Способ защиты от накипеобразования поверхностей труб, теплообменников и емкостей в водных средах

 

Изобретение относится к магнитной обработке водных сред, и касается защиты от накипеобразования поверхности труб, теплообменников, емкостей и позволяет повысить эффективность противонакипной обработки, в том числе при скоростях движения водной среды до 20 м/с. Способ основан на последовательном пропускании водной среды через электрическое поле, создаваемое двумя электродами, на которые подается переменный ток частотой 2000 - 20000 Гц при напряжении 9 - 12 В, а затем через магнитное поле напряженностью 700 - 2000 Э, создаваемое кольцевым магнитом или зазором магнитопровода. 5 табл.

(19) (111 союз советских соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

07 А1 (51)5 С 02 Р 1/48 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГННТ СССР (21) 4472326/23-26 (22) 09.08.88 (46) 23,07.90, Бюл. й- 27 (71) Всесоюзный межотраслевой научно-исследовательский институт по защите металлов от коррозии (72) А,П,Акользин, Н.Г.Ануфриев, Т,В,Козлова, Е,В,Титарева и З,И,Романова (53) 663.63.067(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(428635, кл, В 03 С 5/00, 1972, (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ НАКИПЕОБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУБ, ТЕПЛООБМЕННИКОВ И ЕМКОСТЕЙ В ВОДНЫХ СРЕДАХ (57) Изобретение относится к магнитИзобретение относится к защите от накипеобразования внутренних поверхностей металлических и неметаллических труб, теплообменников и емкостей, контактирующих с водами и водными средами, Цель изобретения - повышение эффективности противонакипной обработ,КН в том числе при скоростях движения водной среды до 20 м/с, Способ состоит в том, что на движущуюся водну среду вначале воздействуют электрическим переменным полем с частотой 2000-2СООО Гц при напряжении на электродах 9-12 В, а за тем движущуюся водную среду обрабатывают магнитным полем с напряженностью 700-2000 Э, Например, повьппение эффективности противонакипной обработки достигается последовательным пропусканием вод2 ной обработке водных сред, и касается защиты от накипеобразования поверхностей труб, теплообменников, ем костей и позволяет повысить эффективность противонакипной обработки, в том числе при скоростях движения водной среды до 20 м/с.. Способ основан на последовательном пропускании водной среды через электрическое по ле, создаваемое двумя электродами, на которые подается переменный ток частотой 2000-,20000 Гц при напряжении 9-12 В, а затем через магнитное поле напряженностью 700-2000 Э, создаваемое кольцевым магнитом или зазором магнитопровода. 5 табл.

I ной среды вначале между полукруглыми электродами (по форме трубы), установленными внутри трубы, на которые подается переменный ток частотой

2000-20000 Гц и напряжением 9-12 В, а затем через кольцевой постоянный магнит либо зазор магнитопровода, создающий магнитное поле напряженностью 700-2000 Э, укрепленный снаружи трубы, При установке в металлической трубе электроды изолируются от нее, Напряжение на электродах менее 9 В и частота тока менее 2000 Гц, а также напряженность магнитного поля менее 700 Э снижают эффективность противонакипной обработки, Напряже-. ние на электродах более 12 В, частота тока более 2000 Гц и напряженность магнитного поля более 2000 .Э нецелесообразны, так как практически не повьппают эффективность противонакипной

1579907

Т аблица l

Толщина слоя накипи мм

Вид обработки

Электрическое поле+ магнитное поле (500 Э) обработки. Изменение последовательности обработки, т.е, обработка водной среды вначале магнитным, а затем электрическим полем, не дает положительного эффекта.

Пример 1, Природная вода состава, мг/л: Са + 63,0 Мя 17,0;

Na + К 28,6; НСО 184; SO< 24; С1

15,0, при 80 С пропускается через систему пластмассовых труб диаметром

4,8 см, Вода последовательно проходит между двумя полукруглыми (по форме трубы) изолированными друг от друга электродами, установленными внутри пластмассовой трубы, Минимальный зазор между электродами составляет 1 см, площадь каждого из элект1 родов 12 см, материал электродовнержавеющая сталь OBX18H10T ° На электроды подается переменный ток, напряжением 9 В и частотой 2000 Гц.

На расстоянии 15 см от электродов (по направлению движения воды) на пластмассовую трубу с наружной сто- 25 роны насажен кольцевой магнит, создающий магнитное поле напряженностью

700 Э. Скорость течения воды составляет 20 м/с. После 360 ч постоянного пропускания воды измеряют толщину слоя накипи на внутренней поверхнос ти пластмассовых труб ° Для определения влияния напряженности магнитного поля на накипеобразование в описанных условиях определяют толщину слоя накипи при обработке воды по следовательно электрическим полем . (9 В, 2000 Гц), и магнитным полем напряженностью 500; 1500; 2000;

2200 Э. В описанных условиях также производится обработка воды магнитным полем (без электрического) с напряженностью 500; 700; 1500; 2000 и 2200 Э (известный способ), Контрольные эксперименты в описанных условиях поставлены с водой, не обработанной электрическим и магнитным полями, а также с водой, обработанной только электрическим полем, Результаты экспериментов приведены в

- табл. 1 °

Продолжение табл. 1

Вид обработки

Толщина слоя накипи мм

Электрическое поле+ магнитное поле (700 3)

Электрическое поле+ магнитное, поле (1500 3)

Электрическое поле+ магнитное поле (2000 3)

Электрическое поле+ магнитное поле (2200 Э)

Магнитное поле (5OO Э)

Магнитное.пол . (700 Э)

Магнитное поле (1500 Э)

Магнитное поле (2000 Э)

Магнитное поле (2200 3)

Без обработки

Электрическое поле (9 В, 2000 Гц)

Электрическое поле (9 В, 2000 Гц)

Электрическое поле (12 В, 2000 Гц)

Электрическое поле (12 В, 2000 Гц) 0,4

0,3

0,3

0,3

5,0

4,6

3,4

3,4

3,3

8,2

8,2

8,0

8,2

8,1

9

12

13

1,3

0,4

0,4

0,3

0,3

0,3

Пример 3. Для определения влияния частоты подаваемого на электроды электрического тока в усПример 2. Для определения влияния напряжения электрического. поля в условиях примера 1 проводят последовательную обработку воды указанного состава при скорости течения

20 м/с последовательно электрическим полем (2000 Гц) при напряжении на электродах 8; 9; 10„ 12; 13; 20 В, а затем магнитным полем с напряженностью 700 3 ° Определяют толщину слоя накипи на внутренней поверхности труб через 360 ч пропускания воды, Результаты экспериментов представлены в табл, 2 °

Таблица 2

Толщина слоя накипи, мм

1,2

0,4

0,4

0,4

0,3

21000

Пример 4, Дпя определения 25 необходимой последовательности стадий обработки водной среды в условиях примера 1 проводят последовательную обработку воды указанного состава при скорости течения 20 м/с 30 последовательно магнитным полем (напряженностью 700 и 2000 Э), а за тем электрическим полем (9 В, 2000 Гц;

9 В, 20000 Гц; 12 В, 2000 Гц и 12 В, 20000 Гц) ° Определяют толщину слоя накипи на внутренней поверхности труб через 360 ч пропускания воды, Результаты экспериментов представлены в табл, 4, Т а блиц а44О

S 157990 довиях примера 1 проводят последовательную обработку воды указанного состава при скорости течения 20 м/с последовательно электрическим полем (напряжение на электродах 9 В) при частоте тока 1000", 2000; 10000;

20000; 21000 Гц, а затем магнитным полем с напряженностью 700 Э. Определяют толщину слоя накипи. на внутренней поверхности труб через ЗбО ч, пропускания воды, Результаты экспериментов представлены в табл. 3.

Таблица 3

6 Продолжение табл.4

Магнитное поле (7000 Э) + электрическое поле (12 В, 2000 Гц)

Магнитное поле (2000 3) + электрическое поле (12 В, 2000 Гц)

Магнитное поле (700 Э) + электрическое поле (12 В, 2000 Гц)

Магнитное поле (2000 3) + электрическое поле (12 В, 2000 Гц)

7,9

7,9

8,1 8,2

Скорость воды, м/с слоя

lO

0,3

0,3

0,4

0,4

2,1

Пример 5. Для выявления эффективности предлагаемой противонакипной обработки при высоких скоростях движения среды (до 20 м/с} в условиях примера 1 проводят последовательную обработку воды указанного состава при скоростях движения

5; 10; 15; 20; 25 м/с последовательно электрическим полем (напряжение на электродах 9 В частота тока

2000 Гц), а затем магнитным полем с напряженностью 700 Э, Определяют толщину сдоя накипи на внутренней поверхности труб через 360 ч пропускания воды . Результаты экспериментов представлены в табл, 5, Таблица 5

7,9

8,0

8,2

8,0

Магнитное поле (700 3)+ электрическое поле (9 В, 2000 Гц)

Магнитное поле (2000 Э) + электрическое поле (9 В, 2000 Гц)

Магнитное поле (700 Э) + электрическое поле (9 В9 20000 ГЦ)

Магнитное поле (2000 Э) + электрическое поде (9 В, 2000 Гц) Как следует из анализа результаg5 тов, полученных в условиях примеров

1-5, противонакипная обработка воды последовательной обработкой ее электрическим полем (током высокой частоты), а затем магнитным полем в

5р ряде случаев в 10-25 раз более эффективна, чем известная обработка только магнитным полем. Исследования показывают, что при обработке электрическим + магнитным полями размеры кристаллов накипи (CACO» СаБО, МЯСО, MgSO и т.д.) в среднем 1,83 2 раза меньше, чем при обработке воды только магнитным полем. В результате стабильность суспензии со1з79907

Формула изобретения

1О

20

Составитель С.Декин

Техред М.Моргентал Корректор С,Черни

Редактор Н.Яцола

Заказ 1990 Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 1Ot лей жесткости в воде значительно увеличивается, что препятствует отложению слоев накипи. Предлагаемый способ может быть использован s кинофотопромышленности для предупреж дения образования солевых отложений на внутренних поверхностях труб и емкостей, содержащих обрабатывающие фотографические растворы и промывные воды, в системах водоподтотовки теплоэнергетических .объектов, в системах водоснабжения, в том числе питьевого, в промышленных сИстемах охлаждения и т.д, Достоинством способа является отсутствие необходимости дозирования в водные срелы противонакипных реагентов, что часто невозможно из-за санитарных требований и технологических условий, Способ отличается эффективностью, L экологической чистотой - безвреднос-: тью для человека и окружающей среды, а также дешевизной, В качестве источника тока высокой частоты может быть использован любой генератор звуковой частоты, Способ защиты от накипеобразования поверхностей труб, теплообменников и емкостей в водный средах, заключающийся в пропусканин водной среды вначале через электрическое поле, а затем через постоянное магнитное поле, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности противонакипиой обработки, в том числе при скоростях движения водной среды до 20 м/с, элщстрическое поле создают при частоте тока 200020000 Гц, и напряжении на электродах 9-12 В,. а напряженность магнитного поля поддерживают 700-2000 Э,