Устройство для магнитной обработки жидкости Советский патент 1981 года по МПК C02F1/48 C02F103/34 

1

Изобретение относится к технике магнитной обработки водньах систем и может быть использовано при магнитной обработке жидкостей для интенсификации процессов извлечения полезных компонентов в химической промышленности.

Известен аппарат для магнитной обработки жидкости, содержащий корпус из диамагнитного материала, размещенный снаружи корпуса электромагнит и установленное внутри корпуса направляющее устройство, выполненное в виде вала с приводом вращения, снабженного магнитными шайбами 1.

Однако повышение эффективности магнитной обработки достигается за счет конструктивных усложнений устройства, что снижает его надежность ; и повышает стоимость, при этом диапазон регулирования градиента напряженности остается ограниченным.

Наиболее близким к изобретению является устройство для обработки жидкости с помощью Магнитного поля, представляющее собой канал, стенки которого образованы магнитами, создающими поперечное магнитное поле

и имеющими в центре выступ, представляющий собой полюс противоположного знака полюсу концов, а полюса расположенных один против другого выступов имеют различные знаки 2 .

Недостатками известного устройства являются отсутствие регулировки напряженности и градиента напряженности магнитного поля, что снижает

10 эффективность магнитной обработки различных по составу жидкостей.

Цель изобретения - расширение диапазойа регулирования гргщиента напряженности магнитного поля и по15вьвпение эффективности магнитной обработки различных по составу жидкостей .

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено много20фазным тиристорньил преобразователем, а электромагнит содержит несколько фазных обмоток, выполненных в виде коаксиально установленных катушек, подключенных к срответствуквдим вы25ходам многофазного тиристорного преобразователя, примем начало каждой первой, второй и конец третьей обмоток электромагнита подключены к соответствукяцим фазам преобразова30теля одной полярности, а концы каждои первой, второй и начало третьей обмоток подключены к соответствующим фазам преобразователя другой полярности.

На фиг,1 изображена принципиальная схема устройства при трехфазных обмотках; на фиг.2 - кривая напряжения на обмотках электромагнитов при различных узлах управления тиристорным преобразователем; на фиг.3 кривая напряженности магнитного поля в зоне электромагнита при различных углах управления тиристорным преобразователем.

Устройство содержит тиристорный преобразователь 1, схему управления тиристорным преобразователем 2, канал из диамагнитного материала 3, электромагнит с трехфазной обмоткой 4, состоящий из обмоток: 5-7, намотанных равномерно по длине канал 3 и размещенных одна в другой.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость, протекающая по каналу 3 из диамагнитного материала, проходит многократную обработку магнитным полем, создаваемым обмотками 57 электромагнита 4. Градиент напряженности магнитного поля регулируется в широком диапазоне, в зависимости от состава жидкости, тиристорным преобразователем 1. Обмотки 5-7 электромагнита 4 намотаны равномерно по длине канала 3, размещены одна в другой и подключены каждая к соответствующему выходу тиристорного преобразователя 1.

Изменение направления подключе иия обмоток 5-7 электромагнита 4 к соответствующим входам преобразователя 1 равноценно изменению полюсности. На фиг.1 показано подключение обмоток 5-7 к тиристорному преобразователю 1 так, что начало обмоток 5 и 6 и конец обмотки 7 электромагнита 4 подключены к соответствующим фазам преобразователя 1 одной полярности, а конец обмоток 5 и 6 и начало обмотки 7 - к соответствующим фазам другой полярности. Схема управления тиристорным преобразователем 2 осуществляет раздельное регулирование напряжения питания по каждой фазе преобразователя 1, что позволяет вести раздельное регулиposaflbie величины и момента появления тока в каждой из обмоток 5-7 электромагнита 4, приводит к изменению напряженности магнитного поля во времени и равносильно смещению пространственных градиентов для движущейся в магнитном поле жидкости.

Многократность обработки жидкости может достигаться за счет выбора длины электромагнита и частоты переключения обмоток 5-7 в зависимости от скорости жидкости за счет увеличения количества электромагнитов, расположенмых по длине канала 3 и подключенных к преобразователю 1 аналогично электромагниту 4.

Расположение катушек 5-7 одна в другой и подключение их к соответствующим фазам тиристорного .преобразователя 1 с раздельным регулированием напряжения питания по каждой фазе позволяет получить постоянное магнитное полесС 0 переменной полостью. За счет того, что в начальный момент происходит подключение 5 обмотки электромагнита 4 к соответствующей фазе преобразователя 1, по катушке проходит ток, обусловленный параметрами катушки и напряжением питания. Появление тока в обмотке 5 вызывает возникновение магнитного поля в зоне действия электромагнита 4, которое изменяется по кривой, показанной на фиг.З при d 0 в интервале tfl- tj.. В момент времени t, соответствующей фазе преобразователя 1 подключается обмотка 6 электромагнита 4, а так как обмотки находятся одна в другой, в интервале времени t4. напряженность магнитного поля в зоне электромагнита создается обеими обмотками 5 и б и остается практически постоянной. В интервале t, напряженность магнитного поля определяется только действием обмотки б, оставаясь практически постоянной.

В момент времени t(, в работу включается обмотка 7, подключенная к преобразователю 1 в обратном направлении, и создает магнитное поле противоположного направления. В интервале времени te- tg одновременно работают обмотки б и 7, подключенные каждая к соответсвуюдей фазе преобразователя 1, при этом ток в обмотке 6 уменьшается и в момент времени tg становится равным нулю, а

ток в обмотке 7 растет.

В момент времени ty напряженность магнитного поля в зоне электромагнита 4 меняет полюсность,. так как катушки 5-7 расположены одна в другой, и в интервале t-,- tg резко возрастает, что вызывает резкое смещение пространственных градиентов напряженности для движущейся в магнитном поле жидкости.

В дальнейшем работа устройства аналогична, что приводит к многократной «обработке движущейся жидкости, так как скорость движения жидкости гораздо ниже частоты переключения обмоток 5-7 электромагнита 4,

0 При различных углах управления по каждой фазе тиристорного преобразователя 1 (фиг. 2 и 3) при , устройство работает аналогично описанному, но позволяет получить пульсирующее

5 во времени магнитное поле с высоким

пространствен 1ым градиентом и широким диапазоном его регулировки за счет возможности варьирования углов управления раздельно в каждой фазе тиристориого преобразователя 1.

Использование изобретения позволет изменять напряженность, градиент и форму магЕ1итного поля в широком диапазоне в зависимости от состава обрабатываемой жидкости и поддерживать эти параметры в оптимальном режиме, вследствие чего устройство можно, включить в системы автоматизации технологических процессов

Кроме того, предлагаемое устройство просто в изготовлении и дешево по сравнению с известными.

Формула изобретения

Устройство для магнитной обработ жидкости, содержащее корпус из диамагнитного материала и электромагнит, установленный снаружи корпус, отличающеес я тем, что с

целью расширения диапазона регулиpoвaни f градиента напряженности магнитного поля и повыиения эффективности магнитной обработки, оно снабжено многофазным преобразователем,а электромагнит содержит несколько фазных обмоток, выполненных в виде коаксиально установленных катушек, подключенных к соответствующим входам многофазного тиристориого преобразователя, причем начало каж0дой первой, второй и конец третьей обмоток электромагнита подключены к соответствующим фазам преобразователя одной полярности, а концы каждой первой, второй и начало третьей 5 обмоток - к соответствующим фазг1А преобразователя другой полярности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 0 1. Авторское свидетельство СССР № 606819, кл. С 02 В 9/00, 1976.

2. Патент Бельгии 288693, кл. В 03 С 1/00.

0 Sf

utZ

lu

V

J мл

«Pire.J