УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ Российский патент 1996 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к технике магнитно-электрической обработки воды и может быть использовано в системах водоочистных сооружений коммунального и промышленного водоснабжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для электромагнитной коагуляции жидкости, содержащее корпус, магнитопровод, электроды, впускной и выпускной патрубки. При этом корпус замкнутого магнитопровода разделен на две секции изолирующими токонепроводящими прокладками из ферромагнитного материала, к каждой секции закреплены по окружности электроды одной полярности с возможностью подключения секции к разным полюсам источника постоянного тока, а в нижней части устройства расположена распределительная система равномерной подачи жидкости [1]
Однако такое устройство не обеспечивает требуемого качества очистки воды и снижения расхода реагента.

Цель изобретения повышение качества воды и снижение расхода реагентов, используемых в процессе водоподготовки.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве между секционированным сердечником из графитовых колец и металлического корпуса и металлическим электродом, на которых предусмотрены клеммы для присоединения источника постоянного тока, расположена токопроводящая диафрагма, разделяющая камеры получения щелочной и кислой воды, верх которой закреплен на верхнем фланце, а низ на распределительном кольце равномерной подачи воды, при этом в нижней части корпуса размещена электромагнитная система с убывающим магнитным потоком, между полюсами которой установлен регулятор скорости воды, соединенный с корпусом, внутрь которого введен металлический корпус секционированного сердечника.

Существенные отличия в предлагаемом устройстве заключаются в том, что технологический процесс магнитно-электрической обработки воды, используемой для приготовления растворов реагентов, осуществляется в двух связанных между собой емкостях. В нижней емкости расположен конусообразный сердечник (магнитопровод), снаружи емкости установлена замкнутая электромагнитная система. Через зазор между конусообразным сердечником и электромагнитной системой пропускается вода, на которую воздействует магнитное поле в двух рабочих зонах с различной напряженностью магнитного поля и скоростью ее движения. В верхней емкости расположены электроды, а между ними диафрагма из токопроводящего материала (например, брезента).

Такое техническое решение позволяет эксплуатировать предлагаемое устройство для магнитно-электрической обработки воды и соответствует критерию изобретения "новизна".

Заявителю не известны аналогичные устройства, решающие таким образом поставленную задачу, в то время как в заявленном техническом решении приготовление растворов реагентов для очистки природных и сточных вод протекает достаточно полно и позволяет снизить расход реагентов и получить воду требуемого качества без дополнительных затрат ручного труда. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из корпуса 1, изготовленного из органического стекла, внутри которого расположен секционированный сердечник из графитовых колец 2, установленных на шпильке 3 и закрепленных на фланце 4 между графитовым электродом 2 и металлическим электродом 5, расположенным по периметру внутреннего корпуса 1, расположена токопроводящая диафрагма 6, закрепленная на фланце 4 и нижнем распределительном кольце 7 равномерной подачи воды, к шпильке 3 привинчивается металлический конус-сердечник магнитопровод 8, который расположен по центру корпуса регулятора 9 скорости, изготовленного из нержавеющей стали. Снаружи регулятора скорости расположена электромагнитная система, включающая намагничивающую катушку 10, магнитопровод 11 и конусообразный сердечник 8. Между конусным сердечником 8 и корпусом регулятора скорости образуется зазор 12 для тока обрабатываемой воды, подаваемой по патрубку 13, в зонах магнитных потоков соответствующей напряженности магнитного поля. Все устройство устанавливается на подставку 14.

Устройство работает следующим образом. Исходная вода поступает через входной патрубок 13 в нижний конус и проходит через зоны магнитного потока, создаваемого замкнутой электромагнитной системой 10, 11, 8, где подвергается обработке магнитным полем соответствующей напряженности, затем вода поступает в верхнюю часть корпуса, где при наличии тока, протекающего между электродами 2 и 5 в объемах, разделенных диафрагмой 6, образуется кислая и щелочная вода, поступающая через выходные патрубки 15 в смесительные емкости приготовления растворов реагентов (коагулянта).

П р и м е р. Изготовлено устройство для магнитно-электрической обработки воды производительностью 6 м³/ч. На корпусе, выполненном из органического стекла СТ-1 ГОСТ 15809-70е с наружным диаметром 648 мм и длиной 1287 мм, устанавливается верхний фланец из органического стекла, толщина стенки 24 мм. По центру просверлено отверстие под графитовый электрод ГОСТ 18191-78 диаметром 72 мм, диаметр графитового стержня 200 мм, длиной 725 мм с резьбой М 72х2. В верхней части фланца сверлятся 26 отверстий диаметром 10 мм для присоединения к корпусу устройства. Для присоединения к фланцу электрода из ст. ВТ6С ГОСТ 19807-74 диаметром 530 мм, длиной 862 мм просверлено 8 отверстий диаметром 10 мм. К электроду приварены стяжные болты М 10. Внутри фланца присоединен фланец меньшего диаметра, выполненный из органического стекла диаметром 400 мм. По окружности просверлено 8 отверстий для крепления разделительной перегородки из брезента ГОСТ 2306-69. В нижней части брезента установлено кольцо диаметром 400 мм, к которому присоединены 8 вилок-болтов. Они скрепляют распределительное кольцо из оргстекла подачи воды, кольцо служит и для натягивания брезента.

Все детали на фланце вводятся в корпус и затягиваются гайками М 10. Для подачи электрического тока одна клемма крепится к металлическому электроду, вторая к графитовому электроду. В крышке фланца имеются два выпуска, один выпуск для отвода щелочной воды, второй с второго разделительного объема кислой воды.

К нижней части корпуса, разделяющего воду на кислую и щелочную, присоединен фланец, к которому крепится электромагнитная система. Корпус магнитопровода изготовлен из Ст-3 ГОСТ 380-71 диаметром 300 мм и длиной 200 мм, внутри расположена электромагнитная катушка, намотанная проводом диаметром 1,25 мм, количество витков 1080. Внутри корпуса электромагнитного аппарата установлен конусный сердечник, прикрепленный к графитовому электроду, наибольший диаметр 200 мм. Конструкция конусного сердечника создает сначала сильное магнитное поле с переходом на убывающее магнитное поле, которое дает начальное движение электронов к своим положительным или отрицательным источникам энергии.

В нижней части электромагнитной системы имеется входной патрубок 1''. Вся конструкция устанавливается на раме.

Основные данные намагничивающей катушки: провод марки ПЭВ-1 ГОСТ 7262-78, диаметром 1,25 мм, количество витков 1080, сопротивление 9,05 Ом, масса провода 24 кг, потребляемая мощность 0,4 кВт, номинальный ток 6 А, расчетное напряжение 65 В. Для электродов напряжение 220 В, выпрямленный ток 15 А, мощность для электродов 3,5 кВт. Для устройства необходимо два выпрямительных устройства: для магнитного аппарата ВСА 5К, для электродов ЗУК 75/120 М У5.

Предлагаемое устройство для магнитно-электрической обработки воды позволяет повысить качество очистки воды в среднем на 35% снизить расход реагентов в среднем на 50% с получением осветленной воды требуемого качества.

Использование: для приготовления растворов реагентов, применяемых для очистки природных и сточных вод в системах коммунального и промышленного водоснабжения и водоотведения. Сущность изобретения: между секционированным сердечником из графитовых колец и металлического корпуса и металлическим электродом, на которых предусмотрены клеммы для присоединения источника постоянного тока, расположена токопроводящая диафрагма, разделяющая камеры получения щелочной и кислой воды, верх которой закреплен на верхнем фланце, а низ - на распределительном кольце равномерной подачи воды, при этом в нижней части корпуса размещена электромагнитная система с убывающим магнитным потоком, между полюсами которой установлен соединенный с корпусом регулятор скорости воды, внутри которой введен металлический конус секционированного сердечника. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ, включающее корпус, электроды, электромагнитную систему, впускной и выпускной патрубки, распределитель равномерной подачи воды, клеммы для присоединения источника постоянного тока, отличающееся тем, что оно снабжено секционированным сердечником из графитовых колец с металлическим конусом и токопроводящей диафрагмой, установленной между секционированным сердечником и электродом с образованием камер получения щелочной и кислой воды, а также регулятором скорости, причем диафрагма закреплена своими концами соответственно на верхнем фланце корпуса и на распределителе равномерной подачи воды, при этом магнитная система выполнена с убывающим магнитным потоком и установлена в нижней части корпуса снаружи регулятора скорости, а металлический конус размещен внутри регулятора скорости.