Магнітний фільтр-осаджувач

Магнітний фільтр-осаджувач, що включає немагнітний корпус, заповнений феромагнітною фільтруючою насадкою, магнітну систему у вигляді соленоїда, який відрізняється тим, що паралельно соленоїду під'єднані конденсатор (С) і терморезистор (Rt), що утворюють з соленоїдом (L) коливний контур, що здійснює затухаючі електромагнітні коливання при відключенні струму живлення. Корисна модель відноситься до пристроїв для очистки від феромагнітних домішок вод теплових та атомних електростанцій, металургійних, машинобудівних та хімічних виробництв. Відомий електромагнітний фільтр-сепаратор [1]. Фільтр складається з немагнітного корпусу, електромагнітної системи, кулькової насадки, що розміщена в корпусі. Регенерація насадки у відомому фільтрі проводиться таким чином: електромагніти відключаються від джерела живлення і напором води змиваються феромагнітні домішки з поверхні фільтруючих гранул в дренажну ємність. Недоліком такої регенерації є те, що феромагнітна кулькова насадка при відключенні електричного струму живлення магнітної системи має залишкову намагніченість, що не дозволяє ефективно змивати магнітні домішки з поверхні фільтруючих феромагнітних гранул. Процес подальшої магнітної очистки буде недостатньо ефективним, тому що в об'ємі фільтруючої насадки залишились феромагнітні домішки від попередньої очистки (фільтрації). Відомий розмагнічуючий аппарат [2] , що складається з корпусу з немагнітного матеріалу, електромагнітної системи (прототип). Для розмагнічування електромагнітна система додатково має замкнутий магнітопровод з двома котушками, що утворюють трансформатор. Магнітопровод є одночасно зовнішнім магнітопроводом електромагнітної системи і магнітопро водом трансформатора. Первинна обмотка трансформатора підключена до джерела змінного струму, а вторинна котушка замкнута на котушки електромагнітної системи. Недоліком такого апарату є громіздкість, додаткові витрати на виготовлення магнітопроводу і електричних котушок, що утворюють трансформатор і недостатня ефективність процесу розмагнічування. Відомий електромагнітний фільтр [3] (прототип), який включає в себе немагнітний циліндричний корпус, заповнений феромагнітною насадкою, намагнічуючу систему у вигляді соленоїда. В такому фільтрі після закінчення фільтроциклу відключають його від технологічної лінії очистки і від джерела живлення. Підключають соленоїд до схеми розмагнічування. Схема включає комутуючу апаратуру, регулюючий трансформатор, за допомогою якого на соленоїді плавно збільшують, а потім зменшують величину сили струму від нуля до max, а потім від max до нуля. Недоліком такої схеми розмагнічування є її складність, громоздкість, висока вартість і те, що процес розмагнічування займає десятки хвилин. А в цей час технологічна рідина (наприклад, конденсат теплової станції) поступає неочищеною в котлоагрегат, що вцілому зменшує загальну ефективність процесу очистки. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити більш повну регенерацію феромагнітної фільтруючої насадки і відповідно підняти рівень очистки рідких середовищ магнітним фільтром, збільшити період фільтроциклу. со ю о О) 7005 Поставлена задача досягається в магнітному фільтр-осаджувачі, що включає немагнітний корпус, заповнений феромагнітною фільтруючою насадкою і магнітну систему у вигляді соленоїда, за рахунок того, що паралельно селеноїду під'єднані конденсатор (С) і терморезистор (Rt), які утворюють з соленоїдом коливний контур, здійснюючий затухаючі електромагнітні коливання при відключенні струму живлення, причому паралельно соленоїду (L) можуть бути приєднані два і більше контура, кожний з яких містить конденсатор (С) і терморезистор (Rt). Особливістю застосування терморезистора є те, що терморезистор по мірі його нагрівання зменшує свій опір від максимального значення до мінімального, (наприклад для терморезистора KMT опір зменшується від 150 до 20м). Таким чином терморезистор без нагрівання проявляє властивості звичайного резистора, а при нагріванні опір зменшується, на відміну від звичайного резистора в якого опір при нагріванні збільшується. Параметри Rt, L, С вибираються з співвідношення R2 / 4L 2 : 1/LC, звідси Rt < 2л/Г7с Величина L визначається конструктивними особливостями соленоїда |І - відносна магнітна магнітної насадки; проникність феро \і0 - магнітна стала - 4тс • 10~7 гн/м No - кількість витків соленоїда на одиницю довжини V - об'єм соленоїда. В момент відключення намагнічуючої системи (соленоїда) від джерела живлення в контурі, утвореному соленоїдом (L), конденсатором (С) і терморезистором (Rt) виникають затухаючі синусоїдальні коливання струму, величина якого змінюється за законом І - початкова амплитуда сили струму Іое^* - амплитуда затухаючих коливань C Q - циклічна частота коливань O Фо - початкова фаза коливань Графік залежності І від t при затухаючих коливаннях зображений на фіг. 2. Наявність двох і більше елементів контура Rti Сі і Rt2 Сг дозволяє підбирати такі параметри циклічної частоти C Q , періоду коливань Т, логаO рифмічного декременту затухання X, при яких, наприклад, початкова амплітуда сили струму І о має максимальне значення, а період коливань Т невелике значення, відповідно частота затухаючих коливань буде мати велике значення. На фіг. 1 показано магнітний фільтросаджувач. На фіг. 2 показано залежність величини сили струму І від t при затухаючих коливаннях. Наявність в коливному контурі терморезисторів Rti і Rt2, які мають обернену залежність опору від температури, дозволяє при розрядці конденсатора уповільнити в часі процес затухання. Процес затухаючих коливань сили струму, що зображений на фіг. 2, при наявності в коливному контурі терморезисторів Rti і Rt2 буде продовжений в часі, тобто по осі t в два і більше разів в порівнянні з звичайним резистором. Магнітний фільтр-осаджувач складається з корпусу 1, всередині якого розміщена феромагнітна фільтруюча насадка 2. Магнітне поле в об'ємі насадки створюється соленоїдом 3, який представляє собою котушку з великою кількістю витків обмотувального дроту. Паралельно соленоїду під'єднані елементи коливного контура Rti Сі і Rt2 Сг, які разом з соленоїдом, що має індуктивність L створюють коливний контур. Через засувку 4 по трубопроводу рідина, що очищається поступає в об'єм намагніченої феромагнітної насадки 2. Очищена від феромагнітних домішок рідина відводиться з корпусу фільтр-осаджувача через трубопровод і засувку 5. При досягненні часу фільтроциклу припиняється подача в корпус 1 рідини, що очищається і відключається магнітна система від джерела живлення. В цей момент енергія електричного поля, що накопичилась в конденсаторах має максимальне значення. Відбувається розряд конденсатора. Величина сили струму змінюється в коливному контурі, що утворений соленоїдом (L), конденсатором (С) і терморезистором (Rt) по закону затухаючої синусоїди. При розрядці конденсаторів величина сили струму, що проходить через терморезістори Rti і Rt2, нагріває їх і опір їх від максимального значення поступово зменшується до мінімального значення. Затухаючі коливання сили струму в соленоїді будуть відбуватись більш повільно. При цьому крива затухання, що зображена на фіг. 2, прямує майже до нуля. Такий характер зміни струму в соленоїді забезпечує ефективне розмагнічування гранул феромагнітної насадки. Після цього через засувку 6 по трубопроводу подають водоповітряну суміш в корпус 1, яка змиває магнітні домішки з розмагнічених гранул насадки і через засувку 7 по трубопроводу відводиться в дренаж. Розмагнічування феромагнітної насадки відбувається автоматично при кожному відключенні магнітної системи від джерела живлення. Запропоноване технічне рішення, яке реалізоване в конструкції магнітного фільтросаджувача дозволяє здійснювати більш якісну регенерацію феромагнітної фільтруючої насадки, а це означає, що після кожного фільтроциклу магнітний фільтр-осаджувач буде працювати з високою ефективністю процеса очистки. Крім того, час на виконання процесу регенерації буде значно менший в порівнянні з прототипом. Використана література 1. А.С. № 383468 ВОЗС 1/60, бюллетень № 24, 1973. 2. А.С. № 459257 ВОЗС 1/00, бюллетень № 5, 1975. 3. Работа электромагнитного фильтра в схеме энергоблока сверхкритического давления. Зубов И.В. и др. - Теплоэнергетика, 1976г. №2. 7005 Фіг.1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освгги 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-42, 01601