Электромагнитное устройство для обработки жидкости

 

Изобретение относится к устройствам для воздействия на жидкость магнитным полем и может быть использовано для активации воды при поливе растений, в технологических процессах тяжелой и перерабатывающей промышленности. Технический результат состоит в повышении энергетических показателей и стабилизации параметров при различных расходах жидкости. Устройство содержит герметическую камеру с патрубками для подвода и отвода жидкости, ротор, статор с трехфазной обмоткой, имеющей четное число полюсов, источник питания, орган сравнения, динамический датчик давления, транзисторный коммутатор, распределитель импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов. Трехфазная обмотка статора нулевой точкой соединена с "плюсовым" выводом источника питания, а фазными выводами через транзисторный коммутатор - с "минусовым" выводом источника питания. Динамический датчик давления установлен в центре выходного патрубка и соединен через орган сравнения с генератором импульсов, а последний через формирователь импульсов и распределитель импульсов - с базами транзисторов коммутатора. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для воздействия на жидкости магнитным полем и может быть использовано для активации воды при поливе растений, в технологических процессах тяжелой и перерабатывающей промышленности.

Известно устройство для магнитной обработки жидкости по а.с. СССР 617374, С 02 В 9/00, 1978 г., состоящее из неподвижного статора с обмоткой, тонкостенного катящегося ротора без обмотки, перегородки, размещенной в дополнительном пазу, поджимающей пружины, штуцеров для подвода и отвода обрабатываемой жидкости, катушек, герметической камеры.

Недостатком данного устройства является наличие пульсирующего магнитного поля чередующейся полярности, что снижает эффективность воздействия.

Наиболее близким по техническому решению является устройство по патенту RU 2136605 С 02 F 1/48, 1999 г., взятое авторами за прототип, где устройство для магнитной обработки жидкости содержит герметическую камеру с патрубками для подвода и отвода жидкости, ротор, статор с трехфазной обмоткой, имеющей четное число полюсов, источник питания, орган сравнения и динамический датчик давления.

Недостатком этого технического решения является то, что индукция изменяется в функции расхода жидкости и не учитывается степень воздействия электромагнитного поля.

Техническим решением предлагаемого изобретения является повышение энергетических показателей и стабилизация параметров при различных расходах жидкости.

Поставленная задача достигается тем, что электромагнитное устройство для обработки жидкости, содержащее герметическую камеру с входным и выходным патрубками, ротор, статор с трехфазной обмоткой, имеющей четное число полюсов, источник питания, орган сравнения и динамический датчик давления, содержит транзисторный коммутатор, распределитель импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов, при этом трехфазная обмотка статора нулевой точкой соединена с "плюсовым" выводом источника питания, а фазными выводами через транзисторный коммутатор - с "минусовым" выводом источника питания, а динамический датчик давления установлен в центре выходного патрубка и соединен через орган сравнения с генератором импульсов, а последний через формирователь импульсов и распределитель импульсов - с базами транзисторов коммутатора.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена введением транзисторного коммутатора, распределителя импульсов, формирователя импульсов, генератора импульсов, причем трехфазная обмотка статора нулевой точкой соединена с "плюсовым" выводом источника питания, а фазными выводами через транзисторный коммутатор - с "минусовым" выводом источника питания, а динамический датчик давления установлен в центре выходного патрубка и соединен через орган сравнения с генератором импульсов, а последний через формирователь импульсов и распределитель импульсов - с базами транзисторов коммутатора.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо. Электромагнитное устройство испытано в лабораторных и производственных условиях.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано электромагнитное устройство для обработки жидкости, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - схема управления устройством.

Устройство состоит из выходного патрубка 1, трехфазной обмотки 2, неподвижного ротора 3, корпуса 4, статора 5, входного патрубка 6, герметической камеры 7, размещенной между ротором 3 и статором 5, фиксирующих ротор стоек 8, динамического датчика давления 9, транзисторного коммутатора 10, органа сравнения 11, генератора импульсов 12, формирователя импульсов 13, распределителя импульсов 14, баз транзисторов 15.

Герметическая камера 7 образована поверхностью ротора 3, корпусом 4 и патрубками 1 и 6. Ротор 3 выполнен из магнитного материала, корпус 4 из пластмассы или немагнитного материала и фиксируется с помощью стоек 8. Обмотки 2 статора вложены в изолированные пазы и с одной стороны соединены в "звезду", а нулевым проводом соединены с "плюсом" источника питания.

Вторые выводы фазных обмоток 2 статора 5 соединены с коллекторами транзисторов коммутатора 10, а эмиттеры этих транзисторов - с "минусовым" выводом источника питания. Ротор 3 и статор 5 установлены на расстоянии, меньшем расстояния полюсного деления.

Динамический датчик давления 9 остановлен в центре потока жидкости и реагирует на расход жидкости. Одновременно он соединен с одним из входов органа сравнения 11, который управляет работой генератора импульсов 12, соединенного с формирователем импульсов 13, а распределитель импульсов 14 - с базами 15 транзисторов коммутатора 10.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость поступает через патрубок 6 в герметическую камеру 7, проходит между ротором 3 и статором 5, воздействует на динамический датчик давления и через патрубок 1 поступает к потребителю. При подаче питания "плюс" и "минус" на обмотки статора 2 и транзисторный коммутатор 10 поступает постоянное напряжение. На орган сравнения 11 подают сигнал управления U_зад. Учитывая состояние динамического датчика давления 9, орган сравнения 11 подает сигнал управления U_упр на генератор импульсов 12, последний формирует импульсы определенной частоты, которые поступают на формирователь импульсов 13, где формируются импульсы определенной длительности и скважности, эти импульсы в распределителе импульсов 14 поочередно подаются на базы 15 транзисторного коммутатора 9, где формируется трехфазная система токов. Прямоугольные импульсы тока поочередно проходят по фазам обмотки 2 (А, В, С) и создают в зазоре между статором 5 и ротором 3 однонаправленное пульсирующее магнитное поле, движущееся перпендикулярно жидкости со скоростью где f - частота коммутации транзисторов; р=1, 2, 3,..., n - число пар полюсов обмотки статора.

При снижении расхода жидкости динамический датчик давления 9 изменяет свое состояние, что контролирует орган сравнения 11, последний уменьшает сигнал управления U_упр, который поступает на генератор импульсов 12. Последний уменьшает частоту, что приводит к уменьшению скорости вращения магнитного поля.

При уменьшении расхода жидкости до нуля динамический датчик давления не работает, орган сравнения 11 закрывается и на вход генератора импульсов 12 не поступает сигнал управления, на его выходе отсутствуют импульсы, транзисторы коммутатора 9 закрыты, по обмоткам 2 не проходит ток и отсутствует потребление энергии.

Таким образом, в зависимости от расхода жидкости изменяется частота вращения магнитного поля. Чем больше расход жидкости, тем больше частота, что стабилизирует параметры обработки и повышает энергетические показатели.

Формула изобретения

Устройство для магнитной обработки жидкости, содержащее герметическую камеру с входным и выходным патрубками, ротор, статор с трехфазной обмоткой, имеющей четное число полюсов, источник питания, орган сравнения, динамический датчик давления, отличающееся тем, что имеет транзисторный коммутатор, распределитель импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов, причем трехфазная обмотка статора нулевой точкой соединена с "плюсовым" выводом источника питания, а фазными выводами через транзисторный коммутатор - с "минусовым" выводом источника питания, динамический датчик давления установлен в центре выходного патрубка и соединен через орган сравнения с генератором импульсов, последний через формирователь импульсов и распределитель импульсов - с базами транзисторов коммутатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3