Спосіб обробки води і установка для його здійснення

1 Спосіб обробки води, що полягає у подачі води каналами концентрату, утвореними мембранами зворотного осмосу, який відрізняється тим, що вздовж каналів концентрату розміщують дві котушки і подають до кожної з котушок електричний струм змінної величини, генеруючи пульсуюче магнітне поле, внаслідок чого воду в каналах концентрату піддають дії пульсуючих магнітних полів котушок 2 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що вздовж каналів концентрату додатково розміщують третю котушку і подають до котушок трифазний змінний електричний струм, причому до кожної 3 котушок підключають ВІДПОВІДНО одну з трьох фаз живлення електричним струмом 3 Спосіб за пп 1 або 2, який відрізняється тим, що котушки розміщують так, що генеровані котушками магнітні поля перекривають одне одним 4 Установка для обробки води методом зворотного осмосу, що містить довгастий опріснювальний патрон з каналами концентрату, утвореними мембранами зворотного осмосу, розміщений в довгастому корпусі, і засіб для подачі води в канали концентрату, яка відрізняється тим, що містить дві котушки, розміщені вздовж корпуса, і джерело живлення котушок електричним струмом змінної величини для генерування кожною котушкою пульсуючого магнітного поля, внаслідок чого вода в каналах концентрату при роботі установки знаходиться під дією пульсуючих магнітних полів котушок 5 Установка за п 4, яка відрізняється тим, що містить додатково третю котушку, розміщену вздовж корпуса, а джерело живлення котушок електричним струмом є джерелом трифазного змінного електричного струму, причому до кожної з котушок підключено ВІДПОВІДНО одну з трьох фаз живлення електричним струмом, внаслідок чого магнітні поля, генеровані трьома котушками, є неспівпадаючими по фазі 6 Установка за п 5, яка відрізняється тим, що засіб для подачі води містить насос з приводом від трифазного електричного мотора, причому мотор підключено до джерела трифазного електричного струму через вказані котушки, які є дроселями для мотора 7 Установка за п 6, яка відрізняється тим, що містить регулятор змінного електричного струму регульованої частоти, встановлений між котушками і мотором 8 Установка за п 7, яка відрізняється тим, що містить датчик тиску в напірному отворі насоса для подавання керуючого сигналу на регулятор, щоб забезпечувати постійний тиск в напірному отворі 9 Установка за пп від 4 до 8, яка відрізняється тим, що містить розміщений між засобом для подачі води і опріснювальним патроном диск з множиною отворів, призначених для розділення води на струмені і направлення струменів води проти торця патрона так, щоб при роботі установки у воді в каналах концентрату мали місце вихрові течи 10 Установка за п 9, яка відрізняється тим, що корпус містить циліндричну стінку з армованої волокнами швидкотверднучої смоли, а котушки приклеєні на циліндричній СТІНЦІ корпуса 11 Установка за п 10, яка відрізняється тим, що містить гелеві шари, нанесені під котушки і зовні котушок, які призначені для захисту та амортизації котушок 12 Установка за пп від 4 до 11, яка відрізняється тим, що котушки розміщені так, що магнітні поля котушок є перекритими одне одним о ю 52717 Винахід стосується обробки води для вилучення розчинених в ній твердих частинок Відомо, ЩО морська вода і солонувата вода містять в собі розчинені тверді частинки, які можуть бути вилучені з води, тобто вода може бути опріснена, наприклад, методом, відомим як метод зворотного осмосу [Карелин Ф Н Обессоливание воды обратным осмосом М , Стройиздат, 1988] При застосуванні такого методу вода нагнітається під тиском від дванадцяти до сімдесяти бар крізь опріснювальний патрон, в якому використовується як напівпроникна мембрана складний полімер [S Sounrajan, Reverse Osmosis and Synthetic Membranes National Research Council of Canada, 1977] Робочий тиск повинен перевищувати природний осмотичний тиск живильної води Значення тиску на рівні нижньої межі вказаного діапазону застосовуються при опріснюванні солонуватих вод, а більш високі значення тиску - для опріснення морських вод Найбільш широко вживаним для опріснення є тип патрону, що містить множину тонких порожнистих волокон зі складного полімеру, в проміжки між якими подається під тиском живильна вода [Патент США №5554283, публ 10 09 1996] Волокна мають в поперечному перерізі приблизно такий же розмір, як і волос людини Пермеат(опріснена вода) проникає крізь стінки волокон у внутрішні порожнини цих волокон Порожнини, що також ВІДОМІ як канали волокон, утворюють канали пермеату В патроні такого типу канали концентрату(концентрованого розчину солей) знаходяться зовні волокон, а канали пермеату, як було вказано вище, складаються з каналів волокон Другим типом патрона, що широко застосовується, є патрон рулонного типу В патроні такої форми плоскі листи зі складного полімеру намотуються у вигляді спіралі навколо центрального сердечника, що має форму порожнистої труби з множиною отворів в ній [Пат США №5108604, публ 28 04 1992] Поміж кожною парою сусідніх листів полімеру знаходиться сітка Сітки діють як розпірки, що утримують листи розділеними і формують попереміжні канали концентрату і канали пермеату Сітки В каналах концентрату призначені також для створювання турбулентності в потоці води Стопа, наприклад, з 8 - 12 таких листів з розпірками між ними намотується разом навколо сердечника Пермеат проходить по спіралі в напрямку сердечника На більш старих опріснювальних установках застосовуються головним чином патрони, що складаються з волокон На пізніше збудованих опріснювальних установках застосовуються патрони зі спіральною намоткою Зараз загальна КІЛЬКІСТЬ апаратів зі спіральною намоткою, що знаходяться в експлуатації, менша, ніж КІЛЬКІСТЬ апаратів з волокнами Однак ця кількісна різниця зникає через те, що на найсучасніших опріснювальних установках застосовуються патрони зі спіральною намоткою, й очікується також, що ця тенденція буде продовжуватись і в майбутньому Головною проблемою при опріснюванні є те, що напівпроникні мембрани забиваються Забивання виникає з трьох причин Головною причиною забивання є осаджування на тих поверхнях полімерних листів чи полімерних волокон, що межують з каналами концентрату, звичайної солі або інших твердих частинок, таких як магній та кальцій Малорозчинні солі та ІНШІ тверді частинки осаджуються в міру того, як вода протікає крізь напівпроникну мембрану від каналів концентрату в канали пермеату Цей потік води збільшує концентрацію розчинених твердих частинок до такої міри, що води, яка залишається, стає недостатньо для утримування у розчині всіх твердих частинок Іншою причиною забивання є органіка Наприклад, морські водорості, бактерії та ІНШІ організми наростають на напівпроникних мембранах Третьою причиною забивання стають тверді частинки, коли фільтри грубої очистки, які звичайно встановлюються перед опріснювальними патронами для вилучення твердих частинок з живильної води, виходять із ладу Забивання посилюється завдяки тому факту, що полімер має негативний результуючий заряд, тоді як водорості та бактерії мають позитивний результуючий заряд Таким чином, ці організми притягаються переважно до поверхонь мембрани, де вони осідають та утворюють колонії Аналогічно цьому позитивно заряджені юни(катюни), що знаходяться в морській воді як результат дисоціації розчинених твердих частинок, також головним чином притягаються до мембрани Добре відомо, що швидкість забивання патрона збільшується не пропорційно збільшенню витрати пермеату Так, при збільшенні витрати ВДВІЧІ ШВИДКІСТЬ забивання опріснювального патрона зростає більше, ніж удвічі Забивання призводить до зменшення швидкості, з якою вода протікає крізь мембрану Зрештою швидкість проникання зменшується настільки, що патрон потребує очищення ХІМІЧНОЮ обробкою Патрон, що був надмірно забитий, навіть після очищення може не досягати тієї продуктивності, яку він мав до забивання Як було згадано вище, для зведення до мінімуму забивання звичайного опріснювального патрона, що містить полімерні листи, в канали концентрату встановлюють розпірки, які створюють турбулентність у потоці Ці розпірки, збільшуючи перемішування води, що протікає в каналах концентрату, перешкоджають появі так званого шару поляризованого концентрату Цей шар, в якому концентрація розчинених твердих частинок максимальна, примикає безпосередньо до мембрани Шар поляризованого концентрату не тільки формує бар'єр протіканню води крізь мембрану, але й головним чином із цього шару розчинені тверді частинки осаджаються на мембрані, що призводить до її забивання До того ж, існування цього шару високої концентрації твердих частинок викликає збільшення осмотичного тиску Проте такі турбулізуючі розпірки забезпечують тільки часткове вирішення проблеми забивання Забивання є значною проблемою також і для опріснювальних патронів з волокнами, тому що у волокнистій масі існують дуже вузькі проміжки поміж волокнами Хоча волокниста маса сама по собі діє як дуже ефективний фільтр і перехоплює та ВІДДІЛЯЄ різні тверді частинки, що знаходяться в живильній воді, але ж ці частинки затримуються у волокнистій масі і призводять до зменшення витрати пермеату В своїй заявці РСТ - публікація №WO 97/21630 заявник пропонує конструкцію, що збуджує турбулентність в потоці живильної води, яка надходить до каналів концентрату, з метою гальмування утворення шарів поляризованого концентрату і затримки наступного забивання мембран Основною метою винаходу є підвищення продуктивності опріснювального патрона Іншою метою винаходу є зменшення швидкості забивання опріснювального патрона, внаслідок чого підвищена продуктивність забезпечується якнайдовше Винахід, що пропонується, забезпечує такий спосіб вилучення розчинених твердих частинок з води, який включає подачу живильної води каналами концентрату, утвореними мембранами зворотного осмосу, розміщення вздовж каналів концентрату принаймні двох котушок, які живляться електричним струмом змінної величини, і прикладання до мембран, до води, що протікає каналами концентрату, та до води, що проходить крізь мембрани, пульсуючого магнітного поля, генерованого котушками В кращому варіанті спосіб включає операцію подавання через три електромагнітні котушки трифазного змінного електричного струму і генерування таким чином пульсуючих магнітних полів, що перекриваються одне одним і не співпадають по фазі Згідно З ІНШОЮ задачею винаходу, що пропонується, в установку для опріснення води методом зворотного осмосу, що містить довгастий патрон з каналами концентрату, утвореними мембранами зворотного осмосу, розміщений в довгастому корпусі, і засіб для подачі живильної води в канали концентрату так, що вода тече каналами концентрату, додатково включено також принаймні дві котушки, розміщені вздовж корпуса, та джерело живлення котушок електричним струмом змінної величини для генерування кожною котушкою пульсуючого магнітного поля Котушки розміщені нарізно, але так, що генеровані ними магнітні поля перекриваються одне одним, а вода в каналах концентрату при роботі установки піддається дії пульсуючих магнітних полів котушок 52717 вихрові течи Для кращого розуміння винаходу і щоб показати, яким чином його може бути здійснено, в подальшому будуть робитися посилання, як приклади, на додавані креслення, на яких зображені на фігурі 1 - осьовий переріз установки для обробки води, яка містить опріснювальний патрон і три котушки, на фігурі 2 - в збільшеному масштабі вхідний кінець установки для обробки води, причому фігура 2 зображена частково в перерізі, на фігурі 3 -вихідний кінець установки для обробки води, причому фігура 3 зображена в більшому масштабі, ніж фігура 2, і також частково в перерізі, на фігурі 4 - вид з торця опріснювального патрона, на фігурі 5 - детальне зображення частини корпуса установки для обробки води, зображеної на фігурах 1 - З, на фігурі 6 - схематичне зображення в дуже збільшеному масштабі частини опріснювального патрона, на фігурі 7 - сфера взаємодії магнітних полів, що генеруються котушками, на фігурі 8 - схематичне зображення, яке ілюструє подальший варіант опріснювального патрона і три котушки, на фігурі 9 - переріз по лінії ІХ-ІХ фігури 8, на фігурі 10 - схематичне зображення частини обшивки в розгорнутому вигляді, на фігурі 11 - схематичне зображення частини ще одного варіанту обшивки Установка для обробки води, яка зображена на фігурі 1, має загальне означення 10 і містить горизонтально довгастий циліндричний корпус 12 Корпус 12 виготовлено з неметалевого матеріалу переважно шляхом намотки скловолокон на обертову оправку Водночас на оправку нанесена швидкотверднуча смола, завдяки чому створено армований порожнистими скловолокнами циліндричний корпус з гладкою внутрішньою поверхнею Смола може бути нанесена шляхом занурювання оправки з частково виготовленим корпусом у смоляну ванну з наступним усуненням надлишків смоли за допомогою ракеля Такий корпус є здатний легко витримувати внутрішній тиск більше 70бар В кращому варіанті установка згідно з винаходом містить три котушки, розміщені вздовж корпуса, і джерело трифазного змінного електричного струму, кожна з трьох фаз якого приєднана до однієї з котушок, завдяки чому поля, що генеруються трьома котушками, різняться по фазі одне від одного Для подальшого підвищення ефективності установки вона може додатково мати між засобом подачі живильної води і патроном диск з множиною отворів, які розділяють живильну воду на струмені і направляють струмені води в торець опріснювального патрона, внаслідок чого у воді, що входить в канали концентрату, утворюються Насос 14 і електромотор 16, які прикріплені до вхідного кінця корпуса 12, закачують живильну воду в корпус 12 під тиском, як правило, приблизно п'ятдесят - шістдесят бар Мотор 16 переважно є трифазний мотор змінного струму, а насос - переважно пдросекційний насос D10 виробництва фірми Уоррен Інжиніршг(\Л/аггеп Engineering), м Міннеаполіс, Міннесота, Сполучені Штати Америки Насос 14 і мотор 16 прикріплено до корпуса 12 за допомогою торцевого кільця 18(фіг2) та монтажної плити 20 Торцеве кільце 18 кріпиться до корпуса 12 наступним чином спочатку виготовляється внутрішня циліндрична частина 12 1 корпуса 12, потім кільце 18 одягається на частково виготовлений корпус, і далі виготовляється зовнішня частина 12 2 корпуса з кільцем 18, встановленим між внутрішньою і зовнішньою частинами 12 1 та 52717 12 2 корпуса 12 Зрозуміло, що за винятком кінцевої зони, де між цими частинами закладено кільце 18, частини 12 1 та 12 2 формують єдиний цільний корпус без розділу між ними Кільце 18 має ряд розміщених по колу ЗОВНІШНІХ ребер 22, що призначені для з'єднання кільця 18 з корпусом 12 Кільце 18 містить ряд глухих нарізних болтових отворів 24, відкритих з торця кільця 18 Плита 20 містить наскрізні отвори 26, збіжні з нарізними болтовими отворами 24 Болти 28 проходять крізь отвори 26 і вкручуються в отвори 24 для закріплення монтажної плити 20 до торцевого кільця 18 Насос 14 і мотор 16 прикріплені один до одного болтами ЗО, що проходять через фланці 32 і 34 насоса 14 та мотора 16, ВІДПОВІДНО Болти 36, що проходять через фланець 38 насоса 14 в нарізні болтові отвори 40 плити 20, кріплять плиту 20 і насос 14 одну до одного Напірний отвір насоса 14 збігається з каналом 42, що проходить через плиту 20, а всмоктувальний отвір насоса 14 збігається з вхідним каналом 44, який проходить радіально усередину від входу 46 плити 20 і потім аксіально збігається з всмоктувальним отвором насоса 14 Плита 20 на стороні, протилежній насосу 14, має циліндричну стінку 48 з внутрішньою різзю 50 по периферії Турбулізуючий диск 52 зі зовнішньою різзю, який містить множину наскрізних отворів 54, вкручено в циліндричний простір, обмежений стінкою 48 Між ПЛИТОЮ 20 і диском 52 утворена порожнина 56, з якою сполучається канал 42 Наскрізні отвори 54 диска 52 можуть розміщуватись у будь-якому порядку Наприклад, отвори можуть бути розміщені по колу Навпаки, отвори можуть бути розміщені вздовж декількох радіальних ЛІНІЙ, що розходяться від центра диска 52, або ж можуть бути розміщені по спіралі, що має своїм центром центр диска 52 Тороїдальне кільце 58 оточує стінку 48 і ущільнює проміжок між плитою 20 та внутрішньою поверхнею корпуса 12 На другому КІНЦІ корпуса 12(фігЗ) є кінцева плита 60 Кінцева плита 60 утримується в корпусі 12 двома взаємодіючими кільцями 62 та 64 Кільце 62 розміщується на оправці перед початком виготовлення корпуса 12 Таким чином, воно закладається в стінку корпуса, внаслідок чого формується зовнішнє ребро 66, що оточує корпус 12 Після ТОГО, ЯК буде зібрано опріснювальний патрон, що більш докладно описаний нижче, кільце 64 обтискають в діаметрі і потім вставляють його в корпус таким чином, щоб воно знаходилось у взаємодії з кільцем 62, запобігаючи виштовхуванню плити 60 із корпуса 12 під впливом внутрішнього тиску в корпусі Осьовий отвір 68 в плиті 60 утворює вихід для опрісненої води(пермеату), а отвір 70, зміщений в бік від отвору 68, утворює вихід для розсолу В канавку 72 плити 60 вставлене манжетне ущільнення(не показано) В додаткову канавку, що оточує плиту 60 безпосередньо поруч з канавкою 72, вставлене тороїдальне кільце 74 Манжетне ущільнення і тороїдальне кільце запобігають витоку між корпусом 12 і плитою 60 Опріснювальний патрон 76 циліндричної форми вставляють в корпус 12 перед тим, як кінцева 8 плита 60 закріплюється на своєму МІСЦІ КІЛЬЦЯМИ 6 2 І 6 4 Патрон 76, який містить множину полімерних листів і розпірок, намотаних, як вказано вище, далі буде описано більш докладніше Листи і розпірки намотані спірально навколо труби 78 На вихідному КІНЦІ опріснювальної установки труба 78 виступає з намотаних листів і входить в отвір 68 Тип патрона 76, який підходить для застосування у винаході, що пропонується, є той, що виготовляється і поставляється фірмою Filmtech Corporation, яка цілком належить як дочірня фірма компанії Dow Chemical Company Цей виріб має означення FT ЗО Патент США №4277344 містить докладний опис принципу зворотного осмосу Опріснювальний патрон 76 в основному має циліндричну форму і щільно прилягає до корпуса 12 Манжетні ущільнення(не показані) встановлено в канавки 80(фігури 2 та 3), що оточують торцеві кришки 82(фіг4) патрона 76, опираються на внутрішню поверхню корпуса 12, запобігаючи витоку води між корпусом 12 і патроном 76 Намотані листи і розпірки 84(фіг4) знаходяться всередині тонкої обшивки 86, наприклад, зі скловолокна Обшивка 86 з'єднує торцеві кришки 82 між собою Обшивка 86 не має достатньої МІЦНОСТІ, щоб витримати тиск, який утворюється всередині неї, і не розірватися Тому вона щільно прилягає до корпуса 12 і утримується ним Манжетні ущільнення в канавках 80 запобігають течи води між обшивкою 86 і корпусом 12 Кожна з торцевих кришок 82 має форму зірки(фіг4), що складається з внутрішнього кільця 88 і зовнішнього кільця 90, з'єднаних спицями 92 Труба 78 проходить через внутрішнє кільце 88 вихідного кінця патрона 76, а канавки 80 знаходяться на ЗОВНІШНІЙ поверхні кілець 90 Три котушки 94, 96 та 98 намотуються на корпус під час його виготовлення Точніше, спочатку виготовляється відносно тонка внутрішня частина 12 3(фіг5) корпуса 12, а потім котушки 94, 96 і 98 намотуються на внутрішню частину 12 3 Після цього виготовляється решта корпуса 12, так що котушки 94, 96 і 98 опиняються вбудованими в корпус, причому між ними і патроном знаходиться лише тонка внутрішня частина 12 3 корпуса, а більш товста зовнішня частина 12 4 корпуса залишається зовні Котушки можуть бути виготовлені з високопровідного вуглецевого волокна або з мідного дроту Волокна або дріт мають покриття, так що вони електрично ізольовані Для захисту котушок 94, 96 і 98 на виготовлену внутрішню частину 12 3 корпуса 12 перед намоткою котушок(фіг 5) наносять шар 100 м'якого гелю(фіг5) Другий шар 102 гелю потім наносять на намотані котушки Шари 100 і 102 застигають, але не стають цупкими Гелеві шари захищають котушки 94, 96 і 98 від попадання води, що може просочитись крізь тріщини в тих частинах 12 3 корпуса 12, які знаходяться між котушками 94, 96 і 98 та внутрішністю корпуса Внутрішній шар 100 гелю компенсує зміну розмірів, яка виникає в корпусі 12 внаслідок зміни тиску, запобігаючи таким чином появі радіальних напружень в котушках 94, 96 і 98 Після ТОГО, ЯК котушки намотані, проводи живлення відводять від них уздовж зовнішньої повер 52717 10 лів під впливом тиску до такої міри, коли вода не зможе протікати через них Зрозуміло, що в патроні міститься множина плівок, множина каналів концентрату і множина каналів пермеату Тобто є ще плівки, канали і розпірки з кожного боку фрагмента патрона, показаного на фіг 6 На вхідному КІНЦІ патрона 76 канали 128, 130 закриті, а канали 122, 124 відкриті Тому живильна вода входить в канали 122, 124, але не в канали 128, 130 В зоні центральної труби 78 канали 122, 124 концентрату закриті, а канали 128, 130 пермеату відкриті, так що в трубу 78 може текти лише опріснена вода, але не розсіл Робота установки для обробки води, що описана досі, складна і ще не до кінця зрозуміла заКожна з котушок 94, 96 і 98 підключена своїми явником Наступні пояснення базуються на тому, проводами 106 живлення до однієї з фаз джерела що було з'ясовано дотепер в експериментальних 112 трифазного змінного струму(фіМ) При необроботах Подальші експерименти можуть виявити, хідності може бути застосовано екранування, нащо тут мають місце ІНШІ фактори і механізми, про приклад, у вигляді обплетення, щоб запобігти які заявники досі ще не знають впливу магнітних полів, які проявляються зовні корпуса 12 При виготовленні патрона з рулонною намоткою бажано витримувати постійний натяг плівок і Регулятор 110 підключено до мотора 16 Барозпірок при їх намотуванні на центральну трубу жаним типом регулятора є регулятор 1336-плюс 78 Це легше досягається на початковій стадії виробництва фірми Allen Вгасіу(частина групи операції намотування В міру того, як патрон збіRockwell Group), 1201 South Second Street, Milwauльшується в діаметрі, він стає "губчастим" на доkee 53204, Сполучені Штати Америки тик, і тоді трудніше підтримувати належний натяг Датчик 114тиску(фіг 1 і 2) встановлено в плиплівок і розпірок Це призводить до більш тугого ту 20 через канал 116, який сполучається з канаукладання обмотки поблизу центральної труби 78, лом 42, що в свою чергу сполучається з напірним ніж поблизу зовнішньої обшивки 86 В звичайній отвором насоса 14 Датчик 114 тиску, з'єднаний опріснювальній системі вода втікає в простір шнуром 118(фіг 1) з регулятором 110 змінного 134(фіг2), суміжний з вхідним кінцем опріснюваструму регульованої частоти, передає останньому льного патрона, не проходячи крізь диск 52 В паткеруючий сигнал Керуючий сигнал використовуроні немає значного перепаду тиску в радіальному ється для керування вихідною частотою регулятонапрямку Точніше кажучи, тиск поблизу центра ра мотора і отже швидкістю мотора, для того щоб патрона і тиск поблизу периферії патрона приблипідтримувати постійний тиск в напірному отворі зно однаковий Отже більша КІЛЬКІСТЬ ВОДИ напранасоса 14 Хоча в корпусі 12 показано лише один вляється на вхід до більш відкритих радіально патрон 76, в ньому може бути два або більше патЗОВНІШНІХ частин каналів концентрату, ніж до радіронів, розміщених торець-в-торець В такому разі ально внутрішніх частин каналів концентрату, де вода проходитиме по черзі через кожний патрон плівки і розпірки намотані більш туго Кожний патрон може мати потри котушки, з'єднані як вище описано Однак, як це показано на фігурі 1 Диск 52 направляє множину струменів води пунктирними ЛІНІЯМИ, може бути розміщено два напроти торця патрона 76 і розподіляє потік води патрони 76 1 і 76 2 так, щоб центральна котушка по всьому відкритому кінцю патрона 76 Цим за96 була мостом через два патрони безпечується більш повне використання радіально хні частини 12 3 корпуса до спільного з'єднання, котре може бути клемною коробкою 104(фіг 1 і 2), розміщеною поруч зі вхідним кінцем опріснювальної установки Проводи живлення, звичайно, замуровуються в корпус 12 під час виготовлення зовнішньої частини 12 4 корпуса На фігурах 1 та З, тільки з метою ілюстрації, проводи живлення(означені 106) і додаткові проводи(означені 108), які з'єднують котушки 94, 96 та 98 з регулятором 110 змінного струму регульованої частоти, показані як такі, що входять і виходять з корпуса 12 в зонах розміщення котушок На фігурі 3 котушка 94 схематично зображена як намотана на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпуса 12 Конструкція патрона 76 частково проілюстрована в дуже збільшеному масштабі на фігурі 6 На фігурі 6 позиціями від 120 1 до 120 5 означені плівки зі складного полімеру Між плівками 120 2 і 120 3 знаходиться перший канал 122 концентрату, а між плівками 120 4 і 120 5 знаходиться подальший канал 124 концентрату В кожному з каналів 122, 124 є сітка 126 Сітка 126 діє як турбулізатор Сітка 126 може бути виготовлена, наприклад, з пластмасових ниток зі зварними з'єднаннями в місцях перетинання повздовжніх ниток з поперечними нитками Сітка 126 має додаткову функцію не допускати закупорювання каналів 122, 124 до такої міри, коли протікання води через них стає неможливим Між плівками 120 1 і 120 2 утворюється канал 128 пермеату Так само поміж плівками 120 3 і 120 4 створено канал 130 пермеату В каналах 128 і 130 містяться решітки 132 Решітки 132 призначені не для турбулізації пермеату в каналах 128, 130, а лише для запобігання закупорюванню кана внутрішніх частин патрона 76 Спиці 92 виготовляються виробником патрона якомога більш тонкими, щоб не перешкоджати течи води Вони закривають дуже малу частину торцевої поверхні намотки плівок і розпірок і не спричиняють помітного впливу на тиск води Інакше кажучи, вони не викликають будь-якого перепаду тиску між входом в простір 134 і входами в канали концентрату Морська вода і, в меншій мірі, солонувата вода, містять в собі розчинені гази, а також карбонати Перепад тиску при проходженні води через диск 52 становить близько двох бар, і вважається, що це є причиною виділяння у вигляді бульбашок деякої частини присутніх у живильній воді кисню та дюксиду вуглецю Завдяки тому, що бульбашки все ще знаходяться під значним тиском, вони мають дуже малий розмір Також вважається, що вони спричиняють ефект роз'єднання в шарах поляризованого концентрату, уповільнюючи їх утворювання і тим самим поліпшуючи роботу патрона Спостереження за розсолом, що утворюється 52717 12 11 в опріснювальній установці і збирається в бак, не як частина корпуса 12 В цьому випадку котушвиявили, що розсіл є аерованим В одному з екски можуть бути намотані на патрон з розміщенням периментів розсіл і опріснену воду зливали разом витків як радіально всередині так і радіально зовні у великий бак - сховище, де вони змішувались обшивки 86 одне з одним Цей бак був також джерелом живиЗаявники з'ясували, що найбільш вигідно зальної води Це робилось для того, щоб випробувабезпечити установку для обробки води джерелом ти опріснювальну установку деякий час без надміживлення трифазного змінного струму з частотою рної витрати морської води Було помічено, що 50герц і напругою в 380вольт Такий трифазний коли розсіл виходив із випускної труби в бак, він струм є загальнорозповсюдженим, і мотор 16 та був аерованим Замість того, щоб просто занурюрегулятор 110 призначені для живлення від джеватися в менш щільну морську воду, розсіл підірела такого роду Заявники встановили, що з'єдймався на поверхню на деякій відстані від виходу з нуючи кожну з трьох фаз такого джерела живленвипускної труби При дослідженні бульбашок було ня з однією з трьох котушок 94, 96 і 98, можна встановлено, що вони є не що інше, як суміш диоотримувати описані вище ефекти і, окрім того, коксиду вуглецю та кисню тушки в такому випадку діють як дроселі для мотора 16 Це згладжує піки, які неминуче виникають Струмені води, що виходять з отворів 54 в при застосуванні мотора змінного струму і самі по диску і ударяють в торець патрона з намоткою, собі призводять до втрати потужності мотора Сизатікають в канали концентрату В струменях води ла струму, необхідна для роботи мотора 16, коли можна помітити вихрові течи, перпендикулярні котушки від'єднані від електричного кола, як празагальному напрямку потоку води в каналах конвило, на два ампера більша ніж та, що потрібна центрату Вони додатково сприяють запобіганню при приєднаних котушках створення шарів поляризованого концентрату на вхідних кінцях каналів концентрату Звичайно, виУ звичайній опріснювальній установці перепад хрові течи слабшають зі збільшенням відстані від тиску вздовж патрона 76 становить приблизно три вхідних КІНЦІВ каналів концентрату, тому їх вплив бара Так, коли опрісненню підлягає морська вода на шари поляризованого концентрату поступово з вхідним тиском в бОбар, було встановлено, що зменшується тиск в отворі 70 дорівнює приблизно 57барам Коли ж котушки 94, 96 і 98 з'єднані з електричним Вплив вище вказаних магнітних полів полягає колом, перепад тиску вздовж патрона відсутній в тому, що вони підтримують вихрові течи, попеНасправді, тиск на ВИХІДНІМ КІНЦІ може навіть трохи редньо збуджені в струменях води, вздовж каналів перевищувати тиск на вході Заявник поки що не концентрату Сприятливий "очищувальний" ефект зформулював повного пояснення цих спостережузавдяки цьому стає помітним уздовж усього патваних явищ або того факту, що течія продовжуєтьрона, а не тільки в зоні, що розповсюджується на ся, навіть якщо утворюється "протитиск" Можливе відносно коротку відстань від вхідних КІНЦІВ каналів пояснення полягає в тому, що має місце збільконцентрату шення ентропії як наслідок введення енергії від Як було вказано вище, більшість забруднень котушок Іншою можливою причиною є те, що вимають позитивний результуючий заряд, в той час сококонцентрований розсіл поводиться як сердечяк складний полімер, що використовується як наник соленоїда і виштовхується в напрямку вихідпівпроникна мембрана, має негативний результуних КІНЦІВ каналів концентрату прикладеними до ючий заряд Отже між забрудненням і складним нього електромагнітними силами полімером існують слабкі притягальні сили Вважається, що вихрові течи, підтримувані магнітним Експерименти, проведені заявником, показаполем, є достатніми, щоб перебороти ці слабкі ли, що коли струм живлення котушок змінюється сили і стримувати відкладання забруднень на поциклічно, внаслідок чого з'являються пульсуючі лімері магнітні поля, то ні амплітуда, ні частота струму не є критичними Експерименти зі зміною частоти в З'ясувалось, що котушки краще намотувати межах від 5герц до 7000герц показали, що в притаким чином, щоб їх магнітні поля частково накласутності пульсуючого магнітного поля можуть бути дались одне на одне В цьому відношенні робитьотримані більш високі швидкості проникання, а ся посилання на фіг 7, на якій показані дві котушзабивання значно зменшується ки(означені 96 і 98), що розміщені достатньо близько одна до одної, так що їхні поля Fi та F2 Зрозуміло, що коли частота або тип струму взаємоперекриваються Таким чином, хоча вздовж для живлення котушки не є сумісними з регулятокорпуса 12 магнітна індукція змінюється від макром 110 і мотором 16, живлення мотора і живленсимального значення в зоні кожної котушки до міня котушок повинно здійснюватися від окремих німального значення посередині між котушками, джерел Постійний струм змінної напруги також магнітне поле має місце всюди Наприклад, було викликає значне покращення як відносно витрати з'ясовано, що можливо створити магнітне поле з опрісненої води, так і відносно зменшення забимаксимальною індукцією приблизно дві тисячі гаування Напруга і сила струму можуть змінюватися сів в безпосередній близькості до кожної котушки по синусоїдальному закону, або ж можливо застоПосередині між котушками індукція магнітного посування джерела струму з формою прямокутних ля падала приблизно до тисяча шестисот гаусів імпульсів Поля, звичайно, не співпадають по фазі На фігурах 8 і 9 схематично показано другий На фігурі 7 показані котушки, що намотані з вид опріснювального патрона, означеного 136 навскісним розташуванням витків по відношенню Патрон 136 містить ЗОВНІШНІЙ корпус 138, який має до осі патрона 76, і, крім того, вони показані намовихід 140 для опрісненої води, і камеру 142, в яку таними як частина опріснювального патрона 76, а зливається розсіл Між виходом 140 і основним 14 13 52717 котрий стає внутрішньою поверхнею, коли лист простором 144, обмеженим корпусом 138, знахо168 згинається в формі обшивки З'єднувачі 174 диться перегородка 146 В перегородку 146 заклапередбачені на кожному КІНЦІ КОЖНОГО відрізка дені КІНЦІ множини порожнистих волокон 148 зі проводів 172 Коли лист 168 згинається у формі складного полімерного матеріалу, придатного для обшивки, з'єднувачі 174 вздовж одного краю листа застосування як мембрана зворотного осмосу приєднуються до з'єднувачів вздовж другого краю Вихід 140 з'єднано з камерою 150, сполученою з листа, внаслідок чого відрізки проводів з'єднуютьвнутрішніми каналами волокон, КІНЦІ ЯКИХ вистуся один з одним і утворюють котушку пають із перегородки 146 Кожне волокно тягнеться від перегородки 146 уздовж корпуса майже на Обшивка може бути намотана навкруг існуювсю його довжину, згинається в КОЛІНІ 152 і поверчого опріснювача чи то опріснювального патрона тається назад до перегородки 146 як модифікаційна конструкція Труба 154 проходить через перегородку 146 і При підключенні котушки, утвореної з відрізків через торцеву стінку 156, яка обмежує камеру 150 проводів, до джерела пульсуючого струму можна Труба 154 має заглушку 158 на своєму КІНЦІ праприкласти магнітне поле до каналів концентрату, воруч(якщо дивитись на фіг 8) і має множину внаслідок чого отримати описані вище ефекти отворів в своїй СТІНЦІ Вода з розчиненими в ній Зрозуміло, що може бути передбачено декілька твердими частинками подається в трубу 154 і тече котушок з труби 154 в МІЖВОЛОКОННІ проміжки, які утворюЗастосування накладного плоского листа, який ють канали концентрату Ці канали сполучені з можна обмотати навколо існуючого опріснювача камерою 142, так що розсіл витікає з цих каналів в для формування обшивок є ефективним, бо це камеру 142, а потім з установки через вихід 160 дає можливість використовувати котушку майже розсолу незалежно від того, з якими трубопроводами він з'єднаний, що було б непросто при застосуванні Описана досі з посиланнями на фігури 8 і 9 кожуха з котушками Проте, якщо опріснювач сконконструкція є загальновідомою, що широко викоструйований таким чином, що в ньому немає перистовується в опріснювальній галузі решкод натягуванню кожуха з котушками на опрісТри котушки 162, 164 і 166 показані намотанинювач, то таку конструкцію теж можливо ми навколо опріснювального патрона, що складавикористовувати, щоб забезпечити вище описані ється з маси порожнистих волокон 148 Ці котушки переваги є еквівалентними котушкам, що показані на фігурі 1 Вони збуджуються таким же чином, щоб сприХоча краще, щоб кожна котушка була коаксіачинити появу вихрових течій в каналах концентральною з патроном, можливо, щоб котушки розміту, що утворені поміж волокнами Ефект від цього щувались по-іншому Наприклад, замість намотутакий же самий, що і описаний вище по відношенвання котушок на оправку котушки можна ню до каналів 122, 124 попередньо виготовити і вмонтувати в стінку корпуса так, щоб кожна з них частково розміщувалась Зображена на фігурі 10 конструкція утворена на периферії корпуса, а осі котушок були б напрапрямокутним листом 168 з матеріалу, який може влені не по осі корпуса, а радіально Коли таке бути згорнутий у форму циліндричної обшивки розміщення застосовується для модифікаційного Застібки 170 будь-якого придатного типу, наприлиста, то результатом є конструкція, яка зобраклад, кнопки або "липучки", передбачені вздовж ження на фігурі 11 В такому виконанні лист, ознаобох повздовжніх країв листа, так щоб після згорчений 168, має пару роздільних котушок 176, притання його у форму обшивки и можна було закріклеєних до нього Осі кожної з котушок 176 пити в цій формі Придатним є лист з синтетичної направлені під прямим кутом відносно площини пластмаси Пластичний матеріал може бути пружлиста 168 Коли лист згинається в формі труби, но гнучким, але з достатньою жорсткістю, так щоб котушки 176 займають положення на протилежних при згортанні він намагався розгорнутися і тим боках патрона, а їхні осі, в основному, скеровані самим підтримував би циліндричну форму і нарадіально Кожен виток котушки 176 при згинанні впаки, він може бути в формі ковдри, яка не є салиста 168 деформується так, що він відповідає мопідтримною циліндричній формі обшивки Ряд відрізків проводів 172 приклеюються або закріплюються іншим чином до того боку листа, 15 52717 16 17 18 52717 170—^ 70 ФІГ TOB "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 11