RU2048451C1

RU2048451C1 - Magnetizer

Info

Publication number: RU2048451C1
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Клевец; Александр Иванович Гриднев; Владимир Семенович Растегаев; Марина Алексеевна Чохели
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Магнетон"
Priority date: 1991-05-06
Filing date: 1991-05-06
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: magnetic treatment of liquids in various fields of engineering, agriculture, medicine and in homes for changing liquid physical and chemical properties. SUBSTANCE: magnetizer is a tube which has magnetic system and nonmagnetic shell. Magnetic system is magnetized at angle β =2α to its longitudinal axis, where a is angle between longitudinal axis and radius drawn from center of section of magnetic system to point of observation. Besides, magnetic system may consist of two parts connected in neutral plane. Magnetic system may be made of several parallel tubes made of magnetically hard material. Tubes, in this case, are secured to one another by means of shell which have two unions for connecting pipeline. EFFECT: offered orientation of magnetization provides for maximum value of magnetic field in the working zone of magnetizer that increases efficiency of liquid magnetic treatment. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к магнитной обработке жидкостей и может быть использовано в различных областях техники, сельском хозяйстве, медицине и в быту для изменения физических и химических свойств жидкостей, в частности водных систем. The invention relates to the magnetic treatment of liquids and can be used in various fields of technology, agriculture, medicine and in everyday life to change the physical and chemical properties of liquids, in particular water systems.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для магнитной обработки жидкостей, содержащий магнитную систему в виде трубы кругового сечения, намагниченную радиально. Closest to the invention is an apparatus for magnetic processing of liquids containing a magnetic system in the form of a pipe of circular cross section, magnetized radially.

Недостатком устройства является низкая эффективность омагничивания жидкости. The disadvantage of this device is the low efficiency of fluid magnetization.

Цель изобретения повышение эффективности омагничивания жидкости за счет оптимизации магнитной системы. The purpose of the invention is to increase the efficiency of fluid magnetization by optimizing the magnetic system.

Для этого в омагничивающем устройстве, выполненном в виде трубы и содержащем магнитную систему и немагнитную оболочку, магнитная система намагничена под углом β= 2α к ее продольной оси, где α- угол между продольной осью и радиусом, проведенным из центра сечения магнитной системы в точку наблюдения. При этом в рабочей зоне устройства создается интенсивное магнитное поле, что способствует повышению эффективности магнитной обработки жидкости. For this, in a magnetizing device made in the form of a pipe and containing a magnetic system and a non-magnetic shell, the magnetic system is magnetized at an angle β = 2α to its longitudinal axis, where α is the angle between the longitudinal axis and the radius drawn from the center of the cross section of the magnetic system to the observation point . At the same time, an intense magnetic field is created in the working zone of the device, which helps to increase the efficiency of magnetic processing of the liquid.

Кроме того, магнитная система может состоять из двух частей, соединяющихся в нейтральной плоскости. Возможно выполнение магнитной системы из нескольких параллельных трубок, выполненных из магнитно-твердого материала, при этом трубки скреплены оболочкой, имеющей два патрубка для подключения к трубопроводу. In addition, the magnetic system may consist of two parts connected in a neutral plane. It is possible to make a magnetic system of several parallel tubes made of hard magnetic material, while the tubes are fastened by a sheath having two pipes for connection to the pipeline.

На фиг. 1 показано сечение магнитной системы предлагаемого устройства и ориентация намагниченности, обеспечивающая наивысшую эффективность использования магнитно-твердого материала; на фиг.2 индуктор для намагничивания магнитной системы накладного устройства и направление тока в проводниках; на фиг. 3 поперечное сечение вставного устройства; на фиг.4 то же, продольное сечение. In FIG. 1 shows a cross section of the magnetic system of the proposed device and the orientation of the magnetization, providing the highest efficiency of using magnetic hard material; figure 2 inductor for the magnetization of the magnetic system of the overhead device and the direction of the current in the conductors; in FIG. 3 is a cross section of an insertion device; figure 4 is the same, longitudinal section.

В сечении магнитной системы (см. фиг.1) показана ориентация вектора намагниченности Т. Указанный вектор составляет с продольной осью системы (d-d) угол β, равный 2α, где α- угол между продольной осью магнитной системы и радиусом, проведенным из центра сечения магнитной системы в точку наблюдения. Прямая q-q является поперечной осью магнитной системы. The orientation of the magnetization vector T is shown in the cross section of the magnetic system (see Fig. 1). The indicated vector makes an angle β equal to 2α with the longitudinal axis of the system (dd), where α is the angle between the longitudinal axis of the magnetic system and the radius drawn from the center of the magnetic systems to the observation point. The straight line q-q is the transverse axis of the magnetic system.

Проводники индуктора (см. фиг.2) соединены последовательно. При этом по прямолинейным участкам ток течет в противоположные стороны. Поверхность S поверхность, натянутая на токопровод индуктора. The conductors of the inductor (see figure 2) are connected in series. In this case, in straight sections, the current flows in opposite directions. Surface S is the surface stretched over the current path of the inductor.

Магнитная система вставного устройства (см. фиг.3) состоит из трубок, выполненных из магнитно-твердого материала 1. Свободное пространство между трубками заполнено компаундом 2. С внешней стороны трубки скреплены немагнитной оболочкой, снабженной двумя штуцерами 3, предназначенными для подключения устройства к трубопроводу. The magnetic system of the insertion device (see Fig. 3) consists of tubes made of magnetically hard material 1. The free space between the tubes is filled with a compound 2. On the outside of the tube are fastened a non-magnetic shell provided with two fittings 3 for connecting the device to the pipeline .

Омагничивающее устройство изготавливают следующим образом. The magnetizing device is made as follows.

П р и м е р 1. Из изотропного МТМ вырезают цилиндр, например, кругового сечения (трубу). В отверстие вставляют индуктор, содержащий токопровод, состоящий из двух одинаковых параллельных последовательно соединенных изолированных участков, длина которых превосходит длину магнитной системы, например, на величину внешнего диаметра магнитной системы. Для намагничивания системы по токопроводу пропускают постоянный или импульсный ток (2, 3 импульса в одном направлении). PRI me R 1. From an isotropic MTM cut a cylinder, for example, of circular cross section (pipe). An inductor is inserted into the hole, containing a current conduit consisting of two identical parallel serially connected isolated sections whose length exceeds the length of the magnetic system, for example, by the size of the external diameter of the magnetic system. To magnetize the system, a direct or pulse current is passed through the current lead (2, 3 pulses in one direction).

После намагничивания магнитной системы устройство готово к работе. Однако для предохранения от механического разрушения и коррозии магнитную систему следует поместить в немагнитную оболочку, выполненную, например из пластмассы. After magnetizing the magnetic system, the device is ready for operation. However, to prevent mechanical damage and corrosion, the magnetic system should be placed in a non-magnetic shell made, for example, of plastic.

П р и м е р 2. В пресс-форму соответствующих размеров, выполненную из немагнитных материалов, засыпают ферромагнитный порошок, из которого прессуется магнитная система, например, в форме кругового цилиндра. В процессе прессования на порошок воздействуют поле индуктора, описанного в примере 1. После спекания магнитная система может быть применена по назначению указанным способом. PRI me R 2. In a mold of appropriate sizes, made of non-magnetic materials, a ferromagnetic powder is poured, from which a magnetic system is pressed, for example, in the form of a circular cylinder. In the process of pressing, the powder is exposed to the field of the inductor described in example 1. After sintering, the magnetic system can be applied for the specified purpose.

П р и м е р 3. В форму соответствующих размеров заливают компаунд, содержащий порошок магнитно-твердого материала. Затем в поле описанного индуктора происходит его затвердевание. Затвердевший постоянный магнит готов к работе. PRI me R 3. In the form of appropriate sizes, fill in a compound containing a powder of magnetic hard material. Then, in the field of the described inductor, it solidifies. The hardened permanent magnet is ready for use.

Принцип работы устройства заключается в следующем: накладное устройство надевают на немагнитный трубопровод. При этом протекающая по трубопроводу жидкость омагничивается полем. The principle of operation of the device is as follows: the overhead device is put on a non-magnetic pipeline. In this case, the fluid flowing through the pipeline is magnetized by the field.

Для того, чтобы накладное устройство было более удобным в эксплуатации его можно выполнить следующим из двух частей. Наилучший вариант части одинаковых размеров, соединяющиеся в нейтральной плоскости (сечение нейтральной плоскости геометрическая нейтраль q-q, см. фиг.1). In order for the overhead device to be more convenient in operation, it can be performed in the following two parts. The best option is the parts of the same size, connected in the neutral plane (cross section of the neutral plane, geometric neutral q-q, see figure 1).

В случае применения вставного устройства трубопровод надевается на штуцеры оболочки (3). По трубопроводу пропускается омагничиваемая жидкость. If an insertion device is used, the pipeline is put on the shell fittings (3). A magnetizable fluid is passed through a pipe.

Магнитная система предлагаемого устройства обеспечивает наивысшую эффективность использования магнитотвердого материала. Она создает в рабочей зоне (в отверстии трубопровода) практически однородное поле максимально возможной величины при заданном объеме магнитотвердого материала в отличие от прототипа, магнитная система которого создает весьма слабое поле и только на торцах рабочей зоны. Таким образом, обеспечивается повышение эффективности омагничивания жидкости. The magnetic system of the proposed device provides the highest efficiency of use of hard magnetic material. It creates in the working area (in the pipeline hole) an almost uniform field of the maximum possible size for a given volume of hard magnetic material, in contrast to the prototype, whose magnetic system creates a very weak field and only at the ends of the working area. Thus, an increase in the efficiency of fluid magnetization is provided.

С целью повышения эффективности омагничивания жидкости можно использовать параллельно включенные магнитные системы с оптимальной ориентацией намагничивания. При этом суммарная площадь сечения каналов магнитной системы может быть меньшей, чем площадь сечения канала трубопровода. В последнем случае жидкость по каналам устройства будет течь с большей скоростью, чем по трубопроводу (в соответствии с уравнением неразрывности струи V₁S₁ V₂S₂). При той же величине поля в каналах магнитной системы сила Лоренца, действующая на ионы, находящиеся в жидкости, возрастет пропорционально росту скорости жидкости.In order to increase the efficiency of fluid magnetization, it is possible to use parallel-connected magnetic systems with an optimal magnetization orientation. Moreover, the total cross-sectional area of the channels of the magnetic system may be less than the cross-sectional area of the channel of the pipeline. In the latter case, the liquid will flow through the channels of the device at a higher speed than through the pipeline (in accordance with the equation of continuity of the jet V ₁ S ₁ V ₂ S ₂ ). For the same field in the channels of the magnetic system, the Lorentz force acting on ions in the liquid will increase in proportion to the increase in the velocity of the liquid.

Однако устройство с параллельными магнитными системами можно использовать только снабдив его оболочкой со штуцерами (см. фиг.3) для подключения к трубопроводу. В случае ферромагнитного трубопровода омагничивание жидкости может быть выполнено только вставным устройством, т.е. имеющим штуцера для подключения к трубопроводу. However, a device with parallel magnetic systems can only be used by providing it with a shell with fittings (see figure 3) for connection to the pipeline. In the case of a ferromagnetic pipeline, fluid magnetization can only be performed by an insertion device, i.e. having a fitting for connecting to the pipeline.

Магнитную систему вставного устройства собирают из предварительно оптимально намагниченных трубчатых систем (см. фиг.3) и помещают в немагнитную оболочку. The magnetic system of the insertion device is assembled from previously optimally magnetized tubular systems (see FIG. 3) and placed in a non-magnetic shell.

В случае трубопровода некругового сечения внутреннюю поверхность магнитной системы целесообразно выполнять по форме внешней границы трубопровода. Это обеспечит приближение источников поля к рабочей зоне и позволит сэкономить магнитно-твердые материалы. In the case of a non-circular pipeline, the inner surface of the magnetic system, it is advisable to perform the shape of the outer boundary of the pipeline. This will ensure that the field sources are closer to the working area and will save magnetic hard materials.

Таким образом, магнитная система предлагаемого устройства позволяет более эффективно использовать магнитно-твердые материалы за счет оптимальной ориентации намагниченности. Это повышает эффективность магнитной обработки водных систем. Thus, the magnetic system of the proposed device allows more efficient use of magnetic hard materials due to the optimal orientation of the magnetization. This increases the efficiency of magnetic treatment of water systems.

Claims

1. MAGNETIZING DEVICE, containing a magnetic system in the form of magnetic elements enclosed in a non-magnetic shell, characterized in that the magnetic elements are made tubular, while the neutral plane of the magnetic element passes through its longitudinal axis.

2. The device according to claim 1, characterized in that the magnetic system consists of two parts connected in a neutral plane.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the magnetic system consists of several parallel tubes made of hard magnetic material, and the tubes are fastened by a shell having two fittings for connection to the pipeline.