Пристрій та спосіб для сепарації робочої рідини

1. Пристрій для сепарації робочої рідини, що має впускний канал, канал для очищеної рідини і канали для вилучення домішок, який відрізняється тим, що між впускним і випускними каналами розташоване сопло, в якому вхідна і вихідна час тини мають форму псевдосфери, яка створена обертанням трактриси Z(R): Винахід відноситься до області оброблення і сепарації рідин, в тому числі до способів отримання якісної питної води. Робочою рідиною можуть також виступати нафта та продукти нафтопереробки, розчини та інші рідини. Одним з способів очищення рідин є магнітна сепарація. Магнітні сепаратори широко використовуються в таких галузях промисловості як гірничорудна, скляна, металургійна, вторинна переробка, харчова, хімічна і в багатьох інших. Суть винаходу: пристрій та спосіб для обробки і сепарації рідин, який полягає в прокачуванні робочої рідини з домішками через сепаратор, де за рахунок геометрії сопла сепаратора в рідині виникає явище самоіндукції магнітного поля і молекули робочої рідини, проходячи зону максимального градієнту створеного магнітного поля, міняють просторову геометрію своїх атомів, що надає рідині відмінних від початкових властивостей і дозволяє здійснювати її сепарацію. Розділені складові частини робочої рідини поступають в окремі вихідні канали. Відомий пристрій для очищення водопровідної води, що подається через великоградієнтний магнітний сепаратор для виштовхування дрібних магнітних частинок в суспензію силою потужних тороїдальних постійних магнітів, патронний фільтр і ємність з великою кількістю фільтруючих тонких феромагнітних дротиків, що розходяться в радіальному напрямі, магнітне поле направлено перпендикулярно до руху води для виштовхування з води дрібних магнітних частинок в суспензію, з метою підвищення якісних показників питної води (JP А, заявка 2-265688, С02F1/48, публ. 90. 10.30). F2 R2 F2 R2, R де F - відстань від будь-якої точки на трактрисі до осі z уподовж дотичної, R - циліндрова координата. 2. Спосіб сепарації робочої рідини, який полягає в тому, що робочу рідину з магнітними або немагнітними домішками як у вигляді твердих частинок, так і у вигляді окремих молекул, прокачують через пристрій за п. 1, де завдяки геометричній формі сопла в молекулах рідини збуджують обертальний квантовий рух заряджених атомів, що приводить до зміни структури робочої рідини і зумовлює її сепарацію. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що робочою рідиною є вода, а при сепарації зменшують кількість домішок та змінюють фізичні і хімічні властивості води, а також одержують питну воду. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що очищена вода набуває біологічної та хімічної активності. (11) 92425 (13) C2 F UA F ln (19) Z(R) 3 92425 4 Недолік способу полягає в тому, що дія магнірми сопла в молекулах збуджується обертальний тного поля спрямована не на молекули робочої квантовий рух заряджених атомів, внаслідок чого  рідини, а на магнітні частинки домішок, - це не звівиникає магнітний момент pm , що створює магніт льняє робочу рідину від немагнітних домішок, крім не поле В , яке втягує ці молекули в зону градієнту того, магнітне поле створюється потужними пос тійними магнітами, що потребує додаткових виіз силою G : трат енергії. Це значно обмежує можливості спо собу і підвищує кінцеву собівартість очищеного (2) G pmgradB продукту. Відома також установка ВИН-5 "Криничка" для Сепарована рідина, позбавлена домішок, поотримання очищеної біологічно активної лікувальдається в канал для чистої рідини, а домішки посної води, де вода через патрубок, сполучений з тупають до вихідних каналів. питним водопроводом, спочатку поступає у фільтр Пропонований пристрій та спосіб побудовані грубого очищення, де звільняється від зважених на базі наступної теорії. Для отримання ефекту частинок і нафтопродуктів. Далі, проходячи через самоіндукції форма сопла береться із умови парапокриті сріблом мідні сітки вода піддається біололельності векторів швидкості Vm і магнітного поля гічній активації і проходить через магнітне поле Bs, тобто: постійних магнітів яке виштовхує феромагнітні домішки (Патент № 2014287, C02F9/00, C02F1/48, (3) надруковано 15.06.1994). sin =0 Механізм і кінетика ефекту біологічної активації в установці ВИН-5 "Криничка" стисло зводиться Така умова задається системою диференціадо наступного. При русі в магнітному полі вода льних рівнянь: попадає під дію сили Лоренца: dx/Bx=dy/By=dz/Bz (4) (1) FL=B·V·G·sin де dx, - зміна координати x рухомої рідини, dy, - зміна координати у рухомої рідини, dz - зміна де FL - сила Лоренца, ньютон; координати z рухомої рідини, Вх - складова вектоВ - вектор індукції магнітного поля постійних ру сили Лоренца по вісі x, Вy - складова вектору магнітів, Тл; сили Лоренца по вісі y, Вz - складова вектору сили V - вектор швидкості руху води в полі дії посЛоренца по вісі z. тійних магнітів, м/сек; Зауважимо, що при виконанні умови (3) сила G - електричний заряд води в об'ємі дії магнітЛоренца перестає діяти на робочу рідину, отже ного поля, кулон; прототип і аналоги тоді не діють. - кут, утворений вектором індукції магнітного Механізм і кінетика способу полягає в тому, поля і вектором швидкості води, градуси. що сила Лоренца FL діє не на всю молекулу робоПроходячи через осередки покритих сріблом чої рідини, а лише на позитивно заряджені протомідних сіток, вода закручується навколо кожного ни, викликаючи обертальний рух молекули, яка сплетіння сітки, набуваючи таким чином вихрового починає рухатися як пропелер літака в бік зросстану, внаслідок чого кут α має змінне значення і тання градієнту магнітного поля і далі до накопиколивається від 0, коли сила Лоренца дорівнює чувальної ємності. Тобто вектор магнітної індукції нулю, до 90°, коли сила Лоренца сягає свого макBs спрямований паралельно вектору Vm швидкості симального значення. Тому сила Лоренца також руху центрів мас молекул і перпендикулярно векмає змінне значення і вода перебуває під пульсутору Vr швидкості обертального руху протонів. Це ючою силовою дією. При цьому оптимальне полоумова виникнення явища самоіндукції рухомої ріження магнітів досягається збільшенням кута до дини (СІРР). В такому випадку дія сили Лоренца 90° шляхом їх регулювання і зміни місця розміспрямована на протони і набуває наступного вищення на корпусі так, щоб силові лінії магнітного гляду: поля були направлені впоперек руху води так, що їх дія направлена на дрібні магнітні частинки для (5) FL=Bs·Vr·qp·sin виштовхування їх із оброблюваної водопровідної води. де FL - сила Лоренца, ньютон; Недолік установки ВИН-5 "Криничка" полягає в Bs - вектор самоіндукції магнітного поля, Тл; тому, що дія магнітного поля спрямована не на Vr - вектор швидкості обертального руху промолекули робочої рідини, а на магнітні частинки тонів навколо центру мас молекули, м/сек; домішок, це не звільняє робочу рідину від немагніqp - електричний заряд протона, кулон; тних домішок, крім того, магнітне поле створюєть- кут, утворений вектором індукції магнітного ся потужними постійними магнітами, що потребує поля і вектором швидкості обертального руху прододаткових витрат енергії. Це значно обмежує тона, градуси; за виконання умови (3) і (4) він доріможливості способу і підвищує кінцеву собівартість очищеного продукту. внює 90°, a sin =1. Пропонуються пристрій та спосіб для сепараПропонований пристрій має впускний канал 1, ції робочої рідини, який полягає в тому, що робочу через який прокачується робоча рідина, сопло рідину з домішками, як у вигляді окремих молекул, сепаратора 2 із зоною градієнту магнітного поля 3, так і у вигляді окремих твердих частинок, прокаканал для очищеної рідини 4 і отвір для виводу чують через сопло сепаратора, де за рахунок фо 5 92425 6 домішок 9, а рух рідини крізь сопло відбувається нітне поле створюється за рахунок прокачування за рахунок її прокачування. робочої рідини через пристрій. Вхідна і вихідна частина сопла сепаратора На Мал.2 наведено результати гідрохімічних мають форму псевдосфери, що створюється обеаналізів водопровідної води після обробки за дортанням трактриси Z(R): помогою пропонованого сепаратора. Вживання такої води, як показала практика, позитивно впливає на здоров'я людини, тому що в ній зменшуєть2 2 F F R ся кількість нітратів, хлоридів, сульфатів, заліза і (6) Z R F ln F2 R 2 т.д. Значно знижується її загальна жорсткість і сухий залишок. Гідратовані відходи, зв'язані неорганічні та органічні сполуки виводяться в каналізаде F - відстань від будь-якої точки на трактрисі цію (під час експерименту з водопровідною водою до осі z уподовж дотичної (за визначенням), R вони складали 5-7%). Досліди показали, що окисциліндрова координата. но-відновний потенціал ОВП обробленої води є Пропонований спосіб працює наступним чибільш від'ємним - до мінус 70 мВ, що надає їй анном. Потік робочої рідини 5, проходячи крізь сопло тиоксидантних властивостей. Вода стає кращим 2, індукує магнітне поле 6 за рахунок обертання розчинником, тобто хімічно активованою, «жизаряджених атомів молекул робочої рідини навковою». ло вісі свого руху і створення магнітних диполів. Є практика використання води, обробленої у Сила магнітної індукції затягує магнітні диполі в пропонованому пристрої, для поливу рослин. В зону градієнту магнітного поля 3 і виштовхує потік порівнянні із звичайною водою насіння, що поличистої рідини 7, а потік домішок 8 стікає через валося обробленою водою, на порядок швидше отвір 9. При цьому важливо виконати точну геомепроростало, краще і активніше росло. Таким читрію сопла. А від швидкості руху рідини залежить ном пропонований пристрій та спосіб можна викоактивність сепарації. Матеріал, з якого вироблено ристовувати для біологічної активації води в побуті сопло може бути різноманітним. та сільському господарстві. Технічним результатом застосовування проБула також реалізована установка для очипонованого пристрою та способу є можливість без щення та сепарації нафтопродуктів, на основі заядодаткових витрат енергії на створення магнітного вленого пристрою. Пропонованим способом були поля надавати рідинам нових фізичних якостей і виділені нафтопродукти з покращеними властивоочищати їх від домішок в сепараторі, в якому магстями, очищені від сірки. Тобто винахід можна успішно використовувати для нафтопереробки. 7 92425 8 В описі до патенту на винахід графічні зображення та текст подаються в редакції заявника 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