СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к способам и устройствам для электромагнитной обработки жидкости и может быть использовано в различных отраслях промышленности при электромагнитной обработке (активации) водных систем, например в теплоэнергетике, химической, горной, металлургической, строительных материалов.

Известно устройство, реализующее способ электромагнитной обработки жидкости [1] , содержащее корпус, в котором установлен статор из набора листов электротехнической стали, в пазах которого уложена обмотка, аналогичный известному статору трехфазного асинхронного электродвигателя, герметичную емкость для жидкости, связанную с подводящим и отводящим штуцерами, и ротор, также выполненный из набора листов электротехнической стали с пазами и зубцами на боковой поверхности, который концентрично с зазором для прохода обрабатываемой жидкости установлен в емкости и расточке пакета стали статора, при этом наружная поверхность ротора, включая его пазы, контактирующая с обрабатываемой жидкостью, покрыта слоем изоляции, а по концам пакета стали ротора установлены электропроводные неизолированные от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью пластины, выполняющие функцию короткозамкнутых колец для жидких проводников "обмотки" ротора. Емкость же для жидкости выполнена (образована) соединением в монолитную, герметичную конструкцию корпуса и статора с обмоткой, путем соединения (склеивания) их частей и пропитки обмотки диэлектрическим эпоксидным или аналогичным ему, например из полиуретана, компаундом, при этом слоем компаунда покрыта сталь расточки пакета статора и его пазы, а толщина этого слоя выполнена меньше, чем в зоне лобовых частей обмотки и границ корпуса устройства, чем, как нетрудно видеть, обеспечиваются герметизация и электроизоляция статора с обмоткой от обрабатываемой жидкости.

Электромагнитная обработка жидкости в данном устройстве производится воздействием на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства вращающимся магнитным полем статора и переменным током от наведенной в жидкости вращающимся магнитным полем электродвижущей силы (ЭДС).

Хотя следует отметить, что в данном устройстве возможно получение пульсирующего и постоянного магнитного поля, что достигается последовательным соединением обмоток трехфазного статора по известной схеме и подключением их соответственно к источнику однофазного или постоянного тока, а следовательно, и воздействием на обрабатываемую жидкость как пульсирующего, так и постоянного магнитного поля и тока от наведенной в жидкости указанными магнитными полями ЭДС, в случае пульсирующего поля - переменного, а в случае постоянного магнитного поля - постоянного тока, так как в этом случае имеет место униполярная индукция.

К недостаткам указанного способа и устройства можно отнести то обстоятельство, что ЭДС, наводимая вращающимся магнитным полем в жидкости, в межполюсном пространстве магнитной системы устройства, включая и жидкие проводники в пазах ротора, как в короткозамкнутой обмотке типа "беличья клетка", невелика и обычно составляет несколько вольт (в зависимости от габаритов и мощности магнитной системы устройства), а так как электрическое сопротивление жидких проводников (жидкости, например воды) большое, то, следовательно, токи, протекающие в жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства небольшие (в пределах нескольких ампер или даже меньше), что снижает эффективность электромагнитной обработки таким способом и устройством. Это же обстоятельство имеет место и при получении в данном устройстве и воздействии на обрабатываемую жидкость пульсирующего и постоянного магнитных полей.

Известно также устройство [2], реализующее способ электромагнитной обработки жидкости путем воздействия на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства вращающегося магнитного поля и переменного тока, в котором недостаток аналога [1] (малые токи в жидкости) устранен и повышение эффективности электромагнитной обработки жидкости достигается воздействием на нее интенсивного вращающегося магнитного поля с большим значением напряженности и больших токов, что обеспечивается конструктивными особенностями данного устройства, которое содержит корпус с установленным в нем трехфазным статором из набора листов электротехнической стали с уложенной в его пазы обмоткой, которая вместе с пакетом стали статора герметизирована и электрически изолирована от обрабатываемой жидкости, например, аналогичным, как в аналоге [1], способом путем компаундирования, т.е. заливки, пропитки обмотки и склеивания всех частей: корпуса и статора с обмоткой, диэлектрическим, стойким к длительному воздействию обрабатываемой жидкости компаундом, лучше, как показала практика, из полиуретана, причем тонким слоем этого компаунда, но достаточным для надежной герметизации и электроизоляции, покрыта поверхность расточки пакета стали статора, включая пазы и установленный внутри статора и емкости, образованной компаундированием корпуса и статора с обмоткой, концентрично, с зазором для прохода обрабатываемой жидкости ротор также из набора листов электротехнической стали, в пазах которого уложена многовитковая обмотка, концы которой с действующей в ней суммарной ЭДС, наведенной вращающимся магнитным полем статора, соединены с помощью изолированных проводников с установленными на изоляторах, на обоих концах ротора, электропроводными, не изолированными от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью пластинами- электродами, например, в форме кольцевых пластин, обеспечивающих своей формой и размерами необходимый проход для обрабатываемой жидкости, при этом обмотка ротора вместе с пакетом стали ротора герметизирована и электрически изолирована от обрабатываемой жидкости аналогично статору с обмоткой, а все остальные токопроводящие части, контактирующие с обрабатываемой жидкостью внутри корпуса устройства: вал, крышки, опоры вала, шпонка, поверхность проходных отверстий в крышках и другие элементы конструкции, включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров, покрыты слоем электроизоляции. Такая конструкция устройства благодаря многовитковой обмотке ротора и сложению ЭДС витков позволяет значительно (в сто и более раз) повысить ЭДС, приложенную к пластинам-электродам (суммарную ЭДС обмотки ротора), а следовательно, и ток, протекающий по обрабатываемой в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкости (от одной пластины-электрода к другой), что безусловно способствует повышению эффективности ее электромагнитной обработки; причем для получения максимальной ЭДС в обмотке ротора ротор установлен неподвижно.

Другой разновидностью [3] описанного выше устройства [2] является оснащение ротора еще и выпрямителем, вход которого соединен с обмоткой ротора, а выход (его "плюс" и "минус" или средняя точка обмотки ротора) - с пластинами-электродами. При этом обмотка ротора вместе с пакетом стали ротора, полупроводниковые вентили выпрямителя, электрические связи обмотки ротора с выпрямителем; герметизированы и электрически изолированы от обрабатываемой жидкости, например, путем компаундирования, то есть заливки, пропитки, покрытия и склеивания их в монолитную герметичную конструкцию, диэлектрическим, стойким к длительному воздействию обрабатываемой жидкости компаундом, например, из полиуретана. Кроме того, также, как в описанном выше устройстве [2] , все токопроводящие части, контактирующие с обрабатываемыми жидкостью внутри корпуса устройства: вал, опоры, крышки и другие элементы конструкции, включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров и проходных отверстий в крышках, кроме, разумеется, установленных на изоляторах пластин-электродов, покрыты слоем электроизоляции.

Как нетрудно видеть, электромагнитная обработка жидкости в данном устройстве осуществляется одновременным воздействием на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства вращающимся магнитным полем статора и постоянным током от выпрямленной с помощью выпрямителя ЭДС обмотки ротора, приложенной к пластинам-электродам, что обуславливает также процесс электролиза в жидкости, повышающий эффективность ее электромагнитной обработки.

К недостаткам описанных выше устройств [2 и 3] и реализуемых ими способов электромагнитной обработки жидкости можно отнести следующее:
1) наличие обмотки на роторе, а в варианте еще и с выпрямителем, осложняет и удорожает конструкцию устройств;
2) исключает возможность независимой регулировки параметров магнитного поля и тока в жидкости, в частности, например, величины напряженности магнитного поля и величины тока в жидкости, так как ЭДС обмотки ротора и ток в жидкости зависят от магнитного поля статора и любые изменения магнитного поля статора вызывают соответствующее изменение ЭДС в обмотке ротора и тока в жидкости, что лишает возможности, например, сохранить нужное значение напряженности магнитного поля в жидкости и увеличить протекающий в ней ток, или, при заданном токе в жидкости, увеличить напряженность магнитного поля (магнитную индукцию) в ней и т.д. и т.п.;
3) кроме того, каждое из указанных выше устройств [2 и 3] реализует лишь один из указанных в нем способов электромагнитной обработки жидкости, что ограничивает возможность оптимизации процесса обработки жидкости выбором наиболее рационального (оптимального) сочетания вида магнитного поля (вращающееся, постоянное, пульсирующее) и тока (постоянный, переменный); при электромагнитной обработке жидкости.

4) к тому же в указанных устройствах (включая и аналог [1]), не все виды воздействия на обрабатываемую жидкость магнитным полем и током реализуемы: так, в частности, нельзя реализовать обработку жидкости постоянным магнитным полем и переменным током, так как постоянное магнитное поле статора, которое может быть получено во всех описанных выше устройствах, не наводит ЭДС в многовитковой обмотке ротора устройств [2 и 3] и не вызывает тока в жидкости от этой ЭДС, поэтому такой режим в данных устройствах не применяется; такой режим (с использованием постоянного магнитного поля статора) может быть использован в аналоге [1], о чем уже говорилось выше, но постоянное магнитное поле наводит в текущей через устройство жидкости, пересекающей магнитное поле, униполярную ЭДС, обуславливающую незначительный (в силу указанных ранее причин при критике аналога) постоянный ток, но не переменный.

Указанные недостатки снижают эффективность электромагнитной обработки жидкости, так как не позволяют оптимизировать процесс ее обработки как за счет оптимального выбора сочетаний видов магнитных полей и токов, так и за счет выбора оптимальных параметров магнитного поля и тока: величины напряженности магнитного поля и величины тока в жидкости, а для случаев применения вращающегося или пульсирующего магнитного поля - соответственно частоты вращения или частоты пульсаций магнитного поля, для переменного тока - его частоты, путем регулировки указанных параметров магнитного поля и тока в жидкости.

Кроме того, указанные и известные устройства не позволяют осуществить электромагнитную обработку жидкости различными комбинациями видов магнитных полей и токов с возможностью регулировки их параметров с помощью одного устройства.

Целью настоящего изобретения является устранение всех указанных выше недостатков и повышение эффективности электромагнитной обработки жидкости.

Согласно предлагаемому указанная цель достигается тем, что на обрабатываемую в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкость одновременно воздействуют (обработку осуществляют) вращающимся магнитным полем трехфазного статора, питаемого от трехфазного источника тока и постоянным или переменным током от независимого внешнего источника, то есть током, не связанным с магнитным полем статора, который, хотя и имеет место от ЭДС, наведенной вращающимся магнитным полем статора в обрабатываемой жидкости, но в данном случае в расчет не принимается ввиду его малости по сравнению с током от независимого источника питания, либо, в качестве альтернативы, на обрабатываемую, в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкость одновременно воздействуют (обработку осуществляют) постоянным магнитным полем того же статора и переменным или постоянным током от независимого источника питания, при этом для получения постоянного магнитного поля обмотку трехфазного статора (фазы обмотки) соединяют последовательно по известным схемам, относящимся к их исходному соединению "звездой" или "треугольником", дающим сложение векторов магнитодвижущих сил (МДС) фаз обмотки и подключают к источнику постоянного тока. Следует отметить, что подключение соединенной таким образом обмотки трехфазного статора к источнику однофазного (двухфазного) переменного тока создает пульсирующее магнитное поле, одновременное воздействие которого на обрабатываемую в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкость постоянным или переменным током от независимого источника питания реализует процесс (способ) электромагнитной обработки жидкости пульсирующим магнитным полем и постоянным или переменным током.

Указанные выше независимые источники питания трехфазного, однофазного (двухфазного) и постоянного тока, создающие соответствующее магнитное поле и ток в жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства, содержат (могут содержать) общеизвестные в технике средства регулировки величины выходного напряжения, а в необходимых случаях и частоты, что позволяет оптимизировать процесс электромагнитной обработки жидкости как за счет независимой регулировки параметров магнитного поля и тока в жидкости (изменения величины напряженности магнитного поля и величины тока в жидкости, а в необходимых случаях и частоты вращения магнитного поля или частоты его пульсации и частоты тока в жидкости), так и за счет возможности получения оптимальных сочетаний указанных видов магнитных полей и токов при электромагнитной обработке жидкости, что безусловно позволит повысить эффективность ее обработки, причем описанные выше способы (варианты способа) электромагнитной обработки жидкости осуществляются с применением одного устройства.

Сущность изобретения поясняется далее примером его конкретного исполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
Фиг. 1. Общий вид устройства, реализующего указанный способ (способы) электромагнитной обработки жидкости (продольное сечение).

Фиг. 2. Сечение по А-А (поперечное сечение).

Фиг. 3. Схема соединения устройства с независимыми источниками питания трехфазного и постоянного или переменного однофазного (двухфазного) тока соответственно для питания обмотки статора и создания вращающегося магнитного поля в жидкости и пластин-электродов, обуславливающих протекание постоянного или переменного тока в жидкости.

Питающая сеть и выход напряжения источников питания для переменного или постоянного тока соответственно обозначены U_~ и U₌. Обмотка статора на схеме соединена звездой; начала и концы фаз обмотки соответственно обозначены: A-х, B-у, C-z.

Фиг. 4. Схема соединения устройства с независимыми источниками питания постоянного или переменного тока, обмотки статора и пластин-электродов. Обмотка статора на данной схеме представлена последовательным соединением фаз обмотки, обеспечивающим сложение векторов магнитодвижущих сил фаз обмотки из исходного соединения ее звездой; начала и концы фаз обмотки соответственно обозначены: A-х, B-у, C-z.

Питающая сеть и выход напряжения источников для переменного и постоянного тока на данной схеме соответственно обозначены: U_~ и U₌.

Фиг. 5. Схема соединения устройства с независимыми источниками питания постоянного или переменного тока обмотки статора и пластин-электродов, аналогичная схеме фиг. 4, с той лишь разницей, что фазы обмотки статора соединены последовательно из исходного соединения обмотки статора треугольником.

Обозначения на схеме те же, что и на схеме фиг. 4.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, в котором установлен статор 2 с обмоткой 3, уложенной в пазы 4 статора 2. В данном конкретном примере статор 2 представляет собой трехфазный статор, аналогичный известному статору трехфазного электродвигателя.

Статор 2 с обмоткой 3 герметизирован и электрически изолирован от обрабатываемой жидкости 5, например, путем компаундирования: то есть заливки, пропитки обмотки и склеивания корпуса 1 и статора 2 с обмоткой 3 в единую монолитную герметичную конструкцию, диэлектрическим, стойким к длительному воздействию обрабатываемой жидкости компаундом 6, например, из полиуретана, при этом тонким слоем этого компаунда, но достаточным для надежной герметизации и электроизоляции, покрыта поверхность расточки пакета стали статора и его пазы.

Как видно из фиг. 1, слой компаунда 6, покрывающий сталь расточки пакета статора 2 и его пазы 4, выполнен меньше, чем в зоне лобовых частей обмотки 3 и границ корпуса 1 устройства, что выполнено с целью снижения магнитного сопротивления на данном участке магнитной цепи и снижения энергозатрат (намагничивающего тока) при обеспечении необходимой герметизации и электроизоляции обмотки статора и стали расточки статора. Внутри герметизированного и электроизолированного от обрабатываемой жидкости 5 статора 2, концентрично, с зазором для прохода жидкости 5 установлен ротор-сердечник 7 также из набора листов электротехнической стали с пазами 8 и зубцами 9 (см. фиг. 2) на боковой поверхности так, что между его наружной поверхностью и слоем компаунда 6, покрывающего сталь расточки пакета статора 2 и его пазы 4, имеется кольцевой зазор для прохода обрабатываемой жидкости 5, которая одновременно протекает и через пазы 8 ротора-сердечника 7. На фиг. 1 направление потока жидкости показано стрелками.

Наружная поверхность ротора-сердечника 7, включая его пазы 8, покрыта слоем электроизоляции 10, например, из полиуретана. На чертежах фиг. 1 и фиг. 2 слой электроизоляции показан жирной линией по контуру токопроводящих поверхностей; слой электроизоляции выполняется по возможности тонким (порядка 0,3 мм), но достаточным для надежной электроизоляции токопроводящих поверхностей.

По концам ротора-сердечника 7, с обеих его сторон, на его валу 11, на изоляторах 12 установлены токопроводящие, не изолированные от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью 5 пластины-электроды 13, выполненные в простейшем случае в форме плоских кольцевых пластин, которые для обеспечения одинакового по отношению к межполюсному пространству магнитной системы устройства проходного сечения имеют одинаковый с ротором-сердечником наружный диаметр; могут быть выполнены и другие формы пластин-электродов, например пластины-электроды Г-образной формы, с соблюдением указанного выше условия сохранения проходного сечения.

Пластины-электроды 13 соединены с внешним источником тока 14 (см. фиг. 3) посредством изолированных проводников (проводов) 15, введенных внутрь устройства через герметичные и электроизолированные вводы 16 (сальники).

Как видно из фиг. 1, емкость для жидкости образована (образуется) между частями герметизированного и электроизолированного статора с обмоткой и ротора и герметизацией корпуса устройства.

Ротор-сердечник 7 установлен и закреплен в опорах крышек 17 неподвижно, для чего на его валу 11 имеется шпонка 18. Крышки 17 снабжены подводящим 19 и отводящим 20 штуцерами.

В крышках 17 предусмотрены отверстия 21 для прохода обрабатываемой жидкости 5. Все токопроводящие части, контактирующие с обрабатываемой жидкостью внутри корпуса устройства: наружная поверхность пакета стали ротора-сердечника 7, включая его пазы (как уже было сказано выше), вал 11 ротора-сердечника 7, крышки 17, шпонка 18, поверхность проходных отверстий 21 в крышках 17; опоры вала 11 в крышках, элементы герметичных вводов (сальников) 16 и т.д. и т.п., а также внутренняя поверхность подводящего 19 и отводящего 20 штуцеров, покрыты слоем электроизоляции 10 (на чертежах фиг.1 и фиг.2 показано жирной линией по контуру токопроводящих частей) кроме, разумеется, пластин-электродов 13, установленных на валу 11 ротора-сердечника 7 на изоляторах 12. Это выполнено для того, чтобы создать условия протекания тока от внешнего источника 14 (фиг. 3) именно по обрабатываемой в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкости 5, от одной пластины электрода 13 к другой и избежать протекания тока по другим токопроводящим частям внутри корпуса устройства.

Резиновыми (диэлектрическими) прокладками 22 производится уплотнение и герметизация емкости и устройства в целом при затяжке болтов 23 крепления крышек 17 к корпусу 1 устройства.

При осуществлении способа электромагнитной обработки жидкости одновременным воздействием на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства вращающимся магнитным полем и постоянным или переменным током устройство работает следующим образом.

При подключении обмотки 3 статора 2 (см. фиг. 3) к источнику 24 напряжения трехфазного переменного тока образуется вращающийся магнитный поток (магнитное поле), который замыкается, проходя по стали пакета статора 2 (спинке и зубцам), слою компаунда 6, покрывающего сталь расточки статора (его зубцы и пазы) обрабатываемой жидкости 5, слою изоляции 10, которым покрыта наружная поверхность ротора-сердечника 7, пакету стали ротора-сердечника 7 (его зубцам и спинке), производя обработку жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы. Одновременно на пластины-электроды 13 от внешнего, независимого источника 14, подается постоянное напряжение (U₌), обуславливающее протекание постоянного тока по жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы устройства (от одной пластины-электрода к другой). Таким образом, на обрабатываемую в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкость одновременно воздействуют вращающимся магнитным полем статора и постоянным током от внешнего независимого источника питания, производя процесс ее электромагнитной обработки вращающимся магнитным полем и постоянным током.

При подключении обмотки статора устройства к источнику 24 трехфазного тока, а пластин-электродов 13 к выходу (зажимам) напряжения переменного однофазного (или двухфазного) тока (U_~) источника питания 14 реализуется процесс (способ) электромагнитной обработки жидкости вращающимся магнитным полем и переменным током.

Так как источники питания обмотки статора и пластин-электродов имеют (могут иметь) хорошо известные в технике средства регулировки величины выходного напряжения, а при необходимости и частоты как трехфазного, так и однофазного (двухфазного) переменного тока, то в процессе электромагнитной обработки жидкости можно независимо и в широких пределах изменять величину напряженности магнитного поля (изменением величины напряжения питания обмотки статора) и величину тока в жидкости (изменением величины напряжения на пластинах-электродах), а при необходимости и частоту вращения вращающегося магнитного поля в жидкости и частоту переменного тока в жидкости, подбирая таким образом оптимальный режим ее электромагнитной обработки, причем оптимальные параметры магнитного поля и тока в жидкости можно установить и заранее (выбрать, определить), тогда надобность в регулировке указанных параметров магнитного поля и тока в жидкости в процессе ее электромагнитной обработки может и не понадобится, что позволяет упростить источники питания, снабдив их средствами, дающими на выходе нужные параметры питания обмотки статора и пластин-электродов устройства (нужные величины выходного напряжения, а при необходимости и частоты, хотя, как представляется, в большинстве практических случаев устроит применение промышленной частоты 50 Гц и регулировка частоты трехфазного и однофазного (двухфазного) переменного тока не потребуется).

При осуществлении электромагнитной обработки жидкости одновременным воздействием на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства постоянным магнитным полем и переменным или постоянным током, либо пульсирующим магнитным полем и переменным и постоянным током обмотку 3 статора 2 (фазы обмотки) соединяют последовательно, как указано на фиг. 4 или фиг. 5, соответственно из ее начального соединения звездой или треугольником, и подключают к соответствующим зажимам источника питания 25, который имеет выход (зажимы) напряжения постоянного (U₌) и переменного тока (U_~), а пластины-электроды 13 подключают к соответствующим зажимам источника питания 26, который также имеет выход (зажимы) напряжения переменного (U_~) и постоянного (U₌) тока. Конкретная реализация каждого из указанных способов электромагнитной обработки жидкости и работа предлагаемого устройства осуществляются следующим образом.

При реализации (осуществлении) способа электромагнитной обработки жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства постоянным магнитным полем и переменным током обмотку 3 статора 2 подключают (см. фиг. 4 или фиг. 5) к выходу (зажимам) постоянного напряжения (U₌) источника питания 25, а пластины-электроды 13 к выходу (зажимам) переменного напряжения (U_~) источника питания 26. При этом образуется постоянный магнитный поток (магнитное поле), который замыкается, проходя по стали пакета статора 2 (спинке и зубцам), слою компаунда 6, покрывающего сталь расточки пакета статора (его зубцы и пазы), через обрабатываемую жидкость 5, слой электроизоляции 10, которым покрыта наружная поверхность ротора-сердечника 7, по стали пакета ротора-сердечника 7 (его зубцам и спинке), производя обработку жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы устройства; одновременно по жидкости от одной пластины-электрода к другой протекает переменный ток. Таким образом, осуществляется электромагнитная обработка жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства одновременным воздействием на нее постоянным магнитным полем статора и переменным током от внешнего независимого источника питания.

При реализации (осуществлении) способа электромагнитной обработки жидкости в межполюсном пространстве магнитной системы устройства постоянным магнитным полем и постоянным током обмотку 3 статора 2 подключают (см. фиг. 4 или фиг. 5) к выходу (зажимам) постоянного напряжения (U₌) источника питания 25, а пластины-электроды 13 к выходу (зажимам) постоянного напряжения (U₌) источника питания 26.

При этом образуются постоянный магнитный поток (магнитное поле) статора, который замыкается аналогично описанному выше, и постоянный ток в жидкости, протекающий в межполюсном пространстве магнитной системы устройства от одной пластины-электрода к другой, чем обеспечивается электромагнитная обработка жидкости одновременным воздействием на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства постоянным магнитным полем и постоянным током от независимых источников магнитного поля и тока в жидкости.

Для реализации (осуществления) способа электромагнитной обработки жидкости пульсирующим (переменным) магнитным полем статора и переменным или постоянным током в жидкости от внешнего, независимого источника обмотку 3 статора 2 устройства подключают к выходу (зажимам) переменного напряжения (U_~) источника питания 25 (см. фиг. 4 или фиг. 5), а пластины-электроды 13 к выходу (зажимам) переменного (U_~) или постоянного (U₌) напряжения (тока) источника питания 26. При этом образуется пульсирующий (переменный) магнитный поток статора, который замыкается, проходя по стали пакета статора 2 (спинке и зубцам), слою компаунда 6, покрывающего сталь расточки пакета статора, через обрабатываемую жидкость 5, слой электроизоляции 10, которым покрыта наружная поверхность ротора-сердечника 7, по стали пакета ротора-сердечника 7 (его зубцам и спинке), производя обработку жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы устройства; одновременно по жидкости 5 в межполюсном пространстве магнитной системы устройства протекает переменный или постоянный ток (в зависимости от подключения пластин-электродов 13 к выходу (зажимам) переменного или постоянного тока источника питания 26). Таким образом, осуществляется электромагнитная обработка жидкости одновременным воздействием на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства пульсирующим магнитным полем и переменным или постоянным током.

Так как независимые источники питания 25 и 26 соответственно статора 2 и пластин-электродов 13 содержат (могут содержать) известные в технике средства регулировки величины выходного напряжения, а при необходимости и частоты переменного тока, то в процессе электромагнитной обработки жидкости можно независимо и в широких пределах изменять величину напряженности магнитного поля (изменением напряжения питания обмотки статора) и величины тока в жидкости (изменением величины напряжения, приложенного к пластинам-электродам), а при необходимости и частоту пульсаций пульсирующего магнитного поля в жидкости и частоту переменного тока в жидкости, подбирая таким образом оптимальный режим ее электромагнитной обработки; причем оптимальные параметры магнитного поля и тока в жидкости можно установить (определить) заранее, тогда надобность в регулировке параметров (величины, частоты) магнитного поля и тока в жидкости в процессе ее обработки может не потребоваться, что позволит упростить источники питания 25 и 26, снабдив их средствами, дающими возможность получить нужные параметры питания обмотки статора 2 и пластин-электродов 13.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять электромагнитную обработку жидкости различными видами магнитных полей и токов с возможностью оптимизации процесса электромагнитной обработки жидкости как за счет оптимального сочетания видов магнитных полей и токов, так и за счет независимой регулировки параметров магнитного поля и тока в жидкости, что в значительной степени позволит увеличить эффективность ее электромагнитной обработки, причем достигается это применением одного и того же устройства.

Источники информации
1. Патент Российской Федерации N 2052917, кл. C 02 F 1/48, 1995, на изобретение "Устройство для магнитной обработки жидкости".

2. Патент Российской Федерации N 2127229, кл. C 02 F 1/48, 1998, на изобретение "Устройство для электромагнитной обработки жидкости".

3. Патент Российской Федерации N 2131400, кл. C 02 F 1/48, 1998, на изобретение "Устройство для электромагнитной обработки жидкости".

Изобретение относится к способам электромагнитной обработки жидкости и устройству для его осуществления и может быть использовано в различных отраслях промышленности при омагничивании водных систем. На обрабатываемую в межполюсном пространстве магнитной системы устройства жидкость одновременно воздействует вращающимся или пульсирующим, либо постоянным магнитным полем и постоянным или переменным током, причем указанное воздействие производят от независимых источников магнитного поля и тока с возможностью оптимизации процесса электромагнитной обработки. Устройство содержит трехфазный статор с обмоткой, создающий вращающееся или пульсирующее, либо постоянное магнитное поле в жидкости в зависимости от источника питания и схем соединения обмотки статора (фаз обмотки). Внутри статора и емкости концентрично, с зазором для прохода жидкости установлен ротор-сердечник с установленными на обоих его концах, на изоляторах, пластинами-электродами. Обмотка статора, создающая вращающееся или пульсирующее, либо постоянное магнитное поле в жидкости, соединена с источником соответственно трехфазного или однофазного, либо постоянного тока, а пластины-электроды соединены с независимым источником постоянного или переменного тока посредством изолированных проводников, введенных внутрь устройства через герметичные, электроизолированные вводы. Технический результат состоит в повышении эффективности обработки жидкости. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для электромагнитной обработки жидкости, включающее корпус и установленный в нем статор из набора листов электротехнической стали с уложенной в его пазы обмоткой, которая вместе с пакетом стали статора герметизирована и электрически изолирована от обрабатываемой жидкости, герметичную емкость для жидкости с подводящим и отводящим штуцерами и ротор-сердечник, также из набора листов электротехнической стали с пазами и зубцами на боковой поверхности, который концентрично, с зазором для прохода обрабатываемой жидкости, установлен внутри статора и емкости и содержит установленные на обоих концах на изоляторах, неизолированные от электрического контакта с обрабатываемой жидкостью, пластины-электроды, при этом все остальные токопроводящие части, контактирующие с обрабатываемой жидкостью внутри корпуса устройства, включая и внутреннюю поверхность подводящего и отводящего штуцеров, покрыты слоем электроизоляции, отличающееся тем, что обмотка статора, создающая вращающееся или пульсирующее, либо постоянное магнитное поле в обрабатываемой жидкости соединена с источником соответственно трехфазного или однофазного, либо постоянного тока, а пластины-электроды соединены с внешним, независимым источником постоянного или переменного тока посредством изолированных проводников, введенных внутрь устройства через герметичные и электроизолированные вводы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источники питания обмотки статора и пластин-электродов содержат средства для регулировки параметром магнитного поля и тока в жидкости. 3. Способ электромагнитной обработки жидкости путем одновременного воздействия на нее в межполюсном пространстве магнитной системы устройства вращающимся или пульсирующим, либо постоянным магнитным полем и постоянным или переменным током, отличающийся тем, что способ осуществляют с использованием устройства по п.1, при этом указанное воздействие производят от независимых источников магнитного поля и тока с возможностью оптимизации процесса электромагнитной обработки путем оптимального сочетания вида магнитного поля и тока и оптимальных параметров: величины напряженности магнитного поля и тока в жидкости, частоты вращающегося или пульсирующего магнитного поля, частоты переменного тока. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что оптимальные параметры магнитного поля и тока в жидкости устанавливают посредством независимой регулировки этих параметров.