Устройство для магнитной обработки жидкости Советский патент 1990 года по МПК C02F1/48 C02F103/02 

Изобретение относится к устройствам для магнитной обработки воды и предназначено для применения в сельском хозяйстве.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки жидкости в безнапорном потоке за счет оптимизации магнитной системы.

На фиг. 1 представлено устройство для магнитной обработки жидкости, общий вид; на фиг. 2 - кассета; на фиг. 3 - зависимость магнитной индукции В от длины и ширины постоянного магнита; на фиг. 4 - то же, от расстояния между соседними парами магнитов; на фиг. 5 - то же, от расстояния между соседними рядами магнитов.

Устройство состоит из корпуса 1 и кассет 2. Кассета (фиг. 2а) выполнена в виде прямоугольной рамки 3 и четырех пар постоянных магнитов 4, расположенных на двух противоположных сторонах рамки симметрично„ Рамка выполнена из ферромагнитного материала и выполняет роль магнитопровода. Для исключения механических повреждений постоянных магнитов (фиг. 26) они защищены со стороны рабочего зазора сплошной немагнитной пластиной 5, формирующей канал (русло) 6 для проСПСЛ

ел

ND

00

тек алия обрабатываемой жидкости, что также способствует повышению эффективности магнитной обработки. Кассеты могут быть в корпусе установлены вертикально или горизонтально, на фиг. 2а немагнитная пластина 5 не изображена.

Устройство, вмонтированное в безнапорную оросительную систему, рабо- .тает следующим образом.

Вода из оросительной системы самотеком попадает в каналы 6 кассет 2. Проходя по каналам 6, вода подвергается обработке знакопеременным магнитным полем, а затем поступает непосредственно для орошения. Эффективность магнитной обработки обеспечивается оптимизацией магнитной системы 4. Геометрия последней установлена экспериментально, путем подбора размеров постоянных магнитов 4 и расстояния между магнитными парами с целью получения требуемой топографии магнитного поля, т.е. с максимальным его градиентом при минимальной геометрии, а следовательно, и при минимальной массе постоянных магнитов, а также при оптимальном конструкционном показателе.

Установлено (фиг. 3), что при 10 28 , при h const, где h - высота магнита, уменьшается градиент индукции магнитного поля. Однако при этом увеличивается магнитная индукция В.

Установлено также (фиг. 4), что с увеличением расстояния между соседними магнитными парами 1, & , уменьшается градиент магнитной индукции. Известно, что уменьшение градиента магнитного поля уменьшает эффективность магнитной обработки жидкости. Поэтому при оптимизации магнитной системы устройства желательно уменьшить 10 и l . Однако при этом необходимо иметь оптимальный конструкционный показатель М, представляющий собой произведение магнитной индукции В в зазоре на путь прохождения воды в активной зоне 1, т.е0 М В 1, который должен лежать в пределах 0,01 - 0,02 м Тл.

Таким образом, для повышения эффек тивности магнитной обработки жидкости желательно увеличивать протяженность активной зоны обработки 1 или магнитную индукцию В в зазоре. С точки зрения оптимальности 1„ - длина и ширина

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

постоянного магнита должны быть приблизительно равны 2 ЈJ, где и - зазор между магнитами. В этом случае (фиг. 3) имеют достаточно большое значение магнитной индукции В при - значительном ее градиенте. В противном случае при (кривая 1) уменьшается магнитная индукция В при увеличении ее градиента, а при „/$ 2 (кривая 3) уменьшается градиент магнитной индукции при увеличении значения магнитной индукции. Поэтому оптимальным является вариант при 10/§ 2 (кривая 2). С точки зрения оптимальности lj - расстояние между соседними магнитными парами должно быть меньше или равно Ј, т.е. 1. /8Ј 1 (кривые 1 и 2, фиг. 4), так как в этом случае имеет место максимальный градиент магнитной индукции, при практически неуменьшающейся магнитной индукции. При , т.е. 1,/5 1 (кривая 3, фиг. 4) увеличивается зона обработки жидкости, однако при.этом уменьшается градиент магнитного поля. В устройстве, когда каждая кассета содержит п рядов пар постоянных магнитов (фиг. 2 и 5), было установлено опытным путем, что с увеличением расстояния между рядами магнитных пар а 1 /Зй значительно уменьшается индукция В, что снижает эффективность магнитной обработки жидкости.

Общий уровень магнитной индукции В в предлагаемом устройстве повышен за счет применения в магнитной системе магнитопровода, который позволяет увеличить магнитную индукцию в 1,5 раза по сравнению с такой же магнитной

системой, но без магнитопровода.

i

Возможно увеличение магнитной индукции в магнитных системах как с магнитопроводом, так и без него, за счет увеличения высоты магнитов или за счет применения постоянных магнитов из материалов с большой магнитной энергией. Однако увеличение магнитной индукции за счет увеличения высоты постоянного магнита происходит значительно только до оптимальной его высоты, которая для разных марок постоянных магнитов своя. При этом независимо от марок материала постоянных магнитов эта высота меньше в магнитных системах с магнитопроводом. При увеличении высоты постоянного магнита больше оптимальной магнитная индукция увеличивается незначительно.

Таким образом, магнитные системы с магнитопроводом позволяют получить требуемое значение магнитной индукции при меньшем потреблении постоянных магнитов, и, как следствие этого, они дешевле. Применение постоянных магнитов с большей магнитной энергией позволяет уменьшить массу магнитной системы за счет уменьшения высоты магнита, однако такие материалы имеют большую стоимость.

Пример. Создан макет устройства, имеющего рабочий зазор 20 нм и активную зону обработки - 200 мм. В качестве постоянных магнитов исполь зуют пластины из феррита бария. Магнитная индукция В 100 мТл. Магнито- провод выполнен из Ст.З толщиной 3 мм. По сравнению с известным предлагаемое устройство для магнитной обработки жидкости позволит ускорить промывку засоленных земель, повысить урожайность поливаемых сельскохозяйственных культур на 10-20%.

Кроме того, устройство, обеспечивая работу в безнапорном потоке, позволяет перекрывать любое сечение ома- гничиваемого потока. Упрощен монтаж и демонтаж устройства.

--

6

зоб

10

15

20

25

30

Формула изобретения

1.Устройство для магнитной обработки жидкости, содержащее корпус с расположенными внутри него немагнитными пластинами и кассетами, в которых размещены постоянные магниты, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обработки жидкости в безнапорном потоке за счет оптимизации магнитной системы, каждая кассета выполнена из ферромагнитного материала в виде прямоугольной рамки, внутри которой на двух противоположных сторонах симметрично расположены четыре пары постоянных магнитов с чередующимися полярностями, две немагнитные пластины расположены вдоль магнитов, причем длина и ширина каждого магнита равны 25, расстояние между соседними парами магнитов меньше или равно и , где о - рабочий магнитный зазор в паре магнитов.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая кассета содержит на противоположных сторонах п рядов пар постоянных магнитов, причем расстояние между рядами не более 1/36, an равно двум и более.

Изобретение относится к устройствам для магнитной обработки воды, предназначено для применения в сельском хозяйстве и позволяет повысить эффективность обработки жидкости в безнапорном потоке за счет оптимизации магнитной системы. Устройство для магнитной обработки жидкости содержит корпус и кассеты, в которых размещены постоянные магниты. Каждая кассета выполнена из ферромагнитного материала в виде прямоугольной рамки, внутри которой на двух противоположных сторонах симметрично по движению обрабатываемой жидкости расположены четыре пары постоянных магнитов с чередующимися полярностями и две немагнитные пластины вдоль магнитов, причем длина и ширина каждого магнита равна ъ 2δ, а расстояние между соседними парами магнитов меньше или равно δ, где δ - рабочий магнитный зазор в паре магнитов. Кроме того, каждая кассета может содержать N рядов пар постоянных магнитов, причем расстояние между рядами не более 1/3δ, а N равно 2 и более. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

/

V

V

/1

/ /

а

Фиг. 2

Фиг.З

VKSSSl

ер цз otz qt 0,1 о,г oj о,и

Фиг.5

I

s н

ш

и