Спосіб електромагнітної обробки рідини та пристрої для його здійснення

1. Спосіб електромагнітної обробки рідини, що включає пропускання потоку рідини через немагнітну ділянку трубопроводу, в зоні якого на потік впливають магнітним полем з градієнтом напруженості, що змінюється, який відрізняється тим, що згадане магнітне поле створюють таким чином, що градієнт його напруженості змінюється в напрямі, відмінному від напряму потоку. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в згаданій зоні потік обробляють магнітним полем з частотою зміни поля 10-100 кГц і градієнтом напруженості 5000-25000 А/м. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що перед подачею в згадану зону потік заздалегідь пропускають через додаткову немагнітну ділянку трубопроводу, де його обробляють магнітним полем з частотою зміни поля 40-400 Гц і градієнтом напруженості 5000-10000 А/м. C2 2 UA 1 3 76374 4 тверджує їх широке застосування. цюга навколо розміщеного по осі бака магнітопроНайбільш близький аналог до запропоновановоду, у якому за допомогою робочих котушок із го винаходу-способу відомий зі способу очищення змінним струмом створений змінний робочий магстічних вод гальванічних виробництв [Див., напринітний потік в осьовому напрямку бака. клад міжнародну публікацію WO92/19550 від 12 Як було вказано вище, створення магнітного листопаду 1992р.]. поля з градієнтом напруженості, що змінюється у Згаданий спосіб очищення стічних вод гальванапрямку руху потоку є неефективним. нічних виробництв включає створення потоку стічВ основу другого запропонованого винаходу них вод, обробку цього потоку ультразвуком, відпоставлено задачу вдосконалити відомий пристрій ділення утвореної в результаті обробки твердої для електромагнітної обробки рідини таким чином, фази, що здійснюють в дві стадії з різною частощоб він дозволяв обробляти потік магнітним потою, обробку ультрафіолетом та пропускання полем з частотою зміни поля 10-100кГц і градієнтом току рідини через немагнітну ділянку трубопровонапруженості 5000-25000А/м, що змінюється у ду, в зоні якого на потік впливають магнітним напрямі, відмінному від напряму потоку. полем з градієнтом напруженості в напрямку руху Поставлена задача вирішується тим, що у віпотоку. При цьому градієнт напруженості змінюють домому пристрою для електромагнітної обробки від 12000 до 24000А/м. рідини, що містить електромагнітну систему, що Обробку магнітним полем здійснюють щонайохоплює ділянку немагнітного трубопроводу, згідменше три рази. но винаходу, електромагнітна система своїми вхоНедоліком цього способу є складність, обумодами підключена до відповідних виходів багатокавлена тим, що жодна з запропонованих стадій обнального перемикача, який у свою чергу робки сама по собі не дозволяє досягнути необпідключений своїми входами до відповідних вихохідної ефективності очищення рідини. дів багатоканального підсилювача, вхід підсилюЯк видно з того, що обробку магнітним полем вача підключений до виходу генератора. здійснюють щонайменше три рази - способу цієї В найпростішому варіанті електромагнітна сиобробки приділяється велике значення. Однак, стема виконана у вигляді двох ортогонально розвнаслідок створення магнітного поля з неправильташованих у просторі котушок, що пристосовані но орієнтованим градієнтом напруженості (вздовж для подання на них коливань, які здвигнуті по фазі руху потоку), ефективність цього способу електодна відносно іншої на 90°. ромагнітної обробки зводиться до мінімуму. В альтернативному варіанті електромагнітна В основу першого винаходу поставлено задасистема виконана у вигляді багатофазної котушки. чу вдосконалити відомий спосіб електромагнітної Це дозволяє досягти більш правильної форми обробки рідини, що включає пропускання потоку магнітного поля і, як наслідок, кращої ефективності рідини через немагнітну ділянку трубопроводу, в обробки. зоні якого на потік впливають магнітним полем з Найбільш близьким до третього запропоноваградієнтом напруженості, що змінюється, шляхом ного винаходу "Пристрій для низькочастотної елестворення такого магнітного поля, щоб градієнт ктромагнітної обробки рідини" є пристрій для елекйого напруженості змінювався в напрямі, відмінтромагнітної обробки рідини, що відомий з патенту ному від напряму потоку, що дозволить значно RU 2176620, опубл. 12.10.2001. підвищити ефективність електромагнітної обробки Відомий пристрій для низькочастотної електрідини. ромагнітної обробки рідини містить багатофазну Доцільно, коли в згаданій зоні потік обробляелектромагнітну котушку, що охоплює ділянку неють магнітним полем з частотою зміни поля 10магнітного трубопроводу. Всередині багатофазної 100кГц і градієнтом напруженості 5000-25000А/м. котушки розміщено осердя, зв'язане з випрямляЕфективність в декілька разів підвищується, чем, який складається з напівпровідникових венколи перед подачею в згадану зону потік заздалетилів (діодів), які встановлені на ізоляторах на гідь пропускають через додаткову немагнітну діляосерді. Кінці обмотки осердя з'єднані з випрямлянку трубопроводу, де його обробляють магнітним чем, вихід якого з'єднаний з установленими на полем з частотою зміни поля 40-400Гц і градієнтом ізоляторах на обох кінцях осердя струмопровіднинапруженості 5000-10000А/м. ми, неізольованими від електричного контакту з Ще краще, коли потік додатково піддають дії оброблюваною рідиною пластинами-електродами. постійного магнітного поля. Осердя встановлене нерухомо. Для досягнення повного ефекту потік додаткоГоловним недоліком цього пристрою є те, що во піддають механічному очищенню. за допомогою нього неможливо створити магнітне Після механічного очищення цикл може пополе таким чином, що градієнт його напруженості вторюватись. змінюється в напрямі, відмінному від напряму поНайбільш близьким до другого запропоноватоку. ного винаходу "Пристрій для високочастотної елеКрім того, наявність осердя знижує його безктромагнітної обробки рідини" є пристрій для елекпечність і не дозволяє використовувати напруги тромагнітної обробки рідини, що відомий з патенту вище 36В. US 4865747, опубл. 12.09.1989. В основу третього запропонованого винаходу Відомий пристрій для електромагнітної обробпоставлено задачу вдосконалити відомий пристрій ки рідини складається з бака у вигляді головної для електромагнітної обробки рідини таким чином, труби з ізоляційного матеріалу з призначеною для щоб він дозволяв обробляти потік магнітним поочищення від іонів електропровідною рідиною, яка лем з частотою зміни поля 40-400Гц і градієнтом має вигляд короткозамкненого електричного ланнапруженості 5000-10000А/м, що змінюється у 5 76374 6 напрямі, відмінному від напряму потоку. Магнітне поле в згаданій зоні потоку створювали Поставлена задача вирішується тим, що у віза допомогою пристрою для високочастотної елекдомому пристрої для низькочастотної електромагтромагнітної обробки рідини, що забезпечує такі нітної обробки рідини, який містить багатофазну параметри: частота зміни поля 50-100кГц, градієнт електромагнітну котушку, що охоплює ділянку ненапруженості 5000-25000А/м. магнітного трубопроводу, згідно винаходу, згадана Пристрій для високочастотної електромагніткотушка своїми багатофазними входами підклюної обробки рідини містив електромагнітну систечена до відповідних виходів багатоканального пему, що охоплює ділянку немагнітного трубопроворемикача, який у свою чергу підключений своїми ду. Електромагнітна система виконана у вигляді входами до відповідних виходів багатоканального багатофазної котушки, яка своїми входами підкпідсилювача, вхід підсилювача підключений до лючена до відповідних виходів багатоканального виходу генератора. підсилювача, а вхід підсилювача підключений до Доцільно, коли на вході згаданої ділянки трувиходу генератора складних несиносуїдальних бопроводу додатково встановлений кільцевий поколивань. стійний магніт. Солі металів випали у осадок під час електроСуть групи винаходів пояснюється кресленмагнітної обробки та осіли у відстойнику підприємням, де: ства. Фіг.1 - Схема першого прикладу здійснення Третій приклад здійснення. способу з пристроєм для високочастотної електПропускали потік забрудненої річкової води ромагнітної обробки рідини, що з'єднаний ділянчерез першу (додаткову) немагнітну ділянку 10 кою трубопроводу з фільтром для механічної очитрубопроводу 2, в зоні якого на потік спочатку стки. впливали постійним магнітним полем, а після цьоФіг.2 - Пристрій для високочастотної електрого магнітним полем з градієнтом напруженості, що магнітної обробки рідини у найпростішому варіанті змінювався в напрямі, відмінному від напряму повиконання. току. Фіг.3 - Схема третього прикладу здійснення Постійне магнітне поле створювалося за доспособу з пристроями для низькочастотної та випомогою постійного кільцевого магніту 11, що сокочастотної електромагнітної обробки рідини, встановлений на вході до першої ділянки 10 немафільтром для механічної очистки, насосом та догнітного трубопроводу 2. поміжним трубопроводом. Магнітне поле з градієнтом напруженості, що Перший приклад здійснення. змінюється в напрямі, відмінному від напряму поПропускали потік річкової води через немагнітоку створювали за допомогою пристрою 12 для тну ділянку 1 трубопроводу 2, в зоні якого на потік низькочастотної електромагнітної обробки рідини, впливали магнітним полем з градієнтом напружещо забезпечує такі параметри: частота зміни поля ності, що змінювався в напрямі, відмінному від 40-400Гц, градієнт напруженості 5000-10000А/м. напряму потоку. Магнітне поле в згаданій зоні поПристрій 12 для низькочастотної електромагнітної току створювали за допомогою пристрою 3 для обробки рідини містив багатофазну електромагнівисокочастотної електромагнітної обробки рідини, тну котушку 13, що охоплює ділянку 10 немагнітнощо забезпечує зміну частоти поля 10-50кГц , граго трубопроводу 2. Котушка 13 своїми багатофаздієнт напруженості 5000-10000А/м. ними входами підключена до відповідних виходів В найпростішому варіанті виконання пристрій багатоканального перемикача 14, який у свою чер3 для високочастотної електромагнітної обробки гу підключений своїми входами до відповідних рідини містив електромагнітну систему, що охопвиходів багатоканального підсилювача 15, вхід лює ділянку 1 немагнітного трубопроводу 2. Елекпідсилювача 15 підключений до виходу генератора тромагнітна система виконана у вигляді двох орто16. Під час низькочастотної електромагнітної обгонально розташованих у просторі котушок 4 та 5, робки рідини за допомогою перемикача 14 змінюякі своїми входами підключені до відповідних вивали напрямок обертання електромагнітного поля. ходів багатоканального підсилювача 6, а вхід підПропускали потік рідини через другу (основну) силювача 6 підключений до виходу генератора 7 немагнітну ділянку 1 трубопроводу 2, в зоні якого складних несиносуїдальних коливань. Котушки 4 на потік впливали магнітним полем з градієнтом та 5 електромагнітної системи пристосовані для напруженості, що змінювався в напрямі, відмінноподання на них коливань, які здвигнуті по фазі му від напряму потоку. одна відносно іншої на 90° Магнітне поле в згаданій зоні потоку створюПісля обробки магнітним полем потік пропусвали за допомогою пристрою З для високочастоткали через механічний фільтр 8, що приєднаний за ної електромагнітної обробки рідини, що забезпедопомогою проміжної ділянки 9 трубопроводу 2 до чує такі параметри: частота зміни поля 10-100кГц, пристрою 3 для високочастотної електромагнітної градієнт напруженості 5000-25000А/м. обробки рідини. Пристрій 3 для високочастотної електромагніСолі металів випали у осадок під час електротної обробки рідини містив електромагнітну системагнітної обробки та осіли у фільтрі. му, що охоплює ділянку 1 немагнітного трубопроДругий приклад здійснення. воду. Електромагнітна система виконана у вигляді Пропускали потік води, забрудненої стоками багатофазної котушки, яка своїми входами підкметалургійного завода, через немагнітну ділянку лючена до відповідних виходів багатоканального трубопроводу, в зоні якого на потік впливали магпідсилювача 6, а вхід підсилювача 6 підключений нітним полем з градієнтом напруженості, що змідо виходу генератора 7 складних несиносуїдальнювався в напрямі, відмінному від напряму потоку. них коливань. 7 76374 8 Після обробки магнітним полем потік пропусповторювали. Подачу забезпечували за допомокали через механічний фільтр 8, що приєднаний за гою допоміжної ділянки 17 та насосу 18. Ділянки допомогою проміжної ділянки 9 трубопроводу 2 до з'єднані за допомогою фланців 19 відомим спосопристрою 3 для високочастотної електромагнітної бом. При застосуванні кількох циклів багатоступеобробки рідини. невого очищення вода набувала якостей питної. Очищений від механічних домішок потік знов Досліди показали, що у порівнянні з відомими подавали на вхід до першої ділянки 10 немагнітноспособами ефективність обробки рідини зростала го трубопроводу і послідовність описаних вище дій в кілька разів. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 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 – 42, 01601