RU2223235C1

RU2223235C1 - Device for magnetic treatment of water systems and plant for treatment of water systems

Info

Publication number: RU2223235C1
Application number: RU2002120207/15A
Authority: RU
Inventors: Александр Степанович Ювшин (UA); Александр Степанович Ювшин; А.А. Матвиевский (RU); А.А. Матвиевский; Валерий Георгиевич Овчинников (UA); Валерий Георгиевич Овчинников
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Максмир-М"
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-10
Also published as: RU2002120207A

Abstract

FIELD: treatment of water systems without reagents for avoidance of scaling and use of deaerated water. SUBSTANCE: proposed device has diamagnetic housing with external magnetic circuits and hollow internal magnetic circuit; housing is provided with ferromagnetic partitions forming labyrinth-type passage. Plant is additionally provided with electromagnetic activator and working reservoir mounted at outlet of electromagnetic activator; it adjoins internal magnetic circuit. EFFECT: enhanced efficiency. 19 cl, 6 dwg

Description

Группа изобретений относится к области безреатентной обработки водных систем, в частности к магнитной обработке жидкостей, и может быть использована на тепловых электростанциях, в котельных, системах теплоснабжения и в других технологиях, требующих предотвращения накипеобразования и использования деаэрированной воды. The group of inventions relates to the field of non-reprocessing treatment of water systems, in particular to the magnetic treatment of liquids, and can be used in thermal power plants, boiler houses, heating systems and other technologies that require the prevention of scale formation and the use of deaerated water.

Решение задачи предотвращения накипеобразования и защиты от коррозии при подготовке водных систем для различных отраслей промышленности и сельского хозяйства, в частности, для технологического оборудования энергоустановок, выпарных и опреснительных установок, систем теплоснабжения и пр., было и остается весьма актуальным. The solution to the problem of preventing scale formation and corrosion protection during the preparation of water systems for various industries and agriculture, in particular, for technological equipment of power plants, evaporation and desalination plants, heating systems, etc., was and remains very relevant.

Известны многочисленные установки и устройства для деаэрации водных систем, основанные на процессах термической деаэрации (см. патенты РФ 2102329, C 02 F 1/20, 1998 г., 2151341, F 22 D 1/50, 2000 г.), деаэрации под избыточным давлением (см. патент РФ 2179532, C 02 F 1/20, 2002 г.), вакуумной деаэрации и др. Numerous installations and devices for deaeration of water systems based on thermal deaeration processes are known (see RF patents 2102329, C 02 F 1/20, 1998, 2151341, F 22 D 1/50, 2000), deaeration under excessive pressure (see RF patent 2179532, C 02 F 1/20, 2002), vacuum deaeration, etc.

Известен также акустический деаэратор для удаления пузырьков воздуха и других газов из жидких сред повышенной вязкости, используемый в химической и нефтяной промышленности. Эффект интенсификации дегазации в акустическом деаэраторе достигается, в том числе, за счет увеличения циркуляции жидкости (см. патент РФ 2173569, B 01 D 19/00, 2001 г.). Also known is an acoustic deaerator for removing air bubbles and other gases from high-viscosity liquid media used in the chemical and petroleum industries. The effect of the intensification of degassing in an acoustic deaerator is achieved, inter alia, by increasing the circulation of the liquid (see RF patent 2173569, B 01 D 19/00, 2001).

Недостатками известных технических решений являются высокая энергоемкость, а также отсутствие комплексного воздействия на обрабатываемую водную систему с точки зрения одновременного предотвращения накипеобразования и снижения содержания агрессивных газов, в том числе кислорода, вызывающих коррозию. The disadvantages of the known technical solutions are the high energy intensity, as well as the lack of a comprehensive effect on the treated water system from the point of view of simultaneously preventing scale formation and reducing the content of aggressive gases, including oxygen, which cause corrosion.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является устройство для обработки воды магнитным полем (см. свидетельство РФ на полезную модель 19382, C 02 F 1/48, 2001 г.). Известное устройство содержит корпус из диамагнитного материала с патрубками подвода и отвода обрабатываемой водной системы, внутренний магнитопровод, выполненный в виде полого цилиндра, наружные магнитопроводы, выполненные в виде отдельных секций, каждая из которых состоит из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, между которыми расположены шунтирующие вкладыши из материала с большим сопротивлением магнитному полю, полюсные наконечники и намагничивающие катушки, секции расположены в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции. Обрабатываемую водную систему через патрубок подвода направляют в рабочий зазор устройства. Устройство позволяет получить одновременно противонакипный и противокоррозионный эффект. The closest in technical essence to the proposed device is a device for treating water with a magnetic field (see RF certificate for utility model 19382, C 02 F 1/48, 2001). The known device comprises a housing made of diamagnetic material with nozzles for supplying and discharging the treated water system, an internal magnetic circuit made in the form of a hollow cylinder, external magnetic circuits made in the form of separate sections, each of which consists of a W-shaped core of an armored type having external and central cores between which shunt inserts made of material with high resistance to the magnetic field are located, pole pieces and magnetizing coils, sections are located in the same or more tiers adjustment body, each of which comprises at least two sections. The processed water system through the inlet pipe is sent to the working gap of the device. The device allows to obtain both anti-scale and anti-corrosion effect.

Основной недостаток известного устройства заключается в невысоком противокоррозионном эффекте. The main disadvantage of the known device is its low anticorrosive effect.

Задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, заключается в создании компактного комплексного устройства для обработки водных систем. The problem to which the alleged invention is directed, is to create a compact integrated device for processing water systems.

Технический результат от использования предложенного устройства заключается в повышении степени противонакипной и противокоррозионной обработки. The technical result from the use of the proposed device is to increase the degree of anti-scale and anti-corrosion treatment.

Поставленная задача решается, а технический эффект достигается за счет того, что в устройстве для магнитной обработки водных систем, содержащем корпус из диамагнитного материала с патрубками подвода и отвода обрабатываемой водной системы, полый внутренний магнитопровод, расположенный в корпусе с образованием рабочего зазора, и наружные магнитопроводы, выполненные в виде отдельных секций, расположенных в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции, внутренний магнитопровод снабжен патрубками подвода и отвода водной системы и перегородками из ферромагнитного материала, перпендикулярными образующей корпуса, с образованием прохода лабиринтного типа, а рабочий зазор через патрубок отвода обрабатываемой водной системы соединен с патрубком подвода водной системы внутреннего магнитопровода. The problem is solved, and the technical effect is achieved due to the fact that in the device for the magnetic treatment of water systems containing a housing made of diamagnetic material with nozzles for supplying and discharging the processed water system, a hollow internal magnetic circuit located in the housing with the formation of a working gap, and external magnetic circuits made in the form of separate sections located in one or more tiers along the height of the housing, each of which contains at least two sections, the internal magnetic circuit is equipped with a pat cuttings of the inlet and outlet of the water system and partitions of ferromagnetic material perpendicular to the generatrix of the body, with the formation of a passage of the labyrinth type, and the working gap through the branch pipe of the processed water system is connected to the branch pipe of the water system of the internal magnetic circuit.

Корпус устройства из диамагнитного материала может быть выполнен цилиндрическим. The housing of the device from diamagnetic material can be made cylindrical.

Рабочий зазор разделен перегородками, расположенными между корпусом и внутренним магнитопроводом, по меньшей мере, на две камеры, последовательно соединенные между собой, а последняя камера соединена с патрубком подвода водной системы внутреннего магнитопровода. The working gap is divided by partitions located between the housing and the internal magnetic circuit, at least two chambers, connected in series, and the last chamber is connected to the inlet of the water system of the internal magnetic circuit.

Камеры рабочего зазора могут быть снабжены патрубками подачи и отвода обрабатываемой водной системы и трубопроводами, расположенными снаружи корпуса и соединяющими патрубок отвода обрабатываемой водной системы предыдущей по ходу движения водной системы камеры с патрубком подачи обрабатываемой водной системы последующей камеры, при этом число камер в рабочем зазоре четное, а именно - четыре. The chambers of the working gap can be equipped with nozzles for supplying and discharging the treated water system and pipelines located outside the casing and connecting the branch pipe for the outlet of the treated water system of the previous chamber along the water system with the supply pipe of the processed water system of the subsequent chamber, while the number of chambers in the working gap is even namely four.

Секция наружного магнитопровода может состоять из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, полюсные наконечники и намагничивающие катушки или, по меньшей мере, из двух постоянных магнитов, разделенных диамагнитными вкладышами и обращенных к корпусу разноименными полюсами, и узла регулирования напряженности магнитного поля в рабочем зазоре устройства. The outer magnetic core section may consist of an armored Ш-shaped core having outer and central cores, pole lugs and magnetizing coils, or at least two permanent magnets separated by diamagnetic liners and opposite poles facing the housing, and a magnetic tension control unit field in the working gap of the device.

Секция наружного магнитопровода устройства с цилиндрическим корпусом состоит из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, полюсные наконечники и намагничивающие катушки и снабженного шунтирующими вкладышами из материала с большим сопротивлением магнитному полю, расположенными между наружными и центральным сердечниками. The section of the external magnetic circuit of the device with a cylindrical body consists of a Ш-shaped armored type core having external and central cores, pole lugs and magnetizing coils and equipped with shunt inserts of material with high magnetic field resistance located between the outer and central cores.

Устройство пояснено чертежами. The device is illustrated by drawings.

На фиг.1 - схематически изображен вертикальный разрез устройства для магнитной обработки водных систем с цилиндрическим корпусом; на фиг.2 - вид сверху устройства с призматическим корпусом; на фиг.3 - узел секции наружного магнитопровода, выполненной на постоянных магнитах; на фиг.4 - схема прохода водной системы в камерах рабочего зазора призматического корпуса. Figure 1 - schematically shows a vertical section of a device for the magnetic treatment of water systems with a cylindrical body; figure 2 is a top view of a device with a prismatic housing; figure 3 - node section of the outer magnetic circuit, made on permanent magnets; figure 4 is a diagram of the passage of the water system in the chambers of the working gap of the prismatic housing.

Устройство для магнитной обработки водных систем (фиг.1 и 2) состоит из корпуса 1 (призматического или цилиндрического), выполненного из диамагнитного материала, с патрубками подвода 2 и отвода 3 обрабатываемой водной системы, полого внутреннего магнитопровода 4, расположенного в корпусе 1 с образованием рабочего зазора 5, и секций наружных магнитопроводов 6, состоящих из Ш-образного сердечника броневого типа 7, имеющего центральный сердечник 8 и наружные сердечники 9 с полюсными наконечниками 10, намагничивающую катушку 11 и шунтирующие вкладыши 12, расположенные между центральным 8 и наружными 9 сердечниками. Внутренний магнитопровод 4 снабжен патрубками подвода 13 и отвода 14 водной системы и перегородками из ферромагнитного материала 15, перпендикулярными образующей корпуса 1 с образованием прохода лабиринтного типа 16. Рабочий зазор 5 разделен перегородками 17, расположенными между корпусом 1 и внутренним магнитопроводом 4, по меньшей мере, на две камеры 18, последовательно соединенные между собой, а последняя камера через патрубок отвода обрабатываемой водной системы 3 соединена с патрубком подвода водной системы 13 внутреннего магнитопровода 4. The device for the magnetic treatment of water systems (Figs. 1 and 2) consists of a housing 1 (prismatic or cylindrical) made of diamagnetic material, with supply pipes 2 and 3 of the treated water system, a hollow internal magnetic circuit 4, located in the housing 1 with the formation the working gap 5, and sections of the outer magnetic circuits 6, consisting of a W-shaped core of armor type 7, having a central core 8 and outer cores 9 with pole tips 10, a magnetizing coil 11 and a shunt liner and 12 located between the central 8 and outer 9 cores. The inner magnetic circuit 4 is equipped with nozzles for the inlet 13 and outlet 14 of the water system and partitions of ferromagnetic material 15 perpendicular to the forming body 1 with the passage of the labyrinth type 16. The working gap 5 is divided by partitions 17 located between the body 1 and the inner magnetic circuit 4, at least into two chambers 18 connected in series with each other, and the last chamber through a branch pipe of the outlet of the treated water system 3 is connected to the branch pipe of the supply of the water system 13 of the internal magnetic circuit 4.

Камеры 18 рабочего зазора 5 могут быть снабжены патрубками подачи 19 и отвода 20 обрабатываемой водной системы и трубопроводами 21, соединяющими патрубок отвода обрабатываемой водной системы 20 предыдущей по ходу движения водной системы камеры 18 с патрубком подачи 19 последующей камеры. The chambers 18 of the working gap 5 can be equipped with nozzles for the supply 19 and outlet 20 of the treated water system and pipelines 21 connecting the branch pipe for the outlet of the treated water system 20 of the previous chamber 18 with the feed nozzle 19 of the subsequent chamber.

Секции наружных магнитопроводов 6 могут состоять из постоянных магнитов 22 (фиг. 3), обращенных последовательно к корпусу 1 разноименными полюсами, между магнитами 22 расположены диамагнитные вкладыши 23, а снаружи магнитов 22 расположены пластины 24 из диамагнитного материала. У секции наружного магнитопровода 6 предусмотрен узел регулирования напряженности магнитного поля в рабочем зазоре 25. Секции наружных магнитопроводов 6 забраны в кожух 26. The sections of the outer magnetic circuits 6 may consist of permanent magnets 22 (Fig. 3), facing the housing 1 with opposite poles, diamagnetic inserts 23 are located between the magnets 22, and plates 24 made of diamagnetic material are located outside the magnets 22. The section of the outer magnetic circuit 6 has a node for adjusting the magnetic field strength in the working gap 25. The sections of the outer magnetic circuit 6 are taken into the casing 26.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Подвергаемую обработке водную систему подают в корпус 1, выполненный из диамагнитного материала, через патрубок подвода обрабатываемой водной системы 2 в рабочий зазор 5, образованный корпусом 1 и полым внутренним магнитопроводом 4. Рабочий зазор 5 разделен перегородками 17, расположенными между корпусом 1 и внутренним магнитопроводом 4, на камеры 18, последовательно соединенные между собой. Обрабатываемая водная система проходит рабочий зазор 5 (последовательно камеры 18), где подвергается воздействию непрерывного знакопеременного магнитного поля (поля с переменным по величине и направлению вектором магнитной индукции), создаваемого за счет конструктивных особенностей устройства для магнитной обработки водной системы. По мере прохождения через рабочий зазор 5 (камеры 18) (фиг.4) обрабатываемая водная система омагничивается и приобретает противонакипные свойства. Наличие в рабочем зазоре 5 устройства камер 18 позволяет увеличить время воздействия магнитного поля на обрабатываемую водную систему за счет увеличения протяженности пути. Количество камер 18 рабочей зоны 5, которые соединяются между собой патрубками подачи 19 и отвода 20 обрабатываемой водной системы и трубопроводами 21, составляет две и более. Целесообразно количество камер делать четным, что обеспечивает наиболее рациональную обвязку трубопроводами 21. Наиболее оптимально количество камер - четыре. The water system to be treated is fed into the housing 1, made of diamagnetic material, through the nozzle for supplying the treated water system 2 to the working gap 5 formed by the housing 1 and the hollow internal magnetic circuit 4. The working gap 5 is divided by partitions 17 located between the housing 1 and the internal magnetic circuit 4 , on the camera 18, connected in series with each other. The water system being processed passes the working gap 5 (successively chambers 18), where it is exposed to a continuous alternating magnetic field (fields with a magnetic induction vector that is variable in magnitude and direction), created due to the design features of the device for magnetic processing of the water system. As it passes through the working gap 5 (chamber 18) (Fig. 4), the treated water system is magnetized and acquires anti-scale properties. The presence in the working gap 5 of the device of the cameras 18 allows you to increase the exposure time of the magnetic field on the treated water system by increasing the length of the path. The number of chambers 18 of the working area 5, which are interconnected by nozzles of the supply 19 and outlet 20 of the treated water system and pipelines 21, is two or more. It is advisable to make the number of chambers even, which ensures the most rational piping 21. The most optimal number of chambers is four.

Использование многоходовой конструкции устройства с непрерывным знакопеременным магнитным полем наиболее предпочтительно и сравнимо с замкнутыми циркуляционньми системами, в которых происходит многократное наложение магнитного поля. The use of a multi-pass device design with a continuous alternating magnetic field is most preferable and comparable with closed circulation systems in which multiple application of a magnetic field occurs.

Одной из конструктивных особенностей устройства для создания непрерывного знакопеременного магнитного поля является наличие в нем наружных магнитопроводов. Наружные магнитопроводы выполнены в виде отдельных секций 6, расположенных в один или более ярусов по высоте корпуса 1, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции. Секция наружного магнитопровода может состоять из Ш-образного сердечника броневого типа 7, имеющего наружные 9 и центральный 8 сердечники, полюсные наконечники 10 и намагничивающие катушки 11, питающиеся постоянным током. Для устройства с цилиндрическим корпусом секция наружного магнитопровода 6 состоит из Ш-образного сердечника броневого типа 7, имеющего наружные 9 и центральный 8 сердечники, полюсные наконечники 10 и намагничивающие катушки 11 и снабженного шунтирующими вкладышами 12 из материала с большим сопротивлением магнитному полю, расположенными между наружными 9 и центральным 8 сердечниками. Наличие шунтирующих вкладышей 12 позволяет потоки рассеяния направлять в рабочий зазор 5 устройства для магнитной обработки воды. One of the design features of the device for creating a continuous alternating magnetic field is the presence of external magnetic cores in it. External magnetic circuits are made in the form of separate sections 6 located in one or more tiers along the height of the housing 1, each of which contains at least two sections. The section of the external magnetic circuit may consist of a W-shaped core of armor type 7, having external 9 and central 8 cores, pole pieces 10 and magnetizing coils 11, powered by direct current. For a device with a cylindrical body, the section of the outer magnetic circuit 6 consists of a Ш-shaped core of armor type 7, having outer 9 and central 8 cores, pole tips 10 and magnetizing coils 11 and equipped with shunt inserts 12 of material with high magnetic field resistance located between the outer 9 and central 8 cores. The presence of shunt liners 12 allows the scattering flows to be directed into the working gap 5 of the device for magnetic treatment of water.

Изменяя величину тока питания, подаваемого на намагничивающие катушки 11, изменяют напряженность магнитного поля в рабочем зазоре 5 между полюсными наконечниками 10 и поверхностью внутреннего магнитопровода 4, что позволяет обеспечить максимальный противонакипный эффект. Changing the magnitude of the supply current supplied to the magnetizing coils 11, change the magnetic field strength in the working gap 5 between the pole pieces 10 and the surface of the inner magnetic circuit 4, which allows for maximum anti-scale effect.

Секция наружного магнитопровода 6 может быть также выполнена, по меньшей мере, из двух постоянных магнитов 22 (фиг.3), разделенных диамагнитными вкладышами 23 и обращенных к корпусу 1 разноименньми полюсами, и узла регулирования напряженности магнитного поля 25 в рабочем зазоре 5 устройства. Регулирование напряженности магнитного поля в рабочем зазоре 5 устройства можно проводить, например, изменяя расстояние между секцией наружного магнита 6 и корпусом 1. The section of the outer magnetic circuit 6 can also be made of at least two permanent magnets 22 (figure 3), separated by diamagnetic liners 23 and facing the housing 1 with opposite poles, and a node for adjusting the magnetic field strength 25 in the working gap 5 of the device. The regulation of the magnetic field in the working gap 5 of the device can be carried out, for example, by changing the distance between the outer magnet section 6 and the housing 1.

Прошедшая такую магнитную обработку водная система сохраняет магнитные свойства во времени (до суток). A water system that has undergone such magnetic treatment retains magnetic properties over time (up to a day).

Из последней по ходу движения водной системы камеры 18 через патрубок отвода 3 корпуса 1 обрабатываемую водную систему через патрубок подвода 13 подают во внутренний магнитопровод 4 с проходом лабиринтного типа 16, образованным перегородками из ферромагнитного материала 15, перпендикулярными образующей корпуса 1 устройства. На предварительно омагниченную в рабочем зазоре 5 водную систему, движущуюся по проходу лабиринтного типа 16 между перегородками 15 в полости внутреннего магнитопровода 4, оказывают воздействие слабые магнитные поля - поля рассеяния напряженностью магнитного поля 170-500 Э, увлекаемые в полость внутреннего магнитопровода 4 ферромагнитными перегородками 15. From the latter along the movement of the water system of the chamber 18 through the branch pipe 3 of the housing 1, the water system to be processed through the supply pipe 13 is fed into the internal magnetic circuit 4 with a labyrinth type passage 16 formed by partitions of ferromagnetic material 15 perpendicular to the device body 1. The pre-magnetized in the working gap 5 water system moving along the labyrinth-type passage 16 between the partitions 15 in the cavity of the internal magnetic circuit 4 is affected by weak magnetic fields - scattering fields with a magnetic field strength of 170-500 Oe, dragged into the cavity of the internal magnetic circuit 4 by ferromagnetic partitions 15 .

Известно, что под воздействием слабых магнитных полей содержание агрессивных газов в водных системах снижается, т.е. увеличивается противокоррозионный эффект (см. Е.Ф. Тебенихин. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. - М.: Энергия, 1977 г., с.18, 20, 21). It is known that under the influence of weak magnetic fields the content of aggressive gases in aqueous systems decreases, i.e. the anticorrosive effect increases (see EF Tebenikhin. Non-reagent methods of water treatment in power plants. - M .: Energia, 1977, p. 18, 20, 21).

Таким образом, в полости внутреннего магнитопровода 4 происходит процесс деаэрации. Лабиринтное устройство полости внутреннего магнитопровода позволяет удлинить путь прохождения потока водной системы, а следовательно, и время контакта водной системы с магнитным полем, что повышает общий противокоррозионный и противонакипный эффект. При средней протяженности активной зоны полости внутреннего магнитопровода 0,35-0,5 м с непрерывным магнитным воздействием суммарная длина лабиринтного деаэратора для устройства производительностью 1 м³/час достигает 2,7 м.Thus, a deaeration process takes place in the cavity of the inner magnetic circuit 4. The labyrinth device of the cavity of the internal magnetic circuit allows you to extend the path of the flow of the water system, and therefore the contact time of the water system with the magnetic field, which increases the overall anti-corrosion and anti-scale effect. With an average length of the active zone of the cavity of the internal magnetic circuit of 0.35-0.5 m with continuous magnetic action, the total length of the labyrinth deaerator for a device with a capacity of 1 m ³ / hour reaches 2.7 m.

Обработанную в устройстве водную систему через патрубок отвода 14 внутреннего магнитопровода отводят потребителю, например, в теплоэнергетическую установку. The water system processed in the device through the branch pipe 14 of the internal magnetic circuit is diverted to the consumer, for example, to a heat power plant.

Водная система с растворенными в ней солями является электролитом, поэтому под воздействием сил Лоренца и эффекта Холла происходит ионизация солей с последующим образованием мелкодисперсной взвеси, происходит процесс кристаллизации солей накипи, образование микрокристаллов со свежими поверхностями изломов за счет стрикционного (срезывающего) воздействия знакопеременного поля и начальное окисление свежих поверхностей изломов за счет расходования в водной среде агрессивных газов. Окончательное окисление и, следовательно, снижение количества агрессивных газов в воде происходит в полости внутреннего магнитопровода лабиринтного типа в зоне слабого воздействия магнитного поля. The water system with salts dissolved in it is an electrolyte, therefore, under the influence of the Lorentz forces and the Hall effect, salts are ionized followed by the formation of finely dispersed suspended matter, crystallization of scale salts occurs, microcrystals with fresh fracture surfaces form due to the strictive (shearing) effect of the alternating field and the initial oxidation of fresh fracture surfaces due to the consumption of aggressive gases in the aquatic environment. The final oxidation and, consequently, a decrease in the amount of aggressive gases in water occurs in the cavity of the internal labyrinth type magnetic circuit in the zone of weak magnetic field exposure.

Таким образом, предложенное устройство для магнитной обработки водных систем позволяет решить комплексную задачу повышения степени противонакипной и противокоррозионной обработки. Thus, the proposed device for the magnetic treatment of water systems allows you to solve the complex task of increasing the degree of anti-scale and anti-corrosion treatment.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой установке для обработки водных систем является установка для противонакипной обработки водных систем, содержащая трубопровод обрабатываемой водной системы, отвод трубопровода (байпас) с установленным на нем устройством для магнитной обработки водной системы, смеситель омагниченной и неомагниченной частей водной системы и трубопровод отвода обработанной водной системы к потребителю, например, в водогрейный котел (Патент РФ 2010009, C 02 F 1/48, 1994 г.). The closest technical solution to the claimed installation for the treatment of water systems is an installation for anti-scale treatment of water systems, comprising a pipeline of the water system to be treated, a pipe outlet (bypass) with a device for magnetic treatment of the water system installed on it, a mixer of magnetized and non-magnetized parts of the water system and the pipeline drainage of the treated water system to the consumer, for example, into a hot water boiler (RF Patent 2010009, C 02 F 1/48, 1994).

Недостатком этой установки является невысокая эффективность противонакипной обработки, а также необходимость дополнительной противокоррозионной обработки водной системы. The disadvantage of this installation is the low efficiency of the anti-scale treatment, as well as the need for additional anti-corrosion treatment of the water system.

Задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, заключается в создании универсальной комплексной установки для противонакипной и противокоррозионной обработки водных систем. The problem to be solved by the alleged invention is aimed at creating a universal integrated installation for anti-scale and anti-corrosion treatment of water systems.

Технический результат заключается в повышении степени эффективности противонакипной и противокоррозионной обработки. The technical result consists in increasing the degree of effectiveness of anti-scale and anti-corrosion treatment.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что установка для обработки водных систем, содержащая трубопровод подачи водной системы на обработку и устройство для магнитной обработки водных систем, снабжена электромагнитным активатором, содержащим узел подвода водной системы, и рабочей камерой с узлом отвода обработанной водной системы, устройство для магнитной обработки водных систем выполнено в виде корпуса из диамагнитного материала с патрубками подвода и отвода обрабатываемой водной системы, полым внутренним магнитопроводом, расположенным в корпусе с образованием рабочего зазора и снабженным патрубками подвода и отвода водной системы и перегородками из ферромагнитного материала, перпендикулярными образующей корпуса, с образованием прохода лабиринтного типа, рабочий зазор через патрубок отвода обрабатываемой водной системы соединен с патрубком подвода водной системы внутреннего магнитопровода и наружными магнитопроводами, выполненными в виде отдельных секций, расположенных в один или более ярусов по высоте корпуса, каждый из которых содержит, по меньшей мере, две секции, рабочая камера установлена на выходе электромагнитного активатора и примыкает непосредственно к полому внутреннему магнитопроводу устройства для магнитной обработки водной системы, а узел подвода водной системы электромагнитного активатора соединен с патрубком отвода водной системы внутреннего магнитопровода устройства для магнитной обработки водной системы, который может быть выполнен в виде тройника, один из отводов которого соединен с узлом подвода водной системы электромагнитного активатора. The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the installation for processing water systems, comprising a pipeline for supplying a water system for processing and a device for magnetic processing of water systems, is equipped with an electromagnetic activator containing a node for supplying a water system, and a working chamber with a branch node treated water system, a device for the magnetic treatment of water systems is made in the form of a housing of diamagnetic material with nozzles for supplying and discharging the treated water system, according to an internal magnetic circuit located in the housing with the formation of a working gap and equipped with nozzles for supplying and discharging the water system and partitions of ferromagnetic material perpendicular to the generatrix of the housing, with the formation of a labyrinth type passage, the working gap through the branch pipe of the processed water system is connected to the inlet of the water system of the internal system magnetic circuit and external magnetic circuits, made in the form of separate sections located in one or more tiers along the height of the housing, each the first of which contains at least two sections, the working chamber is installed at the output of the electromagnetic activator and is adjacent directly to the hollow internal magnetic circuit of the device for magnetic treatment of the water system, and the supply node of the water system of the electromagnetic activator is connected to the branch pipe of the water system of the internal magnetic circuit of the device for magnetic treatment of the water system, which can be made in the form of a tee, one of the taps of which is connected to the inlet of the water system electromagnet activator.

Корпус из диамагнитного материала может быть выполнен цилиндрическим. The housing of diamagnetic material may be cylindrical.

Камеры рабочего зазора снабжены патрубками подачи и отвода обрабатываемой водной системы и трубопроводами, расположенными снаружи корпуса и соединяющими патрубок отвода обрабатываемой водной системы предыдущей по ходу движения водной системы камеры с патрубком подачи обрабатываемой водной системы последующей камеры, число камер в рабочем зазоре четное, а преимущественно - 4. The chambers of the working gap are equipped with nozzles for supplying and discharging the treated water system and pipelines located outside the casing and connecting the nozzle of the outlet for the processed water system of the previous chamber along the water system with the nozzle of the processed water system of the subsequent chamber, the number of chambers in the working gap is even, and mainly 4.

Секция наружного магнитопровода устройства для магнитной обработки воды с цилиндрическим корпусом состоит из Ш-образного сердечника броневого типа, имеющего наружные и центральный сердечники, полюсные наконечники и намагничивающие катушки и снабженного шунтирующими вкладышами из материала с большим сопротивлением магнитному полю, расположенными между наружными и центральным сердечниками. The section of the outer magnetic circuit of a device for magnetic treatment of water with a cylindrical body consists of a Ш-shaped core of armor type having outer and central cores, pole lugs and magnetizing coils and equipped with shunt inserts of material with high magnetic field resistance located between the outer and central cores.

Изобретение пояснено чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.5 схематически изображен вертикальный разрез установки для обработки водных сред, на фиг.6 - вид по А на фиг.5. Figure 5 schematically shows a vertical section of the installation for the treatment of aqueous media, figure 6 is a view along a in figure 5.

Установка для обработки водных систем (фиг.5 и 6) содержит трубопровод подачи водной системы на обработку 27, устройство для магнитной обработки водной системы 28, электромагнитный активатор 29 с узлом подачи водной системы 30 и рабочую камеру 31 с узлом отвода обработанной водной системы 32, установленную на выходе электромагнитного активатора и примыкающую непосредственно ко внутреннему магнитопроводу 4 устройства для магнитной обработки водных систем. Устройство для магнитной обработки водных систем 28 подробно описано выше. Installation for processing water systems (FIGS. 5 and 6) comprises a pipeline for supplying a water system for processing 27, a device for magnetic treatment of a water system 28, an electromagnetic activator 29 with a node for feeding the water system 30, and a working chamber 31 with a node for removing the treated water system 32, installed at the output of the electromagnetic activator and adjacent directly to the internal magnetic circuit 4 of the device for the magnetic treatment of water systems. A device for the magnetic treatment of water systems 28 is described in detail above.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Обрабатываемую водную систему по трубопроводу подачи водной системы на обработку 27 направляют в устройство для магнитной обработки 28, где ее подвергают омагничиванию с приданием водной системе противокоррозионных и противонакипных свойств. Обработке могут подвергать как весь поток обрабатываемой водной системы, так и часть его - в этом случае устройство для магнитной обработки водных систем 28 устанавливают на байпасе трубопровода 27 (не показан). Под воздействием магнитного поля на водную систему в устройстве 28 начинается ионизация водной системы, происходит образование микрозародышей солей с последующим окислением их свежеобразованных граней (по этой причине и останавливается рост кристаллов на стадии микрокристаллов). С такой структурной программой водную систему частично или полностью из устройства 28 через патрубок отвода 14 внутреннего магнитопровода 4 и узел подачи водной системы 30 подают в электромагнитный активатор 29. При подаче части водной системы в электромагнитный активатор 29 оставшуюся часть возвращают в технологическую цепочку (например, в трубопровод 27). The water system to be treated is sent via a pipeline to the water system for treatment 27 to a magnetic treatment device 28, where it is magnetized to give the water system anti-corrosion and anti-scale properties. Both the entire stream of the treated water system and a part of it can be subjected to treatment — in this case, the device for magnetic treatment of water systems 28 is installed on the bypass of the pipeline 27 (not shown). Under the influence of a magnetic field on the water system in the device 28, the ionization of the water system begins, the formation of micronuclei of salts occurs, followed by the oxidation of their freshly formed faces (for this reason, crystal growth stops at the microcrystal stage). With such a structural program, the water system partially or completely from the device 28 through the branch pipe 14 of the inner magnetic circuit 4 and the supply unit of the water system 30 is supplied to the electromagnetic activator 29. When a part of the water system is supplied to the electromagnetic activator 29, the remaining part is returned to the process chain (for example, pipeline 27).

В электромагнитном активаторе поступающую водную систему раскручивают с постоянно возрастающей скоростью потока с одновременным воздействием на поток электромагнитным полем. При этом под воздействием сил Лоренца и эффекта Холла ускоряется процесс ионизации солей, находящихся в водной системе. Процесс активируется за счет подбора напряженности и частоты электромагнитного поля и скорости движения водной системы, зависящей от напора. На выходе из электромагнитного активатора после прекращения воздействия электромагнитным полем происходит нейтрализация ионов с образованием молекул и микрозародышей кристаллов. Кроме того, обработанная в электромагнитном активаторе водная система сохраняет частотные характеристики промодулировавшего ее электромагнитного поля. In an electromagnetic activator, the incoming water system is untwisted with an ever-increasing flow rate with a simultaneous effect on the flow by an electromagnetic field. Moreover, under the influence of the Lorentz forces and the Hall effect, the ionization of salts in the water system is accelerated. The process is activated by selecting the intensity and frequency of the electromagnetic field and the speed of the water system, depending on the pressure. At the exit from the electromagnetic activator after the termination of the exposure to the electromagnetic field, the ions are neutralized with the formation of molecules and micronuclei of crystals. In addition, the water system processed in the electromagnetic activator preserves the frequency characteristics of the electromagnetic field modulating it.

На выходе электромагнитного активатора установлена рабочая емкость 30, в которой в ионизированной водной системе происходит процесс нейтрализации ионов с образованием новых центров кристаллизации. Рабочая емкость 30 примыкает непосредственно к полому внутреннему магнитопроводу устройства для магнитной обработки водной системы, что обеспечивает компактность установки, а также дополнительное воздействие на водную систему, находящуюся в устройстве для магнитной обработки водных систем 28, и на стенки камер устройства 28 частотными характеристиками электромагнитного поля электромагнитного активатора 29 через промодулированную этим полем водную систему, проходящую через рабочую емкость 30, что закрепляет антинакипные свойства водной системы. At the output of the electromagnetic activator, a working capacitance 30 is installed, in which the ionization process takes place in the ionized water system with the formation of new crystallization centers. The working capacity 30 is adjacent directly to the hollow internal magnetic circuit of the device for magnetic treatment of the water system, which ensures compactness of the installation, as well as an additional effect on the water system located in the device for the magnetic treatment of water systems 28, and on the walls of the chambers of the device 28 by the frequency characteristics of the electromagnetic field of the electromagnetic activator 29 through the water system modulated by this field passing through the working tank 30, which secures the anti-scale properties of the water system.

Обработанную таким образом водную систему отводят через узел отвода обработанной водной системы 32 в технологическую цепочку (в бак подпиточной воды, в подающий трубопровод 27, в обратный трубопровод и пр.). The water system thus treated is diverted through the outlet of the treated water system 32 to the process chain (to the make-up water tank, to the supply pipe 27, to the return pipe, etc.).

Предложенная установка может использоваться для обработки водных систем различного состава. The proposed installation can be used for processing water systems of various compositions.

Таким образом, предложена компактная установка для комплексной обработки водных систем (содержащих соли жесткости, нефтесодержащих и пр.) с высокими противонакипными и противокоррозионными свойствами, что позволяет увеличить срок эксплуатации трубопроводов и различного технологического оборудования. Thus, a compact installation for the integrated treatment of water systems (containing hardness salts, oil-containing, etc.) with high anti-scale and anti-corrosion properties is proposed, which allows to increase the life of pipelines and various technological equipment.

Claims

1. A device for the magnetic treatment of water systems, comprising a housing of diamagnetic material with nozzles for supplying and discharging the treated water system, a hollow internal magnetic circuit located in the housing with the formation of a working gap, and external magnetic circuits made in the form of separate sections located in one or more tiers along the height of the casing, each of which contains at least two sections, characterized in that the internal magnetic circuit is equipped with nozzles for supplying and discharging the water system and partitions from ferromagnetic material, perpendicular to the generatrix of the body, with the formation of the passage of the labyrinth type, and the working gap through the branch pipe of the processed water system is connected to the pipe supply of the water system of the internal magnetic circuit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the housing of diamagnetic material is cylindrical.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the working gap is divided by partitions located between the housing and the internal magnetic circuit, at least two chambers, connected in series, and the last chamber is connected to the inlet of the water system of the internal magnetic circuit .

4. The device according to claim 3, characterized in that the chambers of the working gap are equipped with nozzles for supplying and discharging the treated water system and pipelines located outside the housing and connecting the branch pipe for the outlet of the treated water system of the chamber preceding the water system with the nozzle of the processed water system cameras.

5. The device according to claim 3 or 4, characterized in that the number of cameras in the working gap is even.

6. The device according to claim 5, characterized in that the number of cameras in the working gap is four.

7. The device according to claim 1, characterized in that the section of the outer magnetic circuit consists of a W-shaped core of armor type having outer and central cores, pole pieces and magnetizing coils.

8. The device according to claim 2, characterized in that the section of the outer magnetic circuit consists of a Sh-shaped core of armor type having outer and central cores, pole lugs and magnetizing coils and equipped with shunt inserts of material with high magnetic field resistance located between the outer and central cores.

9. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the section of the outer magnetic circuit consists of at least two permanent magnets separated by diamagnetic inserts and facing the housing with opposite poles, and a node for adjusting the magnetic field strength in the working gap of the device.

10. Installation for processing water systems, comprising a pipeline for supplying a water system for processing and a device for magnetic treatment of water systems, characterized in that it is equipped with an electromagnetic activator with a node for supplying a water system and a working chamber with a node for removing the treated water system, a device for magnetic treatment of water systems made in the form of a housing made of diamagnetic material with nozzles for supplying and discharging the treated water system, a hollow internal magnetic core located in the housing with the formation m working gap and equipped with nozzles for supplying and discharging the water system and partitions of ferromagnetic material perpendicular to the generatrix of the housing, with the formation of the passage of the labyrinth type, the working gap through the branch pipe of the outlet of the treated water system is connected to the branch pipe for supplying the water system of the internal magnetic circuit, and external magnetic circuits made in in the form of separate sections located in one or more tiers along the height of the housing, each of which contains at least two sections, the working chamber Credited output electromagnetic activator and immediately adjacent to the hollow inner magnetic circuit device for magnetic treatment of water systems and water supply assembly of the electromagnetic activator system coupled to water discharge pipe of the internal magnetic device for magnetic treatment of aqueous systems.

11. Installation according to claim 10, characterized in that the branch pipe of the water system of the internal magnetic circuit is made in the form of a tee, one of the branches of which is connected to the inlet of the water system of the electromagnetic activator.

12. Installation according to claim 10 or 11, characterized in that the housing of diamagnetic material is cylindrical.

13. Installation according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that the working gap is divided by partitions located between the housing and the internal magnetic circuit, at least two chambers connected in series with each other, the last chamber is connected to the inlet of the water system of the internal magnetic circuit.

14. The installation according to item 13, wherein the working gap chambers are equipped with supply pipes and outlets of the treated water system and pipelines located outside the housing and connecting the branch pipe of the processed water system of the previous chamber along with the supply pipe of the processed water system of the subsequent cameras.

15. Installation according to item 13 or 14, characterized in that the number of cameras in the working gap is even.

16. The apparatus of claim 15, wherein the number of chambers in the working gap is four.

17. Installation according to claim 10 or 11, characterized in that the section of the outer magnetic circuit consists of a Sh-shaped core of armor type having outer and central cores, pole lugs and magnetizing coils.

18. Installation according to claim 12, characterized in that the outer magnetic core section consists of an armored Ш-shaped core having outer and central cores, pole tips and magnetizing coils and equipped with shunt inserts of material with high magnetic field resistance located between the outer and central cores.

19. Installation according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that the section of the outer magnetic circuit consists of at least two permanent magnets separated by diamagnetic liners and facing the housing with opposite poles, and a node for adjusting the magnetic field strength in the working gap of the device .