Устройство для электрофизической обработки жидкостей Советский патент 1984 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к технике электрофизической обработки жидкостей и предназначено для повышения. их эксплуатационных свойств.

Известно устройство, для магнитной обработки жидкости, состоящее из трубопровода и охватывающих его постоянных магнитов

Недостатком известного устройства является низкая эффективность обработки, не позволяющая существенно повысить эксплуатационные свойства, обрабатываемых жидкостей.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки жидкостей для улучшения их эксплуатационных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее трубопровод и магнитную систему из охватывающих его постоянных магнитов,i снабжено блоком абсорбции, расположенным последовательно за магнитной системой и состоящим из постоянного маг.нита, катушки высокочастотного , колебательного контура, катушек модуляции, переменной емкости, индикатора, абсорбции высокочастотной энер гии колебательного контура, высокочастотного и низкочастотного блоков питания, причем катушка выс:окочастотного колебательного контура охватывает трубопровод и расположена в поле постоянного магнита, катушки модуляции установлены перпендикулярно ей и также расположены в поле постоянного магнита, катушка высокочастотного колебательного контура подключена к высокочастотному блоку питания с переменной емкостью, включенной на его выходе, катушки модуляции подключены к низкочастотному . блоку питания, индикатор абсорбции.соёдийен с высокочастотным и низкочастотным блоками питания.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трубопровод 1 из немагнитного материала, по которому .протекает обрабатываемая жидг кость, снаружи Которого расположены постоянные магниты 2. Протяженность участка с магнитами определяется временем релаксации ядерных спинов . жидкости и ее расходом. Далее по направлению движения жидкости расположен блок абсорбции, состоящий из постоянного магнита 3, образующего . однородное (с неоднородностью не более 0,2%/см) и стабильное во време ни магнитное поле, катушки 4 колебательного контура, намотанной на трубопровод. Диаметр трубопровода выбирается из условия, получения максиг мального сигнала абсорбции. Перпендикулярдю катушке колебательного контура в поле магнита установлена низкочастотная катушка 5 модуляции.

Катушка колебательного контура подключена к высокочастотному блоку 6 питания, на выходе которого включена переменная емкость 7. Катушки модуляции подключены-к низкочастотному блоку 8 питания. Оба блока питания соединены с индикатором 9 абсорбции.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая.жидкость, поступая по трубопроводу 1 в зону магнитов 2, поляризуется (происходит принудительная ориентация ядерных спинов по направлению магнитного поля) . В блоке абсорбции происходит обмен . энергией между ядерными спинами и катушкой 4 колебательного контура. При этом катушка 5 создает периодическиё изменения поля магнита 3 вблизи резонансного значения. Контроль абсорбции высокочастотной энергии колебательного контура ядрами обрабатываемой жидкости осуществляется по амплитуде -сигнала абсорбции в данном магнитном поле с помощью индикатора 9.

Работа блока абсорбции основана на методе определения изменения добротности, колебательного контура. В качестве индикатора 9 абсорбции х может быть использован электронный осциллограф, на экране которого появляется сигнал абсорбции. Резонансная частота колебательного контура определяется из выражений для частоты прецессии ядер в магнитном поле постоянного магнита

) ,

откуда

Zf

Cf . - циклическая частота колегдебательного контура; Jf - гидромагнитное отношение

водорода; . HO - напряженность постоянного

магнитного поля.

Параметры высокочастотного колебательного контура определяются из выражения резонансной частоты, задавшись одним из параметров (или С, илиЬ ) . ,

21Г-,ГСГ

При этом удобней воспользоваться переменной емкостью, так как это создает удобство .при настройке резонансной частоты колебательного контура на частоту прецессии ядер в данном магнитном поле.

Для наблюдения сигнала абсорбции при совпадении частоты прецессии ядер водорода и резонансной частоты колебательного контура постоянное

магнитное поле Нр модулируется пере.менным магнитным полем Н. .

Катушка соединяется с генерато-: ром высокой частоты. В момент резонанса происходит поглощение энергии высокочастотных колебаний протонами исследуемого вещества. Это вызывает изменение добротности и полного сопротивления настроенного контура, что приводит, в свою очередь, к изменению высокочастотного напряжения в этом контуре. Получаемый сигнал детектируется и усиливается, а затем подается на электронный осциллограф, где наблюдается сигнал ядерно-магнитного поглощения.

Кроме того, установлено, что качество обработки повышается при более однородном магнитном поле постоянного магнита в зоне катушки 4 колебательного контура. В эксперимент тах используют магнитное поле с неоднородностью, не превышающей 0,2%/см.

В результате обработки жидкость приобретает новые физические свойства, обеспечивающие повышение эксплуатационных характеристик.

С использованием предлагаемого устройства обработаны распространенные авиационные горючесмазочные материалы: керосин, масло .МК-8, гидрожидкость АМГ-10. Проведены сравнительные испытания противоизносных свойств указанных жидкостей, обработанных на предлагаемом устройствеи устройстве-прототипе, для стальных поверхностей при трении скольжения (скорость- V«l,18 м/с, нагрузка Р г 150 кг/мм) и виброперемещениях (амплитуда (Jf- 100 мкм, частота Гц, кг/-см2) , в результат те которых развивается специфический вид повреждения контактирующих поверхностей - фреттинг-коррозия. Износостойкость при трении скольжения стальных поверхностей при смазке их керосином возростает в 1,7 раза, при Смазке маслом МК-8 в 1,3 раза, при смазке гидрожидкостью АМГ в 1,3 раза. При фреттинг-коррозии износостойкость возростает в среднем в 1,6 раза для твсехиспытанных жидкостей. .

Накипеобразование водных растворов на стенках теплообменной аппаратуры уменьшается в 1,8-2,0 раза.

УСТРО ЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее трубопровод и магнитную систему из охватывающих его постоянных магнитов, отличающееся, тем, что, с целью повышения эффективности обработки для улучшения эксплуатационных свойств жидкостей, оно снабжено блоком абсорбции, расположенным последовательно за магнитной системой и.состоящим из постоянного магнита, катушки высокочастотного колебательного контура, катушек модуляции, переменной ем-: кости, индикатора абсорбции высокочастотной энергии колебательного контура, высокочастотного и низкочастотного блоков питания, причем катушка высокочастотного колебательного контура охватывающей трубопровод и расположена в поле постоянного магнита, катушки модуля-: ции установлены перпендикулярно ей и также распололожены в поле постоянного магнита, катушка высокочас- . тотного колебательного контура подключена к вь1сокочастотному блоку i питания с переменной емкост1 ю, включенной на его выходе, катушки модуСЛ С ляции подключены к низкочастотному блоку питания, индикатор абсорбции соединен с высокочастотным и низкочастотным блоками питания. ю Од СП 4 1