Способ очистки поверхностей нагрева теплообменных аппаратов, содержащих трубы из черных и цветных металлов

(51)28 7/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ, СОДЕРЖАЩИХ ТРУБЫ ИЗ ЧЕРНЫХ И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ(71) Заявитель Федорович Элла Николаевна(72) Авторы Федорович Элла Николаевна Позняков Виктор Казимирович(73) Патентообладатель Федорович Элла Николаевна(57) Способ очистки поверхностей нагрева теплообменных аппаратов, содержащих трубы из черных и цветных металлов, заключающийся в импульсном намагничивании постоянным магнитным полем связанной с теплообменным аппаратом трубы, отличающийся тем, что намагничивают трубу из ферромагнитного материала, содержащую протекающую по ней воду, с частотой от 1 до 2 Гц парой индукторов, сердечники которых прижимают к ферромагнитной трубе с усилием от 100 до 1000 Н, при этом ферромагнитная труба расположена в срединной части трубной системы, связанной с эксплуатируемым теплообменным аппаратом. 7283 1 2005.09.30 Изобретение относится к очистке поверхностей от отложений и может быть использовано для очистки теплообменных аппаратов, содержащих трубы из черных и цветных металлов. В частности это дефлегматоры брагоректификационных установок, которые в цилиндрическом корпусе из стали 3 содержат медные трубки и применяются в спиртоводочной промышленности при ректификации спирта. Известные способы паро-кислотной очистки труб не имеют места в аппаратах, применяемых в пищевой промышленности. Обычно применяют ручную механическую очистку всевозможными шарошками в сочетании с моющими реагентами и последующей промывкой струей воды с частотой от 1 до 3 раз в квартал, что, кроме затрат на очистку, влечет остановку производства на срок до 3 суток. Наиболее близким к предлагаемому способу является способ очистки внутренних поверхностей 1, включающий импульсное намагничивание постоянным магнитным полем. Однако частота импульсного намагничивания от 0,5 до 0,1 Гц (что означает продолжительность импульса, равную от 20 до 10 с) может быть увеличена до 1-2 Гц, что соответственно увеличивает градиент намагничивающего поля. Так как намагничивание происходит мгновенно, увеличение частоты импульса не уменьшает магнитную индукцию магнитного поля, а является фактором, создающим градиентное магнитное поле. Технической задачей настоящего изобретения является автоматизация очистки и предотвращения образования накипи на поверхностях нагрева теплообменных аппаратов, содержащих трубы из черных и цветных металлов в процессе их эксплуатации. Поставленная техническая задача достигается тем, что, осуществляя импульсное намагничивание постоянным магнитным полем связанной с теплообменным аппаратом трубы, намагничивают трубу из ферромагнитного материала, содержащую протекающую по ней воду с частотой от 1 до 2 Гц парой индукторов, сердечники которых прижимают к ферромагнитной трубе с усилием от 100 до 1000 , при этом ферромагнитная труба расположена в срединной части трубной системы, связанной с эксплуатируемым теплообменным аппаратом, поверхности нагрева которого очищают. В названной ферромагнитной трубе двигающаяся вода приобретает намагниченность,имеющую импульсный характер и обладающую градиентом, и вследствии этого становится носителем импульсного градиентного магнитного поля по теплообменному аппарату и всей трубной системе с ним связанной, включая и трубы из цветных металлов. Под воздействием импульсов магнитного поля, обладающего градиентом в каждой своей точке, в воде, технологической жидкости и накипи происходит комплекс сложных явлений. Можно назвать некоторые из процессов, которые предотвращают образование накипи,это вода, обладая диамагнитными свойствами, протекая по трубам, смешивается с технологической средой и частицы технологической среды отталкиваются градиентным магнитным полем от поверхности труб из-за диамагнитных свойств,в технологической жидкости, всегда содержащей воду, происходят кавитационные процессы из-за воздействия градиентного магнитного поля на ферромагнитные, парамагнитные и диамагнитные частицы, что также предотвращает образование накипи. Разрушение слоя имеющейся накипи вызывают колебательные движения ее ферромагнитных (железо, магнетит), парамагнитных (натрий, алюминий, хлористая медь, сернокислый никель) и диамагнитных частиц (медь, свинец, хлористый натрий, кварц, сера,практически все органические соединения и большинство неорганических соединений) под воздействием импульсных магнитных сил. Под воздействием импульсного магнитного поля, обладающего градиентом, эти частицы приобретают колебания в различных направлениях и с различной частотой из-за 2 7283 1 2005.09.30 разных магнитных свойств и становятся разрушителями слоя накипи, размалывая ее до порошкообразного состояния. Кроме того, имеет место воздействие энергии эксплуатируемого теплообменного аппарата, в трубах которого протекает намагниченная среда, возникают дополнительные зоны градиентных магнитных полей в проводящих частицах накипи за счет движение жидкости в импульсном магнитном поле вызывает в проводящих частицах дополнительные индукционные микротоки, создающие в свою очередь дополнительные зоны градиентного магнитного поля,тепло в технологической жидкости увеличивает степень свободы частиц, что способствует их подвижности в технологической жидкости и возникновению названных градиентных магнитных полей,свойство диамагнетиков отталкиваться от градиентного магнитного поля приводит к их отталкиванию от труб, что способствует предупреждению отложений органических и большинства неорганических соединений. Таким образом сущность изобретения состоит в том, что импульсное намагничивание постоянным магнитным полем ферромагнитной трубы осуществляют таким образом, чтобы двигающаяся по ней технологическая среда на основе воды приобрела импульсную намагниченность с частотой от 1 до 2 Гц и стала носителем градиентного магнитного поля по теплообменному аппарату и всей трубной системе, с ней связанной. Для осуществления предлагаемого способа применяют устройство, близкое к предложенному в способе очистки внутренних поверхностей 1, которое содержит генератор импульсов и индукторный мост, состоящий из двух индукторов, сердечники которых соединены магнитопроводом, ферромагнитную шину с захватами. При этом сердечники имеют заостренные кромки, которыми они прижаты к намагничиваемой трубе. Источники информации 1. Патент РБ 1894, МПК 28 7/00,22 В 37/48, 1997. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.