Устройство для магнитной обработки оросительной воды Советский патент 1984 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при поливе сельскохозяйственны культур широкозахватньми дождевально-поливными машинами, Известно устройство для магнитной обработки оросительной воды, со держащее несколько постоянных магни тов, установленных на водопроводящем трубопроводе широкозахватной дождевальной машины lj . Недостатками такого устройства являются невозможность регулировки величины напряженности магнитного поля при обработке воды, большая неоднородность создаваемого постоян ными магнитами магнитного поля в обрабатьтаемом объеме воды, высокая стоимость устройств для магнитной обработки воды для больших диаметро водопроводящих трубопроводов в связи с дефицитностью ферромагнитных материалов, из которых изготавливаю ся постоянные магниты. Известно также устройство для магнитной обработки воды, содержаще трубопровод из немагнитного материа ла и охватывающую его намагничивающую катушку 2 . Недостатки известного устройства - низкая ремонтопригодность, невозможность обеспечения высокоэффек тивной магнитной обработки воды однородными магнитными полями, что важно при проведении поливов различ ных сельскохозяйственных культур и исследований по выбору оптимальных величин напряженностей магнитных по лей при орошении различных сельскохозяйственных культур с использованием широкозахватных дождевальных машин/ Цель изобретения - повьш1ение эффективности обработки оросительной воды при больших расходах и повьшение эксплуатационной надежности уст ройства путем создания однородного магнитного поля в рабочем объеме устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для магнитной обработки оросительной воды, содерж щее трубопровод из немагнитного материала и охватывающую его намагничивающую катушку, снабжено дополнительной катушкой, причем обе катушки выполнены кольцевыми и расположены соосно одна с другой и с 382 трубопроводом, диаметр катушек в 2,5-2,6 раза больше диаметра трубопровода, расстояние между обмотками катушек равно 0,45-0,55 их диаметра, последовательно соединенные обмотки катушек подключены к регулируемому источнику тока. На фиг. 1 изображены схематически блок-схема и конструкция устройства для магнитной обработки воды при его работе с электрифицированной дождевальной машиной, на фиг. 2, схематический рисунок устройства для создания однородного магнитного поля в .отрезке водопроводящего трубопровода. Устройство для магнитной обработки оросительной воды (фиг.1) включает рабочий отрезок водогфоводящего трубопровода 1 из немагнитного материала, подключаемого с помощью фланцевых соединителей к всасьшающему трубопроводу дождевальной машины(2. Однородное магнитное поле внутри рабочего отрезка трубопровода создается с помощью двух одинаковых кольцевых катушек 3 и 4, на торцовых частях которых наматываются токопрово-; дящие обмотки 5 и 6 из медного или алк 1иниево1 о провода. Обмотки катушек соединены последовательно друг с другом и подключены к регуйируемому источнику тока 7. Источник тока 7 питается либо от генератора тока, либо от передвижной электростанции 8, входящих в состав широкозахватной дождевальной машины. Забор оросительной воды осуществляется с помощью насосного агрегата дождевальной машины через всасывающий 9 и всдопроводящий 10 трубопроводы. Для обеспечения жесткости конструкции катушечной системы при движении дождевальной машины по орошаемому участку и начальной подрегулировки устройства для обеспечения требуемой однородности магнитного поля в рабочем oTjiesKe трубопровода путем параллельного перемещения плоскости одной катушки относительно другой служат щпильки 11 и 12 из немагнит)1ого материала, с.обоих концов которых нарезается резба для установки соответствующих гаек. Устройство для магнитной обработки воды работает следующим образом. При включении дождевальной машины 2 в работу и подаче воды в тру3

бопроводы9, 1 и (о дождевальной машины одновременно включается передвижная электростанция, а от нее управляемый источник тока 7.

Ток, вырабатываемый источником 7 подается в последовательно соединенные обмотки 5 и 6 катушек 3 и 4. Проходя через обмотки катушек, ток создает соответствующий магнитный поток, горизонтальная составляющая Н,х напряженности которого (фиг.2) может быть направлена либо по направлению потока воды, либо против потока в зависимости от полярности напряжения, прикладываемого к обмоткам катушек 3 и 4.

Для создания однородных магнитных полей во всем объеме отрезка трубопровода 1 с точностью поддержания пространственной величины напряженности магнитного, поля по осям ОХ и ОУ не ниже ±10% необходим выбор оптимальных величин диаметров катушек Djj относительно диаметра Djp отрезка трубопровода 1.

Рассмотрим схематическое изображение двухкатушечной системы для создания однородного магнитного поля на фиг ..2. Координатные оси ОХ И ОУ - горизонтальная и вертикальная оси, по которым определяются соответствующие напряженности Н магнитного поля, создаваемого при протекании тока по последовательно соединенным обмоткам 5 и 6 катушек 3 и 4 (фиг.1). Величины составляющих напряженности Магнитного поля по осям ОХ и ОУ можно рассчитать по следующим формулам

0,144

(8Л24хУ43у1

Н --0.92 8

H.,0.053 XYC4x -34 1,

О - сила тока в обмотке

де катушек, Aj

СО - число витков в каждой катушке;

RK - радиус катушки, см, .J)2Rn - диаметр катушки (по средней части обмоток) , см{

2а,2Ь - ширина и высота обмот ки каждой катушки, см;

121238

,V - расстояние от центральной координатной точки О катушечной системы соответственно по горизонтальной и вертикальной осям координат, см,

Н j, Н ( - величины составляюшлх напряженностей магнитных полей по осям ОХ и ОУ, Э. Формулы для Н и Нц справедливы

2а

при соотношении - о: 0,93. Ъ

Расчеты по приведенным формулам показывают, что в объеме X 0,251) и У 0,2J} неоднородность магнитного поля по оси X меньше +0,5%, а по

0 оси У - менее +5%. С учетом производственных погрешностей изготовления конструкции двухкатушечной системы и ее обмоток неоднородность магнитного поля в объеме отрезка

трубопровода 1 меньше J:10%. Объем отрезка трубопровода 1 можно вычислить по формуле

V Л

l.n .Р Чр 4

где 0 - длина отрезка трубопровода 1. Таким образом, для обеспечения оптимальных значений однородности

йагнитных полей в рабочем объеме

трубопровода 1 не ниже 10% относительные диаметры катушечных систем следует выбирать равными 2,5-2,6 диаметра трубопровода при условии

размещения плоскостей катушек друг от друга на расстоянии 0,45-0,55 их

диаметра.

Обработку воды магнитньм полем необходимо вести весь период работы . дождевальной машины. Конструкция устройства для магнитной обработки воды позволяет вести обработку больших расходов воды, имеет высокую эксплуатационную надежность. По сравнению с устройствами магнитной обработки воды, выполненными на постоянных магнитах, предлагаемое устройство для одних и тех же сечеНИИ водопроводящих трубопрородов значительно проще при изготовлении. При этом оператор дождевальной машины может легко изменить параметры j магнитных попей за счет изменения тока в источнике 7. Устройство нетрудно изготовить в ремонтных мас1121238терских управлений орЬсительных систем или хозяйств-водопользователей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ОРОСИТЕЛЬНОЙ ВОДЫ, содержа// / { / J щее трубопровод из немагнитного материала и охватьюающую его намагничивающую катушку, отличающееся тем, что, с целью повьнпения эффективности обработки оросительной воды при больших расходах и повьш1ения эксплуатационной надежности устройства путем создания однородного магнитного поля в рабочем объеме трубопровода, устройство снабжено дополнительной катушкой, причем обе катушки выполнены кольцевыми и расположёны соосно одна с другой и с трубопроводом, диаметр катушек в 2,5-2,6 раза больше диаметра трубопровода, расстояние между обмотками катушек равно 0,45-0,55 их диаметра, последовательно соединенные обмотки катушек подключены к регулируемому источнику тока. 6 /О / U8. 1

.

Риа.г