Пристрої магнітної обробки води, які випускає вітчизняна
промисловість, поділяються на ті,що працюють на електромагнітах (соленоїд з
феромагнетиками, генеруючий змінне магнітне поле) апарати магнітної обробки
води (АМО) і ті, що використовують постійні магніти - гідромагнітні системи
(ГМС), магнітні перетворювачі (гідромультіполі) (МПВ, MWS, ММТ ) і активатори
води серій АМП, МПАВ, МВС, КЕМА побутового та промислового призначення.
Крім
пристроїв з електромагнітами застосовують апарати імпульсного магнітного поля,
поширення якого в просторі характеризується частотної модуляцією і імпульсами з
інтервалами в мікросекунди, здатні генерувати сильні з індукцією 5-100 Тл і
надсильні магнітні поля з індукцією більше 100 Тл. Для цього використовують,
головним чином, спіральні соленоїди, виготовлені з міцних сплавів сталі і
бронзи. При отриманні надсильних постійних магнітних полів з більшою індукцією
використовують надпровідні електромагніти
Вимоги, які регламентують умови роботи всіх апаратів
магнітної обробки води наступні:
- Підігрів води в апараті повинен бути не вище 95°С;
- Вміст іонів заліза Fe2+, Fe3+ у оброблюваної воді - не
більше 0,3 мг/л.
- Сумарний вміст хлоридів і сульфатів Са2+ і Mg2+ (CaSO4,
CaCl2, MgSO4, MgCl2) - не більше 50 мг/л;
- Карбонатна жорсткість (Са(НСО3)2, Mg(НСО3)2), - не вище 9
мг-екв/л;
- Вміст у воді розчиненого кисню - не більше 3 мг/л,
- Швидкість руху потоку води в апараті 1-3 м/сек.
У магнітних апаратах, що працюють від електромагнітів, воду
піддають безперервному регульованому впливу магнітного поля різної напруженості
з векторами магнітної індукції, що чергують за напрямом, а електромагніти
розташовані як усередині, так і поза апарату.
Електромагніт складається з трьох обмоткової котушки і
магнітопровода, утвореного сердечником, кільцями каркаса котушки і кожухом. Між
сердечником і котушкою утворений кільцевої зазор для проходу оброблюваної води.
Магнітне поле двічі перетинає потік води в напрямку, перпендикулярному її руху.
Блок управління забезпечує однонапівперіодне випрямлення
змінного струму в постійний. Для установки електромагніта в трубопровід
передбачені перехідники. Сам апарат потрібно встановлювати якнайближче до
обладнання, що захищається. При наявності в системі відцентрового насоса апарат
магнітної обробки встановлюють після нього.
У конструкціях магнітних апаратів другого типу застосовують
постійні магніти на основі сучасних порошкоподібних носіїв - магнітофорів,
феромагнетиків з фериту барію і рідкоземельних магнітних матеріалів із сплавів
рідкісноземельних металів неодиму (Nd), самарію (Sm) з цирконієм (Zr), залізом
(Fe), міддю (Cu), титаном (Ti), кобальтом (Co) і бором (B).
Останні на основі неодиму (Nd), заліза (Fe), титану (Ti) і
бору (B) сприятливіше, тому вони мають великий термін експлуатації,
намагніченість 1500-2400 кА/м, залишкову індукцію 1,2-1,3 Тл, енергію
магнітного поля 280-320 кД/м3 і не втрачають властивостей при нагріванні до
150°С.
Постійні магніти, орієнтовані певним чином розташовують співісно
всередині циліндричного корпусу магнітного елемента, виготовленого з
нержавіючої сталі марки 12Х18Н10Т, на кінцях якого знаходяться забезпечені центруючими
елементами конусні наконечники, з'єднані аргонно-дуговим зварюванням. Основним
елементом магнітного перетворювача (магнітнодінамічного осередку) є
багатополюсний магніт циліндричної форми, що створює симетричне магнітне поле,
аксіальна і радіальна складові якого при переході від полюса до полюса магніту
змінюють напрямок на протилежне.
За рахунок відповідного розташування магнітів, що створюють
високоградієнтні поперечні магнітні поля по відношенню до водяного потоку,
досягається максимальна ефективність впливу магнітного поля на розчинені у воді
іони накипутворюючих солей.
В результаті кристалізація накипутворюючих солей відбувається
не на стінках теплообмінників, а в об'ємі рідини у вигляді дрібнодисперсної
суспензії, яка видаляється потоком води при продувці системи в спеціальні
відстійники або грязевики, що встановлені в будь-якій системі опалення,
гарячого водопостачання, а також у технологічних системах різного призначення.
Оптимальний інтервал швидкостей руху потоку води для ГМС
становить 0,5-4,0 м/сек, оптимальний тиск - 16 атм. Термін експлуатації
складає, як правило, 10 років.
В економічному плані більш вигідно використовувати апарати на
постійних магнітах. Основний недолік цих апаратів у тому, що постійні магніти
на основі фериту барію розмагнічуються на 40-50% після 5 років експлуатації.
При проектуванні апаратів для магнітної обробки задають тип
апарату, йогo продуктивність, швидкість води в робочому зазорі, індукцію
магнітного поля в робочому зазорі або напруженість магнітного поля, відповідну
їй, час проходження водою активної зони апарату, склад феромагнетика (апарати з
електромагнітами), магнітний сплав і розміри магніту (апарати з постійними
магнітами).
У магнітних апаратах, що працюють від електромагнітів, воду
піддають безперервному регульованому впливу магнітного поля різної напруженості
з векторами магнітної індукції, що чергуються за напрямом, а електромагніти
можуть бути розташовані як усередині, так і зовні апарату.
Електромагніт
складається з трьохобмоткової котушки і магнітопровода, утвореного сердечником,
кільцями каркаса котушки і кожухом. Між сердечником і котушкою утворений
кільцевої зазор для проходу води, що оброблюється. Магнітне поле двічі
перетинає потік води в напрямку, перпендикулярному її руху. Блок управління забезпечує
однонапівперіодне випрямлення змінного струму в постійний.
Для установки
електромагніта в трубопровід передбачені перехідники. Сам апарат потрібно
встановлювати якнайближче до обладнання, що захищається. При наявності в
системі відцентрового насоса апарат магнітної обробки встановлюється після
нього.