ES2861404T3

ES2861404T3 - Sistema generador de campo electromagnético con conmutación de frecuencia de corriente

Info

Publication number: ES2861404T3
Application number: ES16801420T
Authority: ES
Inventors: Nielsen Olav Rene
Original assignee: Lagur AS
Current assignee: Lagur AS
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2021-10-06
Anticipated expiration: 2036-11-18
Also published as: WO2017085276A1; US20180334397A1; EP3377450B1; PL3377450T3; DK3377450T3; EP3377450A1

Abstract

Un sistema generador de campo electromagnético (1) adecuado para el tratamiento de agua en un recipiente o tubería de agua que comprende: al menos un conductor eléctrico (8) y una unidad de control (6) que comprende un suministro de energía; y un conducto de proceso (2) proporcionado con un lado interno, un lado externo, una entrada (4) para introducir una corriente de agua en el lado interno, una salida (5) para descargar la corriente de agua desde el lado interno del conducto de proceso y el conductor eléctrico se enrolla alrededor del conducto de proceso para obtener un solenoide; la unidad de control proporciona una corriente alterna al conductor eléctrico y controla el voltaje y la frecuencia de la corriente, en la que la frecuencia de la corriente alterna se alterna entre una primera frecuencia y una segunda frecuencia, en la que la primera y la segunda frecuencia están en el rango de 300 a 9.000 Hz, y en la que la frecuencia de la corriente alterna alterna de 1 a 20 veces por segundo, donde el número de veces que la frecuencia de la corriente alterna alterna por segundo es el número de veces que la frecuencia alterna desde la primera frecuencia a la segunda frecuencia y luego alterna de nuevo a la primera frecuencia durante un segundo.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema generador de campo electromagnético con conmutación de frecuencia de corriente

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema para prevenir la formación de depósitos de incrustaciones de cal en un recipiente de agua y tuberías.

Antecedentes

La cal que se acumula en un recipiente de agua y en las tuberías causa problemas de obstrucción y bloqueo de las tuberías. La formación de incrustaciones de cal se produce debido a que el agua dura del agua subterránea está sobresaturada con carbonato de calcio que se deposita en la pared interior de las tuberías o instalaciones conectadas como incrustaciones de cal. La acumulación de incrustaciones de cal puede tener graves consecuencias, como un aumento del tiempo de inactividad en una fábrica. Un recipiente de agua y tuberías que comprende instalaciones, entre ellas, intercambiadores de calor que tendrán una eficiencia reducida de la transferencia de calor que puede aumentar el costo total de la electricidad y, lo que es peor, la instalación puede arruinarse. Especialmente un recipiente de agua y las tuberías que funcionan con una bomba de alto rendimiento que tendrán una disminución en el rendimiento si no se descalcifican con regularidad. El problema también está muy relacionado con los productos que descargan el agua del recipiente de agua o de las tuberías, entre ellos, pestañas, cabezales de ducha y boquillas, que son tediosos y requieren mucho tiempo de limpieza. Por lo tanto, es necesario eliminar las incrustaciones de cal de las tuberías e instalaciones y preferentemente de forma regular para evitar la formación de incrustaciones de cal.

Las incrustaciones de cal generalmente se eliminan con varios ácidos, entre ellos el ácido cítrico. Sin embargo, el procedimiento de eliminar las incrustaciones de cal de las tuberías mediante el uso de ácidos puede llevar mucho tiempo y resultar engorroso, además de caro.

También pueden estar involucrados problemas de salud cuando la cal se deposita en tuberías o recipientes para agua potable, ya que las bacterias pueden adherirse más fácilmente a las tuberías que tienen una superficie más rugosa como resultado de los depósitos de cal. Después de colonizar la superficie de la cal, las bacterias pueden crecer y contaminar el agua.

Una solución a este problema es eliminar el calcio del agua para que no pueda crear incrustaciones de cal en el lado interno de las tuberías o el recipiente. Esto se puede hacer al ablandar el agua mediante la eliminación de los iones catiónicos pesados mediante intercambio iónico u ósmosis inversa. La desventaja de dicho sistema son los altos costos involucrados y la falta de escalabilidad. Además, el sabor del agua se deteriora al ablandar el agua al eliminar los minerales.

Como alternativa a los métodos de descalcificación mencionados, se pueden utilizar imanes permanentes para evitar depósitos de cal en las tuberías de agua. Sin embargo, el efecto de aplicar imanes permanentes para prevenir las incrustaciones de cal de las tuberías de agua es controvertido. Por lo tanto, todavía existe la necesidad de mejorar la prevención de depósitos de cal en las tuberías sin el uso de productos químicos o la eliminación de minerales del agua.

El documento EP 2036865 A1 divulga un dispositivo para suministrar corriente alterna (AC) desde un suministro de energía de CA a una bobina enrollada sobre una tubería de agua en un canal de agua. La frecuencia de corriente alterna de una primera frecuencia a una segunda frecuencia con una frecuencia de barrido en el rango de 50 a 150 veces/segundo (Hz).

El documento EP 2944614 A1 divulga un aparato para inhibir la formación de incrustaciones en una tubería de agua mediante el uso de un campo electromagnético generado por una bobina enrollada alrededor de la tubería. Se dispone una unidad de control para generar una corriente objetivo que se desplaza entre un valor de alta frecuencia y un valor de baja frecuencia en el rango de 500 Hz a 11 kHz.

A partir de estos antecedentes, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema, mediante el cual se alivian las desventajas anteriores y en el que se proporciona un sistema mejorado de prevención de incrustaciones de cal sin usar productos químicos o eliminar minerales del agua. Es además un objeto de la invención mejorar el sabor del agua.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, este y otros objetos se cumplen mediante un sistema generador de campo electromagnético adecuado para tratar el agua en un recipiente o tubería de agua que comprende que:

al menos un conductor eléctrico y una unidad de control que comprende un suministro de energía;

y un conducto de proceso provisto con un lado interno, un lado externo, una entrada para introducir una corriente de agua en el lado interno, una salida para descargar la corriente de agua desde el lado interno del conducto de proceso y el conductor eléctrico se enrolla alrededor del conducto de proceso para obtener un solenoide;

la unidad de control proporciona una corriente alterna al conductor eléctrico y controla el voltaje y la frecuencia de la corriente, en el que la frecuencia de la corriente alterna, alterna entre una primera frecuencia y una segunda frecuencia, en el que la primera y la segunda frecuencia están en el rango de 300 a 9.000 Hz y en el que la frecuencia de la corriente alterna, alterna de 1 a 20 veces por segundo, donde el número de veces que la frecuencia de la corriente alterna, alterna por segundo es el número de veces que la frecuencia alterna de la primera frecuencia a la segunda frecuencia y luego alterna de nuevo a la primera frecuencia durante un segundo.

Al proporcionar un sistema de este tipo, se ha demostrado que las incrustaciones de cal no se depositarán en las tuberías y además no se eliminará más calcio del agua. Por tanto, el sabor del agua no se ha deteriorado. Sin el deseo de ceñirse a ninguna teoría, se cree que las incrustaciones de cal no se depositan en las tuberías de agua, debido a un cambio en la superficie de los cristales de cal en el agua. Este efecto de transformar o cambiar la estructura de la superficie de las incrustaciones de cal es causado por el campo electromagnético generado por el solenoide que pasa fácilmente por el conducto de proceso y, por lo tanto, se aplica al agua. Por lo tanto, al tener una estructura diferente, las incrustaciones de cal ya no pueden depositarse en la tubería de agua. El inventor ha descubierto que una parte del carbonato de calcio presente en el agua puede cubrir una tubería de agua como una película delgada si el agua ha sido tratada electromagnéticamente. La película delgada es fácil de eliminar en comparación con los depósitos de cal que se obtienen de los depósitos de cal sin tratar. Sorprendentemente, se ha demostrado que las películas delgadas de carbonato de calcio son muy eficaces como agente anticorrosivo en conjuntos de tuberías que comprenden tuberías, contenedores y/o instalaciones. Asimismo, el cambio en la superficie del carbonato de calcio, además, parece prevenir aún más la colonización de bacterias y así prevenir la contaminación del agua. Por lo tanto, el agua descargada de dicho sistema será más saludable para consumir.

La frecuencia de la corriente controlada por el controlador es un aspecto importante de la invención ya que esto permite una prevención superior de depósitos de cal en las tuberías. Sorprendentemente se ha demostrado que, si la frecuencia se alterna, por ejemplo, barrida, de una primera frecuencia a una segunda frecuencia y de regreso a la primera frecuencia, en el que la primera y la segunda frecuencia están en el rango de 300 a 9.000 Hz, entonces se puede evitar que se deposite las incrustaciones de cal en las tuberías. Además, el rango de frecuencias divulgado permite controlar la intensidad del campo electromagnético de una manera adecuada. De esta manera, una interferencia electromagnética que se origina en el solenoide puede mantenerse al mínimo sin agregar elementos de blindaje electromagnético adicionales al sistema. Por tanto, el sistema generador de campo magnético puede mantenerse simple y económico sin comprometer el rendimiento del sistema generador de campo magnético.

En una realización adicional, el conducto de proceso está conectado a tuberías que forman un circuito cerrado de agua adaptado para reciclar la corriente de agua desde la salida del conducto de proceso hasta la entrada del conducto de proceso.

Sorprendentemente, cuando el agua tratada electromagnéticamente se coloca en bucle o se recicla y se mezcla con agua no tratada, las incrustaciones de cal no se depositan en ningún recipiente, instalación o tubería que pueda conectarse al sistema generador de campo electromagnético a través del circuito cerrado de agua. Esto puede deberse a que una parte del agua presente en el circuito cerrado se ve afectada por el tratamiento electromagnético, lo que hace que el carbonato de calcio permanezca en la matriz de agua o forme una película delgada de carbonato de calcio, que se puede eliminar fácilmente. En lugar de formar depósitos de cal, que no se eliminan fácilmente. Además, como no hay depósitos de cal en el circuito cerrado de agua, se mejora la vida útil de las tuberías, los contenedores y la instalación, entre ellas un intercambiador de calor conectado aguas arriba del generador de campo electromagnético. Esto se debe a que el agua fluye en un entorno libre de depósitos de cal y una parte del agua ha sido tratada al menos una vez en el sistema generador de campo electromagnético. Ventajosamente, el agua descargada del sistema generador de campo electromagnético tiene un recuento bacteriano sorprendentemente bajo en comparación con otros métodos de tratamiento de agua, como el agua tratada con productos químicos.

La frecuencia de la corriente se desplaza de 1 a 20 veces por segundo, con mayor preferencia de 4 a 16 veces por segundo, aún con mayor preferencia de 10 a 12 veces por segundo, con la máxima preferencia de 11 veces por segundo.

En una realización, el solenoide tiene una autoinductancia de 1 a 6 mH, con mayor preferencia de 2 a 5 mH, aún con mayor preferencia de 3 a 4 mH, con la máxima preferencia de 3,5 mH. La autoinductancia del solenoide depende del área de la sección transversal, el número de vueltas y la longitud del conductor eléctrico. Estas variables pueden combinarse de cualquier forma posible para obtener un solenoide con autoconductancia entre 1 y 6 mH, con la máxima preferencia de 3,5 mH.

En una realización, el solenoide está cubierto por un elemento exterior. El elemento exterior puede tener cualquier forma posible, pero preferentemente un cilindro. El cilindro está proporcionado con una cavidad hueca que es adecuada para contener el conductor eléctrico enrollado alrededor del conducto de proceso, en el que el elemento exterior está proporcionado con al menos dos aberturas, de modo que la entrada y salida del conducto de proceso pueden estar en comunicación de fluido con un recipiente de agua o una tubería. De esta manera, el solenoide está protegido de cualquier agua que rodee al solenoide, al mismo tiempo que permite que el agua del recipiente o tubería de agua fluya a través de la entrada y salga por la salida del conducto del procedimiento.

En una realización adicional, el elemento exterior está hecho de un material no magnético.

En una realización particular, el elemento exterior está hecho de acero inoxidable no magnético. En otra realización, el conducto de proceso está hecho de un material no magnético.

En una realización preferente, el conducto de proceso está hecho de acero inoxidable no magnético. Las ventajas de usar acero inoxidable en la presente invención es que el acero inoxidable tiene una baja tasa de corrosión, puede soportar altas tasas de flujo, es fácil de manipular y adecuado para su uso en tuberías destinadas a proporcionar agua potable. Asimismo, el acero inoxidable puede ser un material no magnético y, por lo tanto, no afecta sustancialmente al campo magnético generado por el solenoide cuando se le suministra corriente.

En una realización adicional de acuerdo con la invención, el conductor eléctrico está hecho de cobre. Se prefiere el cobre ya que tiene una baja resistencia eléctrica y es fácil de moldear y doblar según se desee.

En una realización, el conductor eléctrico está cubierto por un material aislante.

En una realización particular, el material aislante está hecho de un polímero. Al aislar el conductor eléctrico se obtiene un alambre esmaltado, que es adecuado para su uso en sistemas de alambres eléctricos y aplicaciones electromagnéticas.

En una realización, el controlador establece el voltaje de salida en un valor entre 34 y 46 V, preferentemente entre 38 y 44 V, con mayor preferencia 42 V. El voltaje de salida es importante cuando se trata el agua, ya que puede aumentar la fuerza del campo electromagnético. Para mejorar la prevención de incrustaciones de cal, el voltaje de salida puede combinarse con una frecuencia de barrido óptima y un solenoide con una autoinductancia óptima. En una realización adicional, el conducto de proceso comprende medios de acoplamiento. Esto asegura que el sistema generador de campo electromagnético que se instalará en un recipiente o tubería de agua se pueda configurar de manera óptima. En una realización adicional, los medios de acoplamiento pueden estar hechos de un material no magnético para no afectar el campo electromagnético generado por la presente invención. En una realización particular, los medios de acoplamiento están hechos de acero inoxidable.

En otra realización de acuerdo con la invención, la unidad de control está integrada en una caja de control. De esta manera, el circuito eléctrico entre la unidad de control y el solenoide puede separarse para que los diferentes componentes no afecten involuntariamente a los campos eléctricos y electromagnéticos de otro componente. De esta manera, el agua puede tratarse de manera óptima, lo que conduce a un sistema de mejor rendimiento.

En una realización particular, la caja de control está hecha de cualquier metal o aleación, preferentemente acero inoxidable o con mayor preferencia aluminio.

En una realización adicional de la invención, el sistema comprende espaciadores entre el conducto de proceso y el elemento exterior.

En una realización, el elemento exterior comprende medios para recibir medios electrónicos desde la unidad de control al solenoide.

En otra realización, el elemento exterior está aprobado por la Marca de Protección Internacional (IP) 68. Esto esencialmente hace que el sistema sea a prueba de agua, de modo que el sistema puede sumergirse bajo el agua sin ninguna degradación del sistema.

En funcionamiento, se libera una gran cantidad de energía de radiación térmica que provoca la expansión térmica del solenoide. La expansión del solenoide induce tensión mecánica en el sistema generador de campo electromagnético, que en el peor de los casos puede hacer que falle el sistema generador de campo electromagnético. Para aliviar el problema de la expansión térmica, el solenoide está montado en caucho en una realización. Mediante el montaje en caucho, el sistema generador de campo electromagnético está proporcionado con un aislador de vibraciones y golpes, lo que reduce la tensión mecánica de todo el sistema generador de campo electromagnético. En funcionamiento, el montaje en caucho permite que el solenoide se mueva en dirección paralela al flujo de agua, reduciendo así la tensión mecánica en el sistema generador de campo electromagnético.

Las presentes divulgaciones también describen un procedimiento para prevenir o reducir los depósitos de cal en un conducto de proceso que comprende las etapas de:

a. proporcionar un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 13;

b. aplicar una corriente alterna al conductor eléctrico

c. aplicar agua a través del conducto de proceso a través de la entrada del conducto de proceso.

en el que la frecuencia de la corriente alterna alterna entre una primera frecuencia y una segunda frecuencia, en el que la primera y la segunda frecuencia están en el rango de 300 a 9.000 Hz.

La invención se describirá ahora con mayor detalle.

Figuras

La Figura 1 muestra una realización esquemática del sistema generador de campo electromagnético.

La Figura 2a muestra otra realización del sistema generador de campo electromagnético desde una vista lateral. La Figura 2b muestra una realización del sistema generador de campo electromagnético desde una vista frontal. La Figura 3 muestra una realización esquemática del sistema generador de campo electromagnético que comprende tuberías conectadas para formar un circuito cerrado de agua.

Descripción detallada

El término solenoide debe entenderse como un conductor eléctrico enrollado en una hélice. El uso indistinto de la palabra conductor eléctrico o solenoide no puede interpretarse como una limitación del ámbito de la presente invención.

El número de veces que una frecuencia se alterna por segundo debe entenderse como el número de veces que la frecuencia alterna de una primera frecuencia a una segunda frecuencia y luego vuelve a alternar a la primera frecuencia durante un segundo.

El término alterna debe entenderse en el término más amplio posible. En una realización, podría entenderse que la frecuencia cambia entre una primera frecuencia a una segunda frecuencia y luego vuelve a la primera frecuencia, en el que los cambios en las frecuencias se realizan en un paso. En otra realización, el controlador puede aumentar la frecuencia desde una primera frecuencia a una segunda frecuencia, y luego volver a la primera frecuencia. En una realización adicional, los cambios de frecuencia entre la primera y la segunda frecuencia pueden seguir una curva sinusal.

Los términos tubería, tuberías, recipiente o recipientes se entienden en el sentido más amplio posible y, por lo tanto, también pueden comprender, pero no se limita a, tanques de agua, aparatos de agua y dispensadores de agua. No se puede interpretar que el uso indistinto de las palabras tubería, tuberías, recipiente o recipientes limita el ámbito de la presente invención.

Los términos tratar, tratamiento, agua tratada o tratada electromagnéticamente se usan indistintamente para describir el agua que ha sido sometida a un campo electromagnético proporcionado por el sistema generador de campo electromagnético de acuerdo con la invención.

La Figura 1 muestra un sistema generador de campo electromagnético de acuerdo con la invención, en el que el sistema generador de campo electromagnético 1 comprende un conducto de proceso 2, que tiene una entrada 4 en la que puede fluir agua cuando el sistema está montado en una tubería de agua (representado con líneas discontinuas). El agua puede fluir a través del conducto de proceso 2 en el lado interno del conducto de proceso. El agua se trata por un campo electromagnético obtenido que proporciona una corriente alterna desde la unidad de control 6 al conductor eléctrico 8. La unidad de control 6 está conectada mediante cables eléctricos 10 al menos a un conductor eléctrico 8 en cada extremo del conductor eléctrico 8 en un circuito eléctrico. El agua que pasa por el conducto de proceso 2 y sale por la salida 5 se denomina agua tratada. El conductor eléctrico 8 se enrolla alrededor de la superficie exterior del conducto de proceso 2 que crea un solenoide con una autoinductancia de 3,5 mH. Los campos electromagnéticos pasarán fácilmente por la pared del conducto de proceso y además pasarán por el agua que fluye dentro de la tubería. La unidad de control 6 comprende además un controlador de frecuencia y voltaje para controlar la corriente alterna. La frecuencia de la corriente alterna alterna entre una primera frecuencia y una segunda frecuencia, en el que la primera y la segunda frecuencia están en el rango de 300 a 9.000 Hz. La frecuencia se alterna once veces por segundo, y el voltaje de salida de la unidad de control 6 es 42 V. La corriente de la unidad de control 6 es conducida por cables eléctricos 10 a cada extremo del conductor eléctrico 8.

La Figura 2a muestra otra realización de la invención en la que el conductor eléctrico 8 y el conducto de proceso 2 están cubiertos por un elemento exterior 9. El elemento exterior 9 puede estar hecho de acero inoxidable. Los cables eléctricos 10 proporcionados al conductor eléctrico 8 están conectados a través de aberturas en el elemento exterior 9. Asimismo, el sistema generador de campo electromagnético 1 está proporcionado con espaciadores 7 entre el elemento exterior 9 y el conducto de proceso 2, y los medios de acoplamiento 3 están acoplados a la entrada y salida del conducto de proceso 2 para proporcionar acoplamiento entre una tubería de agua que está destinada a conectar con el sistema generador de campo electromagnético 1. Los medios de acoplamiento 3 se fijan en esta realización al elemento exterior 9 mediante medios de fijación 11. Los medios de fijación pueden ser cualquier medio de fijación adecuado utilizado en la técnica seleccionado de, pero no limitado a, clavos, tornillos y/o pernos, entre otros.

La Figura 2b muestra una vista frontal del conducto de proceso 2, donde es visible que los espaciadores 7 proporcionan una distancia entre el conducto de proceso 2 y el elemento exterior 9. En una realización, la cavidad hueca creada por la distancia entre el conducto de proceso 2 y el elemento exterior 9 puede estar provista de un sello, de modo que la conexión entre la tubería de agua para conectar con el conducto de proceso 2 puede ser hermético al agua. El sello puede ser cualquier sello adecuado utilizado en la técnica seleccionado de, pero no limitado a, un empaque o una junta tórica tal como un anillo O.

Está dentro del entendimiento general de la invención que puede proporcionarse más de una abertura para conectar los cables eléctricos al conductor eléctrico.

La Figura 3 muestra una realización similar de la invención a la descrita en la Figura 1, sin embargo, en esta realización las tuberías están conectadas en ambos extremos del conducto de proceso 4,5 para formar un circuito cerrado de agua 12 adaptado para reciclar la corriente de agua desde la salida 5 del conducto de proceso a la entrada 4 del conducto de proceso.

En general, el agua tratada descargada puede luego transferirse a un grifo, cabezal de ducha (no mostrado) o usos similares donde un usuario puede disfrutar del agua. También se podría contemplar fácilmente que el agua tratada puede fluir en un circuito cerrado de agua provisto por tuberías y/o contenedores donde se evita que se depositen incrustaciones de cal en los lados del recipiente de agua, tuberías o instalaciones tales como condensadores y/u otros intercambiadores de calor que puede estar presente. En general, el sistema de circuito cerrado de agua puede estar proporcionado con una sección de entrada y una sección de descarga para proporcionar agua fresca sin tratar o eliminar el agua tratada del sistema generador de campo electromagnético.

Está dentro del entendimiento general que la invención también puede comprender un transformador en el sistema generador de campo electromagnético que transforma una corriente alterna para que sea compatible con la unidad de control. Un transformador de este tipo tiene un rango de trabajo de 100 V a 260 V y de aproximadamente 45 a 65 Hz, es decir, opera en todo el mundo.

El sistema generador de campo electromagnético proporciona un tratamiento de agua versátil con un campo electromagnético. Esto significa que el voltaje y la frecuencia pueden controlarse para adaptarse al recipiente o tuberías de agua en particular, en función de la concentración de calcio en el agua y el flujo del agua que fluye a través del sistema generador de campo electromagnético.

En otra realización, el sistema generador de campo electromagnético puede comprender una pluralidad de solenoides. En una realización particular, la pluralidad de solenoides está acoplada en una configuración paralela. Está dentro del entendimiento general de la invención que cada solenoide está enrollado alrededor de un conducto de proceso, en el que la pluralidad de solenoides puede acoplarse a una o más unidades de control. De esta forma, el sistema generador de campo electromagnético se puede utilizar en un recipiente de agua o tuberías con un gran caudal de agua, en el que el gran caudal de agua se divide en una pluralidad de conductos de proceso provistos de un solenoide que recibe una corriente alterna de una unidad de control para generar un campo electromagnético para tratar el agua que fluye a través de la pluralidad de conductos de proceso.

A continuación, se describe un uso ejemplar de una realización del sistema generador electromagnético, que puede instalarse en un conjunto de tubería para suministrar agua potable o adaptarse a un conjunto de tubería existente. Generalmente, un conjunto de tubería puede comprender un recipiente proporcionado con una entrada de recipiente y una salida de recipiente. En funcionamiento, el agua se conduce al conjunto de tubería desde la sección de entrada que tiene una válvula de retención dispuesta en el recipiente. El agua se conduce desde la salida del recipiente hasta un conjunto de tuberías comprendiendo un generador de campo electromagnético de acuerdo con la invención y una sección de descarga. El conjunto de tubería proporciona comunicación líquida entre el recipiente, el generador de campo electromagnético y la sección de descarga. Generalmente, la comunicación líquida se obtiene mediante una pluralidad de tuberías de agua interconectadas.

Entre el recipiente y la sección de descarga, se instala el generador de campo electromagnético para tratar el agua con un campo electromagnético. Cuando el agua ha sido tratada, el agua es conducida a la sección de descarga que comprende al menos una válvula para descargar el agua del sistema. En funcionamiento, solo una parte del agua se descarga en la sección de descarga, mientras que el resto del agua se devuelve al recipiente a través del conjunto de tubería, que está en comunicación líquida con la entrada y la salida del recipiente. Al tener un sistema generador de campo electromagnético conectado a tuberías que forman un circuito cerrado de agua instalado en un conjunto de tuberías, cualquier tubería, recipiente e instalación instalados aguas arriba del generador de campo electromagnético no están sujetos a la formación de depósitos de cal.

Ejemplo 1

En una granja de visones que produce más de 50.000 visones por año dividida en 4 subgranjas en 4 ubicaciones diferentes, se conectó un sistema generador de campo electromagnético a las tuberías de agua en una de las subgranjas comprendiendo aproximadamente 10.000 cachorros de visón. El sistema generador de campo electromagnético generaba un campo electromagnético al proporcionar una corriente alterna, que alternaba entre 300 y 9.000 Hz 11 veces por segundo, a un solenoide con una autoinductancia de 3,5 mH. En este experimento, el sistema generador de campo electromagnético se instaló aguas arriba de las tuberías que conducen a las diferentes jaulas de visones para proporcionar a los visones agua dulce. Después de 1 año se observó que el sistema de tuberías estaba libre de incrustaciones de cal y que ninguno de los visones había tenido infecciones. En comparación, aproximadamente el 20 % de los 40.000 visones de las tres granjas vecinas habían sufrido enfermedades como la diarrea, que es común en las granjas de visones, especialmente en los cachorros, que son más propensos a las enfermedades. Al año siguiente, se instaló el sistema de campo electromagnético en otra de las subgranjas y se obtuvo un resultado similar.

Así, la prevención de depósitos de cal mejoró claramente las condiciones de salud del visón al prevenir infecciones provenientes de las tuberías de agua y redujo notablemente el uso de antibióticos en las granjas de visones. Además, cuando el agua está contaminada, tiene mal sabor y rápidamente puede convertirse en un problema, ya que una ingestión muy pequeña de agua puede provocar peleas, canibalismo, cálculos en la vejiga mm. Por tanto, se observó una mejora general del estado de salud.

Ejemplo 2

Para evaluar el efecto del tratamiento del agua con un campo electromagnético de la presente invención se realizó un experimento ilustrativo. Se llenaron dos ollas con agua. La primera olla de agua se llenó con 3 L de agua corriente sin tratar y la segunda olla se llenó con 3 L de agua tratada por el sistema generador de campo electromagnético de acuerdo con la invención. Las dos ollas se colocaron en placas de calentamiento separadas que hacen que el agua hierva. Las ollas se retiraron de las placas calentadoras después de que se evaporara toda el agua.

Una inspección posterior de las dos ollas mostró que, en la olla que contenía el agua sin tratar, se había formado un depósito de cal en la superficie del fondo y las paredes de la primera, que no se podía quitar fácilmente. Sorprendentemente, se encontró que, en la segunda olla, que contenía el agua tratada con campo electromagnético, se observó en el fondo de la olla una fina película de incrustaciones de cal, que se podía quitar fácilmente después de que toda el agua se hubiera evaporado. Del experimento se concluyó que las propiedades físicas de las incrustaciones de cal se habían visto afectadas por el campo electromagnético.

Ejemplo 3

En una típica torre de enfriamiento de contraflujo, se habían observado depósitos de cal y formación de algas en un material de relleno, es decir, la superficie de transferencia de calor y las boquillas de pulverización en la torre de enfriamiento se habían observado. La presencia de depósitos de cal y algas reduce la capacidad de enfriamiento general de la torre de enfriamiento y aumenta el costo de mantenimiento. Además, se observó una alta concentración de bacterias y microfilms en el agua de refrigeración, lo que redujo la eficiencia de transferencia de calor entre la superficie de transferencia de calor, el aire y el agua de refrigeración.

Para solucionar los problemas antes mencionados, el agua de refrigeración se sometió en una primera prueba a un procedimiento de tratamiento químico de agua tradicional. Durante 6 meses de pruebas, el problema mencionado anteriormente no se resolvió.

En una segunda prueba se instaló un sistema generador de campo electromagnético para tratar el agua de refrigeración antes de entrar en contacto con un sistema de boquillas de pulverización de la torre de refrigeración. Durante los siguientes 6 meses no se observó ningún problema con los depósitos de cal o la formación de algas. La segunda prueba mostró que, al tratar el agua de refrigeración con un sistema generador de campo electromagnético de acuerdo con la invención, se observó una fina película de incrustaciones de cal sobre el material de relleno hecho de metal. La fina película de incrustaciones de cal ha demostrado ser un excelente agente anticorrosivo y mejora la humectación general, es decir, la formación de una película de agua sobre el material de relleno, que mejora así la eficacia del intercambio de calor.

La Tabla 1 muestra un análisis de agua del agua de refrigeración, que ha sido sometida a un tratamiento químico de agua o al generador de campo electromagnético de acuerdo con la invención. De la tabla 1 se desprende claramente que el recuento de bacterias en el agua de refrigeración, tratada con el actual sistema electromagnético, se reduce notablemente. Por lo tanto, la transferencia de eficiencia térmica en la torre de enfriamiento se mejora aún más al reducir la concentración de bacterias y microfilms.

Tabla 1: Análisis de agua de agua de refrigeración, que ha sido sometida a un tratamiento químico de agua o un tratamiento por el sistema de acuerdo con la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema generador de campo electromagnético (1) adecuado para el tratamiento de agua en un recipiente o tubería de agua que comprende:

al menos un conductor eléctrico (8) y una unidad de control (6) que comprende un suministro de energía; y un conducto de proceso (2) proporcionado con un lado interno, un lado externo, una entrada (4) para introducir una corriente de agua en el lado interno, una salida (5) para descargar la corriente de agua desde el lado interno del conducto de proceso y el conductor eléctrico se enrolla alrededor del conducto de proceso para obtener un solenoide;

la unidad de control proporciona una corriente alterna al conductor eléctrico y controla el voltaje y la frecuencia de la corriente, en la que la frecuencia de la corriente alterna se alterna entre una primera frecuencia y una segunda frecuencia, en la que la primera y la segunda frecuencia están en el rango de 300 a 9.000 Hz, y en la que la frecuencia de la corriente alterna alterna de 1 a 20 veces por segundo, donde el número de veces que la frecuencia de la corriente alterna alterna por segundo es el número de veces que la frecuencia alterna desde la primera frecuencia a la segunda frecuencia y luego alterna de nuevo a la primera frecuencia durante un segundo.

2. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el conducto de proceso (2) está conectado a tuberías que forman un circuito cerrado de agua adaptado para reciclar la corriente de agua desde la salida del conducto de proceso hasta la entrada del conducto de proceso (2).

3. El sistema generador de campo electromagnético de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 2, en el que la frecuencia de la corriente alterna alterna de 4 a 16 veces por segundo, aún con mayor preferencia de 10 a 12 veces por segundo, y con la máxima preferencia de 11 veces por segundo.

4. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con las reivindicaciones de la 1 a la 3, en el que el solenoide tiene una autoinductancia de 1 a 6 mH, con mayor preferencia de 2 a 5 mH, aún con mayor preferencia de 3 a 4 mH y con la máxima preferencia de 3,5 mH.

5. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 4, en el que una pluralidad de solenoides están acoplados en una configuración paralela, en el que cada solenoide está enrollado alrededor de un conducto de proceso (2), en el que la pluralidad de solenoides en una configuración en paralelo está acoplada a una o más unidades de control (6), de modo que el flujo de agua se divide en la pluralidad de conductos de proceso, cada uno proporcionado con un solenoide que recibe una corriente alterna de la unidad de control (6) para generar un campo electromagnético para tratar el agua que fluye a través de la pluralidad de conductos de proceso.

6. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, en el que el conductor eléctrico (8) está cubierto por un elemento exterior (9).

7. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el elemento exterior (9) está hecho de un material no magnético.

8. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 7, en el que el conductor eléctrico (8) está hecho de cobre.

9. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 8, en el que la unidad de control (6) establece el voltaje de salida a un valor entre 34 y 46 V, preferentemente entre 38 y 44 V, con mayor preferencia de 42 V.

10. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 9, en el que la unidad de control (6) está integrada en una caja de control.

11. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la caja de control está hecha de cualquier metal o aleación, preferentemente de acero inoxidable.

12. El sistema generador de campo electromagnético (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 11, en el que el solenoide está montado en caucho.