Устройство для импульсного намагничивания ферромагнитных труб

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ТРУБ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Капцевич Вячеслав Михайлович Федорович Элла Николаевна Корнеева Валерия Константиновна Лебедев Владимир Яковлевич Клсс Юрий Андреевич Чугаев Павел Сергеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Устройство для импульсного намагничивания ферромагнитных труб, включающее генератор импульсов и индукторный мост, содержащий два индуктора с сердечниками, соединенными магнитопроводом, отличающееся тем, что индукторный мост установлен параллельно оси намагничиваемой трубы, сердечники имеют форму цилиндра, диаметр которого меньше в два раза и более диаметра намагничиваемой трубы, при этом длина сердечника в два раза и более превышает его диаметр, при этом торец сердечника, выступающий из индуктора, выполнен в форме усеченного конуса с углом при вершине 60,меньшее основание конуса сформировано как выемка в форме шара, центр которого расположен на поверхности трубы, а диаметр равен диаметру меньшего основания конуса, с образованием острой кромки по всему периметру торца сердечника. 85412012.08.30 Полезная модель относится к области очистки теплообменных аппаратов от отложений путем импульсного намагничивания труб. Известно устройство для реализации способа очистки внутренних поверхностей нагрева паровых и водогрейных котлов от накипи, где торцы сердечников имеют цилиндрическую выемку, образующую заостренные кромки, однако при сжатии трубы сердечниками с усилием выемка всей поверхностью оказывается прижатой к намагничиваемой трубе,при этом острые кромки излучают магнитное поле в окружающее пространство 1. Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для реализации способа очистки поверхностей нагрева теплообменных аппаратов, содержащих трубы из черных и цветных металлов, где применяют индукторный мост из двух индукторов с сердечниками, которые соединены магнитопроводом, при этом сердечники имеют острые кромки, которыми они прижаты к трубе. Эффект от применения названного устройства нестабилен, так как не предусмотрено направление намагничивания очищаемого объекта,кроме этого не указаны форма и размеры сердечника с выемкой, а так же их взаимосвязь с размерами намагничиваемой трубы 2. Задачей полезной модели является достижение стабильно высокой эффективности очистки ферромагнитных труб теплообменных аппаратов различных моделей по конструкции и назначению путем эффективного намагничивания, обеспечивающего наибольшую величину магнитной индукции магнитного поля в импульсе, посредством передачи металлу намагничиваемой трубы полной величины импульсного магнитного поля, создаваемого устройством для намагничивания, без потерь в окружающее пространство, а также увеличение намагниченности трубы за счет соблюдения направления ее намагничивания. Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве для импульсного намагничивания ферромагнитных труб, включающем генератор импульсов и индукторный мост, содержащий два индуктора с сердечниками, соединенными магнитопроводом,индукторный мост установлен параллельно оси намагничиваемой трубы, сердечники имеют форму цилиндра, диаметр которого в два раза и более меньше диаметра намагничиваемой трубы, при этом длина сердечника в два раза и больше превышает его диаметр,а торец сердечника, выступающий из индуктора, выполнен в форме усеченного конуса с углом при вершине 60, меньшее основание конуса сформировано как выемка в форме шара, центр которого расположен на поверхности трубы, диаметр равен диаметру меньшего основания конуса, с образованием острой кромки по всему периметру торца сердечника. Техническим результатом установки индукторного моста параллельно оси намагничиваемой трубы является продольное намагничивание трубы, которое вызывает увеличение ее намагниченности, так как известно, что степень намагничивания ферромагнитного тела,имеющего конечные размеры, зависит от геометрической формы и направления намагничивания из-за того, что на обеих его торцевых поверхностях возникают магнитные заряды,что приводит к возникновению поля противоположного направления - размагничивающего поля Н, пропорционального размагничивающему фактору- безразмерному коэффициенту, величина которого приближается к нулю при продольном намагничивании длинного тонкого стержня 3. Цилиндрическая форма сердечника предотвращает снижение уровня его намагниченности, потому что на его поверхности отсутствуют геометрические концентраторы потоков рассеивания. Выполнение сердечника длиной, превышающей в два раза и больше его диаметр, приводит к уменьшению размагничивающего фактора в 24 раза, а следовательно, к уменьшению его размагничивающего поля, это вызывает увеличение магнитной индукции магнитного поля, излучаемого сердечником. Применение сердечника, диаметр которого в два раза и более меньше диаметра намагничиваемой трубы, и выполнение его торца в форме усеченного конуса с углом при вершине 60 дает возможность максимально сконцентрировать и с минимальными поте 2 85412012.08.30 рями направить излучаемое сердечником намагничивающее поле в сторону намагничиваемой трубы. Изготовление торца сердечника, выступающего из индуктора, в форме усеченного конуса с углом при вершине 60 меньшим основанием конуса, сформированным как выемка в форме шара, центр которого расположен на поверхности трубы, а диаметр равен диаметру меньшего основания конуса, позволяет образовать острую кромку по всему периметру торца сердечника, излучающую магнитное поле с максимально возможной величиной магнитной индукции на поверхность ферромагнитной намагничиваемой трубы, и при этом безошибочно устанавливать индукторный мост, где острые кромки сердечников при любой ориентации станут выполнять продольное намагничивание трубы. На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства для импульсного намагничивания ферромагнитных труб, а на фиг. 2 - индуктор с сердечником, где 1 - генератор импульсов, 2 - индукторный мост, содержащий два индуктора, 3 - магнитопровод, 4 сердечник цилиндрический, 5 - торец, выполненный в форме усеченного конуса, 6 - выемка в форме шара, 7 - острая кромка. Полезная модель работает следующим образом индукторный мост 2, содержащий два индуктора с сердечниками 4, которые соединены магнитопроводом 3, располагают параллельно оси намагничиваемой трубы и с помощью шины с захватами, выполненными согласно 4, прижимают острыми кромками 7 торцов, выполненных в форме усеченного конуса 5, сердечников 4 к поверхности трубы с усилием 100300 Н. Генератор импульсов 1 включают в промышленную сеть переменного тока напряжением 220 В, при этом происходит понижение напряжения до 1224 В, выпрямление, накопление и пульсация электрического тока с частотой 0,11 Гц, подача импульсов электрического тока на обмотку индукторов индукторного моста 2, ток, протекая по обмотке индукторов, вызывает магнитный поток, который намагничивает сердечники 4, передающие магнитный поток на намагничиваемую трубу, и, благодаря выемкам 6, на торцах сердечников, выполненных в форме усеченного конуса с углом при вершине 60, магнитный поток максимально сконцентрирован по периметру острых кромок 7, которые прижаты к поверхности намагничиваемой ферромагнитной трубы, при этом происходит импульсное намагничивание трубы в продольном направлении, без потерь в окружающее пространство, что обеспечивает наибольшую величину магнитной индукции магнитного поля в импульсе. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3