Спосіб очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень та електромагнітний пульсатор для його здійснення

1 Спосіб очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень, що полягає у дії на поверхню імпульсним електромагнітним полем для утворення ефекту магнітострикції, яке формують імпульсним струмом електромагнітного пульсатора, який відрізняється тим, що силу імпульсного струму знижують пропорційно підвищенню напруги на вході електромагнітного пульсатора до рівня напруги мережі змінного струму та КІЛЬКОСТІ числа витків обмотки електромагніта пульсатора 2 Спосіб очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень за п 1, який відрізняється тим, що як задавальна частота блока формування імпульсів управління використовується частота мережі змінного струму 3 Електромагнітний пульсатор, що включає випрямляч змінного струму, вихід якого через електронний ключ підключений до обмотки електромагніта, причому вхід управління електронного ключа з'єднаний з блоком формування імпульсів управління, який відрізняється тим, що вхід випрямляча змінного струму має можливість підключення безпосередньо до мережі змінного струму, а число витків обмотки електромагніта вибирають із умови забезпечення незмінності індуктивності насичення електромагніта після зменшення вихідного струму 4 Електромагнітний пульсатор за п 3, який відрізняється тим, що вхід змінного струму блока формування імпульсів управління через конденсатор з'єднаний з одним із КІНЦІВ вторинної обмотки трансформатора управління, два входи по постійному струму через додатковий випрямляч підключені до обох КІНЦІВ вторинної обмотки трансформатора управління ВІДПОВІДНО, первинна обмотка якого має можливість підключення до мережі змінного струму СО Ю Винахід відноситься до очистки поверхні від відкладень і може використовуватися для очищення накипу з поверхонь теплообмінних апаратів із феромагнітних матеріалів Відомий спосіб захисту і очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень (див п Роси №2167728, МКВ7 В08В7/02, 3/10, F28G7/00 пріоритет від 08 05 70р ), що заключається у дії на поверхню імпульсним електромагнітним полем для утворення ефекту магнітострикції, яке формують імпульсним струмом електромагнітного пульсатора, одночасно з ефектом магнітострикції здійснюють магнітну обробку води на трубопроводі живлення імпульсним електромагнітним полем за рахунок дії пачок імпульсів з частотою 0,1-10Гц Ознаками даного відомого рішення, що співпадають з ознаками рішення, що заявляється є спосіб очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень, що заключається у дії на поверхню імпульсним електромагнітним полем для утворення ефекту магнітострикції, яке формують імпульсним струмом електромагнітного пульсатора Відоме рішення не дозволяє підвищити коефіцієнт корисної дії, а також зменшити вагу і габарити пристрою, а також підвищити стабільність задавал ьної частоти блока формування імпульсів управління електронним ключем Причиною, що перешкоджає одержанню очікуваного результату у відомого способу очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень є неможливість забезпечення подавання напруги промислової електричної мережі безпосередньо на вхід випрямляча, тому що даний пристрій працює через понижуючий силовий трансформатор, який значно зменшує вхідну напругу і значно збільшує вагу і габарити пристрою Зменшення напруги потребує пропорційного підвищення струму, що обумовлює використання більш міцних елеме (О 62153 більш міцних елементів випрямляча і ВІДПОВІДНО нтів випрямляча і ВІДПОВІДНО підвищення сумарних підвищення сумарних втрат потужності втрат потужності Найбільш близьким відомим технічним рішенНайбільш близьким відомим рішенням до ріням до рішення, що заявляється, є електромагнітшення, що заявляється є спосіб очистки поверхні 5 5 ний пульсатор (див ас СРСР №1542646, МКВ (див а с СРСР №1542646, МКВ В08В7/02, пріоВ08В7/02, пріоритет від 09 10 87р), що включає ритет від 09 10 87р), що заключається у дії на випрямляч змінного струму, вихід якого через елеповерхню імпульсним електромагнітним полем ктронний ключ підключений до обмотки електродля утворення ефекту магнітострикції, яке формумагніту, причому вхід управління електронного ють імпульсним струмом електромагнітного пульключа з'єднаний з блоком формування імпульсів сатора управління Ознаками даного відомого рішення, що співпадають з ознаками рішення, що заявляється є Ознаками даного відомого рішення, що співспосіб очистки поверхні, що заключається у дії на падають з ознаками рішення, що заявляється є поверхню імпульсним електромагнітним полем електромагнітний пульсатор, що включає випрямдля утворення ефекту магнітострикції, яке формуляч змінного струму, вихід якого через електроють імпульсним струмом електромагнітного пульнний ключ підключений до обмотки електромагнісатора ту, причому вхід управління електронного ключа з'єднаний з блоком формування імпульсів управВідоме рішення не дозволяє підвищити коефіління цієнт корисної дії, зменшити вагу і габарити пристрою, а також підвисити стабільність параметрів Причиною, що перешкоджає одержанню очікузадавальної частоти блока формування імпульсів ваного результату у відомого електромагнітного управління електронним ключем пульсатора є неможливість забезпечення подавання напруги промислової електричної мережі Причиною, що перешкоджає одержанню очікубезпосередньо на вхід випрямляча, тому що даваного результату у відомому способі очистки поний пристрій працює через понижуючий силовий верхні є неможливість забезпечення подавання трансформатор, який значно зменшує вхідну нанапруги промислової електричної мережі безпосепругу і значно збільшує вагу і габарити пристрою редньо на вхід випрямляча, тому що даний приЗменшення напруги потребує пропорційного підстрій працює через понижуючий силовий трансвищення струму, що обумовлює використання форматор, який значно зменшує вхідну напругу і більш міцних елементів випрямляча і ВІДПОВІДНО значно збільшує вагу і габарити пристрою Зменпідвищення сумарних втрат потужності шення напруги потребує пропорційного підвищення струму, що обумовлює використання більш міВ основу винаходу поставлена задача удоскоцних елементів випрямляча і ВІДПОВІДНО налення способу очистки поверхні феромагнітних підвищення сумарних втрат потужності матеріалів від відкладень та електромагнітного пульсатора для його здійснення, в яких за рахунок Відомий електромагнітний пульсатор (див ТУ конструктивних і технологічних особливостей заРБ 99009425 001-99, описаний у п Роси безпечується підвищення коефіцієнта корисної дії, №2167728, МКВ7 В08В7/02, 3/10, F28G7/00, пріоа також зниження ваги і габаритів, а також підвиритет від 22 08 2000р), що включає випрямляч щення стабільності задавальної частоти блоку змінного струму, вихід якого через електронний формування імпульсів управління електронним ключ підключений до обмотки електромагніту, ключем причому вхід управління електронного ключа з'єднаний з блоком формування імпульсів управління Поставлена задача вирішується тим, що у способі очистки поверхні феромагнітних матеріаОзнаками даного відомого рішення, що співлів від відкладень, що заключається у дії на повепадають з ознаками рішення, що заявляється є рхню імпульсним електромагнітним полем для електромагнітний пульсатор, що включає випрямутворення ефекту магнітострикції, яке формують ляч змінного струму, вихід якого через електроімпульсним струмом електромагнітного пульсатонний ключ підключений до обмотки електромагніра, ВІДПОВІДНО до винаходу, силу імпульсного ту, причому вхід управління електронного ключа струму знижують пропорційно підвищенню напруги з'єднаний з блоком формування імпульсів управна вході електромагнітного пульсатора до рівня ління напруги мережі змінного струму та КІЛЬКОСТІ числа Відомий електромагнітний пульсатор має нивитків обмотки електромагніта пульсатора зький коефіцієнт корисної дії, підвищену вагу і габарити, а також нестабільність параметрів задаПоставлена задача вирішується також тим, що вальної частоти блоку формування імпульсів електромагнітний пульсатор, що включає випрямуправління електронним ключем ляч змінного струму, вихід якого через електронний ключ підключений до обмотки електромагніПричиною, що перешкоджає одержанню очікуту, причому вхід управління електронного ключа ваного результату у відомого електромагнітного з'єднаний з блоком формування імпульсів управпульсатора є неможливість забезпечення подаління, ВІДПОВІДНО до винаходу, вхід випрямляча вання напруги промислової електричної мережі змінного струму має можливість підключення безбезпосередньо на вхід випрямляча, тому що дапосередньо до мережі змінного струму, а число ний пристрій працює через понижуючий силовий витків обмотки електромагніта вибирають із умови трансформатор, який значно зменшує вхідну назабезпечення незмінності індуктивності насичення пругу і значно збільшує вагу і габарити пристрою електромагніту після зменшення вихідного струму Зменшення напруги потребує пропорційного підвищення струму, що обумовлюєвикористання Крім того, доцільно у способі очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень у якості задавальної частоти блока формування імпульсів управління використовувати частоту мережі змінного струму Схему управління електромагнітного пульсатора виконують, наприклад, так, що вхід змінного струму блоку формування імпульсів управління через конденсатор з'єднаний з одним із КІНЦІВ вторинної обмотки трансформатора управління, два входи по постійному струму через додатковий випрямляч підключені до обох КІНЦІВ вторинної обмотки трансформатора управління ВІДПОВІДНО, а первинна обмотка якого має можливість підключення до мережі змінного струму Указані признаки складають сутність винаходу Спосіб очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень та електромагнітний пульсатор для його здійснення, що заявляються, зв'язані між собою єдиним винахідницьким задумом, тому що направлені на вирішення єдиної технічної задачі - підвищення коефіцієнта корисної дії, а також зниження ваги і габаритів, а також підвищення стабільності електромагнітного пульсатора Між сукупністю суттєвих ознак способу очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень та електромагнітного пульсатора для його здійснення, що заявляються і досягнутим результатом існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступним Традиційні ВІДОМІ електромагнітні пульсатори для очистки поверхонь феромагнітних матеріалів від відкладень складаються із силового понижуючого трансформатора, випрямляча змінного струму у постійний струм, електронного ключа і електромагніта Електронний ключ у таких схемах управляється блоком формування імпульсів управління, частота генерації, якого, як правило, задається постійними параметрами, наприклад, RC- цепу, або другими постійними елементами і далі розподілювач частоти імпульсів генератора діє на ключ для переключення електромагніту по визнаному закону (частота, тривалість) Для очистки феромагнітних матеріалів від накипу потребується потужність від десятків Вт до 500Вт і більше, при цьому така система має низький коефіцієнт корисної дії, підвищені вагу і габарити, які обумовлені габаритами силового трансформатора, радіаторів охолодження випрямляча і електронного ключа, а стабільність параметрів схеми управління як від настройки вхідних компонентів так і від коливання температури, що потребує постійної настройки пристрою по частоті В технічному рішенні, що заявляється за рахунок зміни конструктивних особливостей підключення випрямляча безпосередньо до промислової мережі змінного струму та ВІДПОВІДНО підвищення напруги на вході випрямляча до напруги електричної мережі, дозволяє пропорційно напрузі знизити вихідний струм, що забезпечує ПОСТІЙНІСТЬ вихідної потужності, а незмінність енергії намагнічування зберігається шляхом пропорційного збільшення числа витків із умови збереження ПОСТІЙНОСТІ магніторушійної сили При цьому вага і маса приладу значно знижується, а чим більше потужність приладу тим значніша вигода від підвищення коефіцієнту корисної дії Крім того, пристрій не потребує регулювання у блоці формування імпульсів управління, 62153 тому що частотою задавання є частота промислової мережі енергопостачання (50Гц) і нестабільність даного блока, у значної мірі, обумовлюється нестабільністю промислової мережі і дорівнює приблизно ±0,5% Нижче приводиться опис запропонованого способу очистки поверхні феромагнітних матеріалів від відкладень та електромагнітний пульсатор для його здійснення, який ілюструється кресленням - фігура На фігурі показаний приклад конкретної реалізації електромагнітного пульсатора і містить випрямляч 1 з вентильними елементами 2, зібраними по однофазній мостовій схемі, вихід якої через електронний ключ 3 підключений до обмотки електромагніта 4 Вхід управління електронного ключа 3 з'єднаний з виходом блока формування імпульсів управління 5 Вхід випрямляча 1, що з'єднується до мережі перемінного струму, підключений до первинної обмотки 6 трансформатора управління 7, вторинна обмотка 8, якого через додатковий випрямляч 9 і через конденсатор 10 підключена до входу ВІДПОВІДНО по постійному і змінному струмів блоку формування імпульсів управління 5 Електромагнітний пульсатор працює таким чином Змінний струм промислової мережі 220В з частотою 50Гц±0,5% за допомогою випрямляча 1 перетворюється у постійний струм у режимі двохпівперюдного випрямлення і подається на обмотку електромагніту 4 через електронний ключ 3 Постійний струм вихідного контуру за допомогою комутації електронного ключа 3 перетворюється у імпульсний струм і поступає на обмотку електромагніту 4 Режим переключення електронного ключа 3 задається блоком формування імпульсів управління 5, частота імпульсів якого формується частотою електричної мережі, тому що імпульси управління виробляються по цепу мережа змінного струму, конденсатор 10 і далі через вхід перемінного струму блока формування імпульсів управління 5, де здійснюється ділення частоти імпульсів та подавання їх на вхід управління електронним ключем 3 Нестабільність параметрів частоти даного блока формування імпульсів управління 5 визначається тільки нестабільністю частоти промислової мережі і складає у середньому ±0,5% і не потребує регулювання, що необхідно робити у відомих пристроях при ЗМІНІ параметрів, наприклад, температурного режиму пристрою Імпульсне магнітне поле електромагніта 4 створює ефект магнітострикції на поверхні, що очищається У результаті цього ефекту виникає періодичне розширення і сжимания поверхні феромагнітного матеріалу, в якої виникають подовжні коливання Оскільки відкладення на поверхні не мають магнітних властивостей, то на поверхні очищення між феромагнітним матеріалом і відкладеннями виникає деформація зсуву, що спричиняє їх відшарування Особливістю даного технічного рішення є значне зниження вихідного струму (приблизно на порядок ) у порівнянні з відомими рішеннями за рахунок пропорційного підвищення напруги на вході випрямляча 1 шляхом безпосереднього підключення входу випрямляча 1 до промислової мережі 8 7 62153 Для забезпечення незмінності потужності імпульсТаким чином, спосіб очистки поверхні фероманого магнітного поля пропорційно величіні зниженгнітних матеріалів від відкладень та електромагніня сили струму підвищують число витків обмотки тний пульсатор для його здійснення дозволяють електромагніту 4, так, що виконується умова непідвищити коефіцієнт корисної дії, а також знизити змінності індуктивності насичення електромагніту вагу і габарити пристрою, а також підвищити стапісля зменшення вихідного струму більність задавальної частоти блока формування імпульсів управління електронним ключем Комп'ютерна верстка М Мацело Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119