ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР Российский патент 2004 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к безреагентной обработке водных систем, в частности к магнитной обработке жидкостей, и может быть использовано на тепловых электростанциях, в котельных, системах теплоснабжения и в других технологиях, требующих предотвращения или разрушения накипеобразования на поверхности нагрева теплообменных аппаратов, очистки и осветления воды, а также в нефтедобывающей промышленности для предотвращения или разрушения в том числе смолопарафиновых отложений на внутренней поверхности труб.

В условиях тотального загрязнения окружающей среды все большее предпочтение отдается обработке водных систем физическими способами. Стоки, образующиеся в результате такой обработки, представляют для окружающей среды гораздо меньшую опасность, чем, например, стоки, образующиеся в результате реагентной обработки водных систем. Среди способов обработки водных систем, в том числе физическими методами, наиболее перспективными являются способы, позволяющие небольшое количество обработанной определенным образом водной системы использовать для передачи приобретенных и закрепленных, например, противонакипных свойств, значительно большим объемам обрабатываемой водной системы. Например, обрабатывая подпиточную воду теплообменника магнитным полем с определенными параметрами, можно получить антинакипный эффект, который может быть передан остальному гораздо большему количеству циркулирующей в теплосистеме воды. Такой эффект достигается благодаря так называемой “магнитной памяти воды”, когда обработанная определенным образом водная система, подобно эффекту, имеющему место в гомеопатии, выступает как носитель информации для необработанной водной системы. Несколько миллилитров воды, обработанной на известной установке для противонакипной обработки водных систем /см. патент РФ №2185335, C 02 F 1/48, 2002 г./ передают устойчивый противонакипный эффект десяти литрам исходной воды. При этом эффект может сохраняться до 3-х суток.

Известен магнитный гидродинамический активатор, позволяющий совершать совместную гидродинамическую и магнитную обработку жидкости /см. патент РФ №2036161, C 02 F 1/48, 1995 г./. Недостатком этого устройства является то, что в нем активируется только тот объем обрабатываемой среды, который поступает в рабочее пространство устройства, при этом отсутствует возможность дальнейшей передачи информации о приобретенных средой в процессе обработки свойствах другим объемам среды, которые необходимо подвергнуть аналогичной обработке.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является устройство для электромагнитной обработки жидкости /см. SU №550345, C 02 F 1/48, 1977 г./. Известное устройство содержит цилиндроконический корпус из диамагнитного материала, коническая часть которого выполнена в виде усеченного конуса, расположенную внутри корпуса рабочую камеру и систему магнитной обработки, содержащую верхний и нижний кольцевые магнитопроводы из ферромагнитных материалов, расположенные соосно корпусу соответственно снизу и сверху корпуса, расположенную вокруг корпуса намагничивающую катушку с переменным по высоте сечением, внутренние по отношению к корпусу обводы которой повторяют очертания корпуса, и верхнего и нижнего прижимных дисков из ферромагнитных материалов, соединенных между собой стяжными болтами из ферромагнитных материалов.

Недостаток известного устройства заключается в невысоком эффекте активации обрабатываемой жидкости.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании компактного устройства для активации жидкостей с возможностью полевой передачи приобретенных в процессе обработки свойств значительно большим объемам жидкостей, подлежащих обработке.

Технический результат от использования предложенного устройства заключается в повышении эффективности активации жидкостей с последующим сохранением во времени приобретенных в процессе обработки свойств.

Поставленная задача решается, а технический эффект достигается за счет того, что в электромагнитном гидродинамическом активаторе, содержащем цилиндроконический корпус из диамагнитного материала с конической частью, выполненной в виде усеченного конуса, расположенную внутри корпуса рабочую камеру, узлы подвода обрабатываемой и отвода обработанной жидкости и расположенную снаружи корпуса систему магнитной обработки, содержащую верхний и нижний кольцевые магнитопроводы из ферромагнитных материалов, расположенные соосно корпусу соответственно снизу и сверху корпуса, расположенную вокруг корпуса намагничивающую катушку с переменным по высоте сечением, внутренние по отношению к корпусу обводы которой повторяют очертания корпуса, и верхнего и нижнего прижимных дисков из ферромагнитных материалов, соединенных между собой стяжными болтами из ферромагнитных материалов, коническая часть корпуса выполнена с пропорциями “золотого сечения”, образующие рабочей камеры параллельны образующим корпуса, узел подвода обрабатываемой жидкости выполнен в виде Г - образного патрубка с тангенциальным выходом в рабочую камеру, узел отвода обработанной жидкости выполнен в виде соосной корпусу пары чередующихся цилиндрических и конических камер, при этом конические камеры выполнены в виде усеченных конусов с пропорциями “золотого сечения” и направлены навстречу конусу корпуса.

На чертеже схематически изображен вертикальный разрез электромагнитного гидродинамического активатора.

Электромагнитный гидродинамический активатор состоит из цилиндроконического выполненного из диамагнитного материала корпуса 1, коническая часть которого выполнена в виде усеченного конуса с пропорциями “золотого сечения”, внутри корпуса 1 расположена рабочая камера 2, образующие которой параллельны образующим корпуса 1, узел подвода обрабатываемой жидкости 3, выполненный в виде Г-образного патрубка, тангенциальным выходом соединен с рабочей камерой 2, в самой узкой конусной части рабочая камера 3 соединена с узлом отвода обработанной жидкости 4. Узел отвода обработанной жидкости 4 выполнен в виде соосной корпусу 1 пары чередующихся цилиндрических и конических камер, конические камеры выполнены в виде усеченных конусов с пропорциями “золотого сечения” и направлены навстречу конусу корпуса 1. Вокруг корпуса 1, узла подвода 3 и узла отвода 4 расположена система магнитной обработки, содержащая верхний 5 и нижний 6 кольцевые магнитопроводы из ферромагнитных материалов, расположенные соосно корпусу соответственно снизу и сверху корпуса 1, намагничивающую катушку 7 с переменным по высоте сечением, внутренние по отношению к корпусу 1 обводы которой повторяют очертания корпуса 1, и кольцевых магнитопроводов 5 и 6, и верхний 8 и нижний 9 прижимные диски из ферромагнитных материалов, соединенные между собой стяжными болтами из ферромагнитных материалов 10.

Устройство работает следующим образом.

Подвергаемую обработке жидкость через узел подвода обрабатываемой жидкости 3 подают тангенциально в рабочую камеру 2 корпуса 1, выполненного из диамагнитного материала. В рабочей камере 2 обрабатываемая жидкость подвергается совместной гидродинамической и магнитной обработке. Поток обрабатываемой в рабочей камере 2 жидкости закручивается по спирали с ускорением по мере продвижения к узлу отвода обработанной жидкости 4. При этом на единицу объема жидкости, по мере прохождения ею рабочей камеры 2, воздействует также электромагнитное поле с изменяющимся градиентом, создаваемым за счет конструктивных особенностей системы магнитной обработки, расположенной вокруг корпуса 1 и узлов подвода на обработку 3 и отвода обработанной жидкости 4.

Кольцевые магнитопроводы (верхний - 5 и нижний - 6) являются полюсами электромагнитной системы, образованной намагничивающей катушкой 7, намотанной на каркас. Внутренние по отношению к корпусу 1 обводы намагничивающей катушки 7 повторяют очертания корпуса 1 и верхнего и нижнего кольцевых магнитопроводов, в результате чего катушка 7 имеет разное по высоте сечение и как следствие изменяющуюся по высоте катушки напряженность магнитного поля. Например, в конусной части катушки градиент напряженности увеличивается. Одновременно увеличивается скорость протекающей обрабатываемой в рабочей камере 2 жидкости. Процесс активируется за счет подбора напряженности и частоты электромагнитного поля и скорости движения жидкости по спирали, зависящей от напора. Магнитная система стягивается ферромагнитными дисками (верхним - 8 и нижним - 9) и ферромагнитными болтами 10, являющимися наружными магнитопроводами системы. Катушка 7 запитывается электротоком. Образованное катушкой 7 электромагнитное поле, пересекая рабочую камеру 2 между полюсами электромагнитной системы (кольцевыми магнитопроводами 5 и 6), под воздействием сил Лоренца и эффекта Холла способствует разложению солей, содержащихся в обрабатываемой жидкости, на ионы, т.е. проявляется действие магнитной обработки, разупрочняющее межмолекулярные связи обрабатываемой жидкости.

Ионы противоположного заряда сосредотачиваются на противоположных неэлектропроводных стенках рабочей камеры 2 корпуса 1.

Активированная электромагнитным полем катушки 7 обрабатываемая жидкость по мере прохождения в конусной рабочей камере по спирали с ускорением программируется на образование молекул и микрокристаллов. На выходе из электромагнитного активатора происходит нейтрализация ионов с образованием молекул и микрозародышей кристаллов.

Начало процесса нейтрализации ионов происходит в момент перехода из рабочей камеры 2 в узел отвода обработанной жидкости 4, состоящий из соосной корпусу 1 пары чередующихся цилиндрических и конических камер, конические камеры выполнены в виде усеченных конусов с пропорциями “золотого сечения” и направлены навстречу конусу корпуса 1.

Одной из конструктивных особенностей устройства является то, что пропорция “золотого сечения” составлена из расчета соотношения диаметра конуса к его высоте и составляет 1, 618. Таким образом, в устройстве могут быть использованы усеченные конусы, углы при основании которых образованы в результате построения конуса с вышеуказанной пропорцией.

Как известно, фигуры и поверхности, построенные по определенным правилам, например по правилу “золотого сечения”, а также вращающиеся среды с наличием ускорения, градиентов полей, явлений прецессии или нутации являются генераторами первичного информационного поля. В предложенном активаторе первичное поле конусных поверхностей усиливается электромагнитным полем катушки и вращающейся с ускорением и по спирали жидкостью.

Обработанная в электромагнитном активаторе жидкость сохраняет частотные характеристики промодулировавшего ее электромагнитного поля во времени.

Обработанную таким образом жидкость отводят в технологическую цепочку (в бак подпиточной воды, в подающий трубопровод, в обратный трубопровод и пр.) для передачи приобретенных в процессе обработки в активаторе свойств большему количеству жидкости, которое необходимо подвергнуть аналогичной обработке.

Основное назначение активатора - предотвращение образования или разрушение уже образовавшейся накипи в устройствах для нагрева воды в сочетании с магнитными или электромагнитными аппаратами или самостоятельно.

Активатор может быть также запрограммирован на выполнение других функций. Например, если промодулировать программно-волновое воздействие активатора через среду с растворенным в ней парафином, то установленный на нефтепроводе активатор будет работать по программе растворения парафиновых отложений на стенках нефтепровода.

Аналогичным образом можно запрограммировать и другие направления полезных воздействий, в том числе и на изменение структурных характеристик и других свойств материалов. С этой точки зрения применимость активатора может быть расширена практически на все отрасли промышленности, сельского хозяйства, медицины, охраны окружающей среды и пр.

Изобретение относится к безреагентной обработке жидкостей для технологий, требующих предотвращения образования и разрушения уже образованных отложений на внутренних поверхностях технологического оборудования. Корпус активатора выполнен цилиндроконическим, коническая часть корпуса выполнена с пропорциями “золотого сечения”. Внутри корпуса расположена рабочая камера, образующие которой параллельны образующим корпуса. Узел подвода жидкости выполнен в виде Г-образного патрубка с тангенциальным выходом в рабочую камеру. Узел отвода жидкости выполнен в виде соосной корпусу пары чередующихся цилиндрических и конических камер. Конические камеры выполнены с пропорциями “золотого сечения” и направлены навстречу конусу корпуса. Система магнитной обработки содержит кольцевые магнитопроводы из ферромагнитных материалов, расположенные соосно снизу и сверху корпуса, расположенную вокруг корпуса намагничивающую катушку с переменным по высоте сечением, внутренние обводы которой повторяют очертания корпуса и кольцевых магнитопроводов, прижимных ферромагнитных дисков, соединенных между собой болтами. Технический результат состоит в повышении степени активации жидкости. 1 ил.

Электромагнитный гидродинамический активатор, содержащий цилиндроконический корпус из диамагнитного материала с конической частью, выполненной в виде усеченного конуса, расположенную внутри корпуса рабочую камеру, узлы подвода обрабатываемой и отвода обработанной жидкости и расположенную снаружи корпуса систему магнитной обработки, содержащую верхний и нижний кольцевые магнитопроводы из ферромагнитных материалов, расположенные соосно с корпусом соответственно снизу и сверху корпуса, расположенную вокруг корпуса намагничивающую катушку с переменным по высоте сечением, внутренние по отношению к корпусу обводы которой повторяют очертания корпуса, и верхний и нижний прижимные диски из ферромагнитных материалов, соединенные между собой стяжными болтами из ферромагнитных материалов, отличающийся тем, что коническая часть корпуса выполнена с пропорциями “золотого сечения”, образующие рабочей камеры параллельны образующим корпуса, узел подвода обрабатываемой жидкости выполнен в виде Г-образного патрубка с тангенциальным выходом в рабочую камеру, узел отвода обработанной жидкости выполнен в виде соосной с корпусом пары чередующихся цилиндрических и конических камер, при этом конические камеры выполнены в виде усеченных конусов с пропорциями “золотого сечения” и направлены навстречу конусу корпуса.