УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 1995 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к магнитной обработке жидкости и может быть использовано преимущественно для периодической обработки относительно небольших объемов как в производственных, так и в бытовых условиях.

Известно устройство для магнитной обработки, встраиваемое в трубопроводы водных систем [1] Устройство представляет собой стакан, в центральной части которого помещен цилиндрический магнит с полюсным наконечником. Жидкость подвергается магнитной обработке, протекая в зазоре между магнитом и стенкой стакана.

Однако, эффективность обработки в таком устройстве недостаточно высока, поскольку жидкость движется в магнитном поле либо параллельно его силовым линиям, либо пересекая их под небольшим углом. Для повышения эффективности обработки устройства располагают последовательно секциями по пять штук.

Известно устройство для магнитной обработки воды [2] состоящее из стакана с подвижной центральной стойкой. В нижней части стойки расположены два диска с зазором между ними. На верхней и нижней поверхностях каждого диска прикреплено по шесть магнитов. В дисках вокруг каждого магнита выполнена перфорация. Магнитная обработка осуществляется во время возвратно-поступательного движения центральной стойки с дисками.

Эффективность обработки воды в этом устройстве также недостаточно высока. Вода подвергается магнитной обработке только при движении в осевом направлении вдоль магнита и только на участке, протяженность которого практически равна высоте магнита. Для повышения эффективности обработки в устройстве реализованы четыре последовательных однотипных секции, каждая из которых представлена шестеркой магнитов, расположенных на одной стороне диска.

В предлагаемом устройстве при более простом конструктивном исполнении может быть достигнута более высокая эффективность магнитной обработки жидкости. Для этого изменяется форма дисков и расположение магнитов так, чтобы обработка жидкости происходила при ее движении в радиальном направлении перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Радиальное движение жидкости создается в зазоре между дисками при их возвратно-поступательном движении, если один из дисков перекрывает все сечение стакана, но имеет перфорацию для прохода жидкости в центральной части. При этом второй диск перфорирован по периферии или имеет диаметр меньше, чем у первого диска, что позволяет жидкости проходить между краем диска и стенкой стакана.

Ориентация силовых линий магнитного поля перпендикулярно направлению движения жидкости достигается, если магнит расположен соосно стакану в зазоре между дисками, а диски выполнены из ферромагнитного материала и служат полюсными наконечниками магнита, либо если каждый из дисков сам является магнитом.

Возможны два варианта крепления дисков для облегчения их возвратно-поступательного движения в стакане. В первом случае, как и в устройстве, принятом за прототип предлагаемого изобретения, диски крепятся к центральной стойке. Во втором случае диски крепятся наружной кромкой ко внутреннему стакану, вставленному в основной стакан с возможностью перемещения.

На фиг. 1 показано устройство с креплением дисков к центральной стойке; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 устройство, в котором диски являются магнитами; на фиг. 4 то же, вид сверху; на фиг. 5 устройство с креплением дисков к внутреннему стакану; на фиг. 6 разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 устройство с дополнительным диском.

Устройство для магнитной обработки жидкости включает стакан 1, в котором находится центральная стойка 2, подвижная относительно стакана 1. В нижней части стойки прикреплены два диска 3 и 4 из ферромагнитного материала. Между дисками имеется зазор 5, в котором соосно стойке 2 помещен магнит 6. Верхний диск 3 и нижний диск 4 служат полюсными наконечниками магнита 6. В верхнем диске 3 вокруг магнита 6 сделана перфорация 7 для прохода жидкости. На стойке 2 над перфорацией 7 верхнего диска 3 имеется отражатель 8. Возможно крепление отражателя 8 и непосредственно к верхнему диску 3. Чтобы предотвратить движение жидкости между стенкой стакана 1 и наружным краем верхнего диска 3, последний может быть снабжен манжетой 9 или иметь диаметр больший, чем у нижнего диска и практически совпадающий со внутренним диаметром стакана 1. Диск также может быть снабжен одним или несколькими обратными клапанами 10. Форма дисков 3 и 4 может быть плоской или тарельчатой. Зазор между дисками, по крайней мере в их периферийной части, составляет величину порядка 10^-3 м. Устройство может быть выполнено и без магнита 6, если сами диски будут являться магнитами (фиг. 3).

Во втором варианте конструктивного исполнения устройства для магнитной обработки жидкости в стакане 1 размещен внутренний стакан 11 (фиг. 5). В нижней части внутреннего стакана 11 крепятся верхний и нижний диски 3 и 4, а также магнит 6. Внутренний стакан 11 вставлен достаточно плотно, но с возможностью перемещения относительно стакана 1. В верхней части внутренний стакан 11 выступает над стенкой стакана 1 и может быть закрыт крышкой 12. Днища внутренний стакан 11 не имеет.

Магниты в описываемых устройствах могут быть постоянными или электромагнитами.

Для дальнейшего повышения эффективности обработки в обоих вариантах исполнения магниты и/или диски могут располагаться несколькими последовательными секциями. На фиг. 7 изображено двухсекционное устройство, в котором вторая секция образована нижним диском 4 первой секции, вторым магнитом 6 и дополнительным диском 13. Для наглядности изменены пропорции в соотношении диаметров верхнего и нижнего дисков 3 и 4, зазора 5 между дисками и перфорации 7.

Устройство работает следующим образом.

При движении центральной стойки 2 вверх жидкость, находящаяся над верхним диском 3, под действием силы тяжести и разрежения будет проходить через перфорацию 7 в зазоре 5 между дисками 3 и 4. В зазоре 5 от центра к периферии жидкость будет двигаться в магнитном поле, перпендикулярно его силовым линиям. Затем, проходя между стенкой стакана 1 и нижним диском 4, жидкость будет попадать в пространство под нижним диском 4. При движении стойки 2 из верхнего положения вниз направление движения жидкости меняется на противоположное описанному, но скорость движения и соответственно эффективность магнитной обработки могут быть значительно выше, что определяется усилием, прикладываемым к стойке 2. Разбрызгивание жидкости, проходящей вверх через перфорацию 7 верхнего диска 3, предотвращается отражателем 8. При оснащении верхнего диска 3 обратным клапаном 10, последний при движении стойки 2 вверх будет достаточно быстро пропускать жидкость вниз без радиального движения в зазоре 5, т.е. без магнитной обработки. В этом случае обработка будет происходить при движении стойки 2 вниз, когда обратный клапан будет закрыт.

Достигаемый технический результат будет таким же, если в описанном варианте конструктивного исполнения поменять местами верхний 3 и нижний 4 диски. При этом не нужен будет отражатель 8.

Не изменится работа устройства и в том случае, если вместо одного магнита с дисковыми полюсными наконечниками использовать два дисковых магнита (фиг. 3).

Работа устройства, изображенного на фиг. 5, аналогична описанной для первого варианта, за исключением того, что возвратно-поступательное движение магнитам и/или дискам сообщается не через центральную стойку, а через внутренний стакан 11. В обоих случаях движение сможет производиться как вручную, так и с помощью любого удобного привода.

При работе двух и более секционного устройства (фиг. 7) жидкость будет подвергаться магнитной обработке, двигаясь в смежных секциях между дисками попеременно то к центру, то к периферии дисков.

Использование: устройство для магнитной обработки жидкости предназначено преимущественно для периодической обработки не больших объемов воды в бытовых или производственных условиях. Сущность изобретения: обработка производится в стакане при возвратно-поступательном движении нескольких намагниченных дисков, перекрывающих практически все сечение стакана. Диски крепятся либо к центральной стойке, либо к стенке внутреннего стакана, вставляемого в основной стакан с возможностью перемещения. При движении дисков в осевом направлении жидкость в пространстве между дисками движется также и в радиальном направлении перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Такой режим течения и магнитной обработки жидкости обеспечивается за счет выполнения перфорации попеременно в одном из дисков в центральной части, а в следующем - по периферии и т.д. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ, включающее стакан, центральную стойку, подвижную относительно стакана, в нижней части которой прикреплены два диска с зазором между ними и магнит, причем по крайней мере один из дисков перфорирован, отличающееся тем, что магнит расположен между дисками соосно с центральной стойкой и диски выполнены из ферромагнитного материала или сами диски являются магнитами, один из дисков перфорирован в центральной части, а другой перфорирован по периферии или имеет диаметр выше, чем у первого диска. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что над перфорацией верхнего диска выполнен отражатель. 3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что к одному из дисков прикреплена манжета. 4. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что диаметр одного из дисков больше диаметра другого диска. 5. Устройство по любому из пп.1 4, отличающееся тем, что один из дисков снабжен обратными клапанами, расположенными напротив перфорации второго диска или напротив зазора между вторым диском и стенкой стакана. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что по крайней мере один из дисков имеет тарельчатую форму. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным магнитом и/или диском, причем перфорация на дополнительном диске выполнена так же, как на несмежном с ним диске. 8. Устройство для магнитной обработки жидкости, включающее стакан, перфорированные диски и магнит, установленные с возможностью перемещения относительно стакана, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено внутренним стаканом, между дисками соосно со стаканом размещен магнит, один из дисков перфорирован вокруг магнита, а другой перфорирован по периферии или имеет диаметр меньше, чем у первого диска, причем диски прикреплены к нижней части внутреннего стакана. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что над перфорацией верхнего диска выполнен отражатель. 10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что диаметр одного из дисков больше диаметра другого диска. 11. Устройство по любому из пп.8 10, отличающееся тем, что один из дисков снабжен обратными клапанами, расположенными напротив перфорации второго диска или напротив зазора между вторым диском и стенкой внутреннего стакана. 12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что по крайней мере один из дисков имеет тарельчатую форму. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным магнитом и диском, причем перфорация на дополнительном диске выполнена так же, как на несмежном с ним диске.