Главная -> Словарь

Магнитной обработки

Силы обменного взаимодействия препятствуют антипараллельному расположению магнитных моментов, поэтому между доменами появляется сравнительно узкая область, в которой вектор намагниченности постепенно меняет свое направление на противоположное. Эта область называется стенкой . Образование стенки толщиной 8 между намагниченными в противоположные стороны соседними областями требует затраты определенной энергии против сил обменного взаимодействия. В переходном слое магнитные моменты атомов распложены не вдоль направления легчайшего намагничивания и с этим также связана затрата энергии, которая называется энергией магнитной анизотропии. Такая энергия характеризуется константой магнитной анизотропии К, которая пропорциональна разности между площадями, ограниченными кривыми легкого и трудного намагничивания. Кроме перечисленных видов энергий, в кристалле существует еще один вид энергии, связанный с магнитострикцией. Явление магнитострикции заключается в том, что при намагничивании ферромагнетик изменяет свои размеры вдоль направления намагничивания . Так как основные и замыкающие области намагничены во взаимно перпендикулярных направлениях, они стремятся удлиниться также во взаимно перпендикулярных направлениях. В кристалле будет затрачиваться работа против упругих сил.

ходуемая на преодоление препятствий, связанных с магнитострикцией, преобладает над работой преодоления препятствий, связанных с кристаллической магнитной анизотропией. В случае отрицательной магнитост-рикции упругое сжатие облегчает процесс намагничивания и размагничивания, а растяжение затрудняет эти процессы. При намагничивании сжатого образца железа возникает дополнительная энергия, равная приблизительно ASU, где а - напряжение от внешних сил, а Д5 - магнитострикция насыщения. Эта энергия играет большую роль при очень сильных напряжениях или очень малой кристаллической анизотропии К, т.е. при Л$а ; К-Под влиянием кристаллической анизотропии и внешних сил устанавливается наивыгоднейшее направление самопроизвольного намагничивания в каждом домене, соответствующее минимуму энергии, и изменение этого направления связано с дополнительной энергией А'эфф = аК + @1$а, которая называется эффективной константой магнитной анизотропии. Она складывается из энергий кристаллической анизотропии и магнитоупругой, а и ft - числовые коэффициенты порядка единицы.

При достаточно большой величине одноосных растягивающих напряжений уменьшение объема поперечно намагниченных доменов может происходить и в пластически деформированных участках кристалла . Этот процесс наведения дополнительной одноосной магнитной анизотропии, нивелирующий локальное рассеяние магнитной текстуры в пластически деформированном участке ферромагнетика, подавляет мозаичную доменную структуру в правом наиболее напряженном участке, переходную к ней структуру комплексов 90° замыкающих доменов, а также упрощает вид междоменных границ . Количество основных полосовых доменов при этом увеличивается за счет роста 180° клиновидных областей . При этом уменьшение ширины доменов D, отражающее рост протяженности 180° доменных границ, связано с величиной действующих упругих напряжений следующим соотношением:

Основная цель применения преобразователей с П-образным магни-топроводом - измерение относительной величины магнитных свойств поверхности металла для двух заранее выбранных направлений, которые определяются при повороте вокруг вертикальной оси установленных на металл преобразователей. При плоском напряженном состоянии главные напряжения расположены под углом 90° друг к другу, и датчик магнитной анизотропии должен сравнивать магнитные свойства также в этих координатных направлениях Таким образом, датчиками магнитной анизотропии можно измерять разность нормальных напряжений по двум взаимно перпендикулярным направлениям и соответствующие касательные напряжения.

Существуют преобразователи, представляющие собой комбинацию из двух-трех П-образных магнитопроводов с намагничивающими и измерительными обмотками, установленными под определенными углами друг к другу. Например, датчик магнитной анизотропии, описанный в , содержит три П-образных магнитопровода с общей намагничивающей обмоткой и раздельными измерительными. Два магнитопровода расположены под прямым углом один к другому, а третий - под углом 45 или 135° к первым двум, и его измерительная обмотка включена дифференциально с измерительными обмотками первых двух магниггопроводов.

Рисунок 3.3.12 -Устройство преобразователя для измерения магнитной анизотропии со сложным магнитопроводом

Силы обменного взаимодействия препятствуют антипараллельному расположению магнитных моментов, поэтому между доменами появляется сравнительно узкая область, в которой вектор намагниченности постепенно меняет свое направление на противоположное. Эта область называется стенкой . Образование стенки толщиной 8 между намагниченными в противоположные стороны соседними областями требует затраты определенной энергии против сил обменного взаимодействия. В переходном слое магнитные моменты атомов распложены не вдоль направления легчайшего намагничивания и с этим также связана затрата энергии, которая называется энергией магнитной анизотропии. Такая энергия характеризуется константой магнитной анизотропии К, которая пропорциональна разности между площадями, ограниченными кривыми легкого и трудного намагничивания. Кроме перечисленных видов энергий, в кристалле существует еще один вид энергии, связанный с магнитострикцией. Явление магнитострикции заключается в том, что при намагничивании ферромагнетик изменяет свои размеры вдоль направления намагничивания . Так как основные и замыкающие области намагничены во взаимно перпендикулярных направлениях, они стремятся удлиниться также во взаимно перпендикулярных направлениях. В кристалле будет затрачиваться работа против упругих сил.

ходуемая на преодоление препятствий, связанных с магнитострикцией, преобладает над работой преодоления препятствий, связанных с кристаллической магнитной анизотропией. В случае отрицательной магнитост-рикции упругое сжатие облегчает процесс намагничивания и размагничивания, а растяжение затрудняет эти процессы. При намагничивании сжатого образца железа возникает дополнительная энергия, равная приблизительно ASTT, где а - напряжение от внешних сил, a As - магнитострикция насыщения. Эта энергия играет большую роль при очень сильных напряжениях или очень малой кристаллической анизотропии К, т.е. при /ijcr » К. Под влиянием кристаллической анизотропии и внешних сил устанавливается наивыгоднейшее направление самопроизвольного намагничивания в каждом домене, соответствующее минимуму энергии, и изменение этого направленна связано с дополнительной энергией ЛГэфф = аК + /?Astr, которая называется эффективной константой магнитной анизотропии. Она складывается из энергий кристаллической анизотропии и магнитоупругой, а и ft - числовые коэффициенты порядка единицы.

При достаточно большой величине одноосных растягивающих напряжений уменьшение объема поперечно намагниченных доменов может происходить и в пластически деформированных участках кристалла . Этот процесс наведения дополнительной одноосной магнитной анизотропии, нивелирующий локальное рассеяние магнитной текстуры в пластически деформированном участке ферромагнетика, подавляет мозаичную доменную структуру в правом наиболее напряженном участке, переходную к ней структуру комплексов 90° замыкающих доменов, а также упрощает вид междоменных границ . Количество основных полосовых доменов при этом увеличивается за счет роста 180° клиновидных областей . При этом уменьшение ширины доменов D, отражающее рост протяженности 180° доменных границ, связано с величиной действующих упругих напряжений следующим соотношением:

Основная цель применения преобразователей с П-образным магни-топроводом - измерение относительной величины магнитных свойств поверхности металла для двух заранее выбранных направлений, которые определяются при повороте вокруг вертикальной оси установленных на металл преобразователей. При плоском напряженном состоянии главные напряжения расположены под углом 90° друг к другу, и датчик магнитной анизотропии должен сравнивать магнитные свойства также в этих координатных направлениях. Таким образом, датчиками магнитной анизотропии можно измерять разность нормальных напряжений по двум взаимно перпендикулярным направлениям и соответствующие касательные напряжения.

Существуют преобразователи, представляющие собой комбинацию из двух-трех П-образных магнитопроводов с намагничивающими и измерительными обмотками, установленными под определенными углами друг к другу. Например, датчик магнитной анизотропии, описанный в , содержит три П-образных магнитопровода с общей намагничивающей обмоткой и раздельными измерительными. Два магнитопровода расположены под прямым углом один к другому, а третий - под углом 45 или 135° к первым двум, и его измерительная обмотка включена дифференциально с измерительными обмотками первых двух магнитопроводов.

Рисунок 3.3.12 -Устройство преобразователя для измерения магнитной анизотропии со сложным магнитопроводом

Предложены методы магнитной обработки катализатора. Для этой цели на нефтеперерабатывающем заводе в Мандане фирма Американ Ойл применяет специальный магнитный се~ паратор . Обрабатываемый катализатор поступает через загрузочную воронку в алюминиевый кожух, внутри которого медленно вращается магнитный барабан, извлекающий металлические частицы. Производительность аппарата 14—15 т/сут.

Сайдахмедсж Ш.М, Хамидов, Нармегова Г.Р., Салимов З.С. Улучшение низкотемпературных свойств высокопарафинистьк нефтей Узбекистана. 27 йлошин В.Н., Хайдаров Ф.Р., Лаптев АБ., Шайдашв В.В. Использование магнитной обработки в процессах обезвсживвдия нефти, 28

Разработка аппаратов магнитной обработки для снижения коррозионной

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ В ПРОЦЕССАХ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

Использование магнитной обработки для процессов нефтепереработки позволяет значительно уменьшить затраты на очистку влагосодержащих нефтепродуктов и нефти: на обезвоживание, обессоливание, на уменьшение парафине- и солеотложений в аппаратах и в трубопроводах.

Нами рассмотрена возможность использования аппаратов магнитной обработки для снижения затрат на подготовку' нефти Ватьеганского месторождения ТПП «Когалымнефтегаз».

Определение оптимальных параметров магнитной обработки выполняется с использованием специально созданного лабораторного прибора . УМПЛ-2 позволяет моделировать в перекачиваемой жидкости магнитные поля с изменяемыми параметрами: направлением магнитного поля, напряженностью, частотой, типом сигнала - знакопеременный, пульсирующий, синусоидальный прямоугольный и др.

уменьшилось со 120 мин до 15 мин. Проведение дальнейших лабораторных исследований показало, что при одновременном воздействии магнитной обработки и деэмульгатораСоюз-А возможно снижение эффективного удельного расхода деэмульгатора на 30 %.

Аппарат магнитной обработки полностью вписывается в существующую схему подготовки нефти, не требует больших затрат на изготовление и монтаж, потребляет мощность до 3 кВт при перекачивании объема жидкости 500 м3/час. Срок окупаемости аппарата составит не более 1 мес.

РАЗРАБОТКА АППАРАТОВ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КОРРОЗИОННОЙ АГРЕССИВНОСТИ ВОДНЫХ СРЕД

Создание аппаратов магнитной обработки предполагает разработку устройства, создающего в потоке оборотной воды НПЗ магнитное поле с определенными заданными характеристиками. Снижение коррозионной активности водных сред, содержащих растворенные соли и газы, с использованием МП связано с определенными трудностями - для каждой конкретной коррозионной среды, находящейся в конкретных условиях, оптимальными являются свои определенные параметры МП .