Електроімпульсний пристрій “каскад-4″

Винахід належить до галузі електронної техніки і може бути використаний для очищення теплообмінних поверхонь від сольових відкладень на підприємствах, що мають теплоагрегати великої потужності у будь якої галузі. Відомі електроімпульсні пристрої, які використовуються для очищення теплообмінних поверхонь від сольових відкладень, містять джерело постачання, генератор імпульсів, накопичувальний елемент, блок, що змінює напрямок імпульсного струму, в якому вхід зв'язаний з генератором імпульсів, а вихід з одним або кількома електромагнітами. Такі електроімпульсні пристрої можуть з успіхом використовуватись на теплоагрегатах невеликої потужності. З відомих електроімпульсних пристроїв найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є електроімпульсний пристрій КАСКАД-1, який має блок постачання, генератор імпульсів, накопичувальний конденсатор, комутуючий елемент, блок, що змінює напрямок імпульсного струму, в якому вхід зв'язано з генератором імпульсів, а вихід з одним або кількома електромагнітами - дивись Деклараційний патент на вихід №51132А, кл.7 В08В3/12. Під час роботи цього пристрою постійний струм джерела постачання за допомогою комутуючого елемента і блока, що змінює напрямок імпульсного струму, перетворюється в імпульсний струм та надходить на електромагніт. У результаті впливу на поверхню, що очищується, магнітного поля, відбувається її намагнічування до індукцій насичення. При зменшенні величини магнітного поля до остаточної індукції за рахунок різниці величини індукції насичення і остаточної індукції виникає магнітострікційний ефект - періодичне розширення та стиснення поверхні. Якщо феромaгнeтик намагнітити спочатку до індукції насичення, а потім зменшувати величину магнітного поля до остаточної індукції, виникає магнітострікційний ефект. Завдяки блоку, який змінює напрямок імпульсного струму, в феромагнетику не залишається остаточної індукції і магнітострікційний ефект, який виникнув, дозволяє ефективно очищати поверхні невеликих за потужністю теплоагрегатів. На теплоагрегатах великої потужності доводиться встановлювати електромагніти на досить далекій відстані один від одного. Це призводить до значного зменшення магнітострікційного ефекту. Задачею винаходу є підвищити магнітострікційний ефект. Поставлена задача вирішується тим, що у електроімпульсний пристрій, який містить блок постачання з перетворювачем напруги, генератор імпульсів, накопичувальний конденсатор, комутуючий елемент, блок змінювання направлення імпульсного струму, один чи кілька електромагнітів, згідно з винаходом, додатково підключено: три генератори імпульсів, три накопичувальних конденсаторів, три комутуючих елемента, три блока змінювання направлення імпульсного струму та вісім електромагнітів. Введення в пристрій додатково трьох генераторів імпульсів, трьох накопичувальних конденсаторів, трьох комутуючих елементів, трьох блоків змінювання направлення імпульсного струму та вісім електромагнітів суттєво відрізняє запропонований пристрій від прототипу, оскільки значно збільшує магнітострікційний ефект. На кресленні (фіг.) зображена блок-схема електроімпульсного пристрою "КАСКАД-4". Електроімпульсний пристрій "КАСКАД-4" має блок постачання з перетворювачем напруги - 1, чотири генератора імпульсів - 2, чотири накопичувальних конденсатора - 3, чотири комутуючих елемента - 4, чотири блока - 5, які змінюють направлення імпульсного струму і подають його на електромагніти - 6. Електроімпульсний пристрій "КАСКАД-4" працює таким чином: постійний струм джерела постачання - 1 поступає на чотири генератора імпульсів - 2, на чотири накопичувальних конденсатора - 3 та комутуючи елементи - 4 та перетворившись на імпульсний струм, через чотири блока змінювання напрямку імпульсного струму - 5 надходить на вісім електромагнітів - 6. При цьому, між кожною окремою парою електромагнітів відбувається намагнічування феромагнітного матеріалу до насичення. Потім, за рахунок блоків змінювання напрямку імпульсного струму, на електромагнітах змінюється напрямок імпульсного струму на протилежний; зростає напруга магнітного поля до величини, так званої коерцитивної сили. В феромагнітному матеріалі здійснюється зменшення індукції до нуля, матеріал розмагнічується. Потім, весь цей процес відбувається знову. При змінюванні напрямку імпульсного струму, який подається на кожну пару електромагнітів в феромагнітному матеріалі відбувається паралельне та антипаралельне розташування магнітних моментів, що приводить до змінювання об'єму та геометрії кристалу. Так, якщо кристал був правильною сферою, то внаслідок магнітного впорядкування він стає більшого об'єму та перетворюється на еліпсоїд. Ці зміни в межах від десятитисячної до сотої долі відсотка. Але, цього достатньо, щоб сольові викладання відшаровувались від феромагнітного матеріалу. На практиці очищення робочих поверхонь теплоагрегатів великої потужності від сольових відкладень відбувається таким чином. Чотири пари електромагнітів, які підживлює пристрій "КАСКАД-4" встановлюються на працюючий теплоагрегат. Теплоагрегат працює при цьому у своєму звичайному технологічному режимі. Вмикається пристрій і кожна пара електромагнітів здійснює намагнічування очищувальної поверхні. При цьому, змінюється об'єм поверхні, яка розташована між парою електромагнітів. Оскільки сольові відкладення не володіють магнітними властивостями, то на очищувальній поверхні між феромагнітним матеріалом і відкладеннями виникає деформація зсунення, що забезпечує їх відшарування. Пристрій може працювати на теплоагрегаті незалежно від того працює чи не працює теплоагрегат, або кілька теплоагрегатів. Пристрій повинен працювати на теплоагрегаті цілодобово на протязі 4-8 тижнів - в залежності від розмірів поверхні яка повинна бути очищена та хімічного складу сольових відкладень. За цей час здійснюється очищення поверхні на 95%. Подалі, пристрій, працюючи разом з теплоагрегатом, забезпечує його роботу в безнакипному режимі. Сольові відкладення, які відшаровувались від поверхні металу збираються у шлаковідстойнику, а частка виводиться з теплоагрегата через дренажну систему.