УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 1996 года по МПК C02F1/48 B01F13/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике и в системах, предусматривающих регулирование их активности путем смешивания частей омагниченной и неомагниченной жидкостей, в основном для предотвращения накипеобразования в тепловых системах.

Известны устройства для магнитной обработки жидкостей, общим для которых являются диамагнитная труба со смонтированными на ней катушками электромагнитов, входные и выходные патрубки, различной конфигурации магнитопроводы с проточными каналами для омагничивания жидкостей[ 1]
Общим недостатком для указанных и других известных устройств для магнитной обработки жидкостей является то, что в них предусмотрено пропускание всего объема жидкости сквозь наиболее плотные участки магнитного поля, даже по нескольку раз, что вынуждает создавать громоздкие установки с высокий материалоемкостью и мощностью.

Наиболее близким по конструктивной сущности и принципу работы к предлагаемому является аппарат для магнитной обработки жидкости, жидкостепровод, расположенную на нем магнитную систему с намагничивающей катушкой внутри магнитопровода [2]
Аппарат представляют собой сравнительно сложную конструкцию,требующую повышенного расхода электротехнических материалов, особенно остро дефицитного обмоточного медного провода.

Цель изобретения упрощение конструкции устройства и снижение затрат электротехнических материалов, придание устройству большей универсальности при использовании.

Поставленная цель достигается тем, что магнитному воздействию подвергают только часть жидкости единожды, когда эта часть проходит через более плотное магнитное поле у стенок жидкостепровода, а остальная жидкость проходит по центру жидкостепровода, где поле намного слабое или отсутствует вообще.

Устройство изображено на чертеже в продольном разрезе и содержит жидкостепровод 1, часть которого является магнитопроводом 2, выполненным в виде стальной трубы, имеющей на стыке кольцевые полюсные наконечники 3, скошенные к стыку. Полюсные наконечники 3 разделены парамагнитной прокладкой 4, переходящей в соединяющую отрезки жидкостепровода 1 диамагнитную муфту 5. Намагничивающая катушка 6 расположена на муфте 5 внутри магнитопровода, состоящего из двух дисков 7, насаженных на жидкостепровод 1, и кожуха 8, закрепленного в дисках 7 сверху. Такая конструкция создает внутри жидкостепровода 1 магнитную пробку, имеющую поперечные и продольные силовые линии в форме полого цилиндра, в полости жидкостепровода 1.

Устройство функционирует следующим образом. Параметры омагничивания жидкости зависят от природы тока:
а) при питании намагничивающей катушки 6 постоянным током между полюсными наконечниками 3 создается магнитная пробка в виде полого неоднородного цилиндра. Слои воды потока, прилегающие к стенкам жидкостепровода 1, пересекают поперечные силовые линии и омагничиваются, а слои воды по центру скользят вдоль продольных силовых линий и не подвергаются омагничиванию. Таким образом, меняя напряженность магнитного поля в рабочем зазоре между полюсами электромагнита, можно получать магнитную пробку с заданным диаметров полой части, чем самым регулировать соотношение частей обработанной и необработанной магнитным полем жидкости;
б) при питании магнитной катушки 6 переменным или пульсирующим токами в зазоре между полюсами электромагнита создается магнитная пробка такой же конфигурации, как и при постоянном токе, но поле меняет направление с частотой тока или пульсирует с частотой пульсации тока, не изменяя направления силовых линий. В этих случаях магнитное поле пересекает объем жидкости, движущейся как поперек, так и вдоль силовых линий магнитной пробки, и вся жидкость омагничивается. А между импульсами пульсирующего и в период пауз переменного токов жидкость не омагничивается. Таким образом, меняя как напряженность и частоту, так и скважность пульсаций токов, можно регулировать соотношение омагниченной и неомагниченной частей протекающей жидкости.

Bо всех случаях выполняется установленная закономерность более эффективной, например, антинакипьной сущности воды, когда обработке магнитным полем подвергается только часть предназначенной для котельной установки воды.

Например, при применении тока 50 Гц период изменения поля составляет 0,02 с. Чтобы обработать 25% объема котловой воды время действия поля должно составлять 0,005 с. а время паузы 0,015 с. При таком режиме наблюдается максимальный противонакипьный эффект: в момент действия поля за 0,005 с образуются зародыши (точки кристаллизации) солей в жидкости, а вo время смешивания обработанной и необработанной частей продолжается рост кристаллов, которые при нагреве выпадают в осадок в виде рыхлого шлама и не образуют накипи на стенках.

Конструкция устройства максимально упрощена за счет отказа от традиционной диамагнитной трубы или гильзы, увеличивающие размеры магнитного зазора, а следовательно, расход обмоточной меди и размеры магнитопровода. В изобретении существенным является наличие лишь одного кольцевого зазора, создающего магнитную пробку, конструкция магнитопровода не препятствует проходу жидкости.

Использование изобретения: в теплоэнергетике, в основном для предотвращения накипи путем смешивания частей омагниченной и неомагниченной жидкости. Сущность изобретения: устройство содержит жидкостепровод, расположенную на нем магнитную систему с намагничивающей катушкой внутри магнитопровода. Жидкостепровод снабжен двумя кольцевыми полюсными наконечниками, размещенной между ними парамагнитной прокладкой и соединительной диамагнитной муфтой, установленной на концевых отрезках жидкостепровода. Внутри жидкостепровода создается магнитная пробка в форме полого неоднородного цилиндра, поперечные силовые линии которого участвуют в омагничивании жидкости, другая часть которой проходит по центру жидкостепровода, не подвергаясь омагничиванию. 1 ил.

Устройство для электромагнитной обработки жидкостей, содержащее жидкостепровод, расположенную на нем магнитную систему с намагничивающей катушкой внутри магнитопровода, отличающееся тем, что жидкостепровод снабжен двумя кольцевыми полюсными наконечниками, размещенной между ними парамагнитной прокладкой и соединительной диамагнитной муфтой, установленной на концевых отрезках жидкостепровода.