EA014522B1 - Устройство для магнитной обработки жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к магнитной обработке полярных и неполярных жидкостей и может найти применение для активации жидкого горючего в двигателях внутреннего сгорания или в быту, например, для активации воды при стирке тканых материалов. В устройстве магнитной обработки жидкостей, содержащем выполненные из немагнитного материала корпус 1 и продольный проточный канал (трубку 6), а также расположенные вдоль трубки 6 однополярные и биполярные пары магнитов 5, новым является размещение между монополярными парами магнитов по меньшей мере двух пар биполярных магнитов 5 с взаимно противоположным направлением магнитного поля в двух смежных парах биполярных магнитов 5. Такое расположение магнитов 5 повышает степень активации обрабатываемых жидкостей.

Description

Изобретение относится к магнитной активации полярных и неполярных жидкостей и может найти применение при эксплуатации ДВС, в сельском хозяйстве, медицине, быту (например, для стирки тканевых материалов), в различных технологических процессах. Наибольшую известность получили устройства для магнитной обработки горючего, подаваемого в двигатели внутреннего сгорания.

Любое топливо состоит из ряда молекул углеводородов. Углеводороды имеют структуру закрытой клетки, что ухудшает условия полного сгорания топлива, поскольку внутренние атомы молекул недоступны для окисления. Кроме того, любое топливо подвергается воздействию изменяющейся температуры, что приводит к его расширению и сжатию. В конечном итоге, молекулы углеводорода объединяются в молекулярные группы-конгломераты, сгустки молекул, представляющие собой цепи молекул. Доступ кислорода внутрь образовавшихся цепей ограничен, что также приводит к неполному сгоранию топлива кислород не может достигнуть группы атомов, которые находятся внутри цепи. Для обеспечения полного сгорания необходимо разделить цепь на отдельные друг от друга молекулы. Каждая молекула в составе топлива включает в себя множество атомов, которые состоят из ядра и электронов, движущихся вокруг него. Вращающиеся электроны создают магнитное поле в пределах атома. Таким образом, положительный и отрицательный электрические заряды существуют в молекулах топлива. При воздействии на топливо магнитного поля эти цепи углеводородов изменяют свою конфигурацию и происходит разрушение образовавшихся молекулярных групп.

Известно устройство для магнитной обработки горючего по международной заявке XVО 2006/123224, которое содержит устанавливаемые на топливопроводе две пары магнитов, ориентированных между собой монополярно. Недостатком такого устройства является единичное колебание молекул (недостаточное воздействие на молекулы топлива). Кроме того, из-за получающейся чёткой пространственной ориентации большей части молекул может возникнуть усиление межмолекулярных связей и, как следствие, агрегатирование групп молекул, что отрицательно скажется на полноте сгорания топлива.

В одном из вариантов выполнения устройства для магнитной обработки горючего по европейскому патенту ЕР 0791746 предусматривается размещение нескольких пар магнитов по направлению перемещения топлива в топливопроводе. При этом описано простое чередование монополярно расположенных магнитов с расположенными биполярно. Под воздействием организованной таким образом последовательности магнитных полюсов электрические заряды молекул (а с ними и сами молекулы) приобретают поочерёдно продольную и поперечную ориентацию. Недостатком такого чередования магнитных полюсов является изменение вектора магнитного поля при перемещении топлива через каждую пару магнитов только на 90°, что определяет ограниченное воздействие на молекулы горючего.

Целью предлагаемого изобретения является повышение реакционной способности обрабатываемых жидкостей.

Эта цель достигается тем, что в устройстве магнитной обработки жидкостей, включающем выполненные из немагнитного материала корпус и продольный проточный канал, а также поперечно относительно канала установленные однополярные и биполярные пары магнитов, новым является то, что хотя бы между двумя однополярными Ν-Ν или 8-8 парами магнитов расположены по меньшей мере две биполярные Ν-8 пары магнитов, причём магнитные поля в каждых смежных парах биполярных магнитов имеют противоположное направление.

Некоторые из вариантов возможного исполнения устройства представлены следующими чертежами:

на фиг. 1 показано поперечное сечение устройства с двумя биполярными парами постоянных магнитов, расположенными между монополярными парами магнитов;

на фиг. 2 - расположение магнитов при наличии трёх пар биполярных электромагнитов, установленных между монополярными парами электромагнитов.

Устройство магнитной обработки жидкостей (фиг. 1) состоит из корпуса 1, выполненного из немагнитного материала и состоящего из двух разъёмных половинок 2 и 3, в продольных канавках которых попарно друг против друга закреплены при помощи клея 4 постоянные магниты 5 так, что их полюса ориентированы в радиальном направлении относительно продольной оси корпуса. Некоторые из магнитов 5 образуют между собой монополярные Ν-Ν или 8-8 пары, а некоторые - биполярные пары Ν-8. Варианты чередования магнитных полюсов магнитов 5 в продольном направлении представлены на чертежах (фиг. 1-2). После закрепления магнитов 5 в каждой из половинок 2 и 3 образуется полуцилиндрические жёлоба, которые при соединении половинок 2 и 3 корпуса 1 образуют внутреннюю цилиндрическую полость. Устройство закрепляют на проточном канале в виде трубки 6 из немагнитного материала, по которой протекает обрабатываемая жидкость. После размещения трубки 6 в половинках 2 и 3 последние фиксируются на трубке 6 при помощи защёлок (на чертежах не показаны). Степень воздействия магнитных полей на обрабатываемую жидкость может быть увеличена последовательной установкой на трубке 6 нескольких устройств или путём увеличения количества пар магнитов 5 (до 4-5 пар) внутри одного устройства.

В случае обработки больших расходов обрабатываемой жидкости (например, при подаче топлива к промышленным горелкам) целесообразно вместо постоянных магнитов устанавливать электромагниты 7

- 1 014522 (фиг. 2), обеспечивающие более сильные магнитные поля.

Активация, например, жидкого топлива, осуществляется следующим образом. При протекании топлива по трубке 6 оно подвергается воздействию магнитных полей с чередующимся направлением силовых полей и, как следствие этого, на каждое изменение направления магнитного поля происходит изменение пространственной ориентации молекул топлива, что, в свою очередь, приводит к их значительным колебаниям, ослаблению и разрыву межмолекулярных связей. Если условно принять, что в монополярном Ν-Ν или 8-8 магнитном поле (фиг. 1) внутриатомное магнитное поле будет стремиться (вместе с его носителем - атомом) принять горизонтально ориентированное положение, то при переходе в биполярное поле произойдет поворот внутриатомного магнитного поля на 90°, в условно вертикальное положение. В магнитном поле противоположного направления, т.е. при переходе из Ν-8-направления к направлению 8-Ν внешнего магнитного поля, внутреннее магнитное поле атома будет стремиться повернуться на 180° в отличие от варианта, когда происходит чередование монополярных и биполярных магнитных полей (как в известных устройствах активации топлива). Следует отметить, что увеличение числа (более пяти) противоположно друг другу ориентированных смежных пар магнитов Ν-8 - 8-Ν, расположенных между монополярными парами Ν-Ν или 8-8, не приводит к дальнейшему увеличению эффективности. Можно предположить, что такое увеличение периодического изменения направленности магнитного поля и согласованное движение молекул приводит к их вторичному агрегатированию.

Процесс обработки жидкостей магнитным полем с использованием электромагнитов 7 происходит таким же образом, как и в случае применения постоянных магнитов.

Предложенное объяснение явлений, происходящих на атомарном уровне, может объяснить экспериментально подтверждаемый факт активации горючего на 15-20% (в зависимости от вида топлива и марки автомобиля) после его обработки предлагаемым устройством.

Такое же воздействие магнитного поля чередующейся направленности на поляризованные жидкости, например на воду, приводит к улучшению свойств обрабатываемой жидкости, используемой, например, в стиральных машинах. Диполи воды при обычных условиях образуют ближние порядки молекул (кластеры). Наличие кластеров обусловлено силами межмолекулярного взаимодействия. При прохождении кластеров через магнитные поля различной направленности, диполи воды совершают резкие колебательные движения с различной амплитудой колебаний: на поверхности кластера амплитуда больше, внутри - меньше. Такие колебания ослабляют силы межмолекулярного взаимодействия и разрушают кластеры. Диполи воды, не связанные в кластеры, стремятся к агрегатированию на катионах и анионах природных солей, растворённых в воде, и препятствуют образованию нерастворимых соединений, оседающих на металлических поверхностях агрегатов стиральных машин. Это приводит также к снижению рН и жёсткости воды, а следовательно, увеличивает эффективность стирки. Кроме того, ослабление межмолекулярных связей в воде приводит к уменьшению поверхностного натяжения и увеличению её смачивающей способности. Свободные диполи воды лучше абсорбируются на гидрофобных загрязнениях и волокнах ткани. При этом они снижают сцепляемость частиц загрязнений с волокнами тканей, что облегчает их удаление с моющим раствором.

Таким образом, обработка воды чередующимися магнитными полями и активации диполей воды позволяет интенсифицировать процесс стирки.

Claims (2)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для магнитной обработки жидкостей, включающее выполненные из немагнитного материала корпус и продольный проточный канал в виде трубки, по которой протекает обрабатываемая жидкость, однополярные и биполярные пары магнитов, установленные поперечно относительно канала, отличающееся тем, что по крайней мере между двумя однополярными Ν-Ν или 8-8 парами магнитов расположены по меньшей мере две биполярные Ν-8 пары магнитов, при этом магнитные поля в каждых смежных биполярных парах магнитов имеют противоположное направление.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве магнитов установлены электромагниты.