RU2182888C1

RU2182888C1 - Facility to treat liquid with magnetic field

Info

Publication number: RU2182888C1
Application number: RU2001112529/12A
Authority: RU
Inventors: С.А. Демахин (RU); С.А. Демахин; Р.В. Спиридонов (RU); Р.В. Спиридонов; А.Ю. Кивокурцев (RU); А.Ю. Кивокурцев; Александр Иванович Наливайко (UA); Александр Иванович Наливайко; нов В.П. Севость (RU); В.П. Севостьянов; Владимир Михайлович Капирул (UA); Владимир Михайлович Капируля
Original assignee: Демахин Сергей Анатольевич; Спиридонов Роберт Владимирович; Кивокурцев Александр Юрьевич; Александр Иванович Наливайко
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2002-05-27

Abstract

FIELD: magnetic field treatment of fluids. SUBSTANCE: invention can find use in prevention of asphaltresin-paraffin deposits in pipe-lines and valves, in treatment of water pumped into wells in process of oil production, in prevention of scale formation and reduction of corrosion activity of water in water and heat supply systems. Facility includes body ( pipe-line ) of magnetically soft material and magnetic system anchored on its axis which presents sequence of axially magnetized permanent magnets with alternating magnetization directions mounted along length of pipe-line and of magnetically soft pole pieces arranged between them. Permanent magnets and magnetically soft pole pieces have circular section. Mobile rod made of non-magnetic material carrying magnetically soft bushings fixed on it with clearances is placed on axis of magnets and pole pieces. Positions of non- magnetic rod can be fixed along axis of magnetic system. EFFECT: potential of adjustment of intensity of magnetic field for selection of optimum treatment condition. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области устройств для магнитной обработки жидкости и может быть использовано, например, для предотвращения асфальтосмолопарафинных отложений в трубопроводах и арматуре и для обработки закачиваемой в скважины воды при нефтедобыче, а также в системах водо- и теплоснабжения для предотвращения накипеобразования и снижения коррозионной активности водных систем. The invention relates to the field of devices for magnetic fluid processing and can be used, for example, to prevent asphalt-resin-paraffin deposits in pipelines and fittings and for processing water injected into wells during oil production, as well as in water and heat supply systems to prevent scale formation and reduce the corrosive activity of water systems.

Известно устройство для омагничивания жидкости, содержащее корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода радиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности, с размещенными между ними проставками из немагнитого материала и с закрепленными на внешних поверхностях постоянных магнитов магнитомягкими полюсными наконечниками. Поток обрабатываемой магнитным полем жидкости протекает в зазоре кольцевого сечения между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса-трубопровода [Патент РФ 2119459, кл. C 02 F 1/48, заявл. 20.05.97, опубл. 27.09.98 (Бюл. 27)]. A device is known for magnetizing a fluid, comprising a casing-pipe made of soft magnetic material and a magnetic system fixed on its axis, which is a sequence of radially magnetized permanent magnets mounted along the length of the casing-pipe with alternating directions of magnetization, with spacers made of non-magnetic material between them and fixed on the outer surfaces of the permanent magnets with soft magnetic pole pieces. The flow of magnetic fluid processed by the magnetic field flows in the annular gap between the outer surface of the magnetic system and the inner surface of the soft magnetic casing-pipe [RF Patent 2119459, cl. C 02 F 1/48, claimed 05/20/97, publ. 09/27/98 (Bull. 27)].

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности регулировки напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что не позволяет выбрать оптимальный режим магнитной обработки жидкости. Кроме того, использование магнитомягких полюсных наконечников, закрепленных на внешней поверхности радиально намагниченных постоянных магнитов, из-за увеличения потерь магнитной энергии на рассеяние магнитного потока, ведет к снижению напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля и к снижению эффективности использования объема постоянных магнитов. The disadvantage of this device is the inability to adjust the intensity and gradient of the magnetic field acting on the liquid, which does not allow choosing the optimal mode of magnetic processing of the liquid. In addition, the use of soft magnetic pole pieces mounted on the outer surface of radially magnetized permanent magnets, due to an increase in magnetic energy losses due to magnetic flux scattering, leads to a decrease in the intensity and gradient of the magnetic field acting on the liquid and to a decrease in the efficiency of using the volume of permanent magnets.

Известно также устройство для магнитной обработки жидкости, содержащее корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода аксиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности, с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками. Поток обрабатываемой магнитным полем жидкости в этом устройстве также протекает в зазоре кольцевого сечения между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса трубопровода [Классен В.И. Омагничивание водных систем. - М.: Изд-во "Химия", 1978, с. 115]. It is also known a device for magnetic processing of liquid, comprising a casing-pipe made of soft magnetic material and a magnetic system fixed on its axis, which is a sequence of axially magnetized permanent magnets mounted along the length of the casing-pipe with alternating directions of magnetization, with magnetically soft pole pieces placed between them. The flow of fluid processed by the magnetic field in this device also flows in the annular gap between the outer surface of the magnetic system and the inner surface of the soft magnetic pipe body [V. Klassen Magnetization of water systems. - M .: Publishing house "Chemistry", 1978, p. 115].

Недостатком данного устройства также является отсутствие возможности регулировки напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что не позволяет выбрать оптимальный режим магнитной обработки жидкости. The disadvantage of this device is the lack of the ability to adjust the intensity and gradient of the intensity of the magnetic field acting on the liquid, which does not allow you to choose the optimal mode of magnetic processing of the liquid.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности регулировки напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля для обеспечения выбора оптимального режима магнитной обработки жидкости. The objective of the present invention is to provide the ability to adjust the intensity and gradient of the magnetic field acting on the liquid to ensure the selection of the optimal mode of magnetic processing of the liquid.

Для достижения поставленной задачи в устройстве для обработки жидкости магнитным полем, содержащем корпус-трубопровод из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода аксиально намагниченных постоянных магнитов с чередующимися направлениями намагниченности и с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками, согласно предлагаемому решению, постоянные магниты и магнитомягкие полюсные наконечники выполнены с кольцевым сечением, а на оси постоянных магнитов и полюсных наконечников размещен подвижный шток из немагнитного материала, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки, при этом намагниченный шток выполнен с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы. To achieve the task in a device for treating a liquid with a magnetic field, containing a casing-pipe made of soft magnetic material and a magnetic system fixed on its axis, which is a sequence of axially magnetized permanent magnets installed along the length of the casing-pipe with alternating directions of magnetization and magnetically soft placed between them pole tips, according to the proposed solution, permanent magnets and soft magnetic pole pieces are made us with an annular cross-section and on the axis of the permanent magnets and pole pieces arranged movable rod of a nonmagnetic material, on which a gap between a soft magnetic sleeve rigidly fixed, the magnetized rod is adapted to lock its position along the axis of the magnetic system.

Применение подвижного штока из немагнитного материала на оси кольцевых постоянных магнитов и полюсных наконечников, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки, таким образом, что при перемещении штока вдоль оси магнитной системы эти магнитомягкие втулки полностью или частично перекрывают зазор между полюсными наконечниками, а немагнитный шток выполнен с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы, позволяет при перемещениях штока изменять распределение магнитных потоков постоянных магнитов, полностью или частично шунтировать магнитный поток в кольцевом зазоре для прохождения обрабатываемой жидкости между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса-трубопровода, и, благодаря этому, изменять напряженность и градиент напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что обеспечивает выбор оптимального режима магнитной обработки жидкости. Выполнение подвижного штока с возможностью фиксации его положения вдоль оси магнитной системы обеспечивает возможность фиксации напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля в этом оптимальном режиме магнитной обработки жидкости. The use of a movable rod of non-magnetic material on the axis of permanent ring magnets and pole pieces, on which magnetically soft sleeves are rigidly fixed with gaps between them, so that when the rod moves along the axis of the magnetic system, these magnetically soft bushings completely or partially cover the gap between the pole pieces, and non-magnetic rod is made with the possibility of fixing its position along the axis of the magnetic system, allows you to change the distribution of magnetic flux constant magnets, to completely or partially bypass the magnetic flux in the annular gap for the passage of the processed fluid between the outer surface of the magnetic system and the inner surface of the soft magnetic casing-pipe, and, due to this, change the intensity and gradient of the magnetic field acting on the liquid, which ensures the choice of the optimal magnetic mode fluid handling. The implementation of the movable rod with the possibility of fixing its position along the axis of the magnetic system provides the possibility of fixing the intensity and gradient of the magnetic field acting on the liquid in this optimal mode of magnetic processing of the liquid.

На фиг. 1, 2 показано устройство для магнитной обработки жидкости, содержащее корпус-трубопровод 1 из магнитомягкого материала и закрепленную на его оси магнитную систему, представляющую собой последовательность установленных вдоль длины корпуса-трубопровода 1 аксиально намагниченных постоянных магнитов 2 с чередующимися направлениями намагниченности и с размещенными между ними магнитомягкими полюсными наконечниками 3. Постоянные магниты 2 и полюсные наконечники 3 выполнены с кольцевым сечением, а на оси постоянных магнитов и полюсных наконечников размещен подвижный шток 4 из немагнитного материала, на котором с зазорами между собой жестко закреплены магнитомягкие втулки 5. При перемещении штока 4 вдоль оси магнитной системы магнитомягкие втулки 5 полностью или частично перекрывают зазор между полюсными наконечниками 3, что изменяет распределение магнитного потока постоянных магнитов 2, шунтирует магнитный поток в канале для протекающей жидкости, в кольцевом зазоре между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью магнитомягкого корпуса-трубопровода, и, вследствие этого, изменяет напряженность и градиент напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля, что позволяет осуществлять выбор оптимального режима магнитной обработки жидкости. Фиксация выбранного положения немагнитного штока 4 с закрепленными на нем магнитомягкими втулками 5 на оси магнитной системы может быть осуществлена, например, с помощью навинчиваемых на торцы штифта 4 гаек 6, выполненных из немагнитного материала, а фиксация магнитной системы на оси корпуса трубопровода может быть осуществлена, например, с помощью запрессованных в полюсные наконечники 3 штифтов 7, выполненных из немагнитного материала. In FIG. 1, 2 shows a device for magnetic processing of liquid, comprising a pipe body 1 made of soft magnetic material and a magnetic system fixed to its axis, which is a sequence of axially magnetized permanent magnets 2 installed along the length of the pipe body 1 with alternating magnetization directions and with alternating magnetization directions soft magnetic pole pieces 3. Permanent magnets 2 and pole pieces 3 are made with an annular cross section, and on the axis of permanent magnets and pole pieces A mobile rod 4 made of non-magnetic material is placed on which magnetically soft sleeves 5 are rigidly fixed with gaps between each other. When the rod 4 is moved along the axis of the magnetic system, the magnetically soft sleeves 5 completely or partially cover the gap between the pole pieces 3, which changes the distribution of the magnetic flux of permanent magnets 2 , shunts the magnetic flux in the channel for the flowing fluid, in the annular gap between the outer surface of the magnetic system and the inner surface of the soft magnetic casing-pipe, Thereby, changes the strength and the gradient of the magnetic field acting on the fluid, allowing selection of an optimum mode of processing the magnetic fluid. The selected position of the non-magnetic rod 4 with the magnetically soft bushings 5 fixed on it on the axis of the magnetic system can be fixed, for example, by means of nuts 6 screwed onto the ends of the pin 4 made of non-magnetic material, and the magnetic system can be fixed on the axis of the pipeline body, for example, with the help of pins 7 pressed into pole pieces 3 made of non-magnetic material.

Регулировку напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля осуществляют следующим образом. Свинчивают со штока 4 на нужное расстояние одну из гаек 6, правую или левую на фиг.1, после чего вдвигают шток 4 с закрепленными на нем магнитомягкими втулками 5 внутрь магнитной системы до упора торцевого полюсного наконечника 3 магнитной системы о свинченную гайку 6 и навинчивают до упора о противоположный торцевой полюсный наконечник 3 магнитной системы противоположную гайку 6 на штоке 4. Шток 4 с жестко закрепленными на нем магнитомягкими втулками 5 при этом будет зафиксирован в некотором положении на оси магнитной системы, которое может быть определено, например, показанными на фиг.1 расстояниями h₁ и h₂ от торцов штока 4 до торцов магнитной системы. Зависимость напряженности и градиента напряженности воздействующего на жидкость магнитного поля от расстояний h₁ и h₂, определяющих положение штока 4 с магнитомягкими втулками 5 на оси магнитной системы, может быть дана в графическом и/или табулированном виде. Это позволяет осуществлять необходимое изменение режима магнитной обработки жидкости и выбор оптимального режима магнитной обработки.The tension and the gradient of the magnetic field acting on the liquid are adjusted as follows. Screw one of the nuts 6, right or left in figure 1, from the rod 4 to the required distance, then slide the rod 4 with the magnetically soft bushings 5 fixed on it into the magnetic system until the end pole tip 3 of the magnetic system stops against the screw nut 6 and screw it down stop on the opposite end pole tip 3 of the magnetic system, the opposite nut 6 on the rod 4. The rod 4 with magnetically soft sleeves 5 rigidly fixed thereon will be fixed in some position on the axis of the magnetic system, which could s determined, for example, shown in Figure 1 distances h ₁ and h ₂ from the plunger 4 to the ends of the end faces of the magnetic system. The dependence of the intensity and gradient of the magnetic field acting on the liquid on the distances h ₁ and h ₂ determining the position of the rod 4 with magnetically soft bushings 5 on the axis of the magnetic system can be given in graphical and / or tabulated form. This allows you to make the necessary change in the regime of magnetic processing of the liquid and the choice of the optimal mode of magnetic processing.

Claims

A device for treating a liquid with a magnetic field, comprising a casing-pipe made of soft magnetic material and a magnetic system fixed on its axis, which is a sequence of axially magnetized permanent magnets installed along the casing-pipe length with alternating directions of magnetization and magnetically soft pole pieces placed between them, characterized in that permanent magnets and magnetically soft pole pieces are made with an annular cross section, and on the axis of permanent magnets itov and pole pieces disposed a movable rod of a nonmagnetic material, on which a gap between a soft magnetic sleeve rigidly fixed, the magnetized rod is adapted to lock its position along the axis of the magnetic system.