Пристрій для обробки водних розчинів магнітним полем

Пристрій для обробки водних розчинів магнітним полем, що складається з котушки, на яку намотаний електропровід та магнітопроводу і відрізняється тим, що магнітопровід, в якому зроблені отвори для проходження водних розчинів, розміщено всередині котушки, а сам магнітопровід складається з окремих пластин, кількість яких змінюється довільно, в залежності від задання градієнту поля без зміни параметрів самої котушки. (19) (21) 98095158 (22) 30.09.1998 (24) 15.05.2001 (33) UA (46) 15.05.2001, Бюл. № 4, 2001 р. (72) Баран Богдан Андрійович, Дроздовський Володимир Броніславович (73) Технологічний університет Поділля 37414 льованими проміжками між ними. Кількість феромагнітних пластин 5-10 шт. В пластинах є два симетричні отвори для розміщення водопровідних трубок (4) з неферомагнітного матеріалу. З одного боку котушки тр убки сполучені між собою. Постійний струм подається на котушку з випрямляча, а сила струму контролюється амперметром. Ефективність магнітної обробки визначається за різними технологічними показниками, характерними для даного виробництва. Це може бути кількість накипу, що утворюється при використанні омагніченої води і звичайної. Ефективність електромагнітної обробки розчину коагулянту може оцінюватися оптичною густиною проби і т.п. В роботах [2,3] показано, що при короткочасній дії магнітного поля (слабке омагнічування) швидкість іонного обміну на мікропористих сорбентах зростає. При сильному омагнічуванні навпаки, ця швидкість зменшується. Цей спосіб і був вибраний для тестування ступеня омагнічування води. Ефективність дії даного магнітного пристрою вивчалася шляхом дослідження іонообмінної сорбції іонів магнію катіонітом КУ-2. Для цього катіоніт масою 0,5 г поміщали в колбу з 50 мл 0,01 н розчину суль фату магнію. Розчин постійно циркулював через магнітний пристрій з допомогою дозатора А-2 зі швидкістю 50 мл/хв. Сорбцію проводили при 20ºС протягом 30 хв. Величину сорбції встановлювали визначенням концентрації іонів Mg2+ в розчині трилонометричннм методом. Результати дослідів наведені в таблиці, де Da - зменшення сорбції іонів Mg2+ під впливом магнітного поля, порівняно з сорбцією в звичайних умовах. Збільшення цієї величини означає підвищення ефективності дії магнітного поля . Таблиця Зменшення сорбції іонів Mg2+ катіонітом КУ-2 в магнітному полі (a - величина сорбції в звичайних умовах, мг-екв/г) Da/a, % Da/a, % Da/a, % І,А 10 пластин 5 пластин 5-и полюсний соленоїд 0,5 55,7 28,6 34,3 0,75 25,7 31,4 35,0 1,0 34,0 35,6 40,0 1.5 14,3 14,3 31,4 При постійній дії магнітного поля сорбція Mg2+ катіонітом зменшується, порівняно з сорбцією із звичайного розчину. Це зменшення залежить, як від сили струму, так і від кількості пластин у феромагнітопроводі. Для порівняння в таблиці наведені дані по дослідженню сорбції іонів Mg2+ катіонітом КУ-2 з використанням електромагніту, який складався з 3-х соленоїдів і розчин циркулював біля 5-и полюсів. Висота соленоїдів і відстань між ними - 5 см. З таблиці видно, що ефективність магнітного поля має нелінійний характер, тобто величина Da має нелінійну зміну від величини магнітного поля (або це ж саме, що і від величини сили струм у в котушці електромагніту). Такий характер залежності ефективності дії магнітного поля від його величини є загальновідомий. Отже, зміна величини струму в 5-ти полюсному електромагніті від 0,5 А до 1,5 А має дільницю найбільшої зміни Da/a = 8,6 % (40,0 % - 31,4 %). В нашому електромагніті найбільша зміна цієї величини при 5-ти пластинах є 21,3 % (35,6 % - 14,3 %), а при 10-ти пластинах максимальна різниця величини Da/a = 41,4 % (55,7 % - 14,3 %). Це має велике значення при використанні магнітного пристрою в наукових дослідженнях. Пристрій дозволяє змінювати ефективність дії магнітного поля в широкому діапазоні простим і економічним способом. Це досягається зміною кількостей пластин в середині соленоїда без зміни його габаритів. Так, при силі струму 0,5 А е фективність одного соленоїда з 10 ма пластинами більша, ніж 5-ти полюсного соленоїда, тобто пристрою з 5-ти котушок (відповідно 55,7 % і 34,3 %). Крім цього, в запропонованому пристрою габарити та інші параметри (кількість витків, поперечний переріз провідника і т.п.) можуть змінюватися а широкому інтервалі в залежності від області використання. Наприклад, в теплотехніці для зменшення накипу утворення габарити мають бути вибрані відповідно кількості води в системі. Для лабораторних випробовувань (хімічних, біологічних і т.д.) цей пристрій може мати мінімальні габарити, простоту виготовлення а, отже і невелику вартість. На відміну від всіх відомих конструкцій, індукція магнітного поля в запропонованому пристрої співпадає або протилежна напрямку поширення водного розчину. В розривах магнітопроводу індукція поля зменшується і, таким чином, вздовж потоку водного розчину створюється змінне по величині, але постійне за напрямком магнітне поле. Величину зміни індукції в проміжках магнітопроводу можна регулювати шириною проміжку, а величину індукції силою струму в соленоїді. Джерела інформації 1. Классен В.И. Омагничивание водных систем. - М.: Химия, 1978.- С. 119- 125. 2. Баран Б.А. // Вісник технологічного університету Поділля, 1998. №1. С. 63-66. 3. Баран Б.А. // Вісник технологічного університету Поділля, 1998. №1 С. 66-69. 2 37414 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3