RU197271U1

RU197271U1 - PHYSICAL AND CHEMICAL REACTOR WITH VORTEX LAYER

Info

Publication number: RU197271U1
Application number: RU2019129771U
Authority: RU
Inventors: Аркадий Владимирович Владимирцев; Анатолий Николаевич Снежин; Андрей Евгеньевич Терентьев
Original assignee: Аркадий Владимирович Владимирцев; Анатолий Николаевич Снежин
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для активации процессов обработки материалов и текучих сред в вихревом слое ферромагнитных частиц для применения в области энергетики, нефтегазодобывающей, металлургической, химической промышленности, сельского и городского хозяйства, экологической защиты окружающей среды и в других областях промышленности, а также может использоваться для обработки различных жидких сред и, в частности, для очистки промышленных и бытовых стоков.Физико-химический реактор (ФХР) с вихревым слоем содержит индуктор (1) вращающегося электромагнитного поля, в кольцевой полости которого установлена трубчатая реакционная камера с дискретным рабочим телом в виде ферромагнитных частиц (5), удерживаемых внутри торцевыми решетками, выполненная в виде съемного картриджа (3) из немагнитного материала. Согласно полезной модели картридж размещен в полости индуктора с воздушным зазором. Предполагаемая полезная модель позволяет повысить долговечность и надежность работы ФХР и снизить эксплуатационные затраты. 1 ил.The utility model relates to devices for activating the processing of materials and fluids in a vortex layer of ferromagnetic particles for use in energy, oil and gas, metallurgical, chemical industry, agriculture and urban economy, environmental protection and other industries, and can also be used for the treatment of various liquid media and, in particular, for the treatment of industrial and domestic wastewater. The physicochemical reactor (FHR) with a vortex layer contains an inductor (1) a rotating electromagnetic field, in the annular cavity of which there is a tubular reaction chamber with a discrete working fluid in the form of ferromagnetic particles (5) held inside the end grids, made in the form of a removable cartridge (3) of non-magnetic material. According to a utility model, the cartridge is housed in an inductor cavity with an air gap. The proposed utility model can improve the durability and reliability of the FHR and reduce operating costs. 1 ill.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH A USEFUL MODEL IS

Полезная модель относится к устройствам для обработки материалов, в частности к физико-химическому реактору (далее ФХР) с вихревым слоем, который может использоваться в областях энергетики, нефтегазодобывающей, металлургической, химической промышленности, сельского и городского хозяйства, экологической защиты окружающей среды и в других областях промышленности для активации процессов обработки материалов, а также для обработки различных жидких сред и, в частности, для очистки промышленных и бытовых стоков.The utility model relates to devices for processing materials, in particular to a physicochemical reactor (hereinafter FHR) with a vortex layer, which can be used in the fields of energy, oil and gas, metallurgy, chemical industry, agriculture and urban economy, environmental protection and others industries for the activation of material processing processes, as well as for the treatment of various liquid media and, in particular, for the treatment of industrial and domestic wastewater.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Практически все известные аппараты с вихревым слоем и их модификации состоят из внешнего кольцевого индуктора, генерирующего вращающееся электромагнитное поле (далее ЭМП), в полость которого вставлена труба из немагнитного материала, во внутренней области которой, представляющей собой рабочую зону с повышенными значениями индукции ЭМП, находится дискретное рабочее тело в виде множества ферромагнитных частиц, являющееся аналогом сплошного рабочего тела, такого как, например, ротор асинхронного двигателя или сплошной сердечник. Воздействие вращающегося ЭМП на ферромагнитные частицы вызывает интенсивное вращательное и поступательное движение указанных частиц, образующих так называемый «вихревой слой», взаимодействие с которым существенно влияет на обрабатываемую среду, пропускаемую через трубу. Под воздействием ЭМП и вихревого слоя в ФХР проявляется множество физико-химических процессов, при этом все известные процессы ускоряются во много раз. В частности, в обрабатываемой среде проявляются явления магнитострикции и кавитации, появляются акустические волны, возникает электролиз, интенсифицируются процессы смешивания, перемешивания и размола, и как следствие, ускоряются химические реакции, и т.п.Almost all known devices with a vortex layer and their modifications consist of an external ring inductor generating a rotating electromagnetic field (hereinafter EMF), into the cavity of which a tube of non-magnetic material is inserted, in the inner region of which is a working zone with increased values of EMF induction a discrete working fluid in the form of a plurality of ferromagnetic particles, which is an analogue of a continuous working fluid, such as, for example, a rotor of an induction motor or a solid core. The effect of a rotating EMF on ferromagnetic particles causes intense rotational and translational motion of these particles, forming the so-called "vortex layer", the interaction with which significantly affects the medium being processed through the pipe. Under the influence of the EMF and the vortex layer, many physicochemical processes are manifested in PCR, while all known processes are accelerated many times. In particular, magnetostriction and cavitation phenomena appear in the medium being treated, acoustic waves appear, electrolysis occurs, mixing, mixing and grinding processes are intensified, and as a result, chemical reactions are accelerated, etc.

В качестве прототипа предлагаемой полезной модели рассматривается реактор вихревого электромагнитного слоя, известный из RU 2669274 [1].As a prototype of the proposed utility model is considered a vortex electromagnetic layer reactor, known from RU 2669274 [1].

Известный реактор содержит соединенную с насосом рабочую зону с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором и выполнен в виде съемного картриджа из немагнитного металла или полимерного материала. В центральной части картриджа установлен патрубок подачи жидкости, соединенный с установленными по концам рабочей зоны перфорированными решетками. Корпус картриджа выполнен в виде трубы, на одном из торцов которой установлена крышка, а второй торец соединен с патрубком с клиновым устройством, расположенным коаксиально относительно центрального патрубка. Реактор снабжен стыковочным узлом, соединенным с картриджем клиновым затвором и с центральным патрубком картриджа, соединенным с насосом, и снабжен патрубком сброса обработанной жидкости.The known reactor contains a working zone connected to the pump with a working fluid in the form of ferromagnetic needles inside and an external electromagnetic inductor and is made in the form of a removable cartridge made of non-magnetic metal or polymer material. In the central part of the cartridge, a fluid supply pipe is installed, connected to perforated grids installed at the ends of the working area. The cartridge case is made in the form of a pipe, one of the ends of which has a lid installed, and the second end is connected to the pipe with a wedge device located coaxially relative to the central pipe. The reactor is equipped with a docking unit connected to the cartridge by a wedge gate and with a central cartridge nozzle connected to the pump, and is equipped with a discharge pipe of the treated liquid.

Однако, многочисленные ударные воздействия ферромагнитных частиц друг о друга и о стенки картриджа при работе реактора приводят к их быстрому истиранию и разрушению стенок картриджа, что требует частой периодической замены картриджа вместе с ферромагнитными частицами. При этом распространение ударно-вибрационных воздействий на корпус реактора и далее на полюса и обмотки индуктора ведет к их преждевременному износу и повреждению, существенно сокращая срок службы индуктора и устройства в целом.However, the numerous impacts of ferromagnetic particles against each other and against the walls of the cartridge during operation of the reactor lead to their rapid abrasion and destruction of the walls of the cartridge, which requires frequent periodic replacement of the cartridge together with the ferromagnetic particles. Moreover, the propagation of shock-vibration effects on the reactor vessel and further on the poles and windings of the inductor leads to their premature wear and damage, significantly reducing the life of the inductor and the device as a whole.

Кроме того, различные текучие среды при их физико-химической обработке в ФХР обычно подаются в рабочую зону в широком диапазоне температур от экстремально низких до экстремально высоких. При этом, поскольку цилиндрическая немагнитная труба картриджа, в которой находится рабочая зона, практически примыкает в [1] к стенкам внутренней полости индуктора, то индуктор также испытывает прямые температурные воздействия со стороны обрабатываемой среды, которые приводят к повреждению, прежде всего, его обмоток, и выходу их из строя.In addition, various fluids during their physicochemical treatment in PCR are usually fed into the working zone in a wide temperature range from extremely low to extremely high. Moreover, since the cylindrical non-magnetic tube of the cartridge, in which the working zone is located, practically adjoins in [1] the walls of the internal cavity of the inductor, the inductor also experiences direct temperature effects from the medium being treated, which lead to damage, first of all, of its windings, and their failure.

Кроме того, поступающая по патрубку подачи обрабатываемая среда ударяется в крышку картриджа и меняет при этом направление течения на противоположное, обтекая патрубок подачи снаружи и проходя через рабочую зону картриджа в обратном направлении. Поэтому при запуске насоса подачи жидкости возникает риск гидроудара с разрушением установки, а поворот потока жидкости в обратном направлении за счет удара жидкости в крышку картриджа существенно повышает гидродинамическое сопротивление потоку и увеличивает нагрузку на насос и, соответственно, энергопотребление, что приводит к быстрому износу насоса или к необходимости использования насоса повышенной мощности с большим потреблением электроэнергии.In addition, the processed medium coming through the supply pipe hits the cartridge cover and reverses the flow direction, flowing around the supply pipe from the outside and passing through the working area of the cartridge in the opposite direction. Therefore, when starting the fluid supply pump, there is a risk of water hammer with the destruction of the installation, and rotation of the fluid flow in the opposite direction due to the impact of the fluid in the cartridge cover significantly increases the hydrodynamic resistance to the flow and increases the load on the pump and, consequently, energy consumption, which leads to rapid wear of the pump or to the need to use a high-power pump with high energy consumption.

Кроме того, конструкция картриджа в [1] является сравнительно сложной и дорогостоящей, поскольку включает в себя наружную трубу, внутренний патрубок подачи, крышку с узлом крепления и воздушным клапаном, ферромагнитные частицы, торцевые решетки с креплениями к наружной трубе и к подающему патрубку и стыковочный узел с креплением. Частая замена такого картриджа приводит к значительным материальным затратам.In addition, the design of the cartridge in [1] is relatively complicated and expensive, since it includes an outer pipe, an internal supply pipe, a cover with a fastener and an air valve, ferromagnetic particles, end grids with fastenings to the external pipe and to the supply pipe, and a docking assembly with mount. Frequent replacement of such a cartridge leads to significant material costs.

Таким образом, актуальной является проблема повышения долговечности и надежности работы ФХР в целом и снижения его эксплуатационных затрат.Thus, the urgent problem is to increase the durability and reliability of the PCF as a whole and reduce its operating costs.

Указанные недостатки прототипа [1] предлагается устранить с помощью ФХР согласно предлагаемой полезной модели.These disadvantages of the prototype [1] is proposed to eliminate using FHR according to the proposed utility model.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF A USEFUL MODEL

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение долговечности и надежности работы ФХР, а также снижение эксплуатационных затрат.The technical result of the proposed utility model is to increase the durability and reliability of the FHR, as well as reduce operating costs.

Указанный технический результат достигается тем, что в ФХР с вихревым слоем, содержащем индуктор вращающегося электромагнитного поля, в кольцевой полости которого установлена трубчатая реакционная камера с дискретным рабочим телом в виде ферромагнитных частиц, выполненная в виде съемного картриджа из немагнитного материала, причем картридж размещен в полости индуктора с кольцевым воздушным зазором.The specified technical result is achieved in that in the FHR with a vortex layer containing an inductor of a rotating electromagnetic field, in the annular cavity of which is installed a tubular reaction chamber with a discrete working fluid in the form of ferromagnetic particles, made in the form of a removable cartridge of non-magnetic material, and the cartridge is placed in the cavity inductor with an annular air gap.

Для обеспечения максимальной эффективности работы ФХР желательно обеспечение минимальной величины зазора между реакционной камерой и индуктором, т.е. между наружной поверхностью реакционной камеры и внутренней поверхностью (стенками) полости индуктора, но достаточной для того, чтобы компенсировать возможное температурное расширение камеры и амплитуду ее механических вибраций для предотвращения передачи ударно-вибрационных и термических воздействий с корпуса реакционной камеры на корпус индуктора при работе ФХР. В одном из вариантов реализации зазор имеет по существу кольцевую форму, а величина указанного кольцевого зазора составляет не менее 2 мм.To ensure maximum efficiency of the PCR operation, it is desirable to ensure a minimum gap between the reaction chamber and the inductor, i.e. between the outer surface of the reaction chamber and the inner surface (walls) of the inductor cavity, but sufficient to compensate for the possible thermal expansion of the chamber and the amplitude of its mechanical vibrations to prevent the transmission of shock-vibration and thermal effects from the reaction chamber body to the inductor body during PCR operation. In one embodiment, the gap is substantially annular in shape and said annular gap is at least 2 mm.

Предпочтительно наружный диаметр картриджа выполнен меньше диаметра кольцевой полости индуктора на величину, по существу равную удвоенной величине требуемого зазора.Preferably, the outer diameter of the cartridge is less than the diameter of the annular cavity of the inductor by an amount substantially equal to twice the size of the required clearance.

В одном из вариантов реализации концы картриджа выполнены с возможностью их соединения быстроразъемными трубными соединениями с проточной трубой обрабатываемой текучей среды. Быстроразъемные соединения также позволяют производить, в случае необходимости, оперативную замену картриджа целиком. При этом наличие воздушного кольцевого зазора облегчает механический процесс замены картриджа.In one embodiment, the ends of the cartridge are adapted to be connected by quick-connect pipe connections to a flow pipe of a process fluid. Quick disconnect connections also allow, if necessary, to quickly replace the entire cartridge. At the same time, the presence of an air annular gap facilitates the mechanical process of replacing the cartridge.

Сменный картридж, предпочтительно выполнен из износостойкого материала, и в случае износа его внутренней поверхности и/или истирания ферромагнитных частиц может быть целиком оперативно заменен на новый, что повышает надежность работы ФХР и упрощает его эксплуатацию. Кроме того, использование сменного картриджа позволяет применять ферромагнитные частицы различных размеров при обработке различных сред.The replaceable cartridge is preferably made of wear-resistant material, and in case of wear of its inner surface and / or attrition of the ferromagnetic particles, it can be completely quickly replaced with a new one, which increases the reliability of the PCF and simplifies its operation. In addition, the use of a replaceable cartridge allows the use of ferromagnetic particles of various sizes when processing various media.

Кроме того, проходя через ФХР согласно настоящей полезной модели, поток обрабатываемой жидкости при предложенной конструкции картриджа не меняет направление движения и не требует обеспечения дополнительной мощности насоса для перекачки обрабатываемой текучей среды. Кроме того, простота конструкции картриджа, состоящего только из трубы, торцевых решеток, ферромагнитных частиц и быстроразъемных соединений, существенно снижает его стоимость и, соответственно, эксплуатационные затраты при периодической замене картриджа.In addition, passing through the FHR according to the present utility model, the flow of the processed fluid with the proposed cartridge design does not change the direction of movement and does not require providing additional pump power for pumping the processed fluid. In addition, the simplicity of the design of the cartridge, which consists only of pipes, end grids, ferromagnetic particles and quick couplings, significantly reduces its cost and, accordingly, operating costs during periodic replacement of the cartridge.

Предлагаемая полезная модель позволяет повысить долговечность и надежность работы ФХР и снизить эксплуатационные затраты.The proposed utility model allows to increase the durability and reliability of the FHR and reduce operating costs.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 представлена общая схема в продольном разрезе предлагаемого ФХР, где 1 - индуктор, 2 - корпус индуктора, 3 - реакционная камера индуктора (сменный картридж), 4 воздушный зазор, 5 ферромагнитные частицы, 6 торцевые решетки, 7 быстроразъемные трубные соединения, 8 - проточная труба.In FIG. 1 shows a general diagram in longitudinal section of the proposed FHR, where 1 is an inductor, 2 is an inductor body, 3 is an inductor reaction chamber (replaceable cartridge), 4 air gap, 5 ferromagnetic particles, 6 end grids, 7 quick-disconnect pipe connections, 8 - flow-through trumpet.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL

Физико-химический реактор с вихревым слоем (фиг. 1) содержит кольцевой индуктор 1 вращающегося ЭМП с обмотками и корпусом 2 и трубчатую реакционную камеру, выполненную в виде сменного картриджа 3 из немагнитного материала, заполненного ферромагнитными частицами, предпочтительно выполненными в виде удлиненных цилиндрических стержней.The vortex-layer physicochemical reactor (Fig. 1) contains an annular inductor 1 of a rotating EMF with windings and a housing 2 and a tubular reaction chamber made in the form of a replaceable cartridge 3 of non-magnetic material filled with ferromagnetic particles, preferably made in the form of elongated cylindrical rods.

Сменный картридж 3 установлен в по существу цилиндрической полости осевого канала кольцевого индуктора 1 с обеспечением по существу равномерного в продольном направлении картриджа воздушного кольцевого зазора 4 между наружной поверхностью трубчатой стенки картриджа 3 и внутренней поверхностью осевого канала индуктора 1 для обеспечения его свободного извлечения и вставки нового картриджа при замене, а также для исключения передачи ударных воздействий со стенок картриджа на корпус индуктора. Картридж 3 содержит дискретное рабочее тело в виде множества ферромагнитных частиц 5, удерживаемых внутри картриджа 3 торцевыми решетками 6. Дискретное рабочее тело в виде множества ферромагнитных частиц 5 по существу выполняет в ФХР функцию рабочей среды или рабочего органа, в частности перемешивающего или измельчающего/размалывающего элемента, и является неотъемлемой частью ФХР.A replaceable cartridge 3 is mounted in a substantially cylindrical cavity of the axial channel of the annular inductor 1, ensuring an essentially uniform longitudinal longitudinal direction of the cartridge of the air annular gap 4 between the outer surface of the tubular wall of the cartridge 3 and the inner surface of the axial channel of the inductor 1 to ensure its free removal and insertion of a new cartridge when replacing, as well as to exclude the transmission of shock from the walls of the cartridge to the inductor body. Cartridge 3 contains a discrete working fluid in the form of a plurality of ferromagnetic particles 5 held inside the cartridge 3 by end grids 6. A discrete working fluid in the form of a plurality of ferromagnetic particles 5 essentially performs the function of a working medium or working body in PCF, in particular a mixing or grinding / grinding element , and is an integral part of FHR.

При этом, при установленном в полость индуктора 1 картридже 3, зона картриджа, ограниченная его внутренними стенками и решетками 6, образует прямоточную рабочую зону реакционной камеры, которая размещена в рабочей зоне индуктора 1, т.е. в полости его осевого канала, охватываемой его обмотками.In this case, when the cartridge 3 is installed in the cavity of the inductor 1, the cartridge zone, limited by its internal walls and gratings 6, forms a direct-flow working zone of the reaction chamber, which is located in the working zone of the inductor 1, i.e. in the cavity of its axial channel, covered by its windings.

Предпочтительно, величина воздушного кольцевого зазора 4 составляет не менее 2 мм. Указанная минимальная величина зазора между реакционной камерой и индуктором, с одной стороны, обеспечивает максимальную эффективность работы ФХР ввиду того, что величина магнитной индукции достигает своих максимальных значений вблизи стенок полости индуктора, а с другой стороны, она является достаточной для того, чтобы компенсировать возможное температурное расширение реакционной камеры и амплитуду ее механических вибраций для предотвращения передачи ударно-вибрационных и термических воздействий с корпуса реакционной камеры на корпус индуктора при работе ФХР.Preferably, the size of the air annular gap 4 is at least 2 mm. The indicated minimum gap between the reaction chamber and the inductor, on the one hand, ensures maximum efficiency of the FHR due to the fact that the magnitude of the magnetic induction reaches its maximum values near the walls of the cavity of the inductor, and on the other hand, it is sufficient to compensate for the possible temperature the expansion of the reaction chamber and the amplitude of its mechanical vibrations to prevent the transmission of shock-vibration and thermal effects from the body of the reaction chamber to rpus inductor when the FHR.

Для обеспечения необходимой величины зазора между реакционной камерой и стенками полости индуктора 1, наружный диаметр картриджа выполнен меньшее диаметра полости индуктора на величину, по существу равную удвоенной величине требуемого зазора. При этом, наружная поверхность картриджа 3 и внутренняя поверхность полости индуктора 1 имеют по существу подобную форму.To ensure the required gap between the reaction chamber and the walls of the cavity of the inductor 1, the outer diameter of the cartridge is made smaller than the diameter of the cavity of the inductor by an amount substantially equal to twice the size of the required gap. In this case, the outer surface of the cartridge 3 and the inner surface of the cavity of the inductor 1 have a substantially similar shape.

Зазор между реакционной камерой картриджа 3 и индуктором 1 может быть обеспечен, например, посредством установки между наружной поверхностью реакционной камеры и внутренней поверхностью (стенками) полости индуктора 1 дистанцеров, выполненных, например, в виде уплотнительных или демпфирующих колец, или посредством винтовых регуляторов пространственного взаимного положения реакционной камеры и индуктора. Для этого, в частности, диаметр наружной поверхности реакционной камеры выполнен меньше внутреннего диаметра полости индуктора 1 на удвоенную величину зазора.The gap between the reaction chamber of the cartridge 3 and the inductor 1 can be provided, for example, by installing between the outer surface of the reaction chamber and the inner surface (walls) of the cavity of the inductor 1 of the distanceers, made, for example, in the form of o-rings or damping rings, or by means of screw regulators of spatial mutual the position of the reaction chamber and inductor. For this, in particular, the diameter of the outer surface of the reaction chamber is less than the inner diameter of the cavity of the inductor 1 by twice the size of the gap.

Сменный картридж 3 предпочтительно изготовлен из немагнитного износостойкого материала.The replaceable cartridge 3 is preferably made of a non-magnetic wear resistant material.

Работает ФХР следующим образом. Индуктор 1, подключенный к сети переменного тока, создает в рабочей зоне между своими полюсами вращающееся ЭМП.FHR works as follows. The inductor 1, connected to an AC network, creates a rotating EMF in the working area between its poles.

Обрабатываемая текучая среда, поступающая по проточной трубе 8 в рабочую зону картриджа 3, проходит через торцевые решетки 6, расположенные с торцевых сторон сменного картриджа 3 в пределах рабочей зоны индуктора 1. Воздействие вращающегося ЭМП на ферромагнитные частицы 5, размещенные в реакционной камере картриджа 3, приводит их к интенсивному вращению и поступательному круговому движению, образуя тем самым вихревой слой ферромагнитных частиц, создающий турбулентность обрабатываемой среды. Кроме того, в ферромагнитных частицах удлиненной формы возникает магнитострикция и электрическая поляризация, совместное действие которых вызывает в обрабатываемой среде кавитацию, распространение акустических волн и электролиз. Все это, в свою очередь, приводит к размолу твердых частиц и примесей в обрабатываемой среде, интенсивному смешиванию и перемешиванию, интенсификации химических реакций, коагуляции, флокуляции, что, в частности, способствует солеобразованию и агрегированию примесей и облегчает их последующее отделение от жидкости. Благодаря выполнению реакционной камеры в виде сменного картриджа 3, содержащего ферромагнитные частицы 5, удерживаемые внутри картриджа посредством торцевых решеток 6, по мере износа внутренней поверхности картриджа и/или ферромагнитных частиц картридж 3 целиком может быть оперативно заменен на новый.Processed fluid entering through the flow pipe 8 into the working area of the cartridge 3 passes through the end grids 6 located on the end faces of the replaceable cartridge 3 within the working area of the inductor 1. The effect of the rotating electromagnetic field on the ferromagnetic particles 5 located in the reaction chamber of the cartridge 3, leads them to intense rotation and translational circular motion, thereby forming a vortex layer of ferromagnetic particles, creating turbulence of the medium being processed. In addition, magnetostriction and electric polarization arise in elongated ferromagnetic particles, the combined action of which causes cavitation, propagation of acoustic waves and electrolysis in the medium being treated. All this, in turn, leads to the grinding of solid particles and impurities in the medium being treated, intensive mixing and stirring, intensification of chemical reactions, coagulation, flocculation, which, in particular, promotes salt formation and aggregation of impurities and facilitates their subsequent separation from the liquid. Due to the implementation of the reaction chamber in the form of a replaceable cartridge 3 containing ferromagnetic particles 5 held inside the cartridge by end grids 6, as the inner surface of the cartridge and / or ferromagnetic particles wear out, the entire cartridge 3 can be quickly replaced with a new one.

Кроме того, использование сменного картриджа позволяет применять в ФХР картриджи с ферромагнитными частицами различных размеров для обработки различных сред.In addition, the use of a replaceable cartridge makes it possible to use cartridges with ferromagnetic particles of various sizes in PCR for processing various media.

Для обеспечения оперативной замены картриджа 3 в случае износа его стенок или содержащихся в нем ферромагнитных частиц, а также при необходимости замены вида применяемых ферромагнитных частиц, концы картриджа 3 снабжены быстроразъемными трубными соединениями 7 для их быстрого соединения с проточной трубой 8 обрабатываемой текучей среды, а также быстрого отсоединения картриджа 3 от проточной трубы 8.To ensure quick replacement of the cartridge 3 in case of wear of its walls or the ferromagnetic particles contained therein, as well as if it is necessary to replace the type of ferromagnetic particles used, the ends of the cartridge 3 are equipped with quick-disconnect pipe connections 7 for their quick connection with the flowing pipe 8 of the processed fluid, as well as quick disconnect the cartridge 3 from the flow pipe 8.

Во время работы ФХР по впускной проточной трубе 8, изображенной на фиг. 1 слева, обрабатываемая текучая среда, например загрязненная сточная текучая среда, под напором от подающего насоса (не показан) поступает в направлении потока, показанного на фиг. 1 стрелкой, на обработку в реакционную камеру ФХР, выполненную в виде сменного картриджа 3, а после ее обработки в реакционной камере отводится в выпускную проточную трубу 8, изображенную на фиг. 1 справа, для дальнейшего фильтрования, обработки и т.п.Для замены изношенного картриджа 3 (после отключения насоса, ФХР и спуска текучей среды) быстроразъемные соединения 7 проточной трубы 8 и картриджа открывают для отсоединения обоих концов картриджа 3 от проточной трубы 8, проточную трубу 8 отводят в сторону относительно оси картриджа 3 посредством поворота ее колена (на чертеже не показано) для обеспечения извлечения картриджа 3 из полости канала индуктора 1. После этого старый картридж 3 за счет наличия воздушного кольцевого зазора беспрепятственно вынимают из полости индуктора, а на его место устанавливают новый картридж 3 в сборе с загруженными в него ферромагнитными частицами, удерживаемыми в картридже торцевыми решетками 6. Проточную трубу 8 возвращают на место и присоединяют к концам нового картриджа 3 посредством быстроразъемных соединений 7.During operation of the FHR through the inlet flow pipe 8 shown in FIG. 1 to the left, a process fluid, for example, contaminated waste fluid, flows under pressure from a feed pump (not shown) in the flow direction shown in FIG. 1 by an arrow, for processing into the reaction chamber of the FHR, made in the form of a replaceable cartridge 3, and after its processing in the reaction chamber is discharged into the outlet flow pipe 8, shown in FIG. 1 on the right, for further filtering, processing, etc. To replace a worn cartridge 3 (after turning off the pump, FHR and lowering the fluid) quick-disconnect connections 7 of the flow pipe 8 and the cartridge are opened to disconnect both ends of the cartridge 3 from the flow pipe 8, flow the pipe 8 is diverted to the side relative to the axis of the cartridge 3 by turning its elbow (not shown in the drawing) to ensure that the cartridge 3 is removed from the cavity of the inductor channel 1. After that, the old cartridge 3 due to the presence of an air ring gap they are removed from the cavity of the inductor, and a new cartridge 3 is assembled in its place with the loaded ferromagnetic particles held in the cartridge by the end grids 6. The flow pipe 8 is returned to its place and attached to the ends of the new cartridge 3 by means of quick couplings 7.

Claims

1. Physico-chemical reactor with a vortex layer, containing an inductor of a rotating electromagnetic field, in the annular cavity of which is installed a tubular reaction chamber with a discrete working fluid in the form of ferromagnetic particles held inside the end grids, made in the form of a removable cartridge of non-magnetic material, characterized in that the cartridge is placed in the cavity of the inductor with an air gap.

2. The physicochemical reactor according to claim 1, wherein the gap is substantially annular in shape and the annular gap is at least 2 mm.

3. The physicochemical reactor according to claim 1, wherein the outer diameter of the cartridge is less than the diameter of the annular cavity of the inductor by an amount substantially equal to twice the size of the gap.

4. Physicochemical reactor according to one of paragraphs. 1-3, in which the ends of the cartridge are made with the possibility of their connection by quick disconnect pipe connections with a flowing pipe of the processed fluid.

5. Physicochemical reactor according to one of paragraphs. 1-4, in which the replaceable cartridge is made of wear-resistant material.