МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ
, ,
научный руководитель канд. техн. наук
Сибирский федеральный университет
Совершенствование способа магнитной обработки воды (МОВ) и расширение областей ее применения – один из путей повышения эффективности использования теплообменных аппаратов, тепловых сетей и увеличения срока их службы.
Оценка качества магнитной обработки воды производится кристаллооптическим способом, заключающимся в сравнении под микроскопом кристаллов, полученных на предметном стекле при кипячении необработанной и обработанной воды.
Взятые пробы фильтруются и наливаются в равных количествах в химические стаканы емкостью 150–200 мл. Обе пробы одновременно ставятся на плиту и кипятятся в течение времени, зависящего от жесткости воды. Время отсчитывается с момента закипания.
Общая жесткость | Время кипячения, |
воды, мг·экв/л | мин |
7-10 | 3–6 |
5-7 | 6–12 |
3-5 | 12–20 |
<3 | 20–30 |
При кипячении предметные стекла извлекаются из стаканов и просушиваются в термошкафе в течение 10 минут при температуре 100 ± 5ºС. Просушенные стекла помещаются под микроскоп и при увеличении в 300–600 раз рассматриваются кристаллы обработанной и необработанной воды.
Результаты кипячения считаются удовлетворительными, если для каждой пробы количество кристаллов одинакового размера в поле зрения микроскопа составляет не менее 80%. В противном случае кипячение следует повторить. Оценка качества магнитной обработки заключается в сравнении среднеарифметических размеров кристаллов обработанной и необработанной воды.
Оценка качества магнитной обработки воды производится по формуле
К = 100% ‒ (а·100%)/А,
где К – коэффициент качества магнитной обработки, а – среднеарифметический размер кристаллов в обработанной воде, А – среднеарифметический размер кристаллов в необработанной воде.
Качество магнитной обработки воды считается удовлетворительным, если коэффициент К больше или равен 50%, т. е. степень измельчения кристаллов составляет не менее 2. Измельчение кристаллов в 1,5–2 раза соответствует значительному снижению накипеобразования, в 3 и более раза – практически безнакипной работе.
Вид кристаллов обработанной и необработанной воды, наблюдаемых в микроскоп, представлен на прилагаемых образцах:
а б
Рис.1. Образцы кристаллов при оценке качества магнитной обработки
в поле зрения микроскопа:
а – необработанной воды, б – обработанной воды
Аналогичный метод [1] предусматривает нанесение капли исследуемой воды на предметное стекло и выпаривание под лампой. Образовавшиеся осадки просматриваются под микроскопом. В необработанной воде кристаллы имеют квадратную форму, а в магнитообработанной они выпадали в виде игольчатой и ромбической формы.
Измерение свойств воды после магнитной обработки проводится [2]: методом Квинке по перемещению мениска воды в стеклянном капилляре, внесенном в магнитное поле; методом Гуи изменением веса образца воды, помещенного в сильное магнитное поле; изменением оптических свойств и прежде всего в инфракрасном спектре поглощения и применением ядерного магнитного резонанса.
Из всех известных на сегодня способов очистки и защиты от накипи и коррозии применение электромагнитных аппаратов является наиболее перспективным.
Этот способ не требует значительных сооружений, каких-либо реагентов и специальных лабораторий, прост в эксплуатации и достаточно оперативен. Применение электромагнитных аппаратов в малой и большой теплоэнергетике играет большую роль для решения одной из актуальных проблем – экономии топлива, сохранения и продлении срока службы теплоэнергетического оборудования, сетей и для защиты окружающей среды от сброса отработанных реагентов.
Способ выявления энергоинформационного воздействия на тестируемую жидкость [3] относится к области исследования и анализа материалов путем определения их физических свойств (например, с помощью оптических средств с использованием инфракрасных лучей) и может найти применение в любой области техники, в медицине, биологии, где необходимо обнаружить энергоинформационное воздействие на воду и водные растворы. настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал, касающийся возможности осуществления энергоинформационного воздействия на различные объекты. Результаты экспериментов подтверждают, что между различными биологическими объектами происходит энергоинформационный обмен, существенную роль в котором играет вода, присутствующая в том или ином виде в живых клетках, крови, молекулах ДНК, белке и т. д. Известно, что электомагнитные колебания низкой интенсивности оказывают существенное влияние на жизнедеятельность различных организмов. Излучение, направленное на области органов человека, используется при лечении пациентов с различными формами заболеваний. При этом воздействие осуществляется, в частности, рукой оператора, излучающей энергию, в состав которой входит инфракрасное излучение в диапазоне 8–14 мкм, сверхвысокочастотное излучение в диапазоне 8–30 мкм и переменное электрическое поле частотой до 10 Гц. Известны факты восприимчивости к энергоинформационному воздействию воска, янтаря и даже металлов. Однако проблема состоит в том, что сегодня неизвестны способы достоверно оценить результат энергоинформационного воздействия на различные объекты.
Многочисленные попытки зарегистрировать физическими методами влияние информационного кодирования на объекты, в частности воду, свидетельствуют о том, что возникающие эффекты настолько малы, что требуют тщательных измерений. Известна методика, которую можно толковать как способ проявления «памяти» воды и льда при воздействии переменным магнитным полем. Способ основан на измерении тангенса диэлектрических потерь после обработки воды и льда переменными полями различной частоты и интенсивности.
Способ по данным [3] реализуется следующим образом: исследуемая жидкость, претерпевшая энергоинформационное воздействие, дополнительно подвергается воздействию инфракрасного излучения, при этом регистрируется спектр поглощения данной тестируемой жидкости. Для избранной полосы поглощения определяют значение спектральной характеристики при определенном значении температуры. Запись спектров производили на дифракционном приборе. Затем с помощью термостата последовательно повышают температуру объекта с любым установленным интервалом и при каждом новом значении температуры вновь определяют спектральную характеристику полосы поглощения.
В качестве спектрального параметра, информирующего о состоянии воды, можно определить положение максимума полосы поглощения по методу хорд, или полуширину полосы поглощения, или пиковую интенсивность по заданной частоте полосы поглощения воды.
В последнем случае частота выбирается из соображений наиболее выраженного проявления эффекта энергоинформационного воздействия и устанавливаются экспериментально. В случае использования водных растворов измерения проводят на полосе поглощения воды.
а 
б
Рис. 2. Зависимость изменения спектральных параметров полосы поглощения воды, подвергнутой энергоинформационному воздействию водным раствором глобулярного белка от температуры: а – не подвергнутого энергоинформационному воздействию;
б – подвергнутого энергоинформационному воздействию водным раствором белка [3]
Спектральные параметры регистрируют в диапазоне температур, при котором тестируемый объект находится в жидком состоянии. При этом необязательно исследовать весь температурный диапазон, т. к. эффект может проявиться в достаточно узком температурном интервале. При нарушении монотонного хода полученной температурной зависимости делают вывод о наличии энергоинформационного воздействия на тестируемую жидкость.
На рис. 2 представлены результаты изменений спектральных параметров полосы поглощения воды, подвергнутой энергоинформационному воздействию водным раствором белка (концентрацией 2% масс).
Проведенный анализ показал, что обработка магнитным полем жидкости положительно сказывается на экономии топлива, сохранения и продлении срока службы теплоэнергетического оборудования, сетей и для защиты окружающей среды от сброса отработанных реагентов. Разработка новых эффективных устройств магнитной обработки жидкости является перспективным направлением.
Список использованных источников
1. Ахмеров, Ш. Методы индикации «магнитной воды» / Ш. Ах-меров, , . – Казань: Изд-во Казанского университета, 1972. – 74 с
2. Классен, и магнит / . – М.: Наука, 1973. – 112 с.
3. Пат. 2075059 Российская Федерация, МПК G01N 21/00, G01N 21/35. Способ выявления энергоинформационного воздействия на тестируемую жидкость / , , . – Опубл. 10.03.1997.
