NO340316B1 - Fremgangsmåte og apparat for behandling av fluid - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse er relatert til behandlingen av fluider, særlig hydrokarboner, brensel og oljer og særlig til fremgangsmåter og innretninger for å påvirke de fysiske egenskapene til hydrokarbonene ved å bruke et magnetisk felt.

Bruken av magnetiske innretninger og fremgangsmåter for behandlingen av hydrokarboner er vel kjent innen teknikken. Imidlertid, mekanismene og effektene av slik behandling er ikke vel kjent og vanskelig å forutsi.

Et utvag av kjent teknikk i det generelle feltet av magnetisk behandling av brenslet er som følgende: US patent 3, 830, 621 - "Process and Apparatus for Effecting Efficient Combustion". US patent 4, 188, 296 - "Fuel Combustion and Magnetizing Apparatus used therefore". US patent 4. 461. 262 - "Fuel Treating Device".

US patent 4. 572. 145 - "Magnetic Fuel Line Device"

US patent 5, 124, 045 - "Permanent Magnetic Power Cell System for Treating Fuel Lines for More Efficient Combustion and Less Pollution"

US patent 5. 331. 807 - "Air Fuel Magnetizer"

US patent 5. 664. 546 - "Fuel Saving Device"

US patent 5. 671, 719 - "Fuel Activation Apparatus using Magnetic Body"

US patent 5. 829. 420 - "Electromagnetic Device for the Magnetic Treatment of Fuel" US patent 5,380,430 - "Magnetizing apparatus for treatment of fluids"

Dokumenter fra den kjente teknikk, av hvilket de ovenfor representerer bare en liten del, er spesifikt rettet mot behandlingen av en brenselstrøm med den hensikt enten å forhindre skalering, korrosjon eller biologisk groing i rør eller alternativt, å øke forbrenningseffektiviteten til brenselet når det blir brent i en motor.

Imidlertid, det er også et antall av dokumenter som foreslår innretninger for "kondisjonering av et fluid eller brensel" med anvendelsen av innretningen som blir etterlatt noe vagt. En utlegning av noen av disse dokumentene finnes nedenfor:

WO 99/ 23381 - "Apparatus for Conditioning a Fluid".

Dette dokumentet lærer bort om et apparat for å kondisjonere et fluid som strømmer i et rør ved hjelp av et magnetisk felt. Fluidet kan være "brensel" og magneten kan være neodym jern bor partikler som er sentrert og trykket sammen for å gi en særlig sterk permanent magnet. Dokumentet lærer bort kondisjoneringen av en veske ved å bruke permanente magneter.

US patent 6, 056, 872 - "Magnetic device for the treatment of fluids".

Dette dokumentet fremlegger en innretning for den magnetiske behandlingen av fluider slik som gasser eller vesker. Innretningen inkluderer et flertall av sett med magneter (permanente eller elektromagneter) for å tilveiebringe et magnetisk felt til et fluid. Magnetene er anordnet periferisk rundt et rør eller annen fluidleder innenfor hvilket det strømmer en fluid, og innretningen bruker magneter som har forskjellige magnetiske feltstyrker for å variere feltfluksen langs lengden av røret eller fluidledningen. Det bør legges merke til at det i bakgrunnsmateriale i oppfinnelsesdelen av spesifikasjonen er diskutert problemer relatert til å forhindre skalering, korrosjon eller algevekst i røret. Magnetiske innretninger er også diskutert i sammenhengen av å forbedre brensel-forbruket til, og redusere uønsket utslipp fra maskiner.

Parafiner er et hovedproblem i produksjonen av noen råoljer. Selv om parafiner vanligvis forblir oppløst i formasjoner, vil det allikevel når oljen blir produsert være slik at noen lettkomponenter blir tapt som kan forandre krystallmønsteret i parafinen som tillater det å følge ut og/eller skape en parafinvoks på grunn av temperaturforandringer. Tilnærmet 40 % av kostnaden med å bringe brukbar petroleum til markedet er knyttet til kontroll av parafin.

Det er kjent å bruke kjemikalier, vanligvis syrer og dyre biocider for å forhindre, oppløse eller fjerne disse materialene fra rørene. Imidlertid er disse ikke alltid effektive. Kjemikalier kan være giftige eller dyre og ofte gir disse kjemikaliene langtidskostnader ved operasjon siden de kontinuerlig må bli lagt til fluidet.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot et apparat for magnetisk behandling av fluider som i det minste delvis bøter på i det minste noe av de foran nevnte ulemper eller å gi forbrukeren et hensiktsmessig eller kommersielt valg.

I en utførelse er foreliggende oppfinnelse i et apparat for den magnetiske behandlingen av fluider som produserer en forandring i det minste i en fysisk eller reologisk karakteristikk av fluidet som er behandlet, der apparatet inkluderer i det minste en magnetisk innretning for å påtrykke et magnetisk felt på et fluid.

I en mer bestemt utførelse er foreliggende oppfinnelse i et apparat for den magnetiske behandlingen av fluider som produserer i det minste et magnetisk felt for en periode på tid Tcpå eller over en kritisk magnetisk feltstyrke Hcder perioden Tcog feltstyrket Hcer bestemt relativt til hverandre og er avhengig av egenskapene til fluidet.

I en annen utførelse kan foreliggende oppfinnelse være i en fremgangsmåte for den magnetiske behandlingen av fluider, der fremgangsmåten inkluderer trinnet med å påføre i det minste et magnetisk felt på et fluid som skal bli behandlet.

I en mer bestemt utførelse er foreliggende oppfinnelse i en fremgangsmåte for den magnetiske behandlingen av fluider der fremgangsmåten inkluderer trinnet med å påtrykke i det minste et magnetisk felt for en periode på tid Tcpå eller over en kritisk magnetisk feltstyrke Hcder perioden Tcog feltstyrken Hcer bestemt relativt til hverandre og avhengig av egenskapene til fluidet.

Fremgangsmåten og apparat i henhold til foreliggende oppfinnelse finner særlig anvendelse når anvendt på fluider med hydrokarboner enten de er flytende eller i gassform. Det vil være forstått at den er særlig anvendbar for hydrokarbonfluider eller de som inneholder hydrokarboner (enten en blanding eller ikke) kan apparatet og fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse kunne bli brukt i andre fluider. Generelt vil en enkel måte å påtrykke det magnetiske feltet på fluidet kunne skje når fluidet strømmer og slik sett kan feltet bli påtrykket et fluid som strømmer gjennom et rør eller ledning.

Uten å ønske å bli begrenset av teori ser det ut til at et hydrokarbonfluid kan bli konstatert å være oppdelt i "partikler", som kan bli definert som store molekyler, suspendert i en grunnfluid laget av mindre molekyler som vanligvis er i majoritet og dermed former den grunnleggende væsken. Viskositeten til hydrokarbonfluidet kan derfor tilnærmet være viskositeten til en væskesuspensjon som er svært forskjellig fra en enkelt molekylvæske, slik som vann og flytende nitrogen. For den samme volum-delen <P vil den åpenbare viskositeten være avhengig av partikkelstørrelsen. Når partiklene blir mindre vil den åpenbare viskositeten bli større. Dette kan bli sett fra Mooney ligningen (4), hvor trengselsfaktoren k øker når partikkelstørreisen minker. Noen eksperimenter i kjent teknikk estimerer k = 1,079 + exp(0,01008/D) + exp(0,00290/D<2>) for mikrometer-størrelsespartikler, hvor D er partikkeldiameteren i enheter av mikrometre.

Hvert av de store molekylene er "partikler" som har en magnetisk suspektibilitet up som er forskjellig fra den magnetiske suspektibiliteten til grunnfluidetUf. I et magnetisk felt vil partiklene dermed være polarisert langs feltretningen. Dersom partiklene er uniformt sfæriske med radius a, kan dipolmomentet i et magnetisk felt bli estimert av formelen: hvor H er det lokale magnetiske feltet, som bør være nær til det eksterne feltet i fortynnede tilfeller. Dipolarinteraksjonen mellom disse to dipolene induserer magnetiske dipoler der styrket av disse er gitt ved:

hvor r er avstanden mellom disse to dipolene og 6 er vinkelen mellom den rette linjen mellom dipolene og det magnetiske feltet. Dersom interaksjonen er sterkere enn den normale brownske bevegelsen, vil disse to dipolene virke sammen og bli opplinjert i feltretningen. Dersom dipolinteraksjonen er svært sterk og hardheten av det magnetiske feltet er lang nok vil partiklene bli aggregert i makroskopiske kjeder eller kolonner, som vil forstyrre den flytende strømningen og øke apparatets viskositet som er et velkjent fenomen i magnetorheologiske (MR) fluider.

Det har overraskende blitt funnet at dersom det påtrykte magnetiske feltet er en kort puls vil den induserte dipolare interaksjonen ikke ha nok tid til å påvirke partiklene og makroskopiske avstander, men tvinge de nærliggende inn i små klustere. De samlede klustrene er dermed av begrenset størrelse, for eksempel, i mikrometerstørrelse. Mens partikkelvolumsdelen forblir den samme vil den gjennomsnittelige størrelsen til de "nye partiklene" bli økt. Dette kan lede til reduksjonen i den åpenbare viskositeten siden verdien til trengselsfaktoren k blir redusert.

Foretrukket vil korrelasjonen mellom styrken til det magnetiske fektet Hcog perioden for påtrykning av feltet Tckunne bli beregnet i henhold til følgende.

Med en gang det magnetiske feltet påtrykket fluidet for tiden Tcopphører, vil den induserte dipolarinteraksjonen generelt forsvinne. Imidlertid, typisk vil de aggregerte klustrene med partikler kunne bevares for en periode på grunn av hysterese. Etter en tid vil den brownske bevegelsen og andre variable forstyrrelser typisk avstedkomme og bryte de samlede partiklene ned. Etter at de samlede partiklene er fullstendig brutt sammen (som kan ta tilnærmet 8 til 19 timer, nedbrytingstid Tb), vil de reologiske egenskapene til væskesuspensjonen generelt returnere til tilstanden før den magnetiske behandlingen. Derfor vil det være foretrukket i anvendelser ved lange avstander eller utvidet transporttid for fluidtransport, for eksempel rør med brensel, at det magnetiske feltet blir påtrykket fluidet i perioder bestemt i henhold til nedbrytningstiden Tb.

Passende kan det være et flertall av apparater som påtrykker det magnetiske feltet i avstand fra hverandre langs en ledning eller rør som transporterer fluidet. Separasjonsavstanden til apparatene kan være bestemt i henhold til hastigheten av fluidstrømningen gjennom ledningen og nedbrytningstiden til Tb. Anvendelsen av feltet og avstanden av de magnetiske sammensetningene på et rør med hensyn til strømningsraten gjennom røret kan bli justert eller være justerbar for å beholde en senket viskositet i fluidet.

Dersom partikkelantall tettheten er «, vil to nabopartikler typisk være separert med omkring 1" 1/3 . Ved å o bruke ligning 2 vil den dipolare interaksjonen mellom to nabopartikler være omkring m<2>njuf. For at partikler skal danne klustere, må denne interaksjonen foretrukket være sterkere enn den termiske brownske bevegelsen som virker slik at vi trekker nabopartikler sammen. Passende vil følgende parameter a som kan spesifisere konkurransen mellom den dipolare interaksjonen og den termiske bevegelsen så bli utledet til å være

hvor ks er Botzmanns konstant og T er den absolutte temperaturen.

Med ligning (2) vil det kritiske feltet som skal påtrykkes for å oppnå foreliggende oppfinnelse så bli beregnet som

Dersom det påtrykte magnetiske feltet er svakere enn Hcvil den termiske brownske bevegelsen kunne forhindre partikler og aggregere sammen. For å forandre den åpenbare viskositeten til veskesuspensjonen må det magnetiske feltet påtrykket i henhold til foreliggende oppfinnelse ikke være vesentlig lavere enn Hc.

Fra den dipolare interaksjonen vil kraften mellom to nabopartikler generelt være omkring 6nfmn4h. Ved å bruke relasjonen for Stokes trekkraft på en partikkel6a7njav vil partikkelens gjennomsnittelige hastighet være omkring v = jujm2n4/~'/(7rnaa). Tidsperioden for to nabopartikler for å komme sammen kan så bli tilnærmet til å være omkring

Dersom varigheten til det magnetiske feltet er for mye kortere enn x, kan partiklene ikke ha nok til å aggregere sammen. På den annen side, dersom varigheten av det magnetiske feltet er mye lenger enn x, vil makroskopiske kjeder kunne bli dannet og den åpenbare viskositeten til fluidet kunne bli økt i stedet for redusert.

Derfor, i henhold til en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse, vil en passende varighet av det magnetiske feltet være i størrelsesorden av x. Fra ligning (6) er det klart at dersom det påtrykte magnetiske feltet blir sterkere, vil pulsvarigheten kunne være kortere. Derfor vil styrken til det påtrykte magnetiske feltet Hckunne bli bestemt relativt til perioden for påtrykning av feltet Tc.

I MR fluidet (a > 100), kan den dipolare interaksjonen være for sterk og tvinge partiklene inn i kjeder langs feltretningen i løpet av millisekunder. I petroleumsoljer vil den induserte magnetiske dipolarinteraksjonen være vesentlig svakere enn det som er i MR fluider. Derfor, i henhold til en særlig foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse, hvor fluidet er behandlet har en oc-verdi mellom 1 og 10, vil den åpenbare viskositeten til en væskesuspensjon kunne bli effektivt redusert ved å velge en passende varighet av påtrykningen av et magnetisk felt.

De aggregerte partiklene av magnetfeltet som generelt er resultatet fra bruken av foreliggende oppfinnelse, behøver ikke å være sfæriske. De kan være langstrak langs feltretningen og kan rotere under påvirkning av det magnetiske feltet, som videre kan hjelpe til å redusere den tilsynelatende viskositeten.

Ett apparat kan være anordnet til å utføre foreliggende oppfinnelse. Generelt vil apparatet for å påtrykke det magnetiske feltet være magneter. Magneter kan bli konstruert av ethvert passende materiale og kan, for eksempel, være permanente magneter eller elektromagneter som kjent i teknikkens stand, eller kan heretter være utviklede. Når magnetene er permanente magneter vil spesielt passende magnetiske materialer inkludere keramer, og sjeldne jordartmaterialer, som særlig inkluderer neodymjernbormagneter så vel som samariumkobolt type magneter.

Med tilfellet av elektromagneter vil det være åpenbart at disse kan være festet til en passende elektrisk kilde slik at deres elektromagnetiske egenskaper blir beholdt. Den fysiske formen til magnetene kan være en hver passende form og er her bare referert som foretrukne former i anordningene av apparatene beskrevet heri.

Magnetene bør ha en Curie temperatur tilstrekkelig høy slik at de beholder sin magnetiske karakteristikk på operativ temperatur som de blir utsatt for. For eksempel, i en bilmotor vil brensellinjemagneter ligge over motorblokken hvor den relative oppvarmingen generelt vil øke deres temperatur. Noen magneter taper mye av sin magnetiske feltstyrke når temperaturen stiger. Curie temperaturen til Alnico magneter er 760°C til 890°C, i keramiske magneter (ferrit magneter) 450°C, Neodym 310°C til 360°C og Samarium 720°C til 825°C.

Det bør også være forstått at magneter som har blitt beskrevet ovenfor med referanse til foreliggende oppfinnelsen kan være magneter, så vel som en hver kombinasjon av en magnet og en eller flere elementer som kan virke til å forbedre penetreringen av det magnetiske feltet inn i lederen, eller som kondenserer feltstyrken til magneten. Disse inkluderer bruken av en eller flere polstykker formet av stål eller jern, særlig lavkarbon-innholdende kaldrullet stål. Et slikt polstykke er foretrukket posisjonert nær en side av en pol i en magnet, og den ytre veggen til en leder. Ønskelig vil delen av polstykket være i kontakt med den ytre veggen til lederen som har en profil som er tilnærmet profilen til den eksterne veggen til lederen slik at polstykket kan bli montert på lederen. Typisk vil delen av polstykket i kontakt med den ytre veggen ha en nøyaktig profil som tilsvarer den ytre radiusen til en leder, særlig et rør. Der hvor lederen har en flat overflate (slik som for ledning som har en kvadratisk, trekantet eller rektangulærformet tverrsnitt) vil delen av polstykket som er i kontakt med den ytre veggen kunne være en flat profil. Stykkene kan være anordnet på hvilken som helst side av hvilken som helst magnet, slik som mellomliggende magneten og den ytre veggen til lederen, i kontakt med det minste en del av en magnet og på samme tid perpendikulært på den ytre veggen til lederen. Polstykket kan også bli festet slik at siden av polstykket som er i kontakt med magneten er lik eller større med overflateområdet til siden av magneten som den er i kontakt med, men på dens motsatt side vil polstykket ha en mindre overflate. I en slik anordning vil polstykket være anordnet med en festet konfigurasjon som virker til å konsentrere magnetfeltet i grensesnittet til magneten med polstykket, til et mindre område på den motsatte siden av polstykket som er på eller nær den ytre veggen til røret.

Med hensyn til konstruksjonen av apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil et hvert middel som er passende for perifer anordning ha hvert av settene med magneter med hensyn til en leder som beskrevet ovenfor kunne bli brukt. Magnetene trenger ikke fysisk kontakt med lederen, men det kan være ønskelig med den feromagnetiske leder slik som jern eller stålrør. Disse innretningene kan inkludere passende mekaniske innretninger slik som klemmer, braketter, band, stropper, husinnretninger som har rom for å beholde magnetene i seg, så vel som kjemiske innretninger slik som festemidler for magnetene til den ytre veggen av lederen.

En hver passende innretning inkludert hver av innretningene eller anordningene som kan ha blitt beskrevet i noen av patentene nevnt ovenfor kan bli brukt. I videre utførelser er det også forstått at settene av magneter kan være en integrert del av lederen slik som å ha blitt inkludert i konstruksjonen av veggen til lederen. Settene av magnetene kan også være plassert på den indre veggen av lederen. Det er også å forstå at settene av magneter brukt til å utøve foreliggende oppfinnelse kan danne en integrert del av veggen til en leder. En slik anordning kan de være gitt som en del av lederseksjonen med flenser, gjenger eller andre måter å feste som kan bli brukt til å føre inn lederseksjonen i linje med lederen innenfor hvilket det strømmer en fluid. En slik leder-seksjon vil inkludere magneter i anordning i henhold til de konsepter som er lært bort her i foreliggende oppfinnelse, inkludert i eller som en del av veggen til lederseksjonen.

Fremgangsmåten og apparater i henhold til foreliggende oppfinnelse kan bli anvendt til å atomisere hydrokarbonfluider. Atomisering opptrer generelt som et resultat av inter-aksjon mellom en veske og den omkringliggende luften, og den samlede atomiserings-prosessen involverer flere samhandlende mekanismer, blant hvilket er å splitte opp de større dråpene under det endelige trinnet av disintegrasjon. I likevekt vil en dråpes radius bli bestemt av veskens overflatespenning og trykkforskjellen, hvor y er overflatespenningen og Ap = p; - pa som er trykkforskjellen mellom trykket på innsiden av dråpen p; og lufttrykket nær dråpens overflate p«. Størrelsen r i ligning (7) er vanligvis nevnt som den kritiske størrelsen. I en sprayprosess vil dråpene initielt være mye større enn r. De kan så brytes opp igjen og opp igjen helt til de danner små dråper. Påvirkningen av væskens viskositet, ved å motvirke deformasjonen av dråpene, kan øke oppbrytningstiden. Derfor vil lawæskeviskositet favorisere rask oppbrytning av dråper og lede til mindre størrelse på dråpene.

I tillegg, i mange komplekse fluider, dersom en fluids viskositet blir redusert, vil også overflatespenningen gå ned. Det er forstått at et pulset magnetisk felt påtrykket i henhold til fremgangsmåten i foreliggende oppfinnelse også kan redusere overflatespenningen til disse petroleumbrenslene så vel som deres åpenbare viskositet.

Forskjellige utførelser av foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet med referanse til følgende tegninger hvor: Fig. 1 er en graf som illustrerer viskositeten til bensin med 20 % etanol ved 10°C og 95 rpm etter påtrykning av et magnetisk felt på 1,3 for 5 sekunder. Fig. 2 er en graf som illustrerer viskositeten til bensin med 10 % MTBE ved 10°C og 95 rpm etter påtrykning av et magnetisk felt på 1,3 T for 1 sekund. Fig. 3 er en graf som illustrerer viskositeten til diesel ved 10°C og 35 rpm etter påtrykning av et magnetisk felt på 1,2 T for 8 sekunder. Fig. 4 er en graf som illustrerer viskositeten til Sunoco råolje ved 10°C og 10 rpm etter påtrykning av et magnetisk felt på 1,3 T for 4 sekunder.

I henhold til et aspekt ved foreliggende oppfinnelse vil en fremgangsmåte for å behandle hydrokarboner og særlig brensler, brenseloljer og råoljer være gitt.

Et antall av eksempler på anvendelser har blitt undersøkt hvor et magnetisk felt ble påtrykket et hydrokarbonfluid for en periode på tid Tcpå eller over en kritisk magnetisk feltstyrke Hc. Perioden Tcog feltstyrken Hcble bestemt relativt til hverandre og var avhengig av egenskapene til fluidet. Påleggingen av det magnetiske feltet på denne måten ble funnet til å redusere den åpenbare viskositeten til fluidet.

I disse eksemplene ble fremgangsmåten og apparatet brukt til å behandle ren bensin, ren diesel og ren kerosen uten noen additiver. Imidlertid, siden hoveddelen av produserte hydrokarbonfluider inneholder additiver av noe slag, vil eksemplene beskrevet her være utført på hydrokarbonfluider som har sammensetning som tilnærmet er lik hoveddelen av typene av brensel brukt for biler og lastebiler og også i råolje.

Eksemplene ble utført ved å bruke et Brookfield digital viskometer LVDV-II+ utstyrt med en UL adapter. Brookfield LVDV-II+ viskometeret måler fluidviskositet på en gitt skjærrate. Prinsippet for virkemåten er å drive en spindel nedsenket i testfluidet gjennom en kalibrert fjær. Det viskøse draget i fluidet mot spindelen ble målt av fjær-utslaget og målt med en roterende transduser. LVDV-II+ har et måleområde på 15-2.000.000 cP.

UL adaptere består av en presisjonssylindrisk spindel som roterer på innsiden av et nøyaktig maskinert rør for å måle viskositeten til lawiskositetsfluider med en høy nøyaktighet. Med UL adaptere og spindelen, vil viskositeter i området av 1-2.000 cP være målbare.

I følgende beskrivelse og vedlagte figurer vil magnetfeltet være påtrykket ved tid null (T = 0).

Eksempel 1 - Gasolen med 20 % etanol.

Etanol er et viktig additiv i bensin solgt i noen markeder. Dette eksempelet ble utført på bensin med 20 % etanol Det er interessant å legge merke til at ren bensin har svært lav viskositet, omkring 0,8 cP ved 10°C. Imidlertid, etanol har en svært høy viskositet, omkring 1,7 cP ved 10°C. Derfor vil en blanding av bensin med 20 % etanol ha en viskositet på omkring 0,95 cP.

Et sterkt magnetisk felt på 1,3 T ble påtrykket prøven i 5 sekunder. Den åpenbare viskositeten falt til 0,81 cP, men vokste så til omkring 0,865 cP, og fluktuerte der og økte gradvis, som vist i fig. 1. Imidlertid, etter 3 timer var den åpenbare viskositeten fortsatt på 0,88 cP, 8 % under den opprinnelige verdien. Den åpenbare viskositeten forble vesentlig under den opprinnelige verdien 200 minutter etter påtrykningen av det magnetiske feltet. Vi forventet av viskositeten ville returnere til 0,95 cP innen omkring 10 timer.

Eksempel 2-Bensin med 10 % MTBE

MTBE (metyl tertiær butyleter) er fremdeles svært utbredt brukt som bensinadditiv. Dette eksempelet ble utført på bensin med 10 % MTBE. Forskjellig fra etanol har MTBE svært lav viskositet. Derfor vil en blanding av bensin med 10 % MTBE ved 10°C ha en viskositet på 0,84 cP, noe høyere enn for ren bensin.

Et magnetisk felt på 1,3 T ble påtrykket prøven i omkring 1 sekund. Den åpenbare viskositeten falt øyeblikkelig til 0,77 cP. Den var da fluktuerende omkring 0,78 cP i flere timer og økte gradvis som kan bli sett på fig. 2.

Imidlertid, som vist i fig. 2, etter mer enn 2 timer forble viskositeten omkring 7 % under 0,84 cP i forhold til tidligere verdi. Den åpenbare viskositeten forble vesentlig under den opprinnelige verdien 150 minutter etter påtrykningen av det magnetiske feltet. Denne oppførselen er svært lik den til bensin med etanol i et pulset magnetisk felt, men vil også merkes for bensin med 10 % MTBE der den magnetiske pulsvarigheten bør være kortere enn den for bensin med 10 % etanol.

Eksempel 3-dieselbrensel.

Diesel har mye høyere viskositet enn bensin. Eksempel 3 ble utført på ren diesel og diesel med 0,5 % etyleksylnitrat (EHN) som additiv. Oppførselen for begge prøver er svært like siden den volummessige delen av additivet er svært liten.

Som vist i fig. 3 har diesel en viskositet på 5,8 cP med 10°C som er betraktelig høyere enn for bensin. Etter påtrykning av et magnetisk felt på 1,1 T i 8 sekunder har den åpenbare viskositeten falt til 5,64 cP, forble så på 5,70 cP for flere timer. Den åpenbare viskositeten forble under den opprinnelige verdien 160 min etter påtrykningen av det magnetiske feltet.

Videre testing kan være påkrevd for å bestemme den optimale varigheten av den magnetiske pulsen. På den ene side siden diesel er mer nær til råolje er det forventet at den magnetiske feltinduserte dipolare interaksjonen burde være sterkere enn den er i bensin. På den annen side siden dieselens opprinnelige viskositet er høyere enn den til bensin, er det forventet at den magnetiske pulsen bør ha en noe lengre varighet. Resultatene i fig. 3 indikerer at et pulsmagnetisk felt kan redusere den åpenbare viskositeten til diesel.

Eksempel 4-råolje

Eksempel 4 ble utført med Sunoco råolje. Siden Sunoco råolje er lett råolje og har lav voks-utseende temperatur, ble eksempelet utført vedlO°C. Som vist i fig. 4 har Sunoco råoljen på denne temperaturen en viskositet på omkring 26,2 cP. Etter påtrykning av et magnetisk felt på 1,3 T i 4 sekunder, falt den åpenbare viskositeten til 22,2 cP som var 16 % lavere enn den opprinnelige verdien. Etter at det magnetiske feltet ble skrudd av forble viskositeten lav, men var gradvis økende.

Etter 200 minutter nådde den 25,0 cP, men fremdeles 5 % under den opprinnelige verdien. Fra ekstrapolasjon av denne kurven er det forventet at viskositeten vil returnere til sin opprinelige verdi etter omkring 10 timer.

I foreliggende spesifikasjon og krav vil ordet "innbefatter" og dens avledninger inkludere "innbefattende" og "innbefatte" inkludere hver av de uttalte heltall men ikke ekskludere å inneholde en eller flere videre heltall.

Referanse gjennom denne spesifikasjonen til "i en utførelse" eller "en utførelse" betyr en bestemt egenskap, struktur, eller karakteristikk beskrevet i samband med utførelsen som er inkludert i det minste i en utførelse av foreliggende oppfinnelse. Dermed vil utseende av frasen "i en (tallord) utførelse" eller "en utførelse" på forskjellige steder gjennom denne spesifikasjonen ikke nødvendigvis alltid referere til den samme utførelsen. Videre vil de bestemte egenskapene, strukturene eller karakteristikkene være kombinert på en passende måte i en eller flere kombinasjoner.

Claims (10)

1. Apparat for magnetisk behandling at et fluid,karakterisertv e d å innbefatte å produsere i det minste et magnetisk felt for en periode av tid Tcpå eller over en magnetisk feltstyrke Hcder perioden Tcog feltstyrken Hcer bestemt relativt til hverandre og avhengig av egenskapene til fluidet.

2. System for å transportere et fluid,karakterisert vedå innbefatte et flertall av apparater i henhold til krav 1 som påtrykker det magnetiske feltet på steder med avstand mellom seg langs en ledning eller rør som transporterer fluidet, der separasjonsavstanden til apparatene er bestemt i henhold til hastigheten til fluidet som strømmer gjennom ledningen og en nedbrytningstid Tb, som er avhengig av perioden Tb, feltstyrken Hc.

3. Apparat i henhold til krav 1,karakterisert vedat den kritiske magnetiske feltstyrken, Hcpåtrykket er beregnet i henhold til formelen:

hvor kner Botzmanns konstant, T er den absolutte temperaturen, n partikkeltalltettheten til tenkte partikler i en grunnfluid,Ufer den magnetiske følsomheten til grunnfluidet, up er den magnetiske følsomheten til de tenkte partiklene, og a er beregnet i henhold til formelen:

hvor m er dipolmomentet mellom partiklene og grunnfluidet.

4. Apparat i henhold til krav 3,karakterisert vedat perioden Tcer lik med x beregnet i henhold til formelen:

hvor n er partikkeltalltettheten til tenkte partikler i et grunnfluid, v er en tenkt partikkel-gjennomsnittshastihet, tj0er viskositeten til grunnfluidet, jup er den magnetiske følsomheten til de tenkte partiklene, Uf er den magnetiske følsomheten til grunnfluidet, a er radiusen til en sfærisk artikkel, H er beregnet i henhold til formelen i krav 3, kB er Botzmanns konstant, T er den absolutte temperaturen, n er partikkeltalltettheten til tenkte partikler i en grunnfluid, Uf er den magnetiske følsomheten til en grunnfluid, up er den magnetiske følsomheten til de tenkte partiklene, og a er beregnet i henhold til formelen:

hvor m er dipolmomentet mellom partikkelen og grunnfluidet.

5. Apparat i henhold til krav 4,karakterisert vedat perioden Tcer i størrelsesorden av x.

6. Apparat i henhold til krav 1,karakterisert vedat produksjon av det magnetiske feltet er oppnådd ved å bruke en eller flere magnetiske innretninger.

7. System for å transportere et fluid,karakterisert vedå inkluder i det minste et apparat i henhold til krav 6 sfærisk arrangert om en ledning gjennom hvilket fluidet strømmer.

8. Fremgangsmåte for magnetisk behandling av fluider, der fremgangsmåten inkluder trinnet med å påtrykke i det minste et magnetisk felt for en periode av tid Tcpå eller over en kritisk magnetisk feltstyrke Hc, der perioden Tcog feltstyrken Hcer bestemt relativt til hverandre og avhenger av egenskapene til fluidet.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 8,karakterisert vedat fluidet som behandles inkluderer hydrokarboner enten de er flytende eller i gassform.

10. Fremgangsmåte i henhold til 9,karakterisert vedat hydrokarbonfluidet er tenkt delt i "partikler", som kan bli definert som store molekyler, oppløst i grunnfluidet laget av mindre molekyler som vanligvis er i flertall og dermed former grunnvesken, der hver av de store molekylene har en magnetisk følsomhet up som er forskjellig fra den magnetiske følsomheten til grunnfluidetUf, der partiklene blir polarisert langs en feltretning i et magnetisk felt.