Магнитная обработка воды: часто задаваемые вопросы

NN

ВОПРОСЫ

ОТВЕТЫ

1.

На каком явлении базируются наблюдаемые эффекты изменения свойств жидкости?

Магнитная обработка воды от накипи базируется на явлении фазового перехода второго рода  (ФП II). В последние десятилетия  используется термин «критические явления».

2.

Что такое фазовый переход второго рода (ФП II)?

Магнитная обработка воды - ФП II – структурная перестройка в жидкости. Сопровождается изменением энтропии и, как следствие, изменением всех свойств жидкости: теплоемкости, теплоты испарения, вязкости, плотности, диэлектрической проницаемости, электропроводности,  поверхностного натяжения, теплопроводности, кинетики растворения, кристаллизации, абсорбции и так далее.

3.

Чем  можно вызвать ФП II?

Изменением значения любого внешнего воздействующего на систему фактора: температуры, давления, химического потенциала жидкости, напряженности электрического поля, магнитной индукции магнитного поля, гравитацией, энергией переноса массы и так далее. Ведь энтропия – функция термодинамического состояния системы.

4.

Что является причиной образования структуры жидкости?

Структура – результат взаимодействия частиц (молекул, растворимых и нерастворимых примесей) жидкости и их теплового (Броуновского) движения

5.

Есть ли возможность увеличивать или уменьшать энтропию, то есть её менять в нужном направлении?

Такая возможность есть. Повышая температуру  жидкости её можно перевести в пар, то есть увеличить энтропию. Снижая температуру пара, его можно конденсировать – снизить энтропию.  Аналогично, воздействуя на жидкость любым внешним фактором  можно как увеличить, так и снизить энтропию.

6.

Как меняются свойства жидкости при изменении энтропии (структуры)?

С ростом энтропии значения некоторых свойств жидкости увеличиваются, а некоторых – уменьшаются. И наоборот.

7.

Чем характеризуется  ФП II?

Он происходит в точке, в очень узком интервале значений изменяющегося фактора.  Если медленно изменять значение какого-нибудь воздействующего на систему фактора, ничего не произойдет пока его значение не достигнет некоторой «критической» величины. Именно при этом система скачком поменяет структуру, свойства.

8.

Почему магнитное поле может менять структуру жидкости?

Если жидкость  движется в магнитном поле, на неё действует сила Лоренца, которая  пытается изменить траекторию движения частиц жидкости пропорционально величине и знаку их заряда. Если сила Лоренца попадет в резонанс с собственными колебаниями частиц жидкости, то возможна структурная перестройка.

9.

Почему при структурной перестройке меняется теплоемкость и теплота парообразования жидкости?

Потому что  изобарная теплоемкость

  Ср= Т*(dSжидк/dT)  и теплота парообразования  r = Т*(Sпара- Sжидкости)  определяются энтропией жидкости (Sжидкости). Температура T  - усиливает эффект изменения энтропии жидкости.

10.

Почему  МГД резонанс (магнитная обработка) может снизить энергозатраты на получение пара?

Теплота парообразования – энергия перевода молекул жидкости в пар, состоит из двух составляющих: энергии взаимодействия молекул в жидкости  и кинетической энергии молекулы. Меняя структуру жидкости, магнитное поле может снизить энергию взаимодействия  молекул. Разгон молекул жидкости до скоростей, достаточных для  выхода в пар, обеспечит температура. 

11.

Изменится ли при «магнитной обработке»  энтальпия (теплосодержание) пара?

Нет не изменится. Теплосодержание пара  определяется только температурой. Температура при ФП II не меняется.

12.

Не нарушается ли второй закон термодинамики? Не создаем ли мы вечный двигатель, используя «омагниченную» жидкость: совершаем  работу не затрачивая эквивалентное количество энергии?

Реальная тепловая машина, преобразующая энергию сжигаемого топлива в работу,  - открытая термодинамическая система. Из внешней среды, сжигая топливо, мы черпаем энергию для перевода жидкости в пар и во внешнюю среду мы отдаем энергию, конденсируя пар в жидкость. Необходимую для совершения работы энергию мы в обязательном порядке затрачиваем, но меньше, чем при использовании в качестве рабочего тела обычной жидкости. В телеге можно применить квадратное колесо вместо круглого. Колесо так и останется колесом, но такое техническое решение повысит энергозатраты при движении. Молекулы пара  не взаимодействуют между собой, «не помнят», что  в парогенераторе они образовались из жидкости с измененной структурой. При конденсации молекулы пара  образуют воду с «обычной» структурой.  Таким образом, «омагничивая» жидкость, поступающую в парогенератор, можно увеличить КПД (коэффициент полезного действия) тепловой машины.  Такую возможность подтверждает Цикл А.И. Калины, в котором КПД паротурбинной установки увеличивается  с 40% до 50%.  При этом расход топлива на получение тонны пара снижается на 20%.  Выбросы ТЭЦ в окружающую среду при этом снижаются на 30%. Демонстрационная тепловая электростанция мощностью 1 МВт, использующая Цикл Александра Ивановича Калины, работает в США с начала 90х  годов.  

13.

Почему использование  воды с измененной структурой приводит к предотвращению  накипеобразования на теплообменных поверхностях? Почему «омагниченная» вода смывает старую накипь?  

Из воды с измененной структурой кристаллизуются соли жесткости с измененной структурой: вместо кальцита – арагонит.  Кристаллик арагонита имеет очень низкую адгезию (силу сцепления, прилипаемость) к  стали.  Поэтому он смывается даже слабым потоком жидкости. 

14.

Почему  магнитная обработка  «сырой воды», поступающей на химводоочистку, увеличивает «обменную емкость» ионобменных материалов, увеличивает скорость реакции образования  шлама  в процессе химической очистки (предварительного умягчения) сырой воды на электростанциях?

Скорость любой реакции (химической или ионного обмена) зависит от концентрации вступающих в реакцию веществ.  Ионы кальция и магния, содержащиеся в воде, ионы натрия, закрепленные на органических радикалах в ионобменном материале, окружены гидратной оболочкой – молекулами воды. Активность ионов (фактическая концентрация) всегда ниже, чем концентрация, определяемая  материальным балансом.  Меняя структуру воды, уменьшая гидратированность (обводненность) ионов, мы повышаем скорость реакции. Кроме того, снижая вязкость воды, мы включаем в процесс и те ионы натрия, которые из-за очень низкой активности  (находятся внутри пор ионобменного материала) в реакции ранее не участвовали.

15.

Почему магнитная обработка приводит к снижению затраты  при выпаривании растворов или сушке суспензий в химической, химико-фармацевтической, пищевой промышленности, при производстве стройматериалов и так далее? 

В случае использования МГД резонатора в  процессах выпаривания или сушки, его настраивают на  режим, приводящий к снижению теплоты парообразования. Смотрите ответы на вопросы NN 9-12.

16.

Почему  магнитная обработка  снижает энергозатраты при разделении жидких смесей – ректификации  (дистилляции, перегонке)?

Потому что  у каждого вещества своя частота собственных колебаний молекул. Это дает возможность подобрать резонансную частоту для любого компонента жидкой смеси, избирательно снизить его теплоту парообразования.  Поэтому удается  эффективнее  отделить этиловый спирт от воды в производстве спирта, увеличить выход легких фракций при переработке нефти и так далее.

Другие разделы категории:

- МГД резонатор - устройство для борьбы с накипью;
- Область применения;
- Принцип работы;
- Обработка молочных продуктов;
- Акты внедрений;
- Бланк технического задания