УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ВОДНЫХ СРЕД Российский патент 2014 года по МПК C02F1/48 

Устройство для магнитной обработки воды и водных сред может быть использовано для обработки текучих сред в различных областях народного хозяйства: для подготовки воды в котельных установках и теплообменных аппаратах с целью устранения накипеобразования и разрушения образовавшейся ранее накипи.

Известно устройство для электромагнитной обработки жидкости, включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала (Авторское свидетельство СССР №1414785, МПК C02F 1/48, публ. 1988). Известное устройство применяется следующим образом.

Подают жидкость через трубопровод и включают генератор электромагнитных импульсов. Протекающий через индуктор ток высокой частоты создает внутри него высокочастотное поле. Подаваемая по трубопроводу жидкость протекает через индуктор, внутри которого напряженность вихревой электрической компоненты поля имеет наибольшую величину. После прохождения через индуктор жидкость приобретает повышенную активность.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса электромагнитной обработки жидкостей, сравнительно небольшая мощность, невозможность использовать в котельных использующие трубы диаметром более 50-60 мм.

Наиболее близким по технической сущности, взятым за прототип является устройство для электромагнитной обработки жидкости (Свидетельство на полезную модель №18068, класс C02F 1/48, публ. 20.05.2001), включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала. На трубопроводе попарно смонтировано с зазорами относительно друг друга четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, один конец которого подключен к генератору электромагнитных импульсов, причем в каждой паре индукторов витки одного электрически изолированного провода навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки, и при этом на каждый индуктор подается не менее 350 асинхронно чередующихся электромагнитных импульсов, одинаковых для всех индукторов, но сдвинутых относительно друг друга во времени на величину 0,01-0,1 с и имеющих переменную во времени частоту 100-3000 Гц с напряженностью электрического поля 10-30 В/м.

Другой, противоположный к генератору электромагнитных импульсов, конец индуктора электрически изолирован, кроме конца электрически изолированного провода одного индуктора, у которого он имеет электрический контакт с трубопроводом. В каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 10-20 витков, зазор между соседними индукторами находится в интервале 2-10 см. К генератору электромагнитных импульсов подключено две пары индукторов. Механизм воздействия на обрабатываемую жидкость имеет безреагентный характер и определяется динамическим магнитным полем, созданным излучателем.

Недостатком данной полезной модели является низкая эффективность процесса электромагнитной обработки водных сред в промышленных условиях при диаметре трубы более 50 мм по причине недостаточной мощности излучения.

Задача изобретения:

- исключение образования накипи и разрушение ранее образовавшейся накипи, за счет спектра излучения индукторов в пределах «белого шума»,

- возможность применения устройства на трубах больших диаметров 50-120 мм и более, за счет (следствии) увеличения мощности излучения индукторов.

Поставленная задача достигается следующим образом. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред, включающее подключенные к генераторам электромагнитных импульсов индукторы, охватывающие трубопровод, выполненные из диамагнитного материала. Оно состоит: из электронного блока, включающего два гальванически развязанных четырехканальных генератора электромагнитных импульсов, вырабатывающих прямой и инверсный сигналы, имеющие частоту 0,2-4 кГц и амплитуду напряжения от 100-700 В. Причем один конец каждого индуктора подключен к выходу одного генератора электромагнитных импульсов, а второй конец каждого индуктора подключен к соответствующему выходу другого генератора электромагнитных импульсов, а также в каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 24-48 витков, а трубопровод может быть выполнен из различных материалов: стали, пластика, меди, металлопластики.

На фиг.1 представлена схема устройства.

Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред состоит из электронного блока 1, включающего два гальванически развязанных четырехканальных генератора 2, 3 электромагнитных импульсов вырабатывающих прямой и инверсный сигналы. К генераторам 2,3 электромагнитных импульсов подключены индукторы 4, выполнены из диамагнитного материала. Индукторы 4 охватывают трубопровод 5. Каждый из индукторов 4 выполненные в виде витков электрически изолированного провода 6, один конец 7 провода 6 каждого индуктора 4 подключен к одному из выходов 8 генератора электромагнитных импульсов 2, а второй конец 9 провода 6 каждого индуктора 4 подключен к соответствующему выходу 10 генератора электромагнитных импульсов 3. Количество витков электрически изолированного провода 6 в каждом индукторе находится в интервале 24-48 витков. Трубопровод 5 может быть выполнен из различных материалов: стали, пластика, меди, металлопластики.

На трубопроводе 5 попарно монтируются с зазорами друг относительно друга четыре пары индукторов 4. В каждой паре индукторов 4 витки провода 6 одного из индукторов 4 навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки.

Работает устройство следующим образом.

Генераторы 2,3 формируют электромагнитные импульсы, имеющие частоту 0,2-4 кГц и амплитуду напряжения импульсов от 200-700 В, которые подаются на индукторы 4. Индукторы 4 внутри трубопровода 5 создают электромагнитное поле со спектром излучаемых частот в диапазоне 0,2-4 кГц, близким к «белому шуму». Под воздействием электромагнитного поля, созданного индукторами 4, изменяется форма кристаллов катионов кальция и магния, т.е. двухвалентные катионы кальция Са²⁺ и магния Mg²⁺ теряют возможность взаимодействовать с их анионами. Преобразованные катионы кальция и магния больше не могут кристаллизоваться между собой, тем самым выпадать в осадок в виде накипи. Кристаллы находятся во взвешенном состоянии и обладают свойством не прикипать и не прилипать, а старая накипь - разрушаться и удаляться потоком воды.

Повышенная мощность излучения индукторов достигнута за счет подключения к каждому индуктору выходов двух генераторов, один из которых вырабатывает прямой, а другой - инверсный сигнал с амплитудой от 200-700 В. В связи с этим увеличивается зона воздействия, что дает возможность применять на трубах с диаметром более 50-120 мм.

Применение заявленного изобретения позволяет:

- увеличить мощность и эффективность устройства;

- использовать электромагнитную обработку воды в промышленных масштабах;

- увеличить срок службы защищаемого оборудования;

- сократить среднее потребление топлива за счет увеличения теплоотдачи.

Изобретение может быть использовано для подготовки воды в котельных установках и теплообменных аппаратах с целью устранения накипеобразования и разрушения образовавшейся ранее накипи. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред включает подключенные к генераторам электромагнитных импульсов индукторы 4, охватывающие трубопровод 5 и выполненные из диамагнитного материала. Каждый из индукторов 4 выполнен в виде витков электрически изолированного провода 6. Электронный блок 1 устройства включает два гальванически развязанных четырехканальных генератора 2, 3 электромагнитных импульсов, вырабатывающих прямой и инверсный сигналы. Один конец провода 6 каждого индуктора 4 подключен к одному из выходов 8 одного генератора 2 электромагнитных импульсов. Второй конец 9 провода 6 каждого индуктора 4 подключен к соответствующему выходу 10 другого генератора электромагнитных импульсов. Изобретение позволяет исключить образование накипи и разрушить ранее образовавшуюся накипь, а также обеспечить применение на трубах больших диаметров 50-120 мм и более. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред, включающее подключенные к генераторам электромагнитных импульсов индукторы, охватывающие трубопровод, выполненные из диамагнитного материала, каждый из индукторов выполнен в виде витков электрически изолированного провода, отличающееся тем, что устройство состоит из электронного блока, включающего два гальванически развязанных четырехканальных генератора электромагнитных импульсов, вырабатывающих прямой и инверсный сигналы, причем один конец провода каждого индуктора подключен к одному из выходов одного генератора электромагнитных импульсов, а второй конец провода каждого индуктора подключен к соответствующему выходу другого генератора электромагнитных импульсов.

2. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред по п.1, отличающееся тем, что в каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 24-48 витков.

3. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред по п.1, отличающееся тем, что трубопровод может быть выполнен из различных материалов: стали, пластика, меди, металлопластика.