RU18068U1 - Устройство для электромагнитной обработки жидкости - Google Patents

Abstract

1. Устройство для электромагнитной обработки жидкости, включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала, отличающееся тем, что на трубопроводе попарно смонтировано с зазорами друг относительно друга четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, один конец которого подключен к генератору электромагнитных импульсов, причем в каждой паре индукторов витки одного электрически изолированного провода навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки, и при этом на каждый индуктор подается не менее 350 асинхронно чередующихся электромагнитных импульсов, одинаковых для всех индукторов, но сдвинутых относительно друг друга во время на величину 0,01 - 0,1 с и имеющих переменную во времени частоту 100 - 30000 Гц с напряженностью электрического поля 10 - 30 В/м.2. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что концы электрически изолированных проводов индукторов, противоположные концам, подключенным к генератору электромагнитных импульсов, электрически изолированы, кроме конца электрически изолированного провода одного индуктора, у которого он имеет электрический контакт с трубопроводом.3. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что в каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 10 - 20 витков.4. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что к генератору электромагнитных им�

Description

Р .. ,.Нив itvil IIIU lilt II

Устройство для электромагнитной обработки жидкости

Полезная модель относится к устройствам для магнитной обработки жидкости, в частности, воды, и может быть иснользовано для обработки текучих сред в различных областях народного хозяйства, нанример, для подготовки воды в котельных установках и теплообменных аннаратах с целью устранения накипеобразования, нри изготовлении бетонов, в поливных агрегатах сельскохозяйственных машин и т.д.

Известно устройство для электромагнитной обработки жидкости, включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала (1).

Известное устройство применяется следующим образом:

Подают жидкость через трубопровод и включают генератор электромагнитных импульсов. Протекающий через индуктор ток высокой частоты создает внутри него высокочастотное поле. Подаваемая по трубопроводу жидкость протекает через индуктор.

М. Кл.: С 02 F 1/48;

внутри которого напряженность вихревой электрической компоненты поля имеет наибольшую величину. После прохождения через индуктор жидкость приобретает повышеннз ю активность.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая эффективность процесса электромагнитной обработки жидкостей, сравнительно небольшая мопдность, сложность обслуживания, монтажа и демонтажа.

Цели полезной модели заключаются в следующем:

высокоэффективное предотвращение возникновения накипи в трубопроводах, котлах, теплообменниках;

обеспечение эффективного растворения образовавшейся до использования заявленной полезной модели накипи;

эффективное препятствие коррозии внутренних стальных поверхностей;

обеспечение простого монтажа и демонтажа без нарушения целостности трубопроводов, причем за несколько минут;

повышение срока службы оборудования без затрат на обслуживание;

значительное снижение расходов и времени на обслуживание, существенное повышение долговечности трубопроводов, теплообменников, котлов, стиральных машин;

снижение затрат на энергоресурсы (накинь толщиной 4 мм снижает эффективность котла или теплообменника на 25%);

действенное уничтожение водных бактерий;

обеспечение высоких экологических требований к процессу без загрязнения окружающей среды.

Поставленные цели достигаются тем, что в устройстве для электромагнитной обработки жидкости, включающем подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала, согласно полезной модели, на трубопроводе попарно смонтировано с зазорами друг относительно друга четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, один конец которого подключен к генератору электромагнитных импульсов, причем в каждой паре индукторов витки одного навиты по часовой стрелке, а другого против часовой стрелки, и при этом на каждый индуктор нодается не менее 350 асинхронно чередующихся электромагнитных импульсов, одинаковых для всех индукторов, но сдвинутых относительно друг друга во времени на величину от 0,01 сек. до 0,1 сек. и имеющих переменную во времени частоту от 100 герц до 30000 герц с

напряженностью электрического поля от 10 вольт на метр до 30 вольт на метр.

Заявитель считает необходимым отметить, что в материалах данной заявки под термином индуктор понимается катушка индуктивности. Кроме того, заявитель отмечает, что заявленная полезная модель будет пояснена в основном на примере использования воды в качестве жидкости для обработки.

Описанная выше совокупность суп ;ественных признаков представляет собой сущность заявляемой полезной модели. Она необходима и достаточна во всех случаях ее реализации.

Механизм воздействия на обрабатываемую жидкость, в частности воду, имеет физический безреагентный характер. Дело в том, что кальций, магний, гидрокарбонатовые соли, существуют в водном растворе в форме положительно и отрицательно заряженных ионов. Отсюда вытекает возможность эффективного воздействия на них с помощью электромагнитного поля. Ecjm на трубопровод с протекающей жидкостью навить катушку индуктивности (индуктор) и при помощи ее создать определенное динамичное магнитное поле, то можно обеспечить высвобождение ионов от электростатической связанности с молекулами воды. Высвобожденные таким путем положительные и отрицательные ионы солей непосредственно

соединяются между собой в результате взаимного притяжения с образованием в воде арагонитных кристаллов, не образующих накипь. При этом скорость изменения полярности магнитного поля должна быть такой, чтобы при проходе конкретного количества жидкости в ней были бы разрушены все связи ионов солей с молекулами воды. Интенсивность же поля должна быть такой, чтобы ее хватило бы на нарушение связей между молекулами воды и ионами кальция и магния, но не должна превышать значение, обратно нарушаюш,ее кристаллы арагонита. Значение параметров поля зависит также от диаметра трубопровода и скорости движения жидкости, то есть расхода воды в трубопроводе.

Поскольку побочным продуктом при образовании арагонитовых кристаллов является углекислый газ, то вода, обработанная таким образом, приобретает свойства «дождевой слабокислотной воды, то есть, становится способной растворять в трубопроводе уже раннее отложенные твердые карбонатные отложения.

Следует отметить, что под действием магнитного поля в воде образуется некоторое количество перекиси водорода, которая при контакте со стальной поверхностью трубопровода образует на ней химически инертную пленку Ре2Оз, которая предохраняет поверхность от коррозии. Перекись водорода оказывает также

существенное антибактериальное и антисептическое действие, уничтожая, приблизительно, 99% водных бактерий.

Образовавшиеся молекулы перекиси водорода существуют, однако, очень непродолжительное время, быстро разлагаясь на кислород и водород. Поэтому обработанная питьевая вода не оказывает никаких побочных вредных эффектов на здоровье человека.

Применительно к заявляемой полезной модели мы считаем необходимым выделить следующие развития и/или уточнения общей совокунности ее существенных признаков, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.

Очевидно, что в заявленном устройстве свободные концы проводов индукторов могут быть все электрически заизолированы. Однако для повышения мощности излучения магнитного поля приблизительно на 20% целесообразно концы проводов индукторов, противоположные концам, подключенным к генератору электромагнитных импульсов, электрически заизолировать, кроме конца провода одного индуктора, который электрически соединить с трубопроводом («заземлить).

Для обеспечения эффективной обработки жидкости при соблюдении сравнительно небольших габаритов устройства

наиболее предпочтительно, чтобы к генератору электромагнитных импульсов было бы подключено две пары индукторов.

Количество витков в каждом индукторе может быть различно, однако наиболее целесообразно, когда в каждом индукторе количество витков провода находится в интервале от 10 витков до 20 витков.

Также может быть различными величины зазоров между индукторами. Тем не менее, наиболее удобно, эффективно и компактно когда зазор между соседними индукторами находится в интервале от 2 см до 10 см.

Предпочтительные отдельные воплощения полезной модели охарактеризованы в нижеприведенных пунктах формулы полезной модели, увязанные с настоящим описанием.

В заключение данного раздела описания необходимо отметить, что помимо отмеченных ранее преимуществ настоящей полезной модели еще одним ее преимуществом является то, что она относительно просто и легко может быть реализована на технологическом оборудовании, широко используемом в настоящее время в отечественной промышленности и значительно дешевле зарубежных аналогов.

На фиг. 1 изображено заявленное устройство для электромагнитной обработки жидкости, аксонометрия;

Согласно полезной модели устройство 1 для электромагнитной обработки жидкости включает подключенные к генератору 2 электромагнитных импульсов индукторы 3, коаксиально охватывающие трубопровод 4, вьшолненный из диамагнитного материала. На трубопроводе 4 попарно смонтировано с зазорами 5 друг относительно друга четное количество индукторов 3, то есть два, четыре, шесть, восемь, десять и т.д. Наиболее оптимальное их количество четыре, как это показано на фиг.1. Нри этом обеспечивается как эффективная обработка воды, так и компактность всей установки в целом. Каждый индуктор 3 выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода 4 электрически изолированного провода 6, один конец 7 которого подключен к генератору 2 электромагнитных импульсов. Нротивоположный конец 8 провода 6 каждого индуктора 3 изолирован, как это показано на фигуре. Однако для повышения мощности излучения электромагнитного поля приблизительно на 20% один из концов у одного индуктора может быть электрически заземлен, например, приварен к трубопроводу. Такое «заземленный конец провода 6 обозначен позицией 9 на фигуре 1. Важной особенностью полезной модели является то, что в каждой паре индукторов 3 витки одного

индуктора навиты но часовой стрелке, а другого - нротив часовой стрелки. Нанример, на фиг. 1 изображены четыре индуктора 3. Из этих индукторов два расположенных слева индуктора образуют одну нару индукторов, которую можно назвать «левой нарой индукторов, а два расположенных правее их индуктора образуют другую пару индукторов, которую можно назвать «правой парой индукторов. В каждой из пар индукторов обязательно один индуктор имеет витки, обмотанные вокруг трубопровода по часовой стре;псе, а другой индуктор из этой пары образован витками электрически изолированного провода, обмотанного вокруг трубопровода против часовой стрелки. Другой особенностью является то, что на каждый индуктор 3 подается не менее 350 асинхронно чередующихся электромагнитных импульсов. Этот набор импульсов одинаков для всех индукторов, но сдвинут относительно друг друга во времени на величину от 0,01 сек. до 0,1 сек. Импульсы имеют переменную во времени частоту от 100 гц до 30000 ГЦ с напряженностью электрического поля от 10 вольт на метр до 30 вольт па метр.

Монтаж устройства осуществляется следующим образом.

После выбора удобного места сначала прикрепляют на стену или другую опорную конструкцию корпус генератора 2 электромагнитных импульсов. Затем на трубопроводе 4

последовательно образуют индукторы 3. Для этого берут провод 6 и один его конец соединяют с генератором 2 электромагнитных импульсов, а другой наматывают на трубопровод 4, например, по часовой стрелке. Свободный конец 8 провода 6 заизолируют, например, путем его обматывания изоляционной лентой. В результате этого вокруг трубопровода 4 образуется один индуктор. Затем берут второй провод 6, также одним концом его соединяют с генератором 2 электромагнитных импульсов, но другой конец обматывают вокруг трубопровода 4 в противоположном направлении, то есть против часовой стрелки. В результате этих действий будет создан второй индуктор, образующий с первым индуктором пару индукторов. Далее процесс создания пар индукторов аналогично повторяется.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Сначала обеспечивают протекание воды через трубопровод 4. Ее движение условно показано позицией 10 на фиг. 1. Затем включают электропитание генератора 2 электромагнитных импульсов. Для этого втыкают в розетку 11 электросети питания с напряжением, например, 220 вольт электровилку 12. Как отмечалось выше, в основе технологии обработки жидкости, в частности воды, положен принцип воздействия на находящиеся в воде ионы солей кальция и магния электромагнитными волнами звукового диапазона.

Находящиеся внутри геиератора 2 электромагнитных импульсов запрограммированные микропроцессоры контролируют создание и передачу на индукторы 3 большого набора электромагнитных волн, чередующихся в периодической зависимости (более 350 асинхронно чередующихся акустических сигналов), характеризующихся приведенными выше параметрами. Они передаются в воду через индукторы 3, намотанные вокруг трубопровода 4. Эти постоянно меняющиеся радиоволны, абсолютно безвредные для человека, оказывают воздействие на структуру ионов солей в воде. Происходит дестабилизация ионов кальция, магния, а также ионов карбоната, которые объединяются с образованием твердых частиц, не обладающих способностью наслаиваться на стенки трубопровода. Таким образом, хотя соли жесткости и остаются, но кристаллы их в новой форме не образуют накипи, а вода приобретает осязаемые свойства «умягченной воды. Все это происходит без потерь ценных для питьевой воды химических элементов. Одновременно под воздействием изменившихся свойств воды происходит разрушение ранее созданной накипи, которая растворяется и легко смывается с внутренней поверхности трубопровода и выносится потоком. Поэтому при установке заявленного устройства на трубопровод с имеющимися отложениями, наблюдается постепенное их растворение и вынос в шлам. От накипи будут защищены все

трубопроводы и оборудование, расположенные после установленного устройства, так как свойства умягченной воды утрачиваются только черезЗ-5 дней.

Эффективность устройства значительно повышается за счет того, что индукторы работают попарно, направляя навстречу друг другу электромагнитные поля.

Как отмечалось ранее, наиболее оптимально наличие четырех индукторов. При этом количество витков провода в каждом отдельном индукторе 3 может быть различно. Однако наиболее оптимальное их количество от десяти до двадцати витков в каждом индукторе.

Зазор между индукторами также может иметь различную величину. По мнению заявителя, наиболее эффективный размер находится в интервале от двух до десяти сантиметров.

Полезная модель имеет широкую область применения. В частности, она может быть использована для «умягчения воды для использования в паровых и водогрейных котлах, бойлерах, теплообменниках, посудомоечных и стиральных машинах, сетях снабжения холодной и горячей водой, парогенераторах, компрессорах, кондиционерах, мембранных фильтрах, садовых и огородных хозяйствах и так далее.

Увеличить срок защищаемого оборудования в 1,5 - 2,5 раза;

Сократить среднее нотребление топлива на 17-20% за счет увеличения теплоотдачи;

На 20-25% сократить расход дрожжей при выпечке хлебобулочных изделий и улучшить их потребительские свойства (вкус, запах, пористости, отсутствие признаков черствления через 1 -2 суток после выпечки);

Повысить адгезионные свойства краски и на 10-15% сократить ее расход при окрашивании изделий;

На 15-20% увеличить прочностные свойства бетона;

На 20-30% уменьшить расход стиральных порошков и отбеливателей, а также мыла и шампуней;

Улучшить всхожесть семян садово-огородных культур и на 1530% увеличить их урожайность;

Улучшить вкусовые качества воды и приготовленной пищи.

Номимо приведенного варианта полезной модели возможны и другие многочисленные ее модификации.

Все они охватываются приведенной далее заявителем формулой полезной модели.

Источники информации, принятые во внимание:

1. Авторское свидетельство СССР № 1414785, класс С 02 F 1/48, публик. 1988 (прототип).

Claims (5)

1. Устройство для электромагнитной обработки жидкости, включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала, отличающееся тем, что на трубопроводе попарно смонтировано с зазорами друг относительно друга четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, один конец которого подключен к генератору электромагнитных импульсов, причем в каждой паре индукторов витки одного электрически изолированного провода навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки, и при этом на каждый индуктор подается не менее 350 асинхронно чередующихся электромагнитных импульсов, одинаковых для всех индукторов, но сдвинутых относительно друг друга во время на величину 0,01 - 0,1 с и имеющих переменную во времени частоту 100 - 30000 Гц с напряженностью электрического поля 10 - 30 В/м.

2. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что концы электрически изолированных проводов индукторов, противоположные концам, подключенным к генератору электромагнитных импульсов, электрически изолированы, кроме конца электрически изолированного провода одного индуктора, у которого он имеет электрический контакт с трубопроводом.

3. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что в каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 10 - 20 витков.

4. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что к генератору электромагнитных импульсов подключено две пары индукторов.

5. Устройство для электромагнитной обработки жидкости по п.1, отличающееся тем, что зазор между соседними индукторами находится в интервале 2 - 10 см.