Магнітогідродинамічний резонатор

1. Магнітогідродинамічний резонатор, що містить: корпус, проточна частина якого утворена трубопроводом з немагнітного матеріалу і двома аксіально розташованими конусами з немагнітного матеріалу, жорстко зв'язаними в центрі корпусу основами з утворенням конфузорно-дифузорного каналу, всередині якого по подовжній осі розміщене осердя з магнітного матеріалу, на якому жорстко встановлений внутрішній полюсний диск так, що перший по ходу руху рідини торець його співпадає з площиною основ конусів, та зовнішню магнітну систему, який відрізняється тим, що в конфузорно-дифузорному каналі жорстко розміщений блок розсікачів рідини з немагнітного матеріалу, причому кожен розсікач являє собою порожнисте кільце з поперечним перерізом у вигляді трикутника, в якому розміщені постійні магніти таким чином, що вектори їх намагнічування орієнтовані послідовно з полем зовнішнього та внутрішнього полюсних дисків магнітної системи, а їх радіальні центри співпадають з радіальними центрами зовнішнього та внутрішнього полюсів. 2. Магнітогідродинамічний резонатор за п. 1, який відрізняється тим, що поперечний переріз порожнистого кільця виконаний у вигляді прямокутного трикутника. 3. Магнітогідродинамічний резонатор за п. 1, який відрізняється тим, що поперечний переріз порожнистого кільця виконаний у вигляді рівнобічного трикутника. Корисна модель відноситься до області енергетичної, харчової, вугільної, хімічної і інших областей промисловості для процесів водопідготовки з метою інтенсифікації очищення води від зважених часток і інших шкідливих домішок, а також процесів, де використовується нагрів, охолоджування, випаровування рідин або сумішей. Відомий пристрій для магнітної водопідготовки, що використовується в нафтогазовій і хімічній промисловості і призначене для інтенсифікації очищення води від зважених часток і шкідливих домішок, [див. авт. св-во СРСР №1813730А1, кл. C02F1/48, опубл. бюл. №17, 1993р.] Воно містить циліндричний корпус з вхідним і вихідним патрубками, центральний вал з деякою частиною кільцевих магнітів, встановлених на рівних аксіальних відстанях від проставок і забезпечених спіральними лопатками, іншу частину кільцевих магнітів, встановлених на немагнітних проставках з обох сторін, і додаткові кільцеві магніти, встановлені на внутрішній стінці корпусу. Таким чином, система магнітів розташована всередині корпусу, через який проходить рідина, що обробляється, і магнітний вплив підвищений за рахунок збільшення швидкості рушення рідини і шляху її проходження в магнітному полі. При всіх позитивних якостях вказаний пристрій володіє недоліком, що полягає в досить складному конструктивному виконанні пристрою, що включає, крім складної організації магнітної системи ще і вал з додатковим приводом. Відомий пристрій для магнітної обробки рідини [див. патент РФ №2015113, кл. C02F1/48, бюл. №12, 1994р.], що містить корпус з аксіально розташованим всередині магнітоприводом, електромагніти і полюсні наконечники, причому поверхня магнітопроводу і внутрішня поверхня корпусу забезпечені амортизуючим неметалічним покриттям, сприяючим ламінірізації режиму течії рідини як в центральній частині потоку обробляючої рідини, так і в прикордонних шарах, що веде до оптимізації одного з параметрів впливу поля на рідину за допомогою сили Лоренца це швидкість рушення рідини. Відоме рішення в порівнянні з попереднім значно простіше в конструктивному рішенні, але та (О ST ^ 6406 кож володіє недоліком, що полягає в тому, що воно забезпечує ефективну обробку рідини при стаціонарних значеннях швидкості рушення рідини і магнітної індукції. Відхилення від розрахункових значень вказаних параметрів знижує ефективність магнітної обробки, так як імпульс енергії зменшується. Відомий також пристрій для магнітної обробки рідини [дек. патент України на корисну модель №1123, опубл. бюл. №11, 2001р.], який містить корпус, проточна частина якого утворена трубопроводом з немагнітного матеріалу і двома аксіально розташованими конусами з немагнітного матеріалу, жорстко пов'язаними в центрі корпусу основами з утворенням конфузорно-дифузорного каналу, всередині якого по подовжній осі розміщене осердя з магнітного матеріалу, на якому жорстко встановлений внутрішній полюсний диск так, що перший по ходу руху рідини, торець якого співпадає з площиною основ конусів, та зовнішню магнітну систему, яка містить зовнішній полюсний диск, встановлений на трубопроводі коаксиально з внутрішнім полюсним диском, при цьому торці внутрішнього і зовнішнього полюсних дисків з боку подачі рідини розміщені в одній площині, крім цього зовнішній полюсний диск утворений двома коаксіальне розташованими дисками, в торці яких на одному радіусі виконані крізні циліндричні порожнини, в яких розташовані рухомо постійні магніти таким чином, що вектори їх намагнічування орієнтовані радіальне до геометричного центру зовнішнього полюсного диску. Відоме рішення володіє недоліком, що полягає в тому, що при великих витратах рідини (наприклад 6000м3/годину та більше) для збереження швидкості її проходження необхідно збільшувати геометричні розміри проточної частини приладу. В результаті при тій самій конструкції зменшується індукція та градієнт магнітного поля в проточній частині. Це веде к різкому зниженню ефективності обробки рідини. В основу рішення, що пропонується поставлена задача забезпечення високої якості обробки рідини при великих її витратах на промисловому устаткуванні. Поставлена задача вирішується наступним чином. Проточну частину збільшують, але при цьому в неї вводять блок розсікателів, заповнених постійними магнітами, які встановлені так, щоб їх вектори індукції магнітного поля співпадали з напрямком індукції магнітного поля в робочому зазорі резонатору. На приведених кресленнях зображений пристрій, що пропонується. Фіг.1 - Повздовжній розріз. Фіг.2 - Перетин А-А Фіг.1. Фіг.За, Фіг.Зб - Перетин Б-Б - Фіг.2 (спрощено). Пристрій містить корпус, що складається з трубопроводу 1 з немагнітного матеріалу, першого 2 і другого 3 конусів з немагнітного матеріалу, жорстко сполученого між собою в центрі корпусу основами з утворенням конфузорно-дифузорного каналу і аксіального зазору 4. Співвісно вподовж осі трубопроводу 1 всередині конусів 2, 3 розміщене осердя 5 з магнітного матеріалу, на якому встано влений внутрішній полюсний диск 6. Перший по ходу руху рідини торець 7 диска 6 співпадає з площиною, лежачою в основі конусів 2, 3. В проточній частині 4 на осерді 5 розташований блок 8 розсікателів 9, який закріплений на стійках 10. Кожен розсікатель 9 розміщений у блоку 8 коаксіальне (на кресленнях приведені 2 розсікателя) та уявляє собою порожнє кільце з поперечним перетином у вигляді трикутника. Розсікателі 9 та стійки 10 виконані з немагнітного матеріалу. В порожнині кожного розсікателя 9 розташовані постійні магніти 11 таким чином, що вектор індукції його магнітного поля співпадає з напрямком індукції магнітного поля в зазорі 4. Радіальний центр внутрішнього полюсного диску 6 співпадає з відповідною центральною віссю постійних магнітів 11, яка паралельна осі їх намагнічування. Поперечний перетин розсікателя 9 конструктивно виконаний в двох варіантах: перший - у вигляді прямокутного трикутника, та другий - у вигляді рівнобічного. Кожен розсікатель 9 зачинений з тильної сторони стінкою 12, яка забезпечує його герметичність та виключає прямий контакт рідини з магнітами 11, що попереджає їх корозію. На зовнішній поверхні трубопроводу 1 розміщена зовнішня магнітна система з постійними магнітами 13. Осердя 5 закріплене із зовнішньою магнітною системою за допомогою перемичкимагнітопроводу 14, труби-магнітопроводу і фланців-магнітопроводів 15. Пристрій встановлюється в рідинопровід за допомогою вхідного 16 і вихідного 17 патрубків. Пристрій працює таким чином. Рідина потрапляє через вхідний патрубок 16 і попадає в проточну конфузорну-дифузорну частину корпусу, утворену трубопроводом 1 і першим конусом 2. Далі рідина проходить аксіальний зазор 4, що має змінний перетин за рахунок дифузорної частини корпусу, утвореної трубопроводом 1 і другим конусом 3. В аксіальному зазорі 4 підтримується задане постійне магнітне поле, силові лінії якого перпендикулярні напрямку руху рідини, остання зазнає структурної перебудови, як результат впливу магнітної індукції на гідродинамічний потік і по патрубку 17 виводиться з пристрою. Магнітне поле створюється постійними магнітами 13 циліндричної форми. Магнітний потік проходить від магнітів 13 зовнішній магнітній системи, фланець-магнітопровід 15, перемичку-магнітопровід 14, осердя 5, внутрішній полюсний диск 6, постійні магніти 11 розсікателів 9, скрізь аксіальний зазор 4 на постійний магніт 13. Таким чином відбувається тороїдальне замикання магнітного поля. У пристрої використаю постійні магніти з великою коерцитивною силою, які виготовлені з сплавів неодимзалізо-бор або самарій-кобальт. Розсікателі 9 з постійними магнітами 11 в середині дають можливість підвищити величину та градієнт поля в робочому зазорі 4 до необхідних величин з мінімальними витратами та забезпечують збереження можливостей по обробці рідини апарату незмінними, які він мав до збільшення лінійних розмірів до технологічно необхідних значень. Кількість розсікателів 9 залежить від лінійних розмірів проточної частини 4 апарату яка, в свою 6406 чергу, залежить та визначається в залежності від конкретної технологічної потреби. При встановлені постійних магнітів 11 в порожнині розсікателів 9, перетин яких має вигляд прямокутника, лінія їх нульового поля (перпендикулярна вісі його намагнічування) паралельна великому катету прямокутника, що забезпечує необхідну змінну швидкість течії рідини в проточній частині 4 резонатору (осьове направлення) тільки у зоні його гіпотенузи. У другому варіанті, при встановленні постійних магнітів 11 в порожнині розсікателів 9, перетин яких має вигляд рівнобічного трикутника, лінія їх нульового поля (перпендикулярна вісі його намагнічування) співпадає з медіаною трикутника, спущеною з кута, який утворений рівними його сторонами, що забезпечує необхідну змінну швидкість течії рідини в проточній частині 4 резонатору (осьове направлення) як в зоні його першого так і в зоні другого його рівного боку, тільки у зоні його гіпотенузи. Використання заявленого винаходу забезпечує ефективну обробку рідини магнітним полем на промисловому устаткуванні при великих витратах. Фіг. За Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Фіг. 36 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601