el diámetro nominal de las mismas. El efecto del tubo interior sobre el área de flujo va desde una disminución de 3.7% para el equipo de 16" hasta un valor de -14.43% para el equipo de 42".

En relación con los tubos en contacto con el fluido a tratar, llamados exterior e interior, se puede utilizar en su fabricación cualquier aleación no magnética como pueden ser los aceros inoxidables austeniticos, el bronce, el monel, el cobre y el latón.

Las camisas exteriores (figuras 4 y 5 ) así como las armazones de soporte de los imanes del tubo interior, pueden fabricarse con lamina de cualquier aleación magnética de hierro, de espesor variable de acuerdo a las dimensiones y el peso del equipo, pudiendo utilizarse para la camisa exterior aceros inoxidables ferriticos de requerirse por condiciones de apariencia o de agresividad del medio ambiente.

El ensamble de la camisa con el tubo central se hace utilizando un anillo del mismo material de la camisa (figura 5 f). La sujeción del tubo central al tubo exterior se hace con orejas de solera atornilladas según se muestra en las figuras 4 y 5 b.

La instalación y la posición de los ¡manes que quedan alojados en el espacio comprendido entre el tubo exterior y la camisa y en contacto con ambos, y la de los imanes que se instalan dentro del tubo interior queda definida al colocar las filas sujetas con ángulos de aluminio y tormillos del tubo exterior, figuras 2 y 3, y las filas sujetas en las armazones figuras 6 a 10 del tubo interior de acuerdo con la Tabla II, fijándose todo antes del ensamble final introduciendo un mortero de cemento portland aligerado.

Es importante hacer notar que los parámetros de diseño de la presente invención se basan en la reorientación que de acuerdo con su polaridad magnética sufren las moléculas e iones presentes en los fluidos al atravesar el campo magnético creado por los imanes situados en ambos lados del espacio anular comprendido entre los tubos exterior e interior; esta reorientación altera, en el caso del agua y las soluciones acuosas, la forma en que las sales disueltas cristalizan al excederse, por cambios de temperatura y/o concentración, la capacidad del agua para mantener esas sales en solución. En aguas acondicionadas magnéticamente las sales al salir de solución quedan como cristales suspendidos en el seno del líquido, en vez de formar depósitos duros como es el caso para las aguas y soluciones sin acondicionamiento. Estos sólidos que quedan en suspensión son fácilmente separables por sedimentación o por aplicación de fuerza centrifuga a la corriente del fluido. Esta reorientación, en el caso de los combustibles, disminuye la repulsión entre las moléculas del combustible y las del oxigeno del aire, con lo que se mejora y se hace mas completa la combustión.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Equipo para el tratamiento magnético de líquidos y gases que comprende un tubo interior cerrado en sus extremos y fijo dentro de otro tubo conductor, entre los cuales circula el fluido a tratar, ambos de material no ferromagnético. En el interior del tubo interior se coloca un número variable de pares de filas de imanes, con polaridades opuestas soportados en armazones de acero al carbón. En el exterior del tubo conductor se colocan, con polaridades opuestas a las de las filas del tubo interior, un número variable de filas de imanes que quedan contenidos a su vez dentro de una camisa de acero al carbón en la misma forma en que se estableció en la patente existente.

2. Equipo para el tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado par que porque los imanes son de forma de paralelepípedo rectangular.

3. Equipo para el tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque para un diámetro nominal de tubo exterior de 40.64 cm. (16 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 10.16 cm. (4 pulg ) se colocan 14 filas de imanes opuestamente en 180° y con una separación de 22.5 entre las filas de la misma orientación magnética alrededor del tubo exterior, cuatro filas de imanes opuestamente en 180° (dos a dos) y con una separación de 90° entre las fila dentro del tubo interior. La colocación de las filas de imanes y su orientación magnética se detallan en la Tabla II, aplicando esta para las cláusulas de la 4 a la 9 de este capitulo.

4. Equipo para tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque para un diámetro nominal del tubo exterior de 45.72 cm. (18 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 15.24 cm. (5 pulg.) se colocan catorce filas de imanes opuestamente en 180° y con una separación de 22.5° entre las filas de la misma orientación magnética alrededor del tubo exterior, y seis filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 45 0 entre las filas con la misma orientación magnética, dentro del tubo interior.

5. Equipo para el tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque para un diámetro nominal de 50.8 cm. (20 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 15.24 cm. (5 pulg.) se colocan diez y seis filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 20° entre las filas con la misma orientación magnética, alrededor del tubo exterior, y seis filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 45° entre las filas con la misma orientación magnética, dentro del tubo interior.

6. Equipo para tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque para un diámetro nominal de 60.96 cm. (24 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 15.24 cm. (6 pulg.) se colocan diez y ocho filas de imanes opuestamente en 180° y con una separación de 18° entre las filas de la misma orientación magnética alrededor del tubo exterior y seis filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 45° entre las filas con la misma orientación magnética, dentro del tubo interior.

7. Equipo para tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque para un diámetro nominal de 76.2 cm. (30 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 20.32 cm. (8 pulg.) se colocan veintidós filas de imanes opuestamente en 180 0 con una separación de 15° entre las filas de la misma orientación magnética alrededor del tubo exterior, y diez filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 30° entre las filas con la misma orientación magnética, dentro del tubo interior.

8. Equipo para tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado para un diámetro nominal de 91.44 cm. (36 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 30.48 cm. (12 pulg.) se colocan veintiocho filas de imanes opuestamente en 180° y con una separación de 12° entre las filas de la misma orientación magnética alrededor del tubo exterior , y catorce filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 22.5° entre las filas con la misma orientación magnética, dentro del tubo interior.

9. Equipo para tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque para un diámetro nominal de 106.68 cm. (42 pulg.) y un diámetro del tubo interior de 40.64 cm. (16 pulg.) se colocan treinta y cuatro filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 10° entre las filas de la misma orientación magnética alrededor del tubo exterior, y 16 filas de imanes opuestamente en 180° con una separación de 20° entre las filas con la misma orientación magnética, dentro del tubo interior.

10. Equipo para el tratamiento magnético de líquidos y gases de conformidad con la cláusula 1 , caracterizado porque los medios de fijación de imanes se comprenden de ángulos de soporte y tornillos para las filas del tubo exterior, y armazones de acero al carbón y pegamento epoxico para las filas que van dentro del tubo interior.