ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Факторы, влияющие на изменение свойств воды из "Вода и магнит" Градиент напряженности магнитного поля может быть временной и пространственный. Легче всего определить (измерением напряженности поля в отдельных точках меж-полюсного пространства) пространственный градиент. Градиент, возникающий, скажем, из-за биения поля (например, при питании катушек электромагнитов переменным или пульсирующим током), измерить труднее. Еще сложнее обстоит дело с измерением величины градиента напряженности магнитного поля и с выявлением его роли в том случае, когда ншдкость пересекает поле с различной скоростью (именно этот случай характерен для магнитной обработки воды). [c.32] Существует много возможностей регулирования градиента напряженности магнитного поля — изменением напряженности поля, формы полюсных наконечников, расстояния между ними. Наилучшие результаты магнитной обработки достигаются при определенной, достаточно значительной (1—3 м/сек) скорости течения воды в поле (см. рис. И, б). Причины этого не вполне ясны. Можно лишь отметить, что от скорости потока зависят и силы, действующие на находящиеся в воде ионы, и величина градиента поля, и время нахождения воды в поле. Скорость течения может влиять на структуру воды и на пульсации давления в воде. От скорости течения воды в магнитных полях зависит столь важная характеристика, как частота изменения напряженности поля. В последнее время внимание исследователей все чаще привлекается к этому фактору. Имеются наблюдения, свидетельствующие о наибольшем действии на воду низкочастотной обработки — при частотах, характеризующихся единицами или десятками герц. Все эти факторы при варьировании скорости течения изменяются одновременно, и выявить роль каждого из них нелегко. [c.32] Так или иначе, подбор оптимальной скорости течения считается при магнитной обработке обязательным. Правда, можно несколько изменять свойства и неподвижной воды, но здесь также необходимо изменение градиента поля. К тому же, не подобрав оптимальную скорость потока, нельзя исправить положение изменением напряженности поля, и наоборот. [c.33] О влиянии природы и концентрации веществ, растворенных в воде, известно очень мало. Работы в этом направ-.чении проводились в основном при изучении предкотло-вой подготовки воды. Было установлено, что для ускорения выпадения бикарбонатов кальция и магния требуется определенное соотношение их количества с концентрацией в воде углекислого газа (определяющей степень пересыщения раствора). Пересыщение раствора солей вообще считается полезным, поскольку в противном случае выпадения кристал.тюв ожидать не приходится. [c.33] Конечно, крайне важно проследить де1ствие отдельных растворенных в воде веществ, различающихся между собой магнитной восприимчивостью, степенью гидратации, влиянием на структуру воды. Такие исследования, неизбежно очень трудоемкие, лишь начаты (в частности, отмечено специфическое действие анионов, обладающих отрицательной гидратацией). [c.33] Практика показывает, что чем хуже поддается аппарат расчету, тем больше конструктивных вариантов он имеет. Именно так и обстоит пока дело с магнитной обработкой. Аппараты для магнитной обработки воды, растворов и суспензий имеют большое число (около 100) конструктивных вариантов, что затрудняет их классификацию и сопоставление. В основу классификации аппаратов с равным правом могут быть положены различные признаки например, какие применяются магниты — постоянные или электромагниты что подвергается обработке — вода (раствор) или суспензия (пульпа) какова форма потоков — прямолинейная или спиральная наконец, какая применяется частота изменения магнитного поля, какое поле — постоянное, пульсирующее, высокочастотное... [c.34] Московский чугунолитейный завод им. Войкова с 1963 г. регулярно выпускает аппараты собственной оригинальной ко нструкции с постоянными магнитами (ПМУ). [c.34] Аппарат ПМУ (рис. 13) состоит из пяти однотипных секций. [c.35] Каждая из них представляет собой стакан 1, в центральной части которого помещен постоянный магнит цилиндрической формы 2 с полюсным наконечником. Меноду ним и стенкой стакана имеется зазор 3 величиной 2—3 мм, через который и протекает вода или раствор. [c.35] Напряженность магнитного поля в секциях различная в первой секции она равна примерно 1500 эрстед, в последующих — около 2000 эрстед. Скорость потока 1—2 м/сек. [c.35] Начав с 30 штук в 1963 г., е йчас завод производит ежегодно около 10 тыс. аппаратов ПМУ, снабжая ими все выпускаемые заводом паровые и водогрейные котлы. Нужду в ПМУ испытывают сейчас почти все отрасли промышленности, а с развитием новых видов материалов, позволяющих изготовлять постоянные магниты с высокой напряженностью поля, мало ослабевающей со временем, роль аппаратов с постоянными магнитами может еще возрасти. Они отличаются простотой и портативностью, применимы на подвижных установках и в быту , невзрывоопасны (что важно, например, для шахтных условий). [c.35] Очень большую группу конструкций представляют аппараты, оснащенные электромагнитами и предназначенные для обработки воды с целью уменьшения накипи. Характерный аппарат такого типа представлен на рис. 14. Он состоит из нескольких электромагнитов 1 с катушками 2, вставленных в диамагнитный чехол 5. Все это располагается в железной трубе 4. В зазоре между трубой и корпусом, защищенным диамагнитным чехлом, протекает вода. Напряженность магнитного поля в этом зазоре 600— 2000 эрстед. В других вариантах аппаратов этого типа электромагниты надеваются па трубу снаружи. [c.35] Во всех аппаратах, о которых мы рассказали, вода проходит через сравнительно узкие зазоры, поэтому предварительно ее очищают от твердых взвесей. А как быть, если надо обрабатывать воду со взвесью Для этой цели в последние годы разработан ряд конструкций, не имеющих таких узких мест . [c.37] На рис. 15 показан аппарат, применяемый па обогатительных фабриках для обработки пульпы, содержащей до 30% твердых частиц. По диамагнитному закрытому желобу пульпа с большой скоростью (2—3 м/сек) пересекает поля пяти электромагнитов с напряженностью поля 400— 1000 эрстед. Производительность аппаратов достигает 1000 м в сутки. Такие аппараты тоже изготовляют для себя многие предприятия. [c.37] Оригинальны аппараты с вихревым движением жидкости (рис. 16). В цилиндр 1 через патрубок 2 по касательной подается под некоторым напором вода (или суспензия). Вращаясь, она многократно пересекает силовые линии магнитного поля электромагнитной катушки 4, надетой на цилиндр, и выходит через центральный патрубок 3. В некоторых случаях оказывается полезным попутное пропускание через жидкость слабого электрического тока (от специального стержня 5 к корпусу). Такие аппараты отличаются большой ко шактностью при высокой производительности. [c.37] Здесь описаны только наиболее характерные конструкции аппаратов. Отсутствие централизованного производства аппаратов для магнитной обработки, естественно тормозит их развитие, но и существующие конструкции используются предприятиями с большой пользой. [c.38] Важное значение имеет настройка аппаратов для магнитной обработки воды. Однако для такой настройки необходимо быстро и по возможности точно определить, как изменяются свойства воды после магнитной обработки, т. е. провести индикацию. Индикация же изменения свойств воды разработана весьма слабо, что непосредственно связано с неустойчивостью изменений физических свойств воды. При исследованиях и на практике чаще всего измеряют характеристики тех технологических процессов, которые требуется улучшить в данном конкретном случае. Например, если аппараты предназначены для улучшения очистки воды от взвесей, то поступают так изменяя условия действия аппарата (напряженность магнитного поля и др.), периодически отбирают от протекающего в нем потока пробы, наливают их в стеклянные цилиндры и определяют тем или иным способом скорость осветления. Или следят за скоростью выпадения солей — в тех случаях, когда обработку применяют для борьбы с их отложениями. [c.38] Но такие технологические методы контроля трудоемки и не очень точны. Поэтому исследуются и предлагаются все новые и новые способы индикации, применимые в лабора-торых условиях. В большинстве случаев в этих методах пытаются использовать изменение почти всех физических и физико-химических показателей воды, о которых говорилось выше. Назовем некоторые методы, давшие пока лучшие результаты при проведении теоретических или прикладных исследований [28]. [c.38] Вернуться к основной статье