195434. lajstromszámú szabadalom • Készülék csővezetékben áramló folyadékok tisztítására
1 195 434 2 A találmány tárgya csővezetékben áramló folyadékok tisztítására, kezelésére szolgáló készülék, amelynek nemmágnesezhető anyagból készült háza szabványos csatlakozóelemekkel oldható módon vannak csővezetékbe iktatva, és a házban a folyadék áramlási útjában mágneses teret létrehozó legalább két állandómágnes van beépítve. A találmány szerinti készülék előnyösen alkalmazható csővezetékben áramló folyadékok szenynyeződéseinek, nemkívánatos alkotóelemeinek hagyományos módszerekkel mindeddig meg nem oldott kiválasztására és eltávolítására. Csővezetékben áramló folyadékok szennyeződéseinek, főleg szilárd szemcsés szennyeződéseinek eltávolítására számos eljárás és berendezés ismert. Ezek egy része mechanikus szűrést végez, másrésze meghatározott tulajdonságú szennyező alkotóelemek kiválasztására készült. Ez utóbbira mutat példát a 2 098 498 számú GB szabadalmi leírrás, amely olyan, csővezetékekbe iktatható készüléket ismertet, amely a csővezeték falára szerelt átalakítók segítségével akusztikus rezgést bocsát a folyadékra, és az akusztikus hullámok olyan állóhullámot keltenek a folyadékban, amely nyomáslépcsőt hoz létre és ez a nyomáslépcső a szilárd szenynyeződéseket kiválasztja, és a szennyeződések, elsősorban fémrészecskék egy a készülékben elhelyezett mágneses csavarhoz tapadva abból eltávolíthatók. A folyadékokat szállító csővezetékek egyik legveszélyesebb következményekkel járó jelensége a vizkövesedés, amely ipari folyamatokban, zárt technológiai láncok esetében jelentős károkat, hőüzemi berendezések, kazánok esetében pedig balesetveszélyt is okoz. A vizkövesedés meggátlására, de inkább csak lassítására a vegyipari cégek számos adalékot javasolnak, melyek hiányossága, hogy egyrészt drágák, másrészt az ezekkel tisztítható folyadékok köre is meghatározott, hiszen például ivóvíz és használati vízhálózatokban ilyen adalékok egyáltalán nem alkalmazhatók. Fenti hiányosságok kiküszöbölésére kezdtek el világszerte kísérletezni a csővezetékben áramló folyadékok mágneses térrel történő kezelésével, melynek szakirodalma a hatásmechanizmus mindmáig nem kellő ismerete miatt igen tekintélyesre növekedett. Itt példaképpen utalunk a Chamical Engineering című folyóirat 1984. évi január 23-i számának 22—29. oldalára. A 187 898 számú HU szabadalmi leírás víz vagy más hasonló folyadék, szerves vagy szervetlen vegyület, illetve elegy mágneses erőtérrel történő kezelésére alkalmas készüléket ismertet, amelyben több, egytengelyű, egymástól egyenlő távolságban elhelyezett, az áteresztő képességet és a térerősséget meghatározó, távtartógyűrűkkel elválasztott mágnesgyűrű van beépítve, és a mágnesgyűrűk között a távtartó gyűrűk által megtámasztott és az áramló közeget az állandó térerejű mágnesgyűrű közé irányító, furatokkal ellátott terelőelemei vannak, amelyeket összefogó és körülvevő, két végén csővezetékhez csatlakoztatható zárófedéllel lezárt nem mágnesezhető anyagú ház tartalmaz. A berendezés hiányossága, hogy áramlási ellenállása olyan nagy értékű, hogy egyrészt fojtásként hat az őt tartalmazó csővezetékben, másrészt az áramlási keresztmetszet szűkülése miatt az átfolyó folyadék igen nagy sebességű, turbulens áramlásra kényszerül, ami a kezelés hatásfokát jelentősen gyengíti. A berendezésnél hátrányként hat, hogy igen sok alkatrészből áll, felépítése bonyolult és az alkalmazott gyűrűmágnesek nem képesek a haté- 2 kony kezeléshez szükséges mágneses indukciót létrehozni. Előnytelen továbbá, hogy az áramló folyadék csupán roppant kis keresztmetszeten áramlik a mágnesek között kialakuló mágneses térre hozzávetőlegesen merőlegesen, a folyadék iránya nagyrészt párhuzamos a mágnesek között kialakított mágneses térrel. A találmánnyal célunk az ismert készülékek hiányosságainak kiküszöbölése és olyan készülék létrehozása, amely egyszerű felépítés mellett nagy hatékonysággal alkalmas a csővezetékben áramló folyadék tisztítására, kezelésére, úgy, hogy a csővezetékekbe beépítve a rendszer már meglévő áramlási viszonyait érdemben nem befolyásolja, karbantartást, tisztítást nem igényel. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy miután mágneses hatások érvényesüléséről van szó és az áramló folyadék elektromos töltéssel rendelkező ionokat is tartalmaz, mind a Maxwell-egyenleteknek, mind a Lenz-törvénynek, mind a Gauss-tételnek, mindpedig a Biot-Savart-törvénynek nagyjából egyformán érvényesülnie kell. Ez azt jelenti, hogy a második Maxwellegyenlet vektorszorzata miatt a mágneses tér erővonalainak és a folyadék áramlási irányának egymásra merőlegesnek kell lenniük, az indukció hatásának maximalizálását a fiuxusváltozás sebességének növelésével lehet elérni adott mágneses indukció mellett, továbbá az áramlási tér a beépített állandómágneseket kivéve nem tartalmazhat ferromágneses anyagot, hogy az adott térerősség felületarányosan hozzon létre mágneses indukciót a folyadéktérben. További felismerés, hogy különböző töltésű áramló ionok miatt a mágneses tér irányát az áramlási irányhoz viszonyítva legalább egyszer célszerű megváltoztatni, továbbá a mágneses hatás akkor érvényesül hatékonyan, ha a folyadék viszonylag hoszszabb távon áramlik át a mágneses téren. A kitűzött feladatot ezért csővezetékben áramló folyadék tisztítására alkalmas készülékkel oldottuk meg, amelynek nemmágnesezhető anyagból készült háza Szabványos csatlakozóelemekkel oldható módon van a csővezetékbe iktatva, és a házban a folyadék áramlási útjában mágnesteret létrehozó legalább két állandómágnes van beépítve. Ezt a készüléket a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy legalább két pár azonos méretű állandóm.ágnest tartalmaz, amelyek a folyadék áramlási irányában a ház belső falához illeszkedő nemmágnesezhető távtartó gyűrűkkel vannak egymástól elválasztva, és az egy párt alkotó állandómágnesek hosszukkal egyező hosszúságú nemmágnesezhető anyagú távtartó elemekkel vannak a ház belső falához támasztva úgy, hogy az áfandómágnesek közötti áramlási keresztmetszet legfeljebb harmadával kisebb a csatlakozó csővezeték áramlási keresztmetszeténél. A találmány szerinti készülék egy előnyös kiviteli alakja értelmében a hengeres házban három pár körszelet-keresztmetszetű állandómágnes van a folyadékáramlás mentén egymáshoz képest 120°-kal elforgatottan elrendezve, és az állandómágnesek hosszának és a ház belső átmérőjének aránya háromnál nagyobb értékűre van megválasztva. A találmány szerinti készülék egyszerű kivitelű, különleges, nehezen beszerezhető anyagokat, elemeket nem tartalmaz. Felhasználási területe elsősorban a folyadékból kiváló szilárd csapadékok előzetes kiválasztása, illetve a csapadékok kiválásának megakadályozása főként vízkőképződésre, kazánkő képződésre hajlamos berendezésekben. A készülék különleges intézkedések 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
