WO2024107082A1 - Device for cleaning the inside surface of pipes using an alternating magnetic field - Google Patents

Device for cleaning the inside surface of pipes using an alternating magnetic field Download PDF

Info

Publication number
WO2024107082A1
WO2024107082A1 PCT/RU2023/000343 RU2023000343W WO2024107082A1 WO 2024107082 A1 WO2024107082 A1 WO 2024107082A1 RU 2023000343 W RU2023000343 W RU 2023000343W WO 2024107082 A1 WO2024107082 A1 WO 2024107082A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frequency
generator
modulation
range
amplifier
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/000343
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Виктор Николаевич ИВАНЮК
Андрей Викторович ИВАНЮК
Дмитрий Викторович ИВАНЮК
Николай Викторович ИВАНЮК
Андрей Владимирович БУЙНОВ
Тимур Андреевич БУЙНОВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Химическая и Промышленная безопасность"
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
Priority claimed from RU2022129952A external-priority patent/RU2798112C1/en
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Химическая и Промышленная безопасность" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Химическая и Промышленная безопасность"
Publication of WO2024107082A1 publication Critical patent/WO2024107082A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G7/00—Cleaning by vibration or pressure waves

Definitions

  • the invention relates to nuclear and thermal energy and is intended for decontamination and prevention of radioactive deposits on the surfaces of equipment, deposits of hardness salts and corrosion products on heat transfer surfaces of pipelines and equipment, as well as to prevent biological fouling of circulating and process water supply systems.
  • a device for treating water inside pipes in which electrical impulses are transmitted through the secondary winding of a transformer and a variable resistance by direct contact with a pipeline or equipment (RU, patent No. 2421405 “Water treatment device”, class C02F1/48, 2009).
  • a device for processing fluid with radio frequency signals including a fundamental frequency generator, an amplifier of electromagnetic oscillations, a magnetic circuit that surrounds the perimeter of a pipeline with liquid and at the same time serves as a magnetic core (EP 0720588 Bl. Snefanini Daniel. Method and apparatus for treating fluid with radio frequency signals, priority date 09/25/1993, 30 UK, international filing date 09/23/1994, PCT/GB94/02078).
  • liquid processing in a pipeline is carried out using damped sinusoidal electromagnetic pulses having a frequency of 50-500 kHz with a random repetition frequency, generated in the primary winding of a high-frequency transformer located outside the pipeline, and transmitted through a magnetic core that covers the pipeline and at the same time is the core of the primary winding.
  • This leads to the generation of an electromagnetic field in the treated liquid which has a magnetic induction vector in the form of circular lines perpendicular to the axis of the pipeline, and an electric field strength vector along the axis before and after the primary winding of the transformer.
  • the disadvantages of the known device are that the range of this device, depending on the power, can be 200-700 m, but with a strong branching of pipelines (for example, heat exchange equipment) it sharply drops tens of times.
  • the known device has low efficiency when it is necessary to remove existing deposits on the surface of pipelines and equipment. Even incomplete cleaning of loose deposits can take up to 6 months. This is due to the fact that at a random pulse repetition rate above 1 kHz, there are no polarization effects on the surfaces, there are no oscillations in the double ionic layer of existing deposits and, accordingly, the washout occurs slowly.
  • the closest in technical essence and achieved result is a device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field, including a fundamental frequency generator operating in the frequency range 30 - 1000 kHz, the output of which is connected to an amplifier, the output of the amplifier is in turn connected to a coil inductance generating an alternating magnetic field, an amplitude modulation generator operating in the frequency range 1 - 500 Hz and connected through a modulator to an amplifier, a fundamental frequency amplitude modulator, the output of which is also connected to the amplifier, a magnetic circuit that covers the perimeter of a pipeline with liquid and is at the same time magnetic inductor core (RU, patent No. 2723847, class B08B9/027, 2019).
  • the known technical solution has a number of disadvantages.
  • a device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field including a fundamental frequency generator operating in the frequency range 30 - 1000 kHz, connected to the input of an amplifier, the output of which is connected to an inductor generating an alternating magnetic field , an amplitude modulation generator operating in the frequency range 1 - 500 Hz and connected to the input of the modulator, a fundamental frequency amplitude modulator, the output of which is also connected to the amplifier, a magnetic circuit that surrounds the perimeter of the pipeline with liquid and at the same time is the magnetic core of the inductor, according to the invention, additionally equipped with a fundamental frequency amplitude modulation frequency modulation generator and/or a fundamental frequency modulation generator, wherein the fundamental frequency amplitude modulation frequency modulation generator is connected to the input of the fundamental frequency amplitude modulation generator and operates in the entire frequency range or part thereof within the range of 1 -500 Hz, with In this case, the modulation frequency of the fundamental frequency amplitude modul
  • Figure 1 schematically shows the proposed device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field and graphs of changes in the amplitude of electromagnetic oscillations during operation of various generators.
  • Graph A shows electromagnetic oscillations with an additionally operating fundamental frequency modulation frequency generator. In this case, the amplitude modulation frequency remains constant, and the fundamental frequency changes either in the entire range of 30 - 1000 kHz, or in a selected part of it.
  • Graph B shows electromagnetic oscillations with an additionally operating frequency modulation generator that modulates the amplitude of the fundamental frequency. In this case, the main frequency remains constant, and the modulation frequency of the amplitude of the main frequency changes (modulates) either in the entire range of 1 - 500 Hz, or in a selected part of it.
  • Graph B shows electromagnetic oscillations when both additional generators operate together.
  • both the fundamental frequency and the modulation frequency of its amplitude change.
  • the shape of electromagnetic oscillations of the fundamental frequency and modulation frequencies can be different: sinusoid, triangle, meander.
  • a device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field contains a fundamental frequency generator 1, the output of which is connected to an electromagnetic oscillation amplifier 4, an amplitude modulation frequency generator 2, connected through an amplitude modulator 3 to the input of an electromagnetic oscillation amplifier 4, the output of which is connected to a coil 5 inductance, magnetic circuit 6, pipeline covering the perimeter 7 with an aqueous solution and simultaneously passing through the inductor 5 as its core.
  • the proposed device may contain a fundamental frequency modulation frequency generator 8 connected to the input of the generator 1 and a modulation frequency modulation generator 9 of the amplitude modulation of electromagnetic oscillations connected to the input of the amplitude modulation frequency generator, the output of which is connected to the input of the modulator 3.
  • Additional modulation can be implemented either separately, namely: either modulation of the fundamental frequency or modulation of the frequency of modulation of the amplitude of the fundamental frequency, or jointly.
  • the device works as follows.
  • Generator 1 of the main frequency produces electromagnetic oscillations with a change in this frequency, set by generator 8, in the range of 30-1000 kHz or part thereof and transmits them to the input of amplifier 4.
  • the shape of electromagnetic pulses can be different: sinusoidal, triangular, in the form of a meander.
  • the modulation frequency of generator 8 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of generator 1.
  • the modulator 3 receives control electromagnetic oscillations from the modulating frequency generator 2, operating in the range of 1-500 Hz or part thereof, which in turn receives a control signal from the fundamental frequency amplitude modulation frequency generator 9 and generates a gain control signal (for example, through voltage power) and transmits it to the amplifier 4 electromagnetic oscillations.
  • the modulation frequency of generator 9 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of modulation generator 2.
  • Amplifier 4 amplifies electromagnetic oscillations from generator 1 according to a program generated by modulator 3 and transmits them to inductor 5.
  • An alternating electromagnetic field is formed in the inductor 5, transmitted to the magnetic circuit 6 as a core.
  • the magnetic core 6 surrounds the perimeter of the pipeline 7 with an aqueous solution and transmits an alternating electromagnetic field to it, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis.
  • the frequencies depend on the purpose of the device - decontamination, anti-scale, to combat biofouling, to remove existing deposits or to prevent their formation.
  • the shape of the control oscillations is sinusoid, triangle.
  • the device When using one generator 8 (fundamental frequency modulation), the device operates as follows.
  • the main frequency generator 1 produces electromagnetic oscillations with a change in their frequency, set by the generator 8, in the range of 30-1000 kHz or part thereof, and transmits them to the input of the amplifier 4.
  • the shape of the electromagnetic pulses can be different: sinusoidal, triangular, in the form of a meander.
  • the modulation frequency of generator 8 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of generator 1.
  • Modulator 3 receives control electromagnetic oscillations from generator 2 of a modulating frequency of a given constant value in the range of 1-500 Hz, generates a gain control signal (for example, through the supply voltage) and transmits it to amplifier 4 of electromagnetic oscillations.
  • Amplifier 4 amplifies electromagnetic oscillations from generator 1 according to a program generated by modulator 3 and transmits them to inductor 5.
  • An alternating electromagnetic field is formed in the inductor 5, transmitted to the magnetic circuit 6 as a core.
  • the magnetic core 6 surrounds the perimeter of the pipeline 7 with an aqueous solution and transmits an alternating electromagnetic field to it, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis. 3.
  • the device When using one generator 9 (frequency modulation of the fundamental frequency amplitude modulation), the device operates as follows.
  • Generator 1 of the main frequency produces electromagnetic oscillations of a given constant frequency in the range of 30-1000 kHz and transmits them to the input of amplifier 4.
  • the shape of electromagnetic pulses can be different: sinusoidal, triangular, in the form of a meander.
  • Modulator 3 receives control electromagnetic oscillations from modulating frequency generator 2 operating in the range of 1-500 Hz or part thereof, which, in turn, receives a control signal from frequency modulation generator 9 of the fundamental frequency amplitude modulation, generates a gain control signal (for example, through the supply voltage) and transmits it to the amplifier 4 of electromagnetic oscillations.
  • the modulation frequency of generator 9 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of modulation generator 2.
  • Amplifier 4 amplifies electromagnetic oscillations from generator 1 according to a program generated by modulator 3 and transmits them to inductor 5.
  • An alternating electromagnetic field is formed in the inductor 5, transmitted to the magnetic circuit 6 as a core.
  • the magnetic core 6 surrounds the perimeter of the pipeline 7 with an aqueous solution and transmits an alternating electromagnetic field to it, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis.
  • the main frequency generator 1 generates electromagnetic oscillations of a given constant frequency in the range of 30-1000 kHz and transmits them to the input of the electromagnetic oscillation amplifier 4, which amplifies them and transmits them to the inductor 5, through which the magnetic circuit 6 passes as a core, simultaneously encircling the perimeter of the pipeline 7 or equipment.
  • Amplitude modulation generator 2 produces a signal with a constant frequency in the range 1-500 Hz, which is transmitted to the input of the modulator 3, which forms a change in the amplitude of the fundamental frequency in the electromagnetic oscillation amplifier 4, for example, by changing the supply voltage of the amplifier 4, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis.
  • the output signal is shown in Fig. 2.
  • the difference between the operation of the device we propose for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment using an alternating magnetic field with the operation of the device we adopted as the closest analogue is the supply of additionally modulated electromagnetic oscillations to the inductor not only in amplitude, but also in the fundamental frequency and modulation frequency amplitudes.
  • electromagnetic pulses have a constant specified fundamental frequency; in the proposed device, the fundamental frequency changes in a certain frequency range with a specified frequency of change.
  • the modulation of the amplitude of the fundamental frequency occurs with a constant specified frequency, and in the proposed device, the modulation frequency also changes in a specified range.
  • additional modulation can be implemented either separately - either modulation of the fundamental frequency, or modulation of the frequency of modulation of the amplitude of the fundamental frequency, or jointly.
  • the implementation of this approach makes it possible to more effectively influence loose deposits consisting of particles of various compositions and sizes, and, accordingly, accelerate their flushing from the surface of equipment or pipelines, while preventing their deposition.
  • Graph A conventionally shows electromagnetic oscillations with an additionally operating generator 8 of the main modulation frequency frequencies.
  • the amplitude modulation frequency remains constant, and the fundamental frequency changes either in the entire range of 30 - 1000 kHz, or in a selected part of it.
  • Graph B conventionally shows electromagnetic oscillations with an additionally operating frequency modulation generator 9 for modulating the amplitude of the fundamental frequency.
  • the main frequency remains constant, and the modulation frequency of the amplitude of the main frequency changes (modulates) either in the entire range of 1 - 500 Hz, or in a selected part of it.
  • Graph B conventionally shows electromagnetic oscillations when both additional generators 8 and 9 operate together.
  • both the fundamental frequency and the modulation frequency of its amplitude change.
  • the shape of electromagnetic oscillations of the fundamental frequency and modulation frequencies can be different: sine wave, triangle, meander.
  • the range is higher than that of the prototype, by 20-30%, depending on operating conditions.
  • modulation frequencies no less than 10 times lower than the lower value of the operating range is due to the spread of particle sizes and changes in the composition of their surface.
  • This technical solution can be used on operating equipment and, since it is reagent-free, can significantly reduce the amount of liquid radioactive waste generated at nuclear power plants by eliminating or reducing decontamination using liquid reagents.
  • this proposal makes it possible to prevent and, if present, remove deposits of hardness salts, as well as prevent biological fouling of equipment in circulating water supply systems.
  • This technical solution like the prototype, can be used on equipment and pipelines of large diameter - more than 1000 mm and up to the smallest ones, with pipelines with a diameter of 150-500 mm being of greatest interest.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

The invention relates to nuclear and thermal power engineering and is intended for cleaning the inside surface of pipes using an alternating magnetic field. A device for cleaning the inside surface of pipes comprises a generator of a main frequency, operating in a frequency range of 30-1000 kHz, the output of which is connected to an amplifier. The output of said amplifier is connected to an induction coil that generates an alternating magnetic field. An amplitude modulation generator is connected via a modulator to the amplifier. Said modulator, which modulates the amplitude of the main frequency, is connected by its output to the amplifier. A magnetic conductor encompasses the perimeter of a pipe containing a fluid and simultaneously serves as the magnetic core of the induction coil. The device is further provided with a generator for modulating the amplitude modulation frequency of the main frequency and/or a generator for modulating the main frequency. The modulation frequency of the amplitude modulation frequency of the main frequency and the modulation frequency of the main frequency must be not less than 10 times lower than the lower value of the range of the frequencies to be modulated. The invention makes it possible to more effectively clean the inside surface of pipes and also prevent biofouling.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ ПЕРЕМЕННЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ DEVICE FOR CLEANING THE INNER SURFACE OF PIPES WITH ALTERNATING MAGNETIC FIELD
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ TECHNICAL FIELD
5 Изобретение относится к ядерной и тепловой энергетике и предназначено для дезактивации и предотвращения выпадения радиоактивных отложений на поверхностях оборудования, отложений солей жесткости и продуктов коррозии на теплопередающих поверхностях трубопроводов и оборудования, а также для предотвращения биологического 10 обрастания систем оборотного и технического водоснабжения. 5 The invention relates to nuclear and thermal energy and is intended for decontamination and prevention of radioactive deposits on the surfaces of equipment, deposits of hardness salts and corrosion products on heat transfer surfaces of pipelines and equipment, as well as to prevent biological fouling of circulating and process water supply systems.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND ART
Известно устройство обработки воды внутри труб, в котором электрические импульсы передаются через вторичную обмотку трансформатора и переменное сопротивление путем непосредственного 15 контакта с трубопроводом или оборудованием (RU, патент №2421405 «Устройство обработки воды», кл. C02F1/48, 2009 г.). A device for treating water inside pipes is known, in which electrical impulses are transmitted through the secondary winding of a transformer and a variable resistance by direct contact with a pipeline or equipment (RU, patent No. 2421405 “Water treatment device”, class C02F1/48, 2009).
Данное техническое решение имеет существенный недостаток, связанный с тем, что защищаемое оборудование является непосредственной частью электронной схемы устройства. А поскольку указанное 20 оборудование, в основном, изготавливается из металла (токопроводящего материала), то основная мощность полезных электромагнитных импульсов будет гаситься на переменном сопротивлении, так как остальной контур между точками присоединения можно считать короткозамкнутым. This technical solution has a significant drawback due to the fact that the protected equipment is a direct part of the electronic circuit of the device. And since the specified 20 equipment is mainly made of metal (conductive material), the main power of useful electromagnetic pulses will be extinguished by variable resistance, since the rest of the circuit between the connection points can be considered short-circuited.
Известно устройство для обработки жидкости радиочастотными 25 сигналами, включающее генератор основной частоты, усилитель электромагнитных колебаний, магнитопровод, охватывающий по периметру трубопровод с жидкостью и одновременно являющийся магнитным сердечником (ЕР 0720588 Bl. Snefanini Daniel. Method and apparatus for treating fluid with radio frequency signals, дата приоритета 25.09.1993г., 30 Великобритания, дата международной подачи 23.09.1994г., PCT/GB94/02078). A device for processing fluid with radio frequency signals is known, including a fundamental frequency generator, an amplifier of electromagnetic oscillations, a magnetic circuit that surrounds the perimeter of a pipeline with liquid and at the same time serves as a magnetic core (EP 0720588 Bl. Snefanini Daniel. Method and apparatus for treating fluid with radio frequency signals, priority date 09/25/1993, 30 UK, international filing date 09/23/1994, PCT/GB94/02078).
В известном техническом решении обработку жидкости в трубопроводе ведут затухающими синусоидальными электромагнитными импульсами, имеющими частоту 50-500 кГц со случайной частотой повторения, генерируемыми в первичной обмотке высокочастотного трансформатора, расположенной снаружи трубопровода, и передаваемыми через магнитопровод, который охватывает трубопровод и одновременно является сердечником первичной обмотки. Это приводит к генерированию в обрабатываемой жидкости электромагнитного поля, имеющего вектор магнитной индукции в виде круговых линий, перпендикулярных оси трубопровода, и вектор напряженности электрического поля вдоль оси до и после первичной обмотки трансформатора. In the known technical solution, liquid processing in a pipeline is carried out using damped sinusoidal electromagnetic pulses having a frequency of 50-500 kHz with a random repetition frequency, generated in the primary winding of a high-frequency transformer located outside the pipeline, and transmitted through a magnetic core that covers the pipeline and at the same time is the core of the primary winding. This leads to the generation of an electromagnetic field in the treated liquid, which has a magnetic induction vector in the form of circular lines perpendicular to the axis of the pipeline, and an electric field strength vector along the axis before and after the primary winding of the transformer.
Недостатками известного устройства является то, что дальнодействие данного устройства, в зависимости от мощности, может составлять 200-700 м, но при сильной разветвленности трубопроводов (например, теплообменное оборудование) резко падает в десятки раз. The disadvantages of the known device are that the range of this device, depending on the power, can be 200-700 m, but with a strong branching of pipelines (for example, heat exchange equipment) it sharply drops tens of times.
Кроме того, известное устройство имеет низкую эффективность в случае необходимости снятия уже существующих отложений на поверхности трубопроводов и оборудования. Даже неполная очистка от рыхлых отложений может занимать до 6 месяцев. Это связано с тем, что при случайной частоте повторяемости импульсов выше 1 кГц не происходит поляризационных эффектов на поверхностях, нет колебаний в двойном ионном слое существующих отложений и, соответственно, смыв происходит медленно. In addition, the known device has low efficiency when it is necessary to remove existing deposits on the surface of pipelines and equipment. Even incomplete cleaning of loose deposits can take up to 6 months. This is due to the fact that at a random pulse repetition rate above 1 kHz, there are no polarization effects on the surfaces, there are no oscillations in the double ionic layer of existing deposits and, accordingly, the washout occurs slowly.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем, включающее генератор основной частоты, работающий в диапазоне частот 30 - 1000 кГц, выход которого соединен с усилителем, выход усилителя в свою очередь соединен с катушкой индуктивности, генерирующей переменное магнитное поле, генератор модуляции амплитуды, работающий в диапазоне частот 1 - 500 Гц и соединенный через модулятор с усилителем, модулятор амплитуды основной частоты, выход которого также соединен с усилителем, магнитопровод, охватывающий по периметру трубопровод с жидкостью и одновременно являющийся магнитным сердечником катушки индуктивности (RU, патент №2723847, кл. В08В9/027, 2019г.). Известное техническое решение имеет ряд недостатков. В первую очередь это связано с тем, что реальные рыхлые отложения очень сильно отличаются как по составу поверхности, так и по размерным характеристикам. Для каждого конкретного состава поверхности и размера частиц есть наиболее эффективный диапазон частот воздействия. Но поскольку в реальной ситуации частицы различные, то желательно чтобы и частоты были различные, а не жестко фиксированные, как в прототипе. Также и при профилактике биообрастания. При фиксированных частотах воздействия происходит постепенная адаптация биоты, и эффективность, хоть и не критично, но снижается. The closest in technical essence and achieved result is a device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field, including a fundamental frequency generator operating in the frequency range 30 - 1000 kHz, the output of which is connected to an amplifier, the output of the amplifier is in turn connected to a coil inductance generating an alternating magnetic field, an amplitude modulation generator operating in the frequency range 1 - 500 Hz and connected through a modulator to an amplifier, a fundamental frequency amplitude modulator, the output of which is also connected to the amplifier, a magnetic circuit that covers the perimeter of a pipeline with liquid and is at the same time magnetic inductor core (RU, patent No. 2723847, class B08B9/027, 2019). The known technical solution has a number of disadvantages. This is primarily due to the fact that real loose sediments differ very much both in surface composition and dimensional characteristics. For each specific surface composition and particle size, there is a most effective range of exposure frequencies. But since in a real situation the particles are different, it is desirable that the frequencies be different, and not rigidly fixed, as in the prototype. Also in the prevention of biofouling. At fixed frequencies of exposure, gradual adaptation of the biota occurs, and the effectiveness, although not critical, decreases.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ DISCLOSURE OF INVENTION
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее техническое решение, заключается в повышении эффективности очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования, а также профилактики биообрастания. The technical result that this technical solution is aimed at achieving is to increase the efficiency of cleaning the internal surface of pipes and heat exchange equipment, as well as the prevention of biofouling.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем, включающее генератор основной частоты, работающий в диапазоне частот 30 - 1000 кГц, соединенный с входом усилителя, выход которого соединен с катушкой индуктивности, генерирующей переменное магнитное поле, генератор модуляции амплитуды, работающий в диапазоне частот 1 - 500Гц и соединенный с входом модулятора, модулятор амплитуды основной частоты, выход которого также соединен с усилителем, магнитопровод, охватывающий по периметру трубопровод с жидкостью и одновременно являющийся магнитным сердечником катушки индуктивности, согласно изобретению, дополнительно снабжено генератором модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты и/или генератором модуляции основной частоты, при этом генератор модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты подключен к входу генератора модуляции амплитуды основной частоты и работает во всем диапазоне частот либо его части внутри диапазона 1 -500 Гц, при этом частота модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты должна быть не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения диапазона модулируемых частот, а генератор модуляции основной частоты, подключен к входу генератора основной частоты, работающего во всем диапазоне частот либо его части внутри диапазона 30 - 1000 кГц, при этом частота модуляции основной частоты должна быть не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения диапазона модулируемых частот. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ The specified technical result is achieved by the fact that a device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field, including a fundamental frequency generator operating in the frequency range 30 - 1000 kHz, connected to the input of an amplifier, the output of which is connected to an inductor generating an alternating magnetic field , an amplitude modulation generator operating in the frequency range 1 - 500 Hz and connected to the input of the modulator, a fundamental frequency amplitude modulator, the output of which is also connected to the amplifier, a magnetic circuit that surrounds the perimeter of the pipeline with liquid and at the same time is the magnetic core of the inductor, according to the invention, additionally equipped with a fundamental frequency amplitude modulation frequency modulation generator and/or a fundamental frequency modulation generator, wherein the fundamental frequency amplitude modulation frequency modulation generator is connected to the input of the fundamental frequency amplitude modulation generator and operates in the entire frequency range or part thereof within the range of 1 -500 Hz, with In this case, the modulation frequency of the fundamental frequency amplitude modulation frequency must be at least 10 times lower the lower value of the modulated frequency range, and the fundamental frequency modulation generator is connected to the input of the fundamental frequency generator operating in the entire frequency range or part of it within the range of 30 - 1000 kHz, and the modulation frequency of the fundamental frequency must be at least 10 times lower the lower value of the modulated frequency range. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWING FIGURES
На фиг.1 схематично изображено предложенное устройство для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем и графики изменения амплитуды электромагнитных колебаний при работе различных генераторов. На графике А показаны электромагнитные колебания с дополнительно работающим генератором частоты модуляции основной частоты. При этом частота модуляции амплитуды остается постоянной, а меняется основная частота либо во всем диапазоне 30 - 1000 кГц, либо в выбранной его части. На графике Б показаны электромагнитные колебания с дополнительно работающим генератором модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты. При этом основная частота остается постоянной, а меняется (модулируется) частота модуляции амплитуды основной частоты либо во всем диапазоне 1 - 500 Гц, либо выбранной его части. На графике В показаны электромагнитные колебания при совместной работе обоих дополнительных генераторов. При этом меняется как основная частота, так и частота модуляции ее амплитуды. Форма электромагнитных колебаний основной частоты и частот модуляции может быть различной: синусоида, треугольник, меандр. Figure 1 schematically shows the proposed device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field and graphs of changes in the amplitude of electromagnetic oscillations during operation of various generators. Graph A shows electromagnetic oscillations with an additionally operating fundamental frequency modulation frequency generator. In this case, the amplitude modulation frequency remains constant, and the fundamental frequency changes either in the entire range of 30 - 1000 kHz, or in a selected part of it. Graph B shows electromagnetic oscillations with an additionally operating frequency modulation generator that modulates the amplitude of the fundamental frequency. In this case, the main frequency remains constant, and the modulation frequency of the amplitude of the main frequency changes (modulates) either in the entire range of 1 - 500 Hz, or in a selected part of it. Graph B shows electromagnetic oscillations when both additional generators operate together. In this case, both the fundamental frequency and the modulation frequency of its amplitude change. The shape of electromagnetic oscillations of the fundamental frequency and modulation frequencies can be different: sinusoid, triangle, meander.
На фиг. 2 схематично изображено устройство, принятое нами в качестве ближайшего аналога. In fig. 2 schematically shows the device we adopted as the closest analogue.
Устройство для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем содержит генератор 1 основной частоты, выход которого соединен с усилителем 4 электромагнитных колебаний, генератор 2 частоты модуляции амплитуды, соединенный через модулятор амплитуды 3 с входом усилителя 4 электромагнитных колебаний, выход которого соединен с катушкой 5 индуктивности, магнитопровод 6, охватывающий по периметру трубопровод 7 с водным раствором и одновременно проходящий через катушку 5 индуктивности как ее сердечник. Предлагаемое устройство может содержать генератор 8 частоты модуляции основной частоты, соединенный с входом генератора 1 и генератор 9 модуляции частоты модуляции амплитуды электромагнитных колебаний, соединенный с входом генератора частоты модуляции амплитуды, выход которого соединен с входом модулятора 3. A device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field contains a fundamental frequency generator 1, the output of which is connected to an electromagnetic oscillation amplifier 4, an amplitude modulation frequency generator 2, connected through an amplitude modulator 3 to the input of an electromagnetic oscillation amplifier 4, the output of which is connected to a coil 5 inductance, magnetic circuit 6, pipeline covering the perimeter 7 with an aqueous solution and simultaneously passing through the inductor 5 as its core. The proposed device may contain a fundamental frequency modulation frequency generator 8 connected to the input of the generator 1 and a modulation frequency modulation generator 9 of the amplitude modulation of electromagnetic oscillations connected to the input of the amplitude modulation frequency generator, the output of which is connected to the input of the modulator 3.
Дополнительная модуляция (генераторы 8 и 9) может быть реализована как раздельно, а именно: или модуляция основной частоты или модуляция частоты модуляции амплитуды основной частоты, так и совместно. Additional modulation (generators 8 and 9) can be implemented either separately, namely: either modulation of the fundamental frequency or modulation of the frequency of modulation of the amplitude of the fundamental frequency, or jointly.
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯEXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Устройство работает следующим образом. The device works as follows.
1. При совместной модуляции генераторов 8 и 9. 1. With joint modulation of generators 8 and 9.
Генератор 1 основной частоты вырабатывает электромагнитные колебания с изменением этой частоты, задаваемой генератором 8, в диапазоне 30-1000 кГц или его части и передает их на вход усилителя 4. Форма электромагнитных импульсов может быть различной: синусоидальной, треугольной, в виде меандра. Частота модуляции генератора 8 не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения частоты работы генератора 1. Generator 1 of the main frequency produces electromagnetic oscillations with a change in this frequency, set by generator 8, in the range of 30-1000 kHz or part thereof and transmits them to the input of amplifier 4. The shape of electromagnetic pulses can be different: sinusoidal, triangular, in the form of a meander. The modulation frequency of generator 8 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of generator 1.
Модулятор 3 принимает управляющие электромагнитные колебания от генератора 2 модулирующей частоты, работающего в диапазоне 1 -500 Гц или его части, который в свою очередь получает управляющий сигнал от генератора 9 модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты и формирует управляющий коэффициентом усиления сигнал (например, через напряжение питания) и передает его на усилитель 4 электромагнитных колебаний. Частота модуляции генератора 9 не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения частоты работы генератора модуляции 2. The modulator 3 receives control electromagnetic oscillations from the modulating frequency generator 2, operating in the range of 1-500 Hz or part thereof, which in turn receives a control signal from the fundamental frequency amplitude modulation frequency generator 9 and generates a gain control signal (for example, through voltage power) and transmits it to the amplifier 4 electromagnetic oscillations. The modulation frequency of generator 9 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of modulation generator 2.
Усилитель 4 усиливает электромагнитные колебания от генератора 1 по программе, формируемой модулятором 3, и передает их на катушку индуктивности 5. В катушке индуктивности 5 формируется переменное электромагнитное поле, передаваемое в магнитопровод 6 как сердечник. Магнитопровод 6 охватывает по периметру трубопровод 7 с водным раствором и передает на него переменное электромагнитное поле, при этом вектор магнитной индукции перпендикулярен оси трубопровода 7, а вектор напряженности электрического поля направлен вдоль этой же оси. Amplifier 4 amplifies electromagnetic oscillations from generator 1 according to a program generated by modulator 3 and transmits them to inductor 5. An alternating electromagnetic field is formed in the inductor 5, transmitted to the magnetic circuit 6 as a core. The magnetic core 6 surrounds the perimeter of the pipeline 7 with an aqueous solution and transmits an alternating electromagnetic field to it, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis.
Частоты зависят от назначения устройства - дезактивирующее, противонакипное, для борьбы с биообрастанием, для снятия уже существующих отложений или как профилактика их образования. Форма управляющих колебаний - синусоида, треугольник. The frequencies depend on the purpose of the device - decontamination, anti-scale, to combat biofouling, to remove existing deposits or to prevent their formation. The shape of the control oscillations is sinusoid, triangle.
2. При использовании одного генератора 8 (модуляция основной частоты) устройство работает следующим образом. 2. When using one generator 8 (fundamental frequency modulation), the device operates as follows.
Генератор 1 основной частоты вырабатывает электромагнитные колебания с изменением их частоты, задаваемой генератором 8, в диапазоне 30-1000 кГц или его части, и передает их на вход усилителя 4. Форма электромагнитных импульсов может быть различной: синусоидальной, треугольной, в виде меандра. Частота модуляции генератора 8 не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения частоты работы генератора 1. The main frequency generator 1 produces electromagnetic oscillations with a change in their frequency, set by the generator 8, in the range of 30-1000 kHz or part thereof, and transmits them to the input of the amplifier 4. The shape of the electromagnetic pulses can be different: sinusoidal, triangular, in the form of a meander. The modulation frequency of generator 8 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of generator 1.
Модулятор 3 принимает управляющие электромагнитные колебания от генератора 2 модулирующей частоты заданной постоянной величины в диапазоне 1-500 Гц, формирует управляющий коэффициентом усиления сигнал (например, через напряжение питания) и передает его на усилитель 4 электромагнитных колебаний. Усилитель 4 усиливает электромагнитные колебания от генератора 1 по программе, формируемой модулятором 3, и передает их на катушку индуктивности 5. Modulator 3 receives control electromagnetic oscillations from generator 2 of a modulating frequency of a given constant value in the range of 1-500 Hz, generates a gain control signal (for example, through the supply voltage) and transmits it to amplifier 4 of electromagnetic oscillations. Amplifier 4 amplifies electromagnetic oscillations from generator 1 according to a program generated by modulator 3 and transmits them to inductor 5.
В катушке индуктивности 5 формируется переменное электромагнитное поле, передаваемое в магнитопровод 6 как сердечник. Магнитопровод 6 охватывает по периметру трубопровод 7 с водным раствором и передает на него переменное электромагнитное поле, при этом вектор магнитной индукции перпендикулярен оси трубопровода 7, а вектор напряженности электрического поля направлен вдоль этой же оси. 3. При использовании одного генератора 9 (модуляция частоты модуляции амплитуды основной частоты) устройство работает следующим образом. An alternating electromagnetic field is formed in the inductor 5, transmitted to the magnetic circuit 6 as a core. The magnetic core 6 surrounds the perimeter of the pipeline 7 with an aqueous solution and transmits an alternating electromagnetic field to it, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis. 3. When using one generator 9 (frequency modulation of the fundamental frequency amplitude modulation), the device operates as follows.
Генератор 1 основной частоты вырабатывает электромагнитные колебания заданной постоянной частоты в диапазоне 30-1000 кГц и передает их на вход усилителя 4. Форма электромагнитных импульсов может быть различной: синусоидальной, треугольной, в виде меандра. Generator 1 of the main frequency produces electromagnetic oscillations of a given constant frequency in the range of 30-1000 kHz and transmits them to the input of amplifier 4. The shape of electromagnetic pulses can be different: sinusoidal, triangular, in the form of a meander.
Модулятор 3 принимает управляющие электромагнитные колебания от генератора 2 модулирующей частоты, работающего в диапазоне 1-500 Гц или его части, который, в свою очередь, получает управляющий сигнал от генератора 9 модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты, формирует управляющий коэффициентом усиления сигнал (например, через напряжение питания) и передает его на усилитель 4 электромагнитных колебаний. Частота модуляции генератора 9 не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения частоты работы генератора модуляции 2. Modulator 3 receives control electromagnetic oscillations from modulating frequency generator 2 operating in the range of 1-500 Hz or part thereof, which, in turn, receives a control signal from frequency modulation generator 9 of the fundamental frequency amplitude modulation, generates a gain control signal (for example, through the supply voltage) and transmits it to the amplifier 4 of electromagnetic oscillations. The modulation frequency of generator 9 is no less than 10 times lower than the lower value of the operating frequency of modulation generator 2.
Усилитель 4 усиливает электромагнитные колебания от генератора 1 по программе, формируемой модулятором 3, и передает их на катушку индуктивности 5. Amplifier 4 amplifies electromagnetic oscillations from generator 1 according to a program generated by modulator 3 and transmits them to inductor 5.
В катушке индуктивности 5 формируется переменное электромагнитное поле, передаваемое в магнитопровод 6 как сердечник. Магнитопровод 6 охватывает по периметру трубопровод 7 с водным раствором и передает на него переменное электромагнитное поле, при этом вектор магнитной индукции перпендикулярен оси трубопровода 7, а вектор напряженности электрического поля направлен вдоль этой же оси. An alternating electromagnetic field is formed in the inductor 5, transmitted to the magnetic circuit 6 as a core. The magnetic core 6 surrounds the perimeter of the pipeline 7 with an aqueous solution and transmits an alternating electromagnetic field to it, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis.
Устройство, принятое нами в качестве ближайшего аналога (фиг.2), работает следующим образом. The device we adopted as the closest analogue (Fig. 2) works as follows.
Генератор 1 основной частоты вырабатывает электромагнитные колебания заданной постоянной частоты в диапазоне 30-1000 кГц и передает их на вход усилителя 4 электромагнитных колебаний, который их усиливает и передает на катушку индуктивности 5, через которую в качестве сердечника проходит магнитопровод 6, одновременно опоясывающий по периметру трубопровод 7 или оборудование. Генератор 2 модуляции амплитуды вырабатывает сигнал с постоянной частотой в диапазоне 1-500 Гц, который передается на вход модулятора 3, который формирует изменение амплитуды основной частоты в усилителе электромагнитных колебаний 4, например, изменением напряжения питания усилителя 4, при этом вектор магнитной индукции перпендикулярен оси трубопровода 7, а вектор напряженности электрического поля направлен вдоль этой же оси. Вид выходного сигнала приведен на фиг. 2. The main frequency generator 1 generates electromagnetic oscillations of a given constant frequency in the range of 30-1000 kHz and transmits them to the input of the electromagnetic oscillation amplifier 4, which amplifies them and transmits them to the inductor 5, through which the magnetic circuit 6 passes as a core, simultaneously encircling the perimeter of the pipeline 7 or equipment. Amplitude modulation generator 2 produces a signal with a constant frequency in the range 1-500 Hz, which is transmitted to the input of the modulator 3, which forms a change in the amplitude of the fundamental frequency in the electromagnetic oscillation amplifier 4, for example, by changing the supply voltage of the amplifier 4, while the magnetic induction vector is perpendicular to the axis of the pipeline 7, and the electric field strength vector is directed along the same axis. The output signal is shown in Fig. 2.
Различие работы предложенного нами устройства для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем с работой устройства, принятого нами в качестве ближайшего аналога, состоит в подаче дополнительно модулированных электромагнитных колебаний на катушку индуктивности не только по амплитуде, но и по основной частоте и частоте модуляции амплитуды. The difference between the operation of the device we propose for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment using an alternating magnetic field with the operation of the device we adopted as the closest analogue is the supply of additionally modulated electromagnetic oscillations to the inductor not only in amplitude, but also in the fundamental frequency and modulation frequency amplitudes.
В известном устройстве электромагнитные импульсы имеют постоянную заданную основную частоту, в предлагаемом устройстве основная частота меняется в определенном диапазоне частот с задаваемой частотой изменения. В известном устройстве модуляция амплитуды основной частоты происходит с постоянной заданной частотой, а в предлагаемом устройстве частота модуляции так же меняется в задаваемом диапазоне. In the known device, electromagnetic pulses have a constant specified fundamental frequency; in the proposed device, the fundamental frequency changes in a certain frequency range with a specified frequency of change. In the known device, the modulation of the amplitude of the fundamental frequency occurs with a constant specified frequency, and in the proposed device, the modulation frequency also changes in a specified range.
В предложенном нами техническом решении дополнительная модуляция может быть реализована как раздельно - или модуляция основной частоты, или модуляция частоты модуляции амплитуды основной частоты, так и совместно. Реализация такого подхода позволяет более эффективно воздействовать на рыхлые отложения, состоящие из частиц различного состава и размеров, и, соответственно, ускорить их смыв с поверхности оборудования или трубопроводов, при этом препятствуя их осаждению. In our proposed technical solution, additional modulation can be implemented either separately - either modulation of the fundamental frequency, or modulation of the frequency of modulation of the amplitude of the fundamental frequency, or jointly. The implementation of this approach makes it possible to more effectively influence loose deposits consisting of particles of various compositions and sizes, and, accordingly, accelerate their flushing from the surface of equipment or pipelines, while preventing their deposition.
Для биологических объектов изменение частот затрудняют их привыкание и, соответственно, увеличивают эффективность работы устройства в течение длительного времени. For biological objects, changing frequencies makes it difficult for them to get used to and, accordingly, increases the efficiency of the device for a long time.
Подаваемые электромагнитные колебания на катушку индуктивности всех вышеперечисленных вариантов имеют следующий вид (фиг. 1). The electromagnetic oscillations supplied to the inductor of all the above options have the following form (Fig. 1).
На графике А условно показаны электромагнитные колебания с дополнительно работающим генератором 8 частоты модуляции основной частоты. При этом частота модуляции амплитуды остается постоянной, а меняется основная частота либо во всем диапазоне 30 - 1000 кГц, либо в выбранной его части. Graph A conventionally shows electromagnetic oscillations with an additionally operating generator 8 of the main modulation frequency frequencies. In this case, the amplitude modulation frequency remains constant, and the fundamental frequency changes either in the entire range of 30 - 1000 kHz, or in a selected part of it.
На графике Б условно показаны электромагнитные колебания с дополнительно работающим генератором 9 модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты. При этом основная частота остается постоянной, а меняется (модулируется) частота модуляции амплитуды основной частоты либо во всем диапазоне 1 - 500 Гц, либо в выбранной его части. Graph B conventionally shows electromagnetic oscillations with an additionally operating frequency modulation generator 9 for modulating the amplitude of the fundamental frequency. In this case, the main frequency remains constant, and the modulation frequency of the amplitude of the main frequency changes (modulates) either in the entire range of 1 - 500 Hz, or in a selected part of it.
На графике В условно показаны электромагнитные колебания при совместной работе обоих дополнительных генераторов 8 и 9. При этом меняется как основная частота, так и частота модуляции ее амплитуды. Форма электромагнитных колебаний основной частоты и частот модуляции может быть различной: синусоида треугольник, меандр. Graph B conventionally shows electromagnetic oscillations when both additional generators 8 and 9 operate together. In this case, both the fundamental frequency and the modulation frequency of its amplitude change. The shape of electromagnetic oscillations of the fundamental frequency and modulation frequencies can be different: sine wave, triangle, meander.
Предлагаемое нами техническое решение не имеет недостатков ближайшего аналога, так как все параметры электромагнитных колебаний изменяются в заданных пределах, что позволяет более эффективно воздействовать на больший диапазон частиц, а для биологических объектов предотвратить эффект привыкания или адаптации. The technical solution we propose does not have the disadvantages of the closest analogue, since all parameters of electromagnetic oscillations change within specified limits, which makes it possible to more effectively influence a larger range of particles, and for biological objects to prevent the effect of habituation or adaptation.
В предлагаемом нами техническом решении дальнодействие выше, чем у прототипа, на 20-30% в зависимости от условий эксплуатации. In the technical solution we propose, the range is higher than that of the prototype, by 20-30%, depending on operating conditions.
Это связано, в первую очередь, с тем, что в прототипе устройство воздействует наиболее эффективно на определенный размер частиц. В реальных условиях эти размеры и состав поверхности частиц колеблется в значительных интервалах, при этом изменение частот и изменение амплитуды воздействует более эффективно на больший диапазон различных частиц. В предлагаемом техническом решении воздействие осуществляется постоянно с переменой всех параметров воздействия, что для биологических объектов уменьшает эффект привыкания. This is due, first of all, to the fact that in the prototype the device acts most effectively on a certain particle size. In real conditions, these particle sizes and surface composition fluctuate over significant ranges, with frequency changes and amplitude changes affecting a larger range of different particles more effectively. In the proposed technical solution, the impact is carried out continuously with a change in all parameters of the impact, which for biological objects reduces the effect of addiction.
Выбор частот модуляции не менее, чем в 10 раз ниже от нижнего значения рабочего диапазона обусловлен разбросом размеров частиц и изменением состава их поверхности. The choice of modulation frequencies no less than 10 times lower than the lower value of the operating range is due to the spread of particle sizes and changes in the composition of their surface.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ Использование предложенного нами устройства для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным по всем параметрам магнитным полем позволяет улучшить радиационную обстановку на объектах использования атомной энергии, например, АЭС, что особенно важно при проведении ремонтных работ за счет уменьшения радиоактивных отложений на внутренних поверхностях оборудования и трубопроводов. Происходит предотвращение осаждения радиоактивных отложений, смыв уже существующих, а также удержание их в основном потоке теплоносителя с постепенным удалением на фильтрационных системах. INDUSTRIAL APPLICABILITY The use of our proposed device for cleaning the internal surface of pipes and heat exchange equipment with a magnetic field varying in all parameters allows us to improve the radiation situation at nuclear energy facilities, for example, nuclear power plants, which is especially important when carrying out repair work by reducing radioactive deposits on the internal surfaces of equipment and pipelines . The deposition of radioactive deposits is prevented, existing ones are washed away, and they are retained in the main coolant flow with gradual removal through filtration systems.
Данное техническое решение может использоваться на работающем оборудовании и, поскольку является безреагентным, позволяет существенно снизить количество образующихся на АЭС жидких радиоактивных отходов за счет отказа или уменьшения дезактиваций с использованием жидких реагентов. Кроме того, использование данного предложения позволяет предотвратить, а, при их наличии, удалить отложения солей жесткости, а также предотвратить биологическое обрастание оборудования в системах оборотного водоснабжения. This technical solution can be used on operating equipment and, since it is reagent-free, can significantly reduce the amount of liquid radioactive waste generated at nuclear power plants by eliminating or reducing decontamination using liquid reagents. In addition, the use of this proposal makes it possible to prevent and, if present, remove deposits of hardness salts, as well as prevent biological fouling of equipment in circulating water supply systems.
Данное техническое решение, как и прототип, может применяться на оборудовании и трубопроводах большого диаметра - более 1000 мм и до самых маленьких, при этом наибольший интерес представляют трубопроводы диаметром 150-500 мм. This technical solution, like the prototype, can be used on equipment and pipelines of large diameter - more than 1000 mm and up to the smallest ones, with pipelines with a diameter of 150-500 mm being of greatest interest.
Применение данного устройства на теплообменном оборудовании позволит более эффективно предотвращать выпадение солей жесткости на теплопередающих поверхностях и смыв уже существующих отложений после установки предлагаемого устройства, что приведет к улучшению теплофизических характеристик оборудования, а также к снижению специфических видов коррозии оборудования (подшламовой, язвенной, питтинговой). The use of this device on heat exchange equipment will make it possible to more effectively prevent the precipitation of hardness salts on heat transfer surfaces and the flushing of existing deposits after installation of the proposed device, which will lead to an improvement in the thermophysical characteristics of the equipment, as well as a reduction in specific types of equipment corrosion (sludge, ulcer, pitting).
В случае применения данного технического решения для предотвращения биообрастания систем технического водоснабжения эффективность работы достигается применением низких частот модуляции, отрицательно влияющих на жизнедеятельность биологических объектов, а их изменение в заданном диапазоне предотвратит эффект привыкания. In the case of using this technical solution to prevent biofouling of industrial water supply systems, operating efficiency is achieved by using low modulation frequencies, negatively affecting the vital activity of biological objects, and changing them within a given range will prevent the addictive effect.
Таким образом, использование предложенного нами устройства для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем позволит повысить эффективность очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования, а также профилактики биообрастания. Thus, the use of our proposed device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field will improve the efficiency of cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment, as well as the prevention of biofouling.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
Устройство для очистки внутренней поверхности труб и теплообменного оборудования переменным магнитным полем, включающее генератор основной частоты, работающий в диапазоне частот 30 - 1000 кГц, выход которого соединен с усилителем, выход усилителя в свою очередь соединен с катушкой индуктивности, генерирующей переменное магнитное поле, генератор модуляции амплитуды, работающий в диапазоне частот 1 - 500 Гц и соединенный через модулятор с усилителем, модулятор амплитуды основной частоты, выход которого также соединен с усилителем, магнитопровод, охватывающий по периметру трубопровод с жидкостью и одновременно являющийся магнитным сердечником катушки индуктивности, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено генератором модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты и/или генератором модуляции основной частоты, при этом генератор модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты подключен к входу генератора модуляции амплитуды основной частоты и работает во всем диапазоне частот либо его части внутри диапазона 1 - 500 Гц, при этом частота модуляции частоты модуляции амплитуды основной частоты должна быть не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения диапазона модулируемых частот, а генератор модуляции основной частоты подключен к входу генератора основной частоты, работающего во всем диапазоне частот либо его части внутри диапазона 30 - 1000 кГц, при этом частота модуляции основной частоты должна быть не менее, чем в 10 раз ниже нижнего значения диапазона модулируемых частот. A device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field, including a fundamental frequency generator operating in the frequency range 30 - 1000 kHz, the output of which is connected to an amplifier, the output of the amplifier is in turn connected to an inductor generating an alternating magnetic field, a modulation generator amplitude, operating in the frequency range 1 - 500 Hz and connected through a modulator to an amplifier, a fundamental frequency amplitude modulator, the output of which is also connected to the amplifier, a magnetic circuit that covers the perimeter of a pipeline with liquid and at the same time is the magnetic core of an inductor, characterized in that the device additionally equipped with a fundamental frequency amplitude modulation frequency modulation generator and/or a fundamental frequency modulation generator, wherein the fundamental frequency amplitude modulation frequency modulation generator is connected to the input of the fundamental frequency amplitude modulation generator and operates in the entire frequency range or part thereof within the range of 1 - 500 Hz, in this case, the modulation frequency of the fundamental frequency amplitude modulation frequency must be no less than 10 times lower than the lower value of the range of modulated frequencies, and the fundamental frequency modulation generator is connected to the input of the fundamental frequency generator operating in the entire frequency range or part of it within the range 30 - 1000 kHz, while the modulation frequency of the fundamental frequency must be no less than 10 times lower than the lower value of the range of modulated frequencies.
PCT/RU2023/000343 2022-11-17 2023-11-14 Device for cleaning the inside surface of pipes using an alternating magnetic field WO2024107082A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022129952A RU2798112C1 (en) 2022-11-17 Device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field
RU2022129952 2022-11-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024107082A1 true WO2024107082A1 (en) 2024-05-23

Family

ID=91085200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/000343 WO2024107082A1 (en) 2022-11-17 2023-11-14 Device for cleaning the inside surface of pipes using an alternating magnetic field

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024107082A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0720588A1 (en) * 1993-09-25 1996-07-10 Daniel Stefanini Method and apparatus for treating fluid with radio frequency signals
RU2185335C1 (en) * 2001-08-31 2002-07-20 Закрытое акционерное общество "Максмир-М" Plant for treatment of water systems for prevention of scale formation
CN201267818Y (en) * 2008-08-28 2009-07-08 山东拓普石油装备有限公司 Variable frequency electro-magnetism scale-blocking and removing device
KR20180033896A (en) * 2016-09-26 2018-04-04 박종철 Pipe scale removing and rust prevention device
RU2723847C1 (en) * 2019-11-07 2020-06-17 Общество с ограниченной ответственностью "СтройПромБезопасность" Device for cleaning of internal surface of pipes and heat exchange equipment by variable magnetic field

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0720588A1 (en) * 1993-09-25 1996-07-10 Daniel Stefanini Method and apparatus for treating fluid with radio frequency signals
RU2185335C1 (en) * 2001-08-31 2002-07-20 Закрытое акционерное общество "Максмир-М" Plant for treatment of water systems for prevention of scale formation
CN201267818Y (en) * 2008-08-28 2009-07-08 山东拓普石油装备有限公司 Variable frequency electro-magnetism scale-blocking and removing device
KR20180033896A (en) * 2016-09-26 2018-04-04 박종철 Pipe scale removing and rust prevention device
RU2723847C1 (en) * 2019-11-07 2020-06-17 Общество с ограниченной ответственностью "СтройПромБезопасность" Device for cleaning of internal surface of pipes and heat exchange equipment by variable magnetic field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2599734C2 (en) Method and system for supply of radio-frequency signal in the system containing fluid medium
CN107848847B (en) Method and system for applying superimposed time-varying frequency electromagnetic waves to water to achieve various treatment functions
US5326446A (en) Treatment of water with static and radio frequency electromagnetic fields
EP0338697B1 (en) Method and system for variable frequency electromagnetic water treatment
US9034187B2 (en) Apparatus for preventing scale deposits and removing contaminants from fluid columns
WO1997014655A1 (en) Improved current driver for electronic descaling
RU2723847C1 (en) Device for cleaning of internal surface of pipes and heat exchange equipment by variable magnetic field
RU2798112C1 (en) Device for cleaning the inner surface of pipes and heat exchange equipment with an alternating magnetic field
WO2024107082A1 (en) Device for cleaning the inside surface of pipes using an alternating magnetic field
CN102351323A (en) Multi-function anti-scaling/descaling/bacterium-alga inhibition device
DE4129927A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REMOVING DEPOSITS, PREFERABLY METAL OXIDE (e.g. RUST) OR LIME DEPOSITS IN A PIPING SYSTEM, AND USE OF ULTRASONIC TO CLEAN AN INSTALLED PIPING SYSTEM
CN210656291U (en) Scale inhibition and removal device based on random pulse sequence alternating electromagnetic field
KR20180033896A (en) Pipe scale removing and rust prevention device
RU54935U1 (en) DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC MAGNETO-ACOUSTIC TREATMENT OF WATER SYSTEMS
US20040005679A1 (en) Method of controlling zebra mussels
RU2269735C1 (en) Device for prevention of scale formation
CN209368358U (en) A kind of device controlled for fouling in water tank and corrosion
CN209367945U (en) A kind of device controlled for fouling in pipeline and corrosion
RU2251062C2 (en) Method for protecting heat exchange equipment against deposits and cleaning it and apparatus for performing the same
DE60313916T2 (en) Device for demineralizing a liquid
RU125322U1 (en) DEVICE FOR CONTACTLESS CLEANING OF HEAT EXCHANGE EQUIPMENT
Oskin et al. Application of reagent-free methods to eliminate the causes of salt deposition in thermal systems on geothermal sources
RU154004U1 (en) FERROMAGNETIC HIGH FREQUENCY DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF PIPELINES
CN202440352U (en) Whole-range water treatment device
JPH0638959B2 (en) Water purification method and device for water supply and distribution system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23892116

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1