Устройство для электрогидравлической обработки водных растворов Российский патент 2019 года по МПК H01J37/00 

Изобретение относится к растениеводству в сельском хозяйстве и может быть использовано для получения питательныхводных растворов в условиях полива тепличных овощных культур в личных подсобных и фермерскиххозяйствах.

Известно устройство для измельчения, перемешивания и эмульгирования материалов или очистки изделий при помощи электрогидравлических ударов, выполненное в виде сосуда и снабженное системой электродов, помещенных в жидкость (а.с. № 567351, МПК В02С 23/00, опубл. 1983).

Недостатком известного устройства является небольшая длина искрового разряда 5-20 мм при высоких генерируемых напряжениях 15-50 кВ и, как следствие, невысокий эффект электрогидравлического удара.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является электрогидравлическое устройство, которое состоит из погруженных в проводящую жидкость плоского отрицательного электрода и положительного стержнеобразного электрода, к которому электрически присоединяется металлическая пластинка (а.с. № 121885, МПК H01J 37/00,опубл. 1959).

Недостатком известного устройства является то, что повышать эффект электрогидравлического удара не представляется возможным, так как регулирование длины искрового разряда осуществляется лишь в сторону уменьшения его за счет приближения пластинки к отрицательному электроду, что влечет за собой увеличение потерь мощности и, как следствие, уменьшение длины искрового разряда в жидкости.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффекта электрогидравлического удара для получения питательных водных растворов, используемых в качестве удобрения, в агротехнических целях, осуществляя полив в растениеводстве, допускающего варьирование технологических режимов от периодического до непрерывного в зависимости от условий процесса полива.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается эффект электрогидравлического удара и появляется возможностьуменьшать рассеиваемую энергию на плоскости отрицательного электрода за счет обеспечения локализации, концентрирования и уплотнения электромагнитного поля в плоскости наконечника полусферического отрицательного электрода.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для электрогидравлической обработки водных растворов, содержащем отрицательный электрод и положительный стержнеобразный электрод, погруженных в проводящую жидкость, согласно изобретению,отрицательный электрод выполнен в форме чашеобразного полусферического тарельчатого диска с наконечником, в плоскости которого локализовано и сконцентрировано электромагнитное поле, при этом электроды установлены в цилиндрическом контейнере и зафиксированы в штуцерах накидными гайками, причем в контейнере выполнены входной и выходной патрубки для подачи и отвода обрабатываемого водного раствора, а на верхнем и нижнем торцах контейнера установлены нижняя крышка из металла и верхняя крышка из органического стекла.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема устройства для электрогидравлической обработки водных растворов (продольный разрез).

Устройство для электрогидравлической обработки водных растворов содержитцилиндрический контейнер 1, положительный электрод 2,полусферический отрицательный электрод 3, наконечник 4, штуцеры 5, выходной патрубок 6, нижнюю крышку 7, накидные гайки 8, входной патрубок 9, верхнюю крышку 10.

Устройство содержит цилиндрический контейнер1 для набора обрабатываемого водного раствора. На торцах контейнера установлены нижняя крышка 7 из металла и верхняя крышка 10 из органического стекла для визуальной оценки, наблюдения и управления процессом электрогидравлической обработки. Вверху контейнера 1 имеется входной патрубок для подачи обрабатываемого водного раствора 9, а внизу выходной патрубок для отвода обрабатываемого водного раствора 6, что обеспечивает поточность технологического процесса. Устройство имеет штуцеры 5 для фиксации электродов 2 и 3 накидными гайками 8. Положительный 2 и полусферический отрицательный 3 электроды изготавливаются из медного сердечника с изолятором, материалом которого должен быть диэлектрик. Полусферический отрицательный электрод 2 выполнен в форме чашеобразного тарельчатого диска, при этом электромагнитное поле локализовано и сконцентрировано в плоскости наконечника 4.

Устройство для электрогидравлической обработки растворов работаетследующим образом.

Контейнер 1через входной патрубок 9заполняется обрабатываемымводным раствором до уровня, который должен быть выше наконечника 4 отрицательного электрода3 более, чем на 50мми выше положительного электрода 2 более, чем на 75 мм, в зависимости от режимов обработки для формирования электрогидравлических ударов. Полусферический отрицательный электрод 3, выполнен в форме чашеобразного тарельчатого диска в виде полушария с наконечником 4. Основанием выполнения отрицательного электрода 3 полусферическим является то, что при формировании электрического разряда электромагнитное поле максимально локализовано и сконцентрировано в плоскости наконечника при минимальной потере мощности.Площадь поверхности наконечника 4 полусферического отрицательного электрода 3 составляет 1700 мм². Электроды 2 и 3 удерживаются, утапливаются и уплотняются в штуцерах 5 накидными гайками 8 с целью обеспечения герметичности. На положительный электрод 2 подается напряжение величиной 15-35 кВ. Полусферический отрицательный электрод 3 располагается на расстоянии 5-15 мм от острия положительного стержнеобразногоэлектрода. Это расстояние формирует рабочий промежуток искрового разряда. Нижняя крышка 7 и верхняя крышка 10 закрыты герметично. Формированиеэлектрического разряда визуально оценивается и управляется через верхнюю крышку 10, материалом которой является органическое стекло.

При использовании предлагаемого устройство для электрогидравлической обработки водных растворовдостигается электрогидравлический эффект, то есть возникают колебания и движение водного раствора, который получает ускорение в результате образования кавитационных полостей при возникновении сверхвысоких гидравлических давлений в зоне разряда. Производительность устройства достигает 300 л/ч при обработке 5 л водного раствора за 1мин.

Изобретение относится к растениеводству в сельском хозяйстве и может быть использовано для получения удобрений в условиях полива тепличных овощных культур в личных подсобных и фермерских хозяйствах. Технический результат - повышение эффекта электрогидравлического удара для получения питательных водных растворов, используемых в качестве удобрения, в агротехнических целях, осуществляя полив в растениеводстве. Устройство для электрогидравлической обработки водных растворов содержит отрицательный электрод и положительный стержнеобразный электрод, погруженные в проводящую жидкость, отрицательный электрод выполнен в форме чашеобразного полусферического тарельчатого диска с наконечником, в плоскости которого локализовано и сконцентрировано электромагнитное поле. Электроды установлены в цилиндрическом контейнере и зафиксированы в штуцерах накидными гайками, причем в контейнере выполнены входной и выходной патрубки для подачи и отвода обрабатываемого водного раствора, а на верхнем и нижнем торцах контейнера установлены нижняя крышка из металла и верхняя крышка из органического стекла. 1 ил.

Устройство для электрогидравлической обработки водных растворов, содержащее отрицательный электрод и положительный стержнеобразный электрод, погруженные в проводящую жидкость, отличающееся тем, что отрицательный электрод выполнен в форме чашеобразного полусферического тарельчатого диска с наконечником, в плоскости которого локализовано и сконцентрировано электромагнитное поле, при этом электроды установлены в цилиндрическом контейнере и зафиксированы в штуцерах накидными гайками, причем в контейнере выполнены входной и выходной патрубки для подачи и отвода обрабатываемого водного раствора, а на верхнем и нижнем торцах контейнера установлены нижняя крышка из металла и верхняя крышка из органического стекла.