Обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами та електромагнітним приводом

Реферат: Обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами та електромагнітним приводом містить основу, на якій встановлено збірну ванну, з'єднану з двох частин отвором, який охоплено постійними магнітами, нижня частина ванни утворює вібраційний гідропульсатор, а у верхню частину встановлено у стакані на сітці активуючі елементи. Мембрана з'єднана штоком з проміжною плитою електромагнітного приводу, яка зв'язана пружною системою з активною плитою, та рухаються синфазно, а реактивна плита рухається протифазно, утворюючи постійний мінімальний повітряний проміжок. Співвідношення параметрів мас вібропривода вибирають з умов: для реактивної маси mp    mn 1  z2 ma  mn  z ma  mn   mn 2 для активної маси ma    mn 1  z 2 mn  mp 2   z mn  mp  mn , , для проміжної маси mn      1  2 4  1 z ma  mp  z ma  mp  2 1  z2   де mp - маса реактивної плити; ma - маса активної плити; mn - маса проміжної плити; резонансне налагодження z  0,98 . 2 2 2  2z2 ma  mp  ma  mp 2  ,   UA 92095 U (12) UA 92095 U UA 92095 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до обладнання водопостачання, а саме до малогабаритних мобільних пристроїв, що використовуються при активації води (водопровідної або з колодязя) для подальшого її вживання. Відомі конструкції кавітаційних змішувачів та реакторів, які виконані у вигляді проточної камери із патрубками підводу і відводу рідини та статичних кавітаторів, що складаються із ємності форми зрізаного конуса та допоміжних кавітаційних елементів - перфорованих дисків [1, 2]. Недоліком таких пристроїв є необхідність у застосуванні потужних гідронасосних станцій із великим витоком води, що не дає можливості обробляти невеликі партії рідини. Також відоме обладнання [3] для активації води за допомогою мінералів: кремнію, шунгіту та ін. Однією із вад таких установок є довготривалий час активації - від шести годин до трьох діб. Найбільш близьким за технічною суттю є устаткування для магнітного впливу на властивості води [4, 5], що складається із електромагніта або набору постійних магнітів через які проходить немагнітна трубка, по якій протікає вода. Недоліком такого устаткування є необхідність пристрою для створення напору рідини та його невелика кратність обробки рідини. В основу корисної моделі поставлена задача створення мобільного малогабаритного обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами з високою кратністю одночасної обробки рідини магнітним полем та полем мінералів, з високим тяговим зусиллям приводу та низькими енергетичними витратами завдяки мінімальному постійному повітряному проміжку, який створюється у тримасовому електромагнітному приводі. Поставлена задача вирішується тим, що обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами та електромагнітним приводом містить основу, на якій встановлено збірну ванну, з'єднану з двох частин отвором, який охоплено постійними магнітами, нижня частина ванни утворює вібраційний гідропульсатор, а у верхню частину встановлено у стакані на сітці активуючі елементи, згідно з запропонованим рішенням, мембрана з'єднана штоком з проміжною плитою електромагнітного привода, яка зв'язана пружною системою з активною плитою, та рухаються синфазно, а реактивна плита рухається протифазно утворюючи постійний мінімальний повітряний проміжок, при цьому співвідношення параметрів мас вібропривода вибирають з умов: для реактивної маси mp  30   mn 1  z 2 ma  mn  z 2 ma  mn   mn , для активної маси ma    z m  m   m mn 1  z 2 mn  mp  2 n p n , для проміжної маси mn  35 40 45 50     1  1  z 2 m  m   z 4 m  m 2  2z 2 m 2  m 2  m  m 2  a p a p a p a p 2   ,  2 1 z   де резонансне налагодження z  0,98 . Суть корисної моделі пояснюють креслення. Конструкція обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами та електромагнітним приводом показана на фіг. 1: вона складається з основи 1, на якій встановлено на стійках 2 пластину 3 з отвором. Поверх пластини 3 на стійках 2 встановлено мембрану 4 та диски 5, які із нижньою частиною збірної ванни 6 утворюють камеру гідропульсатора. Верхня та нижня частини ванни 6 з'єднано отвором 7, який охоплюють металеві кільця 8, встановлені через немагнітні кільця 9 та постійні магніти 10. У верхню частину ванни 6 встановлено стакан 11 у якому на сітці розташовано активуючі елементи 12 (шунгіт або кремінь) та закрито кришкою 13 з отвором 14 для виходу повітря. Мембрана 4 з'єднана штоком 15 з проміжною плитою 16 та активною плитою 17, які між собою з'єднані плоскою пружною системою та встановлені на пружній системі 18. Реактивна плита 19 з'єднана з корпусом 1 пружною системою 20 та на ній розташовано електромагнітні котушки 21. У ванну 6 залита вода 22, яка оброблюється. Електромагнітний привод закрито циліндричним стаканом 23. Для зливу обробленої води у нижній частині ванни 6 встановлено зливний кран 24. На фіг. 2 показано за допомогою перерізу Б-Б розташування зливного крана 24. На фіг. 3 показано на виляді А електромагнітний привод з іншого боку. Працює устаткування наступним чином: вода 22 заливається у ванну 6, встановлюється стакан 11 з активуючими елементами 12 та закриваються кришкою 13. Подається змінний струм 1 UA 92095 U 5 10 15 20 25 30 35 на котушки 21. Коливання від електромагнітного привода передаються через шток 15 мембрані 4 з дисками 5. Завдяки коливанням гумової мембрани 4 із дисками 5 рідина отримує багатократний зворотно-поступальний рух через отвір 7. Виникає струмінь рідини, який направлений на активуючі елементи 12 та активно їх омиває. Блок металевих кілець 8 з постійними магнітами 10 створює неоднорідний магнітний потік з градієнтом напруженості. Ці два фактори енергетично впливають на структуру води 22, змінюючи її властивості та приводять її у активний стан. Після певного терміну оброблення вода зливається через кран 24. Вібраційний привод працює наступним чином. Дві суміжні плити, а саме проміжна 16 та реактивна 19, і які з'єднані через віброізолятори з нерухомою основою 1, рухаються синфазно (як одне ціле з однаковими амплітудами коливань) завдяки прикладеному між ними періодичнозмінному збуджуючому зусиллю, що розвивається електромагнітними віброзбудниками 21. Активна плита 17, кінематично збуджується від проміжної плити 16 через пружну систему з сумарною жорсткістю на згин, та рухається в протифазі до двох суміжних плит. Умова забезпечення синфазних коливань передбачає, що проміжна 16 та реактивна маси 19, перебуваючи в силовому збуренні від електромагнітного віброзбудника 21, якорі та осердя з котушками, які кріпляться до відповідних мас, рухатимуться як одне ціле - синфазно, тобто їхні коливання будуть рівні як за амплітудою, так і за зсувом фаз відносно збурюючого зусилля. Це забезпечуватиме енергозберігаюче споживання електроенергії, оскільки повітряний проміжок між якорем та осердям з котушкою буде мінімальним і не залежатиме від відносної амплітуди коливань проміжної 16 та реактивної мас 19, а як наслідок і амплітуди коливань активної маси. Досліди, проведені на моделі установки, показали збільшення у воді рН від 6,76 до 8,12 од. Досліджено оптично кристалічні осади води після обробки та випаровування крапель. Структура осаду дрібнокристалічна та більш структурована, спостерігається більше розтікання краплі, що свідчить про зменшення поверхневого натягу води після обробки, що говорить про зміну властивостей води та її активацію. Запропонована конструкція обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами дає можливість прискорено та багатократно обробляти невеликі об'єми води з незначними енерговитратами. Джерела інформації: 1. Промислова власність. Офіційний бюлетень. 1993 р. № 3. Патент № 4949359 Кавітаційний змішувач / Козюк О.В., Литвиненко О.А. Опубл. 30.12.93. 5B0F5/00, D21 B1/361 2. Промислова власність. Офіційний бюлетень. 1993 р. № 3 Патент № 4933495. Кавітаційний реактор / Козюк О.В., Березі В.В, Литвиненко О.А. Опубл. 30.12.93. 5С02. F1/78 3. Деклараційний патент України на корисну модель. № 4338 U Кірія Г.Ш., Шляпіна О.Г. Пристрій для біологічної активації води. Від 17.01.2005, опубл. в Бюл. № 1. 2005. 4. Баран Б.А., Дроздовський В.Б. Вплив конфігурації магнітного поля на іонний обмін // Вісник технологічного університету Поділля. - 1999. - № 1. - С. 3-5. 5. Пат. 37414 А Україна 6 CO2F1/48. Пристрій для обробки водних розчинів магнітним полем / Баран Б.А., Дроздовський В.Б. - № 980951558; Опубл. 15.05.2001. Бюл. № 4. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Обладнання для магнітної обробки води з активуючими елементами та електромагнітним приводом, що містить основу, на якій встановлено збірну ванну, з'єднану з двох частин отвором, який охоплено постійними магнітами, нижня частина ванни утворює вібраційний гідропульсатор, а у верхню частину встановлено у стакані на сітці активуючі елементи, яке відрізняється тим, що мембрана з'єднана штоком з проміжною плитою електромагнітного приводу, яка зв'язана пружною системою з активною плитою, та рухаються синфазно, а реактивна плита рухається протифазно, утворюючи постійний мінімальний повітряний проміжок, при цьому співвідношення параметрів мас вібропривода вибирають з умов: для реактивної маси mp    mn 1  z2 ma  mn  z2 ma  mn   mn для активної маси ma  55   mn 1  z 2 mn  mp 2   z mn  mp  mn , , для проміжної маси 2 UA 92095 U mn      1  2 4  1 z ma  mp  z ma  mp  2 1  z2   2 2 2  2z2 ma  mp  ma  mp 2  ,   де mp - маса реактивної плити; ma - маса активної плити; 5 mn - маса проміжної плити; резонансне налагодження z  0,98 . 3 UA 92095 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4