УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ СТОЯЧИМИ РАДИОЧАСТОТНЫМИ ВОЛНАМИ Российский патент 2013 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к устройствам по обработке жидкости и может быть использовано для обработки воды в системах теплоснабжения, водоснабжения и других технологических процессах страдающих от образования накипи, полезно для защиты от роста водорослей, снижения заразных бактерий и предупреждения коррозии внутри металлических водопроводных труб, содержащих воду.

Соли кальция и магния, а также другие примеси содержащиеся в воде, осаждаясь на внутренних стенках трубопроводов, образуют накипь, которая снижает проходимость жидкости, что требует повышенных затрат на перемещение этой жидкости, а в нагревателях снижается теплоотдача и соответственно их КПД.

Существующим изобретением EP 0720588 И1, предлагается обрабатывать жидкость радиочастотными сигналами для решения проблем с накипью, водорослями, бактериями и коррозией. Устройство содержит средство по формированию радиочастотных сигналов и средство по подаче этих сигналов к жидкости в трубе через магнитопровод выходного трансформатора, установленного вокруг трубы. Недостатком этого устройства является то, что оно оказывается не эффективным при наличии паразитных электропроводящих связей, которые возникают если устройство установлено внутри токопроводящего контура или мало эффективно при наличии короткозамкнутых токопроводящих контуров с шунтированием теплообменного оборудования или какого-то участка трубопровода. Устройство не обеспечивает равномерного распределения напряженности электрического поля стоячих волн вдоль трубопроводной системы. Из-за наличия в стоячей волне пучностей и узлов, максимальное значение электрического поля формируется в пучностях, а к узлам спадает по синусоиде до 0. Соответственно и противонакипное воздействие сигналов снижается в области пониженного значения напряженности электрического поля и сводится до нуля в узлах. Узел может оказаться на самом ответственном участке системы, например, на теплообменном аппарате. Для защиты протяженных трубопроводов тепловых сетей от отложений, устройство крепится непосредственно на трубопровод при этом сохранность устройства может быть утрачена без принятия дополнительных защитных мер, от умышленных действий посторонних лиц.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является изобретение по заявке №2009134392 которым предлагается для обработки жидкости использовать радиочастотные сигналы. Устройство содержит средство по формированию сигналов с колебательным контуром, средство по подаче этих сигналов к жидкости в трубе, выход устройства через переменное реактивное сопротивление подсоединен к трубопроводу тепловой системы параллельно теплообменному оборудованию. Недостатком этого устройства является то, что оно также не обеспечивает равномерного распределения напряженности электрического поля стоячих волн вдоль трубопроводной системы и требуется прокладки электрического провода параллельно защищаемому участку трубопроводной системы.

Целю настоящего изобретения является повышение эффективности, расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обработки жидкости, содержащейся в трубопроводной системе, включающее средство по формированию радиочастотных сигналов с колебательным контуром, средство по подаче радиочастотных сигналов к жидкости в трубопроводной системе, имеющее выходной трансформатор и зажим, отличающееся тем, что средство по формированию радиочастотных сигналов с колебательным контуром содержит циклический переключатель частоты, который периодически меняет частоту радиочастотных сигналов в два раза, а средство по подаче радиочастотных сигналов к жидкости в трубопроводной системе содержит антенну, которая подсоединяется к одному из выводов вторичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой подсоединен к трубопроводной системе.

На фиг.1 показано устройство.

На фиг.2 Показано расположение стоячей волны напряженности электрического поля вдоль трубопроводной системы.

В устройстве средство по формированию радиочастотных сигналов содержит не симметричный мультивибратор 1, электронный ключ на транзисторе 2, колебательный контур, питающийся напряжением постоянного тока от вывода 13, включающий конденсатор 3, первичную обмотку 6 выходного трансформатора 7 и циклический переключатель частоты, содержащий конденсатор 4 и циклическое реле времени 5, а конденсатор 4 через контакт циклического реле времени периодически подсоединяется параллельно конденсатору 3.

Средство по подачи радиочастотных сигналов к жидкости в трубе состоит из вторичной обмотки 8 выходного трансформатора 7 с магнитопроводом из материала с высокой магнитной проницаемостью, антенны 9, соединенной с одним из выводов вторичной обмотки 8, второй вывод которой подсоединен зажимом 10 к трубопроводной системе 12 вблизи зачищаемого участка трубопроводной системы (теплообменного оборудования 11). Поступающий к трубопроводу радиочастотный сигнал распространяется по всем направлениям трубопроводной системы, генерируя напряженность электрического поля стоячей волны, которая располагается по длине трубопроводной системы. Однако при неизменном расположении стоячих волн напряженность электрического поля вдоль трубопроводной системы распределяется не равномерно фиг.2 (случай а): она максимальна в пучностях и убывает по синусоиде к узлам до 0. Это сказывается на очень неравномерном воздействии на ионы солей и образовавшиеся отложения по длине трубопроводной системы. Для более равномерного усредненного распределения напряженности электрического поля равномерного усредненного распределения напряженности электрического поля устройство периодически смещает стоячую волну вдоль трубопроводной системы. Такое смещение производится циклическим переключателем частоты. При изменении величины конденсатора в колебательном контуре за счет подсоединения конденсатора 4 параллельно конденсатору 3 меняется и частота вырабатываемых импульсов. На фиг.2 показано расположение стоячей волны при замыкании контакта циклического реле (случай а), при размыкании контакта циклического реле с увеличением частоты в два раза (случай б); расположение стоячей волны действующего напряжения вдоль трубы в течении цикла (случай в). Такое расположение говорит о боле равномерном распределении напряженности электрического поля вдоль трубопроводной системы и соответственно более оптимальном противонакипном воздействии на протяжении всего зачищаемого участка. Продолжительность цикла может быть от нескольких секунд до нескольких дней. В качестве антенны могут использоваться металлические строительные конструкции.

Таким образом устройство более эффективно обрабатывает жидкость, и очищает трубу от отложений качественнее.

Устройство не требует особых условий при эксплуатации, а в герметичном корпусе его можно располагать скрытно, что обеспечивает сохранность.

Изобретение относится к обработке жидкости и может быть использовано для обработки воды в системах теплоснабжения, водоснабжения и других технологических процессах, страдающих от образования накипи, а также для защиты от роста водорослей, снижения бактерий и предотвращения коррозии внутри металлических водопроводных труб. Устройство содержит средство формирования радиочастотных сигналов, средство подачи этих сигналов к жидкости в трубопроводной системе, имеющее выходной трансформатор и зажим. Средство формирования радиочастотных сигналов содержит циклический переключатель частоты, который периодически меняет частоту радиочастотных сигналов. Средство подачи сигналов включает антенну, которая подсоединяется к одному из выводов вторичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой подсоединен к трубопроводной системе. Циклический переключатель частоты радиочастотных сигналов меняет частоту в два раза. Технический результат - повышение эффективности обработки жидкости, расширение функциональных возможностей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для обработки жидкости, содержащейся в трубопроводной системе, включающее средство по формированию радиочастотных сигналов, средство подачи радиочастотных сигналов к жидкости в трубопроводной системе, имеющее выходной трансформатор и зажим, отличающееся тем, что средство формирования радиочастотных сигналов содержит циклический переключатель частоты, который периодически меняет частоту радиочастотных сигналов, а средство по подаче радиочастотных сигналов к жидкости в трубопроводной системе содержит антенну, которая подсоединяется к одному из выводов вторичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой подсоединен к трубопроводной системе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что циклический переключатель частоты радиочастотных сигналов меняет частоту в два раза.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что содержит конденсатор и циклическое реле времени, при этом конденсатор через контакт циклического реле времени периодически подсоединяется параллельно конденсатору колебательного контура в средстве формирования радиочастотных сигналов.