RU2403211C2 - Water treatment device - Google Patents
Water treatment device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403211C2 RU2403211C2 RU2008101844/06A RU2008101844A RU2403211C2 RU 2403211 C2 RU2403211 C2 RU 2403211C2 RU 2008101844/06 A RU2008101844/06 A RU 2008101844/06A RU 2008101844 A RU2008101844 A RU 2008101844A RU 2403211 C2 RU2403211 C2 RU 2403211C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- magnetic
- electrodes
- radiator
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
Устройство предназначено для обработки различных видов жидкости путем комплексного воздействия на поток жидкости магнитным, электрическим и акустическим полями. Устройство может использоваться:The device is designed to handle various types of liquids by the integrated impact on the fluid flow by magnetic, electric and acoustic fields. The device can be used:
- при обработке воды в водонагревательных системах для уменьшения накипеобразований и уменьшения скорости коррозии оборудования;- when treating water in water heating systems to reduce scale formation and reduce the corrosion rate of equipment;
- при добыче и транспортировке нефти для уменьшения скорости асфальтосмолопарафиновых отложений на внутренних поверхностях оборудования, снижения вязкости и уменьшения скорости коррозии;- during the extraction and transportation of oil to reduce the rate of asphalt-resin-paraffin deposits on the internal surfaces of the equipment, reduce viscosity and reduce the rate of corrosion;
- при обработке бензина и дизельного топлива перед подачей их в цилиндры двигателей для уменьшения вредных выбросов и экономии топлива.- when processing gasoline and diesel fuel before feeding them into the engine cylinders to reduce harmful emissions and save fuel.
Известно устройство для обработки топлива путем воздействия электрическим полем, содержащее камеру, снабженную, по крайней мере, двумя разнополярными электродами, подключенными к источнику питания (RU 2156879 C1, 7 F02M 27/04, 2000 г.). Поверхность электродов, контактирующая с жидкостью, покрыта диэлектрическим материалом, а между электродами размещен еще слой диэлектрического материала.A device is known for processing fuel by exposure to an electric field, comprising a chamber equipped with at least two bipolar electrodes connected to a power source (RU 2156879 C1, 7 F02M 27/04, 2000). The surface of the electrodes in contact with the liquid is coated with a dielectric material, and another layer of dielectric material is placed between the electrodes.
Известно также устройство для магнитной обработки жидкостей, содержащее диамагнитный корпус с размещенными в нем кольцевыми постоянными магнитами, разделенными шайбами из магнитомягкого материала и обращенными друг к другу одноименными полюсами (SU 1346584 А1, 4 C02F 1/48, 1987 г.).A device for magnetic processing of liquids is also known, comprising a diamagnetic casing with ring permanent magnets placed therein, separated by washers of soft magnetic material and facing the same poles (SU 1346584 A1, 4
Известно устройство для ультразвуковой обработки топлива (RU 2075619, F02M 27/08, 1997), содержащее цилиндрический корпус с патрубками для подачи и удаления жидкого топлива с размещенной в одном из них винтовой вставкой для перемешивания топлива, размещенный в корпусе ультразвуковой струйный излучатель, выполненный в виде двух спиралей Архимеда, лопасти которых имеют противоположные направления и расположены друг между другом, и камеру переменного сечения, расположенную за струйным излучателем.A device is known for ultrasonic processing of fuel (RU 2075619, F02M 27/08, 1997), comprising a cylindrical body with nozzles for supplying and removing liquid fuel with a screw insert for mixing fuel located in one of them, an ultrasonic jet emitter located in the housing, made in in the form of two Archimedes spirals, the blades of which have opposite directions and are located between each other, and a chamber of variable cross-section, located behind the jet emitter.
Недостатком этих устройств является низкая эффективность обработки жидкости, т.к. осуществляется воздействие только одним из полей - электрическим, магнитным или ультразвуковым.The disadvantage of these devices is the low efficiency of liquid processing, because only one of the fields is affected - electric, magnetic or ultrasonic.
Известно устройство по одновременному воздействию на топливо магнитного поля и механических сил (RU 93034875, F02M 27/04, 1996). Устройство содержит рабочую камеру с соосно размещенным в ней валом, на котором с помощью упругих элементов установлено с возможностью вращения и вибрирования кольцо, выполненное в виде четного числа секторов из немагнитного и ферромагнитного материалов, чередующихся между собой. На секторах из ферромагнитного материала жестко закреплены имеющие спиральную форму перфорированные лопатки из ферромагнитного материала, а источники постоянных магнитных полей установлены в боковых стенках рабочей камеры попарно с противоположных их сторон и последовательно размещены по одну и другую стороны относительно нормальной к оси вала плоскости, проходящей через середину кольца. Недостатками этого устройства являются сложность и низкая эффективность, поскольку обработка производится только магнитным полем и вибрационным воздействием незначительной мощности.A device is known for simultaneous exposure to fuel of a magnetic field and mechanical forces (RU 93034875, F02M 27/04, 1996). The device comprises a working chamber with a shaft coaxially placed in it, on which a ring is made with the help of elastic elements to rotate and vibrate, made in the form of an even number of sectors of non-magnetic and ferromagnetic materials alternating between each other. Spiral perforated blades made of ferromagnetic material are rigidly fixed on sectors of ferromagnetic material, and sources of constant magnetic fields are mounted in pairs on the side walls of the working chamber from their opposite sides and sequentially placed on one and the other sides relative to the plane normal to the shaft axis passing through the middle rings. The disadvantages of this device are the complexity and low efficiency, since the processing is carried out only by a magnetic field and vibration exposure of low power.
Известен ряд устройств, предназначенных для обработки жидкостей одновременно магнитным и электрическим полями (например, RU 2093699 C1, 6 F02M 27/04, 1997 и RU 2278989 С2, F02M 27/04, 2004), содержащие как систему электродов, так и магнитную систему.A number of devices are known for treating liquids simultaneously with magnetic and electric fields (for example, RU 2093699 C1, 6 F02M 27/04, 1997 and RU 2278989 C2, F02M 27/04, 2004) containing both an electrode system and a magnetic system.
Недостатком этих устройств является низкое качество обработки жидкостей, обусловленное тем, что активация производится только действием электрического и магнитного полей.The disadvantage of these devices is the low quality of processing liquids, due to the fact that activation is performed only by the action of electric and magnetic fields.
Прототипом данного изобретения является устройство - гидромагнитная система, производимая компанией "Энирис-СГ " (www.Eniris.ru, 03.2007). Устройство содержит проточную металлическую камеру с впускным и выпускным каналами и расположенную в камере по ее оси магнитную систему, состоящую из нескольких цилиндрических сплошных магнитов, направленных друг к другу одноименными полюсами и разделенных прокладками из магнитомягкого материала, все магниты с прокладками помещены в немагнитный корпус-трубу, а обрабатываемая жидкость пропускается между внутренней поверхностью камеры и внешней поверхностью магнитной системы.The prototype of this invention is a device - a hydromagnetic system manufactured by Eniris-SG (www.Eniris.ru, 03.2007). The device comprises a flowing metal chamber with inlet and outlet channels and a magnetic system located in the chamber along its axis, consisting of several cylindrical solid magnets directed to each other by the same poles and separated by gaskets of magnetically soft material, all magnets with gaskets are placed in a non-magnetic casing-pipe and the processed fluid is passed between the inner surface of the chamber and the outer surface of the magnetic system.
Недостатком устройства является низкая эффективность обработки жидкости, так как она проводится только воздействием магнитного поля.The disadvantage of this device is the low efficiency of processing the liquid, since it is carried out only by exposure to a magnetic field.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для обработки жидкости, обеспечивающего повышение эффективности воздействия на обрабатываемую среду. Это достигается тем, что в устройстве для обработки жидкости, содержащем проточную цилиндрическую металлическую камеру с впускным и выпускным каналами и расположенную в камере по ее оси магнитную систему, состоящую из нескольких цилиндрических сплошных постоянных магнитов, направленных друг к другу одноименными полюсами и разделенных прокладками из магнитомягкого материала, причем все магниты и прокладки помещены в немагнитный корпус-трубу, а обрабатываемая жидкость пропускается между внутренней поверхностью камеры и внешней поверхностью магнитной системы, согласно изобретению в пространстве между магнитной системой и внутренней поверхностью камеры соосно с ними расположен, как минимум, один цилиндрический пьезокерамический ультразвуковой излучатель, а справа и слева от него, а при нескольких излучателях и между ними, соосно расположены электроды в виде тонкостенных цилиндров со средним диаметром, равным среднему диаметру пьезокерамического излучателя, причем пьезокерамический излучатель и электроды имеют внешний диаметр меньше внутреннего диаметра камеры, а внутренний диаметр больше внешнего диаметра корпуса-трубы магнитной системы и с помощью перфорированных металлических крышек установлены так, что образуют две полости кольцевого сечения между их внешней поверхностью и внутренней поверхностью камеры и между их внутренней поверхностью и внешней поверхностью магнитной системы. Электроды отделены от излучателей и камеры диэлектрическими прокладками и подключены к «плюсу» источника электрического напряжения, а корпус-труба магнитной системы с помощью металлических перфорированных крышек электричеки соединен с цилиндрической камерой, подключенной к «минусу» источника.An object of the present invention is to provide a device for treating a liquid, which provides an increase in the effectiveness of exposure to the medium to be treated. This is achieved by the fact that in a device for processing a liquid containing a flowing cylindrical metal chamber with inlet and outlet channels and a magnetic system located in the chamber along its axis, consisting of several cylindrical solid permanent magnets directed to each other by the same poles and separated by soft magnetic gaskets material, and all magnets and gaskets are placed in a non-magnetic casing-pipe, and the processed fluid is passed between the inner surface of the chamber and the outer surface At least one cylindrical piezoceramic ultrasonic emitter is arranged coaxially with them in accordance with the invention in accordance with the invention in the space between the magnetic system and the inner surface of the chamber, and at the right and left of it, and with several emitters and between them, thin-walled electrodes are coaxially aligned cylinders with an average diameter equal to the average diameter of the piezoceramic emitter, and the piezoceramic emitter and the electrodes have an outer diameter smaller than the inner diameter of the chamber, an inner diameter larger than the outer diameter of the body-tube and a magnetic system by means of perforated metal covers are installed so as to form two cavities of the annular cross section between their outer surface and the inner surface of the chamber and between their inner surface and the outer surface of the magnetic system. The electrodes are separated from the emitters and the chamber by dielectric spacers and connected to the “plus” of the voltage source, and the casing-pipe of the magnetic system is connected to the cylindrical chamber connected to the “minus” of the source by means of metal perforated electric covers.
На фиг.1 представлена конструктивная схема устройства для одновременной обработки жидкости магнитным, ультразвуковым и электрическим полями.Figure 1 presents a structural diagram of a device for the simultaneous processing of liquids by magnetic, ultrasonic and electric fields.
На фиг.2 показан поперечный разрез устройства.Figure 2 shows a cross section of the device.
Устройство для обработки жидкости содержит камеру 1 из проводящего ферромагнитного материала с входным и выходным штуцерами 2. В данном устройстве направление движения жидкости не имеет значения, поэтому каждый из штуцеров может быть как входным, так и выходным. При изготовлении варианта устройства на трубопровод камера выполняется в виде отрезка трубы с фланцами. Соосно с корпусом размещена магнитная система, состоящая из нескольких цилиндрических магнитов 3 и магнитопроводов из магнитомягкого материала 4, размещенных в немагнитном корпусе-трубе 5, соединенном электрически с камерой 1 металлическими перфорированными дисками 6, а внешняя поверхность корпуса-трубы покрыта тонким слоем диэлектрического материала, например тефлона (на схеме не показан). В пространстве между магнитной системой и камерой 1 соосно с ними расположены цилиндрический пьезокерамический излучатель 7 и электроды 8, отделенные друг от друга диэлектрическими прокладками 9, а от камеры перфорированными диэлектрическими прокладками 10. Цилиндрические поверхности электродов покрыты тонким слоем диэлектрического материала, например тефлоном (на схеме не показан). Таким образом образуются две полости обработки жидкости: одна - между внутренней поверхностью камеры и внешними поверхностями пьезокерамических излучателей и электродов, вторая - между внешней поверхностью магнитной системы и внутренней поверхностью излучателей и электродов. На внешней поверхности камеры расположен герметичный разъем 11 для подключения пьезокерамического излучателя к ультразвуковому генератору и электродов к источнику электрического напряжения (на схеме не показаны).A device for processing liquid contains a
Устройство работает следующим образом. Жидкость пропускается через полости обработки. Расположенная на оси камеры 1 магнитная система, состоящая из магнитов 3, магнитопроводов 4 и корпуса-трубы 5, создает в полости обработки высокоградиентное магнитное поле. Над серединой магнитов достигает максимального значения аксиальная составляющая магнитного потока, а над серединой магнитопроводов максимального значения достигает радиальная составляющая. На противоположных магнитопроводам местах ферромагнитной камеры наводятся противоположные магнитные полюса, что приводит к повышению напряженности магнитного поля в полостях обработки жидкости. При переходе от магнитопровода к соседнему магнитопроводу меняются направление магнитного потока и знак полюса. Таким образом, в полости обработки создается высокоградиентное постоянное во времени магнитное поле высокой напряженности. При подаче электрического напряжения на электроды в полостях обработки создается и электрическое поле, которое может быть как постоянным, так и переменным в зависимости от типа источника электрического напряжения. Тонкий слой диэлектрического материала на рабочих поверхностях электродов усиливает действие электрического поля за счет снижения потерь энергии на создание электрического поля между электродами.The device operates as follows. Liquid is passed through the treatment cavity. The magnetic system located on the axis of the
При подаче на пьезокерамические излучатели переменного напряжения с частотой, совпадающей с резонансной частотой излучателей в жидкости, заполняющей полости обработки, возникают ультразвуковые колебания высокой интенсивности.When applying alternating voltage to the piezoceramic emitters with a frequency that matches the resonant frequency of the emitters in the liquid filling the treatment cavity, high-intensity ultrasonic vibrations occur.
Известно, что магнитное поле, действуя на вещество, вызывает прецессию осей электронных орбит атомов и молекул вокруг направления этого поля. Эта прецессия происходит с частотой Лармора, зависящей от массы и заряда частицы и от величины напряженности магнитного поля. Смена направления поля приводит к изменению направления прецессии [1]. Таким образом, магнитное поле приводит к некоторому упорядочению молекул в веществе, а изменение его знака в пространстве или во времени вызывает разрушение имеющихся структур.It is known that a magnetic field acting on a substance causes a precession of the axes of the electronic orbits of atoms and molecules around the direction of this field. This precession occurs with the Larmor frequency, which depends on the mass and charge of the particle and on the magnitude of the magnetic field. A change in the direction of the field leads to a change in the direction of the precession [1]. Thus, a magnetic field leads to some ordering of molecules in a substance, and a change in its sign in space or in time causes the destruction of existing structures.
Согласно существующим теоретическим представлениям жидкое или газообразное вещество состоит из отдельных кластеров различных геометрических размеров, которые в соответствии с принципом минимума полной энергии можно рассматривать как совокупность электрических и магнитных диполей со средним значением электрического и магнитного моментов в объеме кластера, равным нулю. При действии переменных во времени и пространстве электрического и магнитного полей происходит разрыв объема того или иного кластера, приводящий к образованию мелкодисперсной смеси в обрабатываемой среде и облегчающий, например, доступ кислорода воздуха к частицам топлива, что приводит к более полному сгоранию топлива и уменьшению вредных выбросов.According to existing theoretical concepts, a liquid or gaseous substance consists of separate clusters of various geometric sizes, which, in accordance with the principle of minimum total energy, can be considered as a combination of electric and magnetic dipoles with an average value of electric and magnetic moments in the volume of the cluster equal to zero. Under the action of variables in the time and space of the electric and magnetic fields, the volume of a cluster ruptures, leading to the formation of a finely dispersed mixture in the medium being processed and facilitating, for example, the access of atmospheric oxygen to fuel particles, which leads to more complete combustion of the fuel and reduction of harmful emissions .
Известны эффективные процессы деэмульгирования, эмульгирования и диспергации с использованием ультразвуковых колебаний в жидкостях. При высокой интенсивности таких колебаний в жидкости возникает кавитация - образование и схлопывание газовых полостей с высокими локальными температурами и давлениями. При интенсивностях ниже уровня кавитации можно вызвать деэмульгацию, например, водонефтяных эмульсий. При интенсивностях вызывающих кавитацию интенсивно происходят процессы эмульгации и диспергации [2].Effective processes for demulsification, emulsification and dispersion using ultrasonic vibrations in liquids are known. With a high intensity of such oscillations in the liquid, cavitation occurs - the formation and collapse of gas cavities with high local temperatures and pressures. At intensities below the level of cavitation, demulsification, for example, water-oil emulsions, can be caused. At intensities causing cavitation, processes of emulsification and dispersion intensively occur [2].
Таким образом, находящаяся в конкретный момент времени в полости обработки заявляемого устройства жидкость одновременно подвергается магнитному, электрическому и ультразвуковому воздействиям.Thus, the liquid located at a particular point in time in the processing cavity of the inventive device is simultaneously subjected to magnetic, electrical and ultrasonic influences.
Технический эффект. Заявляемое устройство по сравнению с прототипом и аналогами обеспечивает более эффективную обработку жидкости за счет синергетического магнитного, электрического и ультразвукового воздействия на нее.Technical effect. The inventive device in comparison with the prototype and analogues provides a more efficient processing of the liquid due to the synergistic magnetic, electrical and ultrasonic effects on it.
ЛитератураLiterature
1. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1985 г., 576 с.1. Kalashnikov S.G. Electricity. M .: Nauka, 1985, 576 p.
2. Л.Бергман. Ультразвук. М.: Ин. лит., 1957 г., 726 с.2. L. Bergman. Ultrasound. M .: In. lit., 1957, 726 p.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101844/06A RU2403211C2 (en) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | Water treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101844/06A RU2403211C2 (en) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | Water treatment device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008101844A RU2008101844A (en) | 2009-07-27 |
RU2403211C2 true RU2403211C2 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=41047907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008101844/06A RU2403211C2 (en) | 2008-01-17 | 2008-01-17 | Water treatment device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2403211C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546886C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-10 | Сергей Владимирович Соболев | Device for magnetoacoustic treatment of liquid hydrocarbon fuel |
RU2551705C2 (en) * | 2013-04-05 | 2015-05-27 | Закрытое акционерное общество "Кондор-Эко" | Fuel preparation for ices |
CN105909429A (en) * | 2015-08-28 | 2016-08-31 | 燃料动力公司 | Liquid hydrocarbon fuel processing device |
RU2724749C1 (en) * | 2019-09-20 | 2020-06-25 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for upgrading quality of diesel fuel |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GEP20156286B (en) | 2012-09-12 | 2015-05-11 | Equipment for structurization and polarization of fuel, combustion mixture or water |
-
2008
- 2008-01-17 RU RU2008101844/06A patent/RU2403211C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2551705C2 (en) * | 2013-04-05 | 2015-05-27 | Закрытое акционерное общество "Кондор-Эко" | Fuel preparation for ices |
RU2546886C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-10 | Сергей Владимирович Соболев | Device for magnetoacoustic treatment of liquid hydrocarbon fuel |
CN105909429A (en) * | 2015-08-28 | 2016-08-31 | 燃料动力公司 | Liquid hydrocarbon fuel processing device |
RU2724749C1 (en) * | 2019-09-20 | 2020-06-25 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for upgrading quality of diesel fuel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008101844A (en) | 2009-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2403211C2 (en) | Water treatment device | |
US5716520A (en) | Magnetic fluid conditioner | |
US9034187B2 (en) | Apparatus for preventing scale deposits and removing contaminants from fluid columns | |
PL161859B1 (en) | Liquid fuel and cooling liquid conditioning apparatus | |
JP6530048B2 (en) | The maximized sufficient magnetic effect provided by the improved next-generation device makes it more efficient to liquid and gaseous substances containing hydrogen, and liquid and gaseous substances containing hydrocarbons. To process | |
RU2403210C2 (en) | Water treatment device | |
JP2008149255A (en) | Method and device for activating magnetic body-containing liquid | |
EP3483409B1 (en) | Device for optimizing the combustion of hydrocarbons | |
RU2328618C2 (en) | Diesel engine fuel conditioning magnetic device | |
RU2396454C2 (en) | Device to process fuel in ice | |
JPH09225459A (en) | Fluid treating device | |
RU2156879C1 (en) | Fuel treatment device | |
RU2093699C1 (en) | Device for treatment of liquid or gaseous media | |
RU2082897C1 (en) | Liquid fuel magnetic activator | |
RU2693158C1 (en) | Apparatus for magnetic activation of liquids | |
WO1999053186A1 (en) | Device for preparing fuel | |
RU2546886C1 (en) | Device for magnetoacoustic treatment of liquid hydrocarbon fuel | |
JP3128743U (en) | Fluid magnetic processing equipment | |
RU146345U1 (en) | MAGNETIC FUEL PROCESSING DEVICE | |
RU65145U1 (en) | MAGNETIC FUEL PROCESSING DEVICE | |
RU2115010C1 (en) | Device for magnetic treatment of liquid | |
RU2278989C2 (en) | Fuel processing device | |
KR20030009698A (en) | apparatus for removing scale using ultrasonic wave and method for removing thereof | |
RU101034U1 (en) | MAGNETIC LIQUID TREATMENT DEVICE | |
RU2172860C1 (en) | Fuel processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140118 |