Способ защиты и очистки теплообменного оборудования от отложений и устройство для его осуществления
Группа изобретений относится к области защиты и очистки теплообменного оборудования от отложений и может быть использовано для защиты и очистки внутренних поверхностей нагрева водогрейных котлов. Способ заключается в воздействии на поверхность парового, и/или водогрейного, и/или теплообменного оборудования импульсным электромагнитным полем для создания эффекта магнитострикции. Одновременно осуществляют воздействие на поверхность трубопроводов из ферромагнитных и неферромагнитных металлов оборудования создающим эффект магнитострикции импульсным переменным магнитным полем посредством трехполюсного магнитного преобразователя для последовательного смещения магнитного поля. Устройство для осуществления способа импульсным электромагнитным полем для создания эффекта магнитострикции снабжено установленным на наружной поверхности трубопроводов трехполюсным магнитным преобразователем для одновременного воздействия на поверхность трубопроводов из ферромагнитных и неферромагнитных металлов оборудования создающим эффект магнитострикции импульсным переменным магнитным полем и для последовательного его смещения, а также снабжено генератором импульсов, преобразующим постоянный ток от источника питания с помощью электронного ключа и подающим импульсный ток на преобразователь. Группа изобретений обеспечивает повышение эффективности магнитострикционного эффекта при очистке и предупреждение твердых отложений в теплообменных аппаратах. 2 н.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области защиты и очистки теплообменного оборудования от отложений и может быть использовано для защиты и очистки внутренних поверхностей нагрева водогрейных котлов от накипи путем воздействия электромагнитными полями.
Известен способ очистки поверхности теплообменного оборудования [1] из ферромагнитного материала, заключающийся в том, что очищаемую поверхность подвергают воздействию переменного магнитного поля, вызывая эффект магнитострикции.
Недостатком данного способа является ограничение использования его только для очистки поверхностей, а также сложность технической реализации способа.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ защиты и очистки поверхности ферромагнитных материалов от отложений [2], заключающийся в воздействии на ферромагнитную поверхность парового, и/или водогрейного, и/или теплообменного оборудования импульсным электромагнитным полем для создания эффекта магнитострикции, одновременно осуществляет магнитную обработку воды на питающем трубопроводе оборудования.
Данный способ защиты и очистки поверхности ферромагнитных материалов от отложений не может использоваться для предупреждения образования твердых отложений при наличии в воде большого количества солей железа, теплообменной аппаратуры из неферромагнитных металлов.
Техническая задача изобретения состоит в повышении эффективности магнитострикционного эффекта при очистке и предупреждении твердых отложений в теплообменных аппаратах.
Указанная цель достигается тем, что заявляемый способ заключается в воздействии на поверхность парового, и/или водогрейного, и/или теплообменного оборудования импульсным электромагнитным полем для создания эффекта магнитострикции. Одновременно осуществляется магнитная обработка воды на питающем трубопроводе оборудования импульсным переменным магнитным полем посредством трехполюсного преобразователя, воздействующим на поверхность трубопроводов из ферромагнитных и неферромагнитных металлов.
Способ защиты и очистки теплообменного оборудования от отложений заключается в воздействии на трубопроводы, твердые отложения и соли в воде разнополярным переменным магнитным полем, создающим разную величину напряженности в материалах, в результате которого создаются радиальное и продольное колебания поверхности нагрева. Вращающиеся магнитовихревые потоки, усиливающие магнитострикционный эффект, размягчают твердые отложения, предотвращают образование новых отложений и способствуют более интенсивному вымыванию размягченных отложений.
В результате воздействия магнитных полей разной полярности на трубопроводы, твердые отложения и на соли, находящиеся в воде, происходит их намагничивание до индукции насыщения. Поскольку трубопроводы, твердые отложения и соли воды имеют разную структуру - величина индукции насыщения у них не одинаковая. При уменьшении величины магнитного поля до остаточной индукции разница между величинами индукции твердых отложений, солей воды и трубопроводами еще более возрастает и создается магнитострикционный эффект, то есть расширение и сжатие поверхностей трубопроводов и твердых отложений, продольные и радиальные колебания, сдвиги поверхностей.
В результате этого происходит разрушение кристаллической решетки солей твердых отложений, превращение их в пастообразную массу или отслоение при температуре воды свыше 70°С и препятствие для возникновения новых кристаллизаций на внутренних поверхностях трубопроводов. Кроме того, воздействие разнополярного магнитного поля создает вращающиеся магнитовихревые потоки, усиливающие магнитострикционный эффект, способный разрушать кристаллическую решетку солей, имеющих повышенное содержание железа, а также способствует более интенсивному вымыванию размягченных отложений в трубопроводах.
Предлагаемый способ очистки поверхностей от отложений осуществляется с помощью устройства для очистки поверхности от отложений, включающего блок питания, генератор импульсов, электронный ключ, преобразователь, регулятор импульсов.
На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа.
Устройство содержит блок питания постоянного тока 1, генератор импульсов 2, соединенный с электронным ключом 3, трехполюсной преобразователь 4, установленный на наружной поверхности трубы 5, защищаемой от твердых отложений 6, и регулятор подаваемых импульсов 7.
Устройство работает следующим образом.
Постоянный ток источника питания 1 с помощью электронного ключа 3, управляемого генератором импульсов 2, преобразуется в импульсный ток и подается на трехполюсной преобразователь, который создает три магнитных поля разной полярности. В результате воздействия на очищаемую поверхность импульсного переменного магнитного поля происходит ее намагничивание до индукции насыщения. В результате последовательного смещения импульсного переменного магнитного поля происходит дробление и растворение в намагниченной воде солей, что существенно снижает интенсивность их роста на рабочей поверхности нагрева теплообменных аппаратов и в дальнейшем защищает оборудование из ферромагнитных и неферромагнитных металлов от отложений.
Применение данного способа и устройства для очистки поверхности от отложений позволяет эксплуатировать теплообменное и теплоэнергетическое оборудование из ферромагнитных и неферромагнитных металлов с поддержанием его технико-экономических показателей в нормативных пределах.
Источники информации
1. Патент №1542646, М. кл. В 087 В 7/02.
2. Патент №2167728, М. кл. В 08 В 7/02.
1. Способ защиты и очистки теплообменного оборудования от отложений, заключающийся в воздействии на поверхность парового, и/или водогрейного, и/или теплообменного оборудования импульсным электромагнитным полем для создания эффекта магнитострикции и одновременном воздействии на поверхность трубопроводов из ферромагнитных и неферромагнитных металлов оборудования создающим эффект магнитострикции импульсным переменным магнитным полем посредством трехполюсного магнитного преобразователя для последовательного смещения магнитного поля.
2. Устройство для защиты и очистки теплообменного оборудования от отложений, в котором воздействуют на поверхность парового, и/или водогрейного, и/или теплообменного оборудования импульсным электромагнитным полем для создания эффекта магнитострикции, снабжено установленным на наружной поверхности трубопроводов трехполюсным магнитным преобразователем для одновременного воздействия на поверхность трубопроводов из ферромагнитных и неферромагнитных металлов оборудования создающим эффект магнитострикции импульсным переменным магнитным полем и для последовательного его смещения, а также снабжено генератором импульсов, преобразующим постоянный ток от источника питания с помощью электронного ключа и подающим импульсный ток на преобразователь.
