RU2289080C1 - Device for preventing formation of deposit - Google Patents

Device for preventing formation of deposit Download PDF

Info

Publication number
RU2289080C1
RU2289080C1 RU2005118544/12A RU2005118544A RU2289080C1 RU 2289080 C1 RU2289080 C1 RU 2289080C1 RU 2005118544/12 A RU2005118544/12 A RU 2005118544/12A RU 2005118544 A RU2005118544 A RU 2005118544A RU 2289080 C1 RU2289080 C1 RU 2289080C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
tube
heat exchange
winding
exchange equipment
Prior art date
Application number
RU2005118544/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иосиф Андреевич Потапенко (RU)
Иосиф Андреевич Потапенко
Евгений Анатольевич Ададуров (RU)
Евгений Анатольевич Ададуров
Игорь Григорьевич Стрижков (RU)
Игорь Григорьевич Стрижков
нченко Александр Григорьевич Демь (RU)
Александр Григорьевич Демьянченко
Алексей Павлович Коншин (RU)
Алексей Павлович Коншин
Андрей Игоревич Чернышев (RU)
Андрей Игоревич Чернышев
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет
Priority to RU2005118544/12A priority Critical patent/RU2289080C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2289080C1 publication Critical patent/RU2289080C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering.
SUBSTANCE: device can be used for prevention of formation of salty deposits in different types of heat exchange equipment: vapor and water boilers, heat exchangers, water heaters etc. Device has unit for electromagnet treatment of water and water duct made of two tubes disposed co-axial. One of tubes has bigger diameter; there is winding-inductor at external part of the tube, which winding is connected to current source. The tube has branch pipe for draining water enriched with salts. The other tube has smaller diameter and it is mounted at output of water duct and is intended for feeding water into heat exchange equipment. Ionized radiation source is mounted at output of water duct. Ferrous rod is mounted in center of smaller diameter tube; the rod has high magnetic permeability.
EFFECT: improved efficiency; significant reduction of costs.
2 dwg

Description

Предлагаемое устройство предназначено для предотвращения образования солевых отложений (накипи) в различной теплообменной аппаратуре: паровых и водяных котлах, теплообменниках, водоподогревателях и т.д.The proposed device is designed to prevent the formation of salt deposits (scale) in various heat exchange equipment: steam and water boilers, heat exchangers, water heaters, etc.

Известно устройство для предотвращения образования солевых отложений в теплообменной аппаратуре (см. патент России С1, F 28 G 7/00 №2125220). Известное изобретение имеет, на наш взгляд, серьезный недостаток, в частности это связано с трудностями определения оптимальной амплитуды и частоты следования колебаний, при которых предупреждение отложений будет проходить наиболее эффективно.A device is known for preventing the formation of salt deposits in heat exchange equipment (see Russian patent C1, F 28 G 7/00 No. 2125220). The known invention has, in our opinion, a serious drawback, in particular, this is associated with difficulties in determining the optimal amplitude and frequency of oscillations, in which the prevention of deposits will be most effective.

Известен патент России С1, F 28 G 7/00 №2124686. Устройство состоит из генератора импульсов с электродами, функцию которого выполняет стенка котла, выполненная в виде параболоида. Изобретение имеет существенные недостатки, в частности требуется периодическая замена электродов, т.к. происходит их интенсивный износ, вследствие чего эффективность предупреждения отложений существенно уменьшается. Кроме того, для монтажа в стенке котла излучателя колебаний (параболоида) требуется специальное разрешение Госкотлонадзора и дополнительные испытания на прочность, что приводит к серьезным затратам и затрудняет практическую реализацию.Known patent of Russia C1, F 28 G 7/00 No. 2124686. The device consists of a pulse generator with electrodes, the function of which is performed by the boiler wall, made in the form of a paraboloid. The invention has significant drawbacks, in particular requires periodic replacement of the electrodes, because intensive wear occurs, as a result of which the prevention of deposits is significantly reduced. In addition, for mounting an oscillation emitter (paraboloid) in the boiler wall, special permission from the Goskotlonadzor and additional strength tests are required, which leads to serious costs and complicates practical implementation.

В качестве прототипа выбран патент России №2177912, кл. С 02 F 1/48, С 02 F 103/02. Устройство для предотвращения образования накипи в теплообменной аппаратуре, содержащее устройство для электромагнитной обработки воды, имеющее водовод, выполненный из двух соосно размещенных труб, одна из которых, большего диаметра, изготовлена из диамагнитного материала с обмоткой, подключенной к источнику тока, и имеет патрубок для слива воды, насыщенной солями, а другая - меньшего диаметра установлена на выходе водовода и предназначена для подачи воды в теплообменную аппаратуру, при этом на входе водовода установлен источник ионизированного излучения.As a prototype, the patent of Russia No. 2177912, class. C 02 F 1/48, C 02 F 103/02. A device for preventing scale formation in heat exchange equipment, comprising a device for electromagnetic treatment of water, having a water conduit made of two coaxially placed pipes, one of which, of a larger diameter, is made of diamagnetic material with a winding connected to a current source and has a drain pipe water saturated with salts, and another one of a smaller diameter is installed at the outlet of the water conduit and is designed to supply water to the heat exchange equipment, while an ionization source is installed at the inlet of the water conduit Rowan radiation.

Известное изобретение, как показал опыт его эксплуатации, имеет серьезный недостаток. Источник тока, питающий обмотку, потребляет значительное количество энергии для создания сил Лоренца, что отрицательно сказывается на экономических показателях работы теплообменного оборудования, учитывая тенденцию к непрерывному росту цен на энергоносители.The known invention, as shown by the experience of its operation, has a serious drawback. The current source that feeds the winding consumes a significant amount of energy to create Lorentz forces, which negatively affects the economic performance of heat-exchange equipment, given the tendency to a continuous increase in energy prices.

Техническим решением задачи является повышение эффективности устройства для предотвращения солевых отложений в теплообменной аппаратуре за счет значительного увеличения энергии электромагнитного поля при общем существенном снижении энергозатрат.The technical solution to the problem is to increase the efficiency of the device for preventing salt deposits in heat exchange equipment due to a significant increase in the energy of the electromagnetic field with an overall significant reduction in energy consumption.

Задача достигается тем, что по центру трубы меньшего диаметра установлен ферромагнитный стержень с высокой магнитной проницаемостью.The task is achieved by the fact that a ferromagnetic rod with high magnetic permeability is installed in the center of the pipe of smaller diameter.

Новизна заявляемого предложения заключается в том, что по центру трубы меньшего диаметра установлен ферромагнитный стержень с высокой магнитной проницаемостью. Магнитная индукция В0 или интенсивность магнитного поля, создаваемого внутри водовода обмоткой, подключенной к источнику тока, определяется как:The novelty of the proposed proposal lies in the fact that a ferromagnetic rod with high magnetic permeability is installed in the center of the pipe of smaller diameter. Magnetic induction B 0 or the intensity of the magnetic field created inside the water duct by a winding connected to a current source is defined as:

B00·H, [Тл],B 0 = μ 0 · H, [T],

где μ0=4π·10-7 Гн - магнитная постоянная или магнитная проницаемость свободного пространства или вакуума, Гн/м;where μ 0 = 4π · 10 -7 Gn is the magnetic constant or magnetic permeability of free space or vacuum, Gn / m;

Напряженность магнитного поля внутри водовода можно определить:The magnetic field strength inside the conduit can be determined:

Figure 00000002
Figure 00000002

где I - величина тока, А;where I is the magnitude of the current, A;

W - число витков в обмотке;W is the number of turns in the winding;

l - ширина обмотки, м.l is the width of the winding, m

Магнитная индукция В для катушки с сердечником:Magnetic induction B for a core coil:

B00·μ·H, [Тл],B 0 = μ 0 · μ · H, [T],

где μ - относительная магнитная проницаемость.where μ is the relative magnetic permeability.

Начальная относительная магнитная проницаемость μ карбонильного железа равна 2000...3000, а максимальная достигает 20000 (см. Л.Г.Прищеп. Учебник сельского электрика. М., Колос. 1973. С.54, 59-60).The initial relative magnetic permeability μ of carbonyl iron is 2,000 ... 3,000, and the maximum reaches 20,000 (see L. G. Prishchep. Textbook of a rural electrician. M., Kolos. 1973. P.54, 59-60).

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено аналогичного предложения, что позволяет судить об изобретательском уровне заявляемой совокупности признаков.According to the patent and scientific literature, no similar proposal was found, which allows us to judge the inventive step of the claimed combination of features.

На фиг.1, 2 представлена общая схема конструкции устройства. Оно состоит из устройства для электромагнитной обработки воды и водовода, выполненного из двух соосно размещенных труб, одна из которых, большего диаметра, выполнена из диамагнитного материала (например, из нержавеющей стали) 1, с внешней стороны которой размещена обмотка-индуктор 2, подключенная к источнику тока 3, и имеет патрубок 4 для слива воды, насыщенной солями, а другая - меньшего диаметра 5 установлена на выходе водовода и предназначена для подачи обессоленной воды в теплообменную аппаратуру 6, а на входе водовода установлен источник ионизирующего излучения 7. По центру трубы 5 меньшего диаметра, на растяжках, установлен ферромагнитный стержень 8.Figure 1, 2 presents a General diagram of the design of the device. It consists of a device for electromagnetic treatment of water and a water conduit made of two coaxially placed pipes, one of which, of a larger diameter, is made of diamagnetic material (for example, stainless steel) 1, on the outside of which there is a winding-inductor 2 connected to a current source 3, and has a pipe 4 for discharging water saturated with salts, and another one of a smaller diameter 5 is installed at the outlet of the water conduit and is designed to supply desalted water to the heat exchange apparatus 6, and a source is installed at the inlet of the water conduit ionizing radiation 7. In the center of the pipe 5 of a smaller diameter, on stretch marks, a ferromagnetic rod 8 is installed.

Устройство работает следующим образом. Вода по водоводу поступает в трубу 1, выполненную из диамагнитного материала, где подвергается воздействию источника ионизирующего излучения 7, например лампы с жестким ультрафиолетовым спектром излучения (или радиационным), вследствие чего соли жесткости, в основном кальциевые или магниевые, подвергаются ионизации - Са++, Mg++, СО3--, SO4-- и т.д. и далее на них воздействует электромагнитное поле, создаваемое обмоткой 2, подключенной к источнику тока 3, вследствие чего положительные и отрицательные ионы под воздействием сил Лоренца перемещаются к внутренней поверхности трубы 1, а в трубу 5 и далее в теплообменный аппарат 6 поступает практически обессоленная вода, что позволяет обеспечить безнакипный режим работы на рабочих поверхностях нагрева теплообменной аппаратуры. За счет установленного на растяжках ферромагнитного стержня 8 по центру трубы 5 магнитная индукция внутри водовода увеличивается, по крайней мере, на два, три порядка, что, в свою очередь (см. формулу), позволяет снизить на два, три порядка величину тока в обмотке 2 и соответственно значительно уменьшить энергозатраты источника тока, что особенно актуально, учитывая тенденцию к непрерывному росту цен на энергоносители. Стержень 8, как отмечалось, установлен на растяжках или закрепляется четырьмя электродами таким образом, что он практически не оказывает сопротивления поступающему потоку воды.The device operates as follows. Water enters the pipe 1 into a pipe 1 made of diamagnetic material, where it is exposed to an ionizing radiation source 7, for example a lamp with a hard ultraviolet radiation spectrum (or radiation), as a result of which hardness salts, mainly calcium or magnesium, undergo ionization - Ca ++ , Mg ++ , CO 3 - , SO 4 - , etc. and then they are affected by an electromagnetic field created by a winding 2 connected to a current source 3, as a result of which positive and negative ions under the influence of Lorentz forces move to the inner surface of the pipe 1, and practically desalted water enters the pipe 5 and further into the heat exchanger 6, which allows to ensure a non-scale mode of operation on the heating surfaces of the heat-exchanging equipment. Due to the ferromagnetic rod 8 installed on the braces in the center of the pipe 5, the magnetic induction inside the conduit increases by at least two, three orders of magnitude, which, in turn (see the formula), can reduce the current in the winding by two, three orders of magnitude 2 and, accordingly, significantly reduce the energy consumption of the current source, which is especially important, given the tendency to a continuous increase in energy prices. Rod 8, as noted, is mounted on braces or secured by four electrodes in such a way that it practically does not resist the incoming water flow.

Оптимальный режим работы регулируется величиной тока от источника 3 в обмотке 2, и вода с повышенным содержанием солей выходит через патрубок 4.The optimal mode of operation is regulated by the magnitude of the current from the source 3 in the winding 2, and water with a high salt content exits through the pipe 4.

Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить эффективность работы устройства, снизить энергозатраты, а также трудозатраты на профилактические и капитальные ремонты теплотехнического оборудования.The proposed technical solution can significantly increase the efficiency of the device, reduce energy consumption, as well as labor costs for preventive and capital repairs of heating equipment.

Claims (1)

Устройство для предотвращения образования накипи в теплообменной аппаратуре, содержащее устройство для электромагнитной обработки воды и водовод, выполненный из двух соосно размещенных труб, одна из которых, большего диаметра, изготовлена из диамагнитного материала, с внешней стороны которой размещена обмотка-индуктор, подключенная к источнику тока, и имеет патрубок для слива воды, насыщенной солями, а другая - меньшего диаметра, установлена на выходе водовода и предназначена для подачи воды в теплообменную аппаратуру, при этом на входе водовода установлен источник ионизированного излучения, отличающееся тем, что по центру трубы меньшего диаметра установлен ферромагнитный стержень с высокой магнитной проницаемостью.A device for preventing scale formation in heat exchange equipment, comprising a device for electromagnetic water treatment and a water conduit made of two coaxially placed pipes, one of which, of a larger diameter, is made of diamagnetic material, on the outside of which there is a winding-inductor connected to a current source , and has a pipe for draining water saturated with salts, and the other is of a smaller diameter, is installed at the outlet of the water conduit and is designed to supply water to the heat exchange equipment, while at the entrance conduit mounted source of ionizing radiation, characterized in that the center of the tube of smaller diameter mounted a ferromagnetic core with high magnetic permeability.
RU2005118544/12A 2005-06-15 2005-06-15 Device for preventing formation of deposit RU2289080C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005118544/12A RU2289080C1 (en) 2005-06-15 2005-06-15 Device for preventing formation of deposit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005118544/12A RU2289080C1 (en) 2005-06-15 2005-06-15 Device for preventing formation of deposit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2289080C1 true RU2289080C1 (en) 2006-12-10

Family

ID=37665659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005118544/12A RU2289080C1 (en) 2005-06-15 2005-06-15 Device for preventing formation of deposit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2289080C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448911C2 (en) * 2010-03-25 2012-04-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device to prevent scaling in heat exchange hardware

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2448911C2 (en) * 2010-03-25 2012-04-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device to prevent scaling in heat exchange hardware

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2939830A (en) Water conditioner
AU605686B2 (en) Method and system for variable frequency electromagnetic water treatment
US4865748A (en) Method and system for variable frequency electromagnetic water treatment
KR101304121B1 (en) Water treatment and boiling apparatus using magnetic force
KR101232646B1 (en) Scale buster
WO1981002529A1 (en) Magnetic water conditioner apparatus
RU2289080C1 (en) Device for preventing formation of deposit
JP2001162282A (en) Fluid magnetic treatment apparatus
ATE92439T1 (en) PERMANENT MAGNETIC LIQUID TREATMENT DEVICE.
RU2177912C2 (en) Antiscaling unit
RU2332827C1 (en) Device for decontamination of dung effluent
RU2312290C2 (en) Method of the magnetoacoustic treatment of the water systems and the device for the method realization
RU2335726C1 (en) Device for sediment removal in heat-exchange equipment
RU2349855C1 (en) Scale prevention device
RU2269735C1 (en) Device for prevention of scale formation
RU2421405C2 (en) Device to treat water with rf signals
RU96858U1 (en) DEVICE FOR WATER TREATMENT BEFORE GIVING IT TO HEAT EXCHANGE EQUIPMENT
RU2206853C1 (en) Device for prevention of seposits in heat-exchanging equipment
SU1212969A1 (en) Antistatic magnetic device
RU2448911C2 (en) Device to prevent scaling in heat exchange hardware
RU2350878C2 (en) Scaling protection device
RU2223921C2 (en) Method of preparation of water for its use in heat exchange
RU2223235C1 (en) Device for magnetic treatment of water systems and plant for treatment of water systems
RU2342617C2 (en) Device used for preventing salt deposit formation in heat exchange equipment
RU2355973C2 (en) Method of protecting ferromagnetic tubes of water heaters, boilers and heat exchangers against primary scale and device for its implementation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070616