RU38754U1

RU38754U1 - MAGNETIC ACTIVATOR FOR LARGE STREAMS OF HYDROCARBON RAW MATERIALS

Info

Publication number: RU38754U1
Application number: RU2004104874/22U
Authority: RU
Inventors: П.Р. Велес; Н.А. Пивоварова; В.М. Бердников
Original assignee: Велес Парра Рикардо; Пивоварова Надежда Анатольевна; Бердников Виктор Михайлович
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Полезная модель относится к области магнитной обработки углеводородов, в частности к устройствам, создающим магнитное поле. Магнитный активатор используется для магнитной обработки больших потоков углеводородного сырья и характеризуется невысокой скоростью потока жидкости в активных зонах. Поверх внешнего кожуха расположен паровой змеевик, посредством которого осуществляется нагрев во внутреннем пространстве аппарата. Магнитный активатор имеет внутренне расположение электромагнитной системы, состоящее из двух магнитных систем (верхней и нижней), расположенных навстречу друг другу, которые обеспечивают равномерное распределение магнитного поля по всему сечению аппарата. При пересечении углеводородного сырья активной зоны происходит его активация, что позволяет интенсифицировать процессы дальнейшей переработки углеводородного сырья. Преимущества предложенной полезной модели, заключаются в том, что эффективность магнитной обработки возрастает за счет ламинарного режима потока, достаточного время пребывания углеводородного сырья в активных зонах аппарата, отсутствия градиента температур и поддержания заданной температуры (выше температуры потери текучести).The utility model relates to the field of magnetic processing of hydrocarbons, in particular to devices that create a magnetic field. Magnetic activator is used for magnetic processing of large flows of hydrocarbon raw materials and is characterized by a low fluid flow rate in the active zones. A steam coil is located on top of the outer casing, by means of which heating is carried out in the internal space of the apparatus. The magnetic activator has an internal arrangement of the electromagnetic system, consisting of two magnetic systems (upper and lower), located towards each other, which ensure uniform distribution of the magnetic field over the entire cross section of the apparatus. At the intersection of hydrocarbon raw materials of the active zone, its activation occurs, which allows to intensify the processes of further processing of hydrocarbon raw materials. The advantages of the proposed utility model are that the efficiency of magnetic processing increases due to the laminar flow regime, a sufficient residence time of hydrocarbon materials in the active zones of the apparatus, the absence of a temperature gradient and the maintenance of a predetermined temperature (above the pour point).

Description

Полезная модель относится к области магнитной обработки углеводородного сырья, в частности к устройствам, создающим магнитное поле.The utility model relates to the field of magnetic processing of hydrocarbon raw materials, in particular to devices that create a magnetic field.

Известно устройство для магнитной обработки воды (магнетизатор), включающее источник магнитного поля и магнитный контур с зазором, по которому проходит обрабатываемая жидкость. Источником магнитного поля является электромагнит, расположенный с наружной стороны или во внутреннем пространстве аппарата [Классен В.И. Омагничивание водных систем. - М.: Химия, 1982, с.155, рис.68]. Известен магнетизатор, имеющий в качестве источника магнитного поля постоянный магнит, расположенный на наружной поверхности трубы [Патент США, №5296141 МКИ С 02 F 1/48, 1994 г.]. Известно также устройство, в котором источником магнитного поля является постоянный магнит, имеющий внутреннее расположение [Патент Великобритании, №2268099, класс С 02 F 1/48, 1994 г.].A device for magnetic treatment of water (magnetizer), comprising a source of magnetic field and a magnetic circuit with a gap through which the processed fluid passes. The source of the magnetic field is an electromagnet located on the outside or in the interior of the apparatus [Classen V.I. Magnetization of water systems. - M .: Chemistry, 1982, p.155, fig. 68]. Known magnetizer having as a source of a magnetic field a permanent magnet located on the outer surface of the pipe [US Patent No. 5296141 MKI C 02 F 1/48, 1994]. A device is also known in which the source of the magnetic field is a permanent magnet having an internal arrangement [British Patent, No. 2268099, class C 02 F 1/48, 1994].

Указанные устройства применяются для обработки воды. Использование таких устройств для обработки углеводородного сырья неприемлемо из-за высоких These devices are used for water treatment. The use of such devices for processing hydrocarbon materials is unacceptable due to the high

скоростей потока в активном зазоре устройства, создающего магнитное поле. Недостатком их является также невысокая производительность (до 50 м³/час.).flow rates in the active gap of a device that creates a magnetic field. Their disadvantage is also low productivity (up to 50 m ³ / hour.).

Наиболее близким устройством магнитной обработки больших потоков жидкости по совокупности признаков является устройство с послойной обработкой воды, характеризующееся высокой производительностью (до 400 м³/час.), в котором вода проходит через кольцевые щели. Аппарат состоит из магнитомягкого железа, составляющего левую и правую кольцевые системы, смещенные одна относительно другой. Эти кольца намагничиваются внешней катушкой при помощи основных магнитопроводов и коротких вставок между кольцами. Зазоры между кольцами левой и правой систем уменьшаются от периферии к центру; этим достигается равенство средних напряженно-стей магнитного поля во всех зазорах. [Классен В.И. Омагничивание водных систем. - М.: Химия, 1982, с.156, рис.70].The closest device for the magnetic treatment of large fluid flows according to the totality of features is a device with layer-by-layer water treatment, characterized by high productivity (up to 400 m ³ / h.), In which water passes through annular slots. The apparatus consists of soft magnetic iron, which makes up the left and right ring systems, displaced from one another. These rings are magnetized by an external coil using the main magnetic cores and short inserts between the rings. The gaps between the rings of the left and right systems decrease from the periphery to the center; this ensures the equality of the average magnetic field strengths in all gaps. [Classen V.I. Magnetization of water systems. - M .: Chemistry, 1982, p. 156, Fig. 70].

Недостатком указанного устройства является высокая скорость жидкости в активных зонах (турбулентный режим), малое время пребывания и значительный градиент температур обрабатываемой жидкости по длине устройства.The disadvantage of this device is the high fluid velocity in the active zones (turbulent mode), a short residence time and a significant temperature gradient of the processed fluid along the length of the device.

Техническая задача: создание устройства, обеспечивающего малую скорость в активных зонах (ламинарный режим), достаточное время пребывания углеводородного сырья в активных зонах и необходимую температуру текучести углеводородного сырья, одинаковую по длине аппарата.Technical task: the creation of a device that provides low speed in the active zones (laminar regime), a sufficient residence time of hydrocarbon feedstocks in the active zones and the required flow temperature of the hydrocarbon feedstock, the same length of the apparatus.

Технический результат - повышение эффективности магнитной обработки углеводородного сырья в промышленных условиях, что приводит к интенсификации процессов его переработки.The technical result is an increase in the efficiency of magnetic processing of hydrocarbon raw materials in an industrial environment, which leads to the intensification of the processes of its processing.

Указанный технический результат при использовании предлагаемой полезной модели достигается тем, что по сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве обеспечивается достаточно низкая скорость пересечения углеводородами активных зон (0,01-0,1 м/с) вследствие резкого расширения диаметра аппарата (в соотношении 3:70 по сравнению с входным патрубком), The specified technical result when using the proposed utility model is achieved by the fact that, compared with the prototype, the proposed device provides a sufficiently low speed of intersection of the active zones with hydrocarbons (0.01-0.1 m / s) due to a sharp expansion of the diameter of the apparatus (in the ratio of 3:70 compared to the inlet)

что обеспечивает ламинарный режим и достаточное время пребывания в активных зонах аппарата, а также поддержание постоянной температуры углеводородного сырья, достаточной для обеспечения его текучести через устройство. Поверх внешнего кожуха расположен паровой змеевик, который поддерживает необходимую повышенную температуру внутри аппарата, постоянную по длине устройства.which provides a laminar regime and a sufficient residence time in the active zones of the apparatus, as well as maintaining a constant temperature of hydrocarbon raw materials, sufficient to ensure its fluidity through the device. On top of the outer casing is a steam coil that maintains the necessary elevated temperature inside the apparatus, constant along the length of the device.

Магнитный активатор имеет внутренне расположение электромагнитной системы, состоящее из двух магнитных систем (верхней и нижней), расположенных навстречу друг другу, с противоположными полярностями, которые обеспечивают равномерное распределение магнитного поля по всему сечению аппарата. При таком расположении магнитных систем активные зоны создаются между электромагнитами с различными полярностями, близкорасположенными магнитами и корпусом аппарата.The magnetic activator has an internal arrangement of the electromagnetic system, consisting of two magnetic systems (upper and lower) located opposite each other, with opposite polarities, which ensure uniform distribution of the magnetic field over the entire cross section of the apparatus. With this arrangement of magnetic systems, active zones are created between electromagnets with different polarities, closely spaced magnets and the body of the apparatus.

Схема предлагаемой полезной модели представлена на фигуре.The scheme of the proposed utility model is presented in the figure.

Магнитный активатор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из обечайки (1), верхнего (2) и нижнего (3) днища, изготовленных из магнитомягкого железа (сталь 20) с подводящим (11) и отводящим патрубками (12), парового змеевика для обогрева, оборудованного штуцером для ввода пара (15), вывода отработанного пара (18) и вывода конденсата (16). В активатор введены восемь вертикальных защитных кожухов (4) из диамагнитного материала (стали 08Х18Н10Т), четыре на верхнем (13) и четыре на нижнем (14) днище. Внутри каждого вертикального кожуха расположена электромагнитная система, состоящая из трёх намагничивающих катушек (5) с сердечниками (6) из стали 3, к торцам которых присоединены сверху и снизу полюсные кольца (7), выполненные из стали 3. Между каждой намагничивающей катушкой и полюсным кольцом установлены диамагнитные вставки (8).The magnetic activator is a vertical cylindrical apparatus consisting of a shell (1), upper (2) and lower (3) bottoms made of soft magnetic iron (steel 20) with inlet (11) and outlet pipes (12), a steam coil for heating equipped with a fitting for steam input (15), exhaust steam output (18) and condensate output (16). Eight vertical protective covers (4) of diamagnetic material (steel 08Kh18N10T), four on the upper (13) and four on the lower (14) bottom, were introduced into the activator. Inside each vertical casing there is an electromagnetic system consisting of three magnetizing coils (5) with cores (6) of steel 3, to the ends of which are connected pole rings (7) made of steel 3 above and below. Between each magnetizing coil and a pole ring diamagnetic inserts (8) are installed.

Установка намагничивающих катушек осуществляется с помощью грузового стержня (9), изготовленного в виде трубы из Ст 3, который с одной стороны The installation of magnetizing coils is carried out using a load rod (9) made in the form of a pipe from St 3, which on one side

крепится на сердечник катушки, а с другой - на фланцевую заглушку (10). Через внутреннюю поверхность грузового стержня подаётся электропитание катушек.mounted on the core of the coil, and on the other - on the flange plug (10). Through the inner surface of the load rod, power is supplied to the coils.

Для обслуживания, ремонта и очистки активатора предусмотрены люк-лаз (17), и предохранительный клапан (19).For maintenance, repair and cleaning of the activator, a manhole (17) and a safety valve (19) are provided.

Основные данные намагничивающей катушки:The main data of the magnetizing coil:

Диаметр обмоточного провода по меди: 0,95 мм;Diameter of a winding wire on copper: 0.95 mm;

Марка провода: ПНЭТ-имид;Wire brand: PNET-imide;

Число витков: 7220;Number of turns: 7220;

Напряжение питания: 208 В (через выпрямитель от сети 220 В);Supply voltage: 208 V (through the rectifier from a network of 220 V);

Номинальная сила постоянного тока: 1,46 А;Rated DC Power: 1.46 A;

Мощность каждой электромагнитной системы (3 катушки): 303 Вт;Power of each electromagnetic system (3 coils): 303 W;

Масса обмоточного провода: 187 кг;Weight of a winding wire: 187 kg;

Расчётная напряженность магнитного поля: 48-50 кА/м;Estimated magnetic field strength: 48-50 kA / m;

Потребляемая мощность активатора: 2,42 кВтActivator Power Consumption: 2.42 kW

Магнитный активатор работает следующим образом. Предварительно нагретое углеводородное сырье поступает через патрубок (11) в магнитный активатор, где с заданной температурой (выше температуры потери текучести) поддерживаемой посредством подогрева паровым змеевиком, расположенным поверх кожуха, проходит через аппарат и выводится через патрубок (12). Нагретое углеводородное сырье пересекает внутри устройства активные зоны, образуемые верхней (13) и нижней (14) системой электромагнитов, расположенных навстречу друг другу, с противоположными полярностями. При этом происходит его активация, приводящая к увеличению степени дисперсности сырья, что позволяет интенсифицировать процессы дальнейшей переработки углеводородного сырья.Magnetic activator operates as follows. The preheated hydrocarbon feed enters through the nozzle (11) into the magnetic activator, where, with a predetermined temperature (above the pour point) maintained by heating with a steam coil located on top of the casing, it passes through the apparatus and is discharged through the nozzle (12). The heated hydrocarbon feed crosses inside the device the active zones formed by the upper (13) and lower (14) system of electromagnets located towards each other, with opposite polarities. In this case, its activation occurs, leading to an increase in the degree of dispersion of raw materials, which makes it possible to intensify the processes of further processing of hydrocarbon raw materials.

Преимущества предложенной полезной модели, заключаются в том, что эффективность магнитной обработки возрастает за счет ламинарного режима потока, достаточного время пребывания углеводородного сырья в активных The advantages of the proposed utility model are that the efficiency of magnetic processing increases due to the laminar flow regime, sufficient residence time of hydrocarbons in active

зонах аппарата, отсутствия градиента температур и поддержания заданной температуры (выше температуры потери текучести).areas of the apparatus, the absence of a temperature gradient and maintaining a given temperature (above the temperature of the yield stress).

Claims

1. Magnetic activator for large flows of hydrocarbon raw materials, having a casing of soft magnetic iron, inlet and outlet nozzles, with an internal arrangement of an electromagnetic system that ensures uniform distribution of the magnetic field over the entire cross section of the apparatus, characterized in that its electromagnetic system is divided into upper and lower parts located opposite each other with different polarities, and the ratio of the diameter of the inlet to the diameter of the casing is 3:70.

2. The magnetic activator for large flows of hydrocarbon feeds according to claim 1, characterized in that a heating steam coil is located on top of the casing.