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流速とスケール除去 [水と空気を整える]

水のトリートメント、とりわけ配管のスケール除去では磁場を横切る水の流速がある程度に確保されることが、除去効率を高めると言います。水流速が2m/秒以上が必要だと言った製品もありますが、実際はどうでしょか。 「MAGNETIC WATER TREATMENT FOR SCALE PREVENTION」と題されたドキュメントから、「流速と磁場効果」「極性と磁場効果」等についての観察データを何回かに分けてご紹介します。記述はできるだけ原典の表現を尊重していますが、抜粋紹介のため、図を含めて表現や用語を変更・省略・整理していますのでご了承ください。

◇ 流速とスケール除去効果
グラフは横軸に流速、縦軸にスケール(イオン化カルシウム濃度)の程度を示しています。スケールの程度は磁気処理装置の入力イオン化カルシウム濃度([Ca2+]i)を[1]として、さまざまな流速での磁気処理後のイオン化カルシウム濃度([Ca2+]との割合([Ca2+]/[Ca2+]i)を表しています。ごくわずかな流速でも、磁気処理装置を通過することでスケール量は急激に低下し、0.1m/秒以下(0.074m/秒)で15%の減少、流速の増大と共に低減率も増加し、1.8m/秒では25%低減されています。しかし、その後は流速を増しても低減率はほとんど増加していません。
流速とスケール.jpg

◇ 流速とスケーリング時間・核生成時間
グラフと表は流速とスケーリング・核生成の時間を比較したものです。それぞれの時間の定義については下記に簡単に触れていますが、実験概要と共に詳細は原典を参照してください。
非処理水のスケールリング時間(75分)に比べ、0.1m/秒以下(0.074m/秒)の流速でも2倍のスケーリング時間(180分)を示し、0.885m/秒では3倍の225分までスケーリング時間を増加し(遅らせ)ています。同様に核生成時間では非処理水で5分が、0.074m/秒の流速では30分、0.885m/秒では50分に増加しています。
流速とスケール時間.jpg

○スケーリング時間(scaling time)
スケールによる電極の被覆率の増加を電極を流れる電流の減少から検知し、電極が完全にスケーリングされたときに観察された残留電流に近い非常に低い値に到達します。このタイミグをスケーリング時間とします。下段グラフ左図(Chronoamperometric 曲線)
○核生成時間(nucleation time)
スケールの電極表面への蒸着は、蒸着開始から若干の遅延の後に増加し始めます。このタイミングを核生成時間とします。下段グラフ右図(Chronoelectrogravimetric 曲線)
スケーリング核生成_N.jpg

◇ 磁気処理のフロー
下記に簡単に記しますが、詳細は原情報を参照してください。
  ・永久磁石 42×25 mm 6mm厚     ・磁石の配置間隔とペア数  12mm 5組
  ・パス数 6      ・磁石ギャップ間の磁束密度  -160~+160mT 下図 
    ・処理フロー 下図
流れM.jpg
◇ 原情報・出典
   MAGNETIC WATER TREATMENT FOR SCALE PREVENTION
    Water Res. 2001 Sep ;35(13):3249-59.
    C. GABRIELLI, R. JAOUHARIy, G. MAURIN and M. KEDDAM
    Physique des Liquides et Electrochimie, Universite Pierre et Marie Curie, Paris

[目]

この観察では、スケール除去にはごくわずか(0.1m/秒以下)でも流れがあれば、十分な効果が期待できるとしています。また、流速の増大で効果も増加しますが、一定速度(2m/秒)以上では、スケール除去に及ぼす増加効果は少ない事を示しているようです。


[いす]
〇 磁場エネルギーの過去ポスト一覧は[GPAカテゴリ][磁場エネルギー]を表示しご参照ください。
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    http://www.gikosha.co.jp/ecoeco/MAGNETIZER/mag_try.html


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