ВЕТРОМАГНИТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БУФЕРНОЙ ЗАЩИТЫ РЕК ОТ ЗАГРЯЗНЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1998 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к устройствам для обработки жидкостей магнитным способом. Может быть использовано в качестве последнего звена в цепи очистных сооружений бытовых и промышленных сточных вод.

Известно устройство для очистки воды магнитным способом: например, а.с. СССР N 802197, МКИ C 02 F 1/48, 1978, в котором поток жидкости в магнитном поле приводится во вращение.

Недостаток данного устройства - возможность применения в напорном трубопроводе. Известно устройство для магнитной обработки воды: например, а.с. СССР N 958324, МКИ C 02 F 1/48, 1980. Это устройство требует дополнительного применения источника постоянного тока, является металлоемким.

Известен аппарат для магнитной обработки жидкости: а.с. N СССР 606819, МКИ C 02 B 9/00, 1978, содержащий соленоид, расположенный на цилиндре, в котором на подвижной оси установлены магнитные шайбы. Ось с магнитными шайбами приводится во вращение электродвигателем. Жидкость, меняя направление, проходит через магнитные шайбы, одновременно находясь в магнитном поле соленоида.

Общий недостаток этих устройств - применимость в трубопроводных системах с движущимся потоком жидкости. Обработка жидкости в малых щелевых или кольцевых каналах устройств, что ведет их к забиванию шламом. Эти устройства имеют малый коэффициент использования объемного КПД, что снижает производительность, сужает зону функционирования, повышает металлоемкость устройств.

Известно устройство для магнитной обработки жидкости (а. с. СССР N 1537647, МКИ C 02 F 1/48, 1990), в котором обработка жидкости выполняется за счет вращения магнитов, установленных с зазором между полюсами. При вращении магнитов, трубопровод с жидкостью попадает в магнитное поле периодически лишь проходя между полюсами.

Недостатки данного аппарата - нахождение в магнитном поле разграничительного слоя /стенка трубы/ между жидкостью и магнитным полем. Циклическая работа магнитного поля. Ограниченная возможность подачи жидкости для обработки в магнитном поле, создаваемая трубопроводной системой. Дополнительные энергозатраты на привод.

Заявляемое изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков известного. В результате может быть получен следующий результат: возможность применения устройства в открытых водоемах, увеличение эффективности очистки, повышение КПД, создание в водоеме потока жидкости, способного оказывать защитное от загрязнений последействие.

Указанная цель достигается за счет того, что вращающиеся магниты установлены непосредственно в среду жидкости свободного объема.

Особенность изобретения в том, что обработка воды происходит непосредственно в русле потока реки. Магнитное поле вращающихся магнитов, контактирует с жидкостью в полном объеме на всей территории движения. Силовым источником в установке служит ветроколесо. Для дополнительной, более эффективной очистки в зоне последействия используются три вида электродов: алюминиевый, железный, серебряный.

Ветромагнитная установка функционирует как в динамическом, так и в статистическом режиме работы. В статистическом режиме, т.е. неподвижном, уменьшается объем и эффективность обработки жидкости в русле потока.

Известно, что растворенные в воде соли, под воздействием магнитного поля меняют свою структуру и способны выпадать в осадок. Это приводит к снижению жесткости воды [2].

Появление в воде трехвалентных катионов алюминия и железа стимулирует слипание частиц примесей сточных вод, вследствие снижения их статических зарядов [1].

При вращении магнитов, набегающее магнитное поле, вызывает в электродах токи проводимости, что приводит к появлению катионов алюминия и железа и выходу их в воду [3].

Это в свою очередь, понижает заряд частиц примесей в потоке воды, создает условия к их слипанию (коагуляции) и выпадению в осадок. Серебряный электрод оказывает бактерицидное действие за счет выделения ионов серебра.

Воздействие магнитного поля на соли, растворенные в воде, выделение катионов алюминия и железа, и ионов серебра, создает в русле реки буферный поток с последействующим эффектом защиты от провинциальных сточных вод, прижимаемых рекой ниже по течению.

Остальные признаки предлагаемого устройства частные.

На чертеже изображена предлагаемая ветромагнитная установка.

Ветромагнитная установка устанавливается в створе сточных вод 8 и состоит из ветроколеса 1, установленного на составной стойке 2, магнитов 5, электрода из алюминия 7, электрода из железа 6, которые закреплены неподвижно ниже зоны вращения магнитов. Электрод из серебра 4 установлен по диагонали обрабатываемого сечения потока, на тягах крепления магнитов.

Ветромагнитная установка работает следующим образом. Ветер приводит в движение ветроколесо 1, вращение передается на стойку 2 и шарнир 3. Магниты 5 закреплены к шарниру 3 и вращаются одновременно со стойкой 2 и ветроколесом 1.

Магнитное поле циклически набегает на электроды из алюминия и железа. Это вызывает в них появление токов проводимости и образованию катионов, переходящих в воду. Электрод из серебра 4 самопроизвольно отдает ионы серебра в воду, вращаясь вместе с магнитами.

При отсутствии ветра улучшение воды происходит благодаря непосредственному контакту воды и элементов установки при минимальной производительности, зависящей от скорости естественного течения воды.

Литература
1. А. И.Шпаков, В.В.Юнаги Водоснабжение, канализация и вентиляция на животноводческих фермах. М.: Агропромиздат, 1987, с. 57.

2. Инструкция по монтажу и эксплуатации противонакипного устройства типа ПМУ (а.с. N 156164 - Главсантехпром, с. 2).

3. Б. М.Яворский, А.А.Детлаф. Справочник по физике. М.: Наука, 1985, с. 183.

Изобретение предназначено для защиты рек от загрязненных сточных вод магнитными полями. Устройство содержит ветроколесо, установленное на вертикальной стойке, прикрепленные к ней на тягах вращающиеся магниты и электроды - и неподвижные электроды. Магнитное поле постоянных магнитов вращается в русле потока реки. При прохождении магнитного поля над электродами из алюминия и железа происходит выделение в воду катионов этих металлов. Это вызывает активное слипание частиц примесей сточных вод с последующим выпадением их в осадок. Подвижный электрод из серебра оказывает бактерицидное воздействие на воду. Обработка воды выполняется в свободном объеме реки непосредственно в русле потока. В качестве силового источника используется энергия ветра. Устройство применимо в открытых водоемах, повышает эффективность очистки, создает в водоеме поток жидкости способный оказывать защитное от загрязнений действие. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Ветромагнитная установка для буферной защиты рек от загрязненных сточных вод, содержащая ветроколесо, установленное на вертикальной стойке, прикрепленные к ней на тягах магниты и электрод для бактерицидного воздействия, выполненные с возможностью вращения, а также неподвижные электроды, при этом магниты и электроды расположены непосредственно в русле потока реки. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что неподвижные электроды выполнены из алюминия и железа и установлены в зоне действия магнитного поля, создаваемого магнитами. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что электрод для бактерицидного воздействия выполнен из серебра и установлен под углом к горизонтальной плоскости.