Устройство для магнитной обработки оросительной воды Советский патент 1986 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к сельскому хозяйству 1} может быть использовано при поливе сельскохозяйственны культур широкозахватными дождеваль- но-поливными машинами.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повьшение точно ти обработки оросительной воды путе создания высокоодйородного магнитного поля в рабочем объеме трубопроводов.

На фиг.1 изображена схема устройства магнитной обработки оросительной воды в составе самоходной электрифицированной широкозахватной дождевальной машины; на фиг.2 - схема устройства для создания высокооднородного магнитного поля в рабочем объеме отрезка трубопровода.

Устройство для магнитной обработки оросительной воды.включает отрезок трубопровода I из немагнитного материала, подключаемого с п:о мощью фланцевых соединителей к трубопроводу 2 дождевальной машины.

Однородное магнитное поле внутри трубопровода 1 создается с по мощью квух пар намагничивающих катушек квадратного поперечного сечения, из которых первую пару катушек образуют катушки 3 и 4, вторую пару - катушки 5 и 6, На торцовых частях каждой из катушек наматьшают ся токопроводящие обмотки из медного или алюминиевого обмоточного провода. Обмотки каждой катушки и обеих пар катушек соединены последовательно друг с другом и подключены к управляющему источнику 7 тока, питаемому от дизель-генераторной установки 8 дождевальной машины.

Одновременно дизель-генераторная установка управляет работой насосного агрегата 9 дождевальной машины, с помощью которого осуществляется забор воды через всасьшающий трубопровод 10 из открытого оросительного канала II,

Дизель-генераторная установка 8 одновременно обеспечивает электропитанием блок 12 автоматического задания поливных норм дождевальной машины, которьй через блок 13 управления обеспечивает подачу напряжени на электродвигатель 14 опорных тележек 15 дождевальной машины.

o

S

0

5

0

5

5

0

5

Для обеспечения вибропрочности конструкции катушечной системы для магнитной обработки воды при фронтальном перемещении дождевальной машины и параллельного перемещения плоскостей пар катушек относительно центральной оси трубопровода 1, для обеспечения требуемой однородности магнитного поля в рабочем объеме трубопровода 1 служат четыре шпильки 16 из немагнитного материала, на которых нарезается резьба для установки соответствующих регулировочных гаек. Катушечная система жестко закрепляется с помощью винтов на кронштейне 17 на головном пролете 18 дождевальной машины.

Устройство для магнитной обработки работает след чощим образом.

При включении дизель-генераторной установки 8 дождевальной машины начинается забор воды из оросительного канала I1, подается электропитание на управляемый стабилизированный источник 7 постоянного тока, на блок 12 автоматического задания поливных норм и блок 13 управления электродвигателями 14 опорных тележек 15.

Начинается фронтальное перемещение опорных тележек 15, Оросительная вода через всасьшающий трубопровод 10 подается агрегатом 9 в водопрово- дящий трубопровод 1.

Стабилизированный ток, вырабатьша- емый источником 7, подается в последовательно соединенные обмотки ,.

Проходя через обмотки катушек, ток создает магнитный поток, составляющая напряженности которого Н, совпадающая с. продольной осью трубопровода 1, в зависимости от полярности приложенного к обмоткам катушек напряжения может быть направлена либо по направлению потока воды, либо против направления потока.

Для создания однородного магнитного поля в рабочем объеме трубопровода 1 с 1%-ной точностью поддержания величин, составляющих напряженности магнитного поля по осям ОХ, ОУ, OZ, необходимо обеспечить выбор оптимальных конструктивных размеров обеих пар катушечных систем (размеров сторон квадратов катушек и расстояний между ними) по отношению к диаметру , отрезка трубопровода 1 .

Наибольшая однородность магнитного поля у 4-катушечной намагничивающей системы квадратного сечения будет при условии обеспечения следующих ее конструктивных размеров:

-f-1- 0,684; 3

,027;

.Lj 0,219;

3, 1,031

A 1

где A и А .j - размер стороны квадрат первой и второй пар катушек соответственно (по средним частям обмоток) ;

L к расстояние между средними частями обмоток первой и второй пар. катушек соответственно W и W, - число витков в каждой обмотке первой и второй пар катушек. Составляющая напряженности магнитного поля Н по продольной оси OZ трубопровода при последовательном соединении обмоток катушек может быть рассчитана по формуле

H 1,732 I ( + -)

1 2

где 1 - сила тока в каждой из

.обмоток катугиек, А; Ц i L - расстояние между средними частями обмоток первой и второй пар катушек, см. Для обеспечения однородности магнитного поля в рабочем объеме тру- бопровода с точностью 1% от основ- кого поля необходимо- с учетом тех нологических погрешностей изготовления геометрических размеров сторон квадратов катушек обеспечить . выполнение соотноиения между диаметром трубопровода DTP и стороной квадрата первой пары намагничивающих катушек

В.гт. 0,5 А.

Проведя соответствующие преобразования с системой уравнений (О,

получаем следующие выражения для оптимальных конструктивных параметров 4-катушечной намагничивающей системы, обеспечивающей в рабочем объеме отрезка трубопровода однородность магнитного поля не более 1%:

а;

40

(3)

. А, (2 - 2,1)

А (1,95 - 2,05) ; ,0 . L, (2,9 - 3,1) и,,;

LJ (0,64 - 0,67) D,p ; W, 3 W.

Данная 4-катушечная система с конструктивными -параметрами, преде тав 15 ленными системой уравнений (3), позволяет обеспечить однородность магнитного поля с погрешностью 1% в объеме в 2,5 раза большем, чем известное 2-катушечное кольцевое уст20 рс-йство для создания однородных магнитных полей. Например, при стороне квадрата первой пары катушек 20 см магнитное поле однородностью 1 % обеспечивается внутри центральной

25 области для единичной катущки в

круге с диаметром 2 см, для известной 2-катушечной намагничивающей системы - в круге с диаметром 4 см, а для 4-катушечной системы - в кру-

30 ге с диаметром 10 см. Таким образомj предлагаемое устройство для магнитной обработки воды позволяет создавать при меньших поперечных размерах намагничивающих катушек высоко35 однородные магнитные поля в значи-.,

тельно большем рабочем о бъеме. I

Технология изготовления предлагаемого устройства проще, так как изготовить квадратные намагничивающие , катушки значительно легче, чем круговые, и на более простом технологическом оборудовании, имеющемся в хозяйствах, занимающихся вопросами эксплуатации широкозахватной дождеваль-

ной техники. Величину напряженности магнитного поля при обрабо псе воды предлагаемым устройсч-вом можно регуи лировать как вручную, изменяя ток в намагничивающих катушках устройства,

так и дистанционно с использованием теплотелемеханических систем.

/ // fpuS.I

фиг.2

ВНИИПИ Заказ 1070/26 Тираж 865 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, k