Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред


 


Владельцы патента RU 2524718:

Субботин Алексей Григорьевич (RU)
Булгаков Алексей Григорьевич (RU)

Изобретение может быть использовано для подготовки воды в котельных установках и теплообменных аппаратах с целью устранения накипеобразования и разрушения образовавшейся ранее накипи. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред включает подключенные к генераторам электромагнитных импульсов индукторы 4, охватывающие трубопровод 5 и выполненные из диамагнитного материала. Каждый из индукторов 4 выполнен в виде витков электрически изолированного провода 6. Электронный блок 1 устройства включает два гальванически развязанных четырехканальных генератора 2, 3 электромагнитных импульсов, вырабатывающих прямой и инверсный сигналы. Один конец провода 6 каждого индуктора 4 подключен к одному из выходов 8 одного генератора 2 электромагнитных импульсов. Второй конец 9 провода 6 каждого индуктора 4 подключен к соответствующему выходу 10 другого генератора электромагнитных импульсов. Изобретение позволяет исключить образование накипи и разрушить ранее образовавшуюся накипь, а также обеспечить применение на трубах больших диаметров 50-120 мм и более. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Устройство для магнитной обработки воды и водных сред может быть использовано для обработки текучих сред в различных областях народного хозяйства: для подготовки воды в котельных установках и теплообменных аппаратах с целью устранения накипеобразования и разрушения образовавшейся ранее накипи.

Известно устройство для электромагнитной обработки жидкости, включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала (Авторское свидетельство СССР №1414785, МПК C02F 1/48, публ. 1988). Известное устройство применяется следующим образом.

Подают жидкость через трубопровод и включают генератор электромагнитных импульсов. Протекающий через индуктор ток высокой частоты создает внутри него высокочастотное поле. Подаваемая по трубопроводу жидкость протекает через индуктор, внутри которого напряженность вихревой электрической компоненты поля имеет наибольшую величину. После прохождения через индуктор жидкость приобретает повышенную активность.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса электромагнитной обработки жидкостей, сравнительно небольшая мощность, невозможность использовать в котельных использующие трубы диаметром более 50-60 мм.

Наиболее близким по технической сущности, взятым за прототип является устройство для электромагнитной обработки жидкости (Свидетельство на полезную модель №18068, класс C02F 1/48, публ. 20.05.2001), включающее подключенный к генератору электромагнитных импульсов индуктор, коаксиально охватывающий трубопровод, выполненный из диамагнитного материала. На трубопроводе попарно смонтировано с зазорами относительно друг друга четное количество индукторов, каждый из которых выполнен в виде обмотанного вокруг трубопровода электрически изолированного провода, один конец которого подключен к генератору электромагнитных импульсов, причем в каждой паре индукторов витки одного электрически изолированного провода навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки, и при этом на каждый индуктор подается не менее 350 асинхронно чередующихся электромагнитных импульсов, одинаковых для всех индукторов, но сдвинутых относительно друг друга во времени на величину 0,01-0,1 с и имеющих переменную во времени частоту 100-3000 Гц с напряженностью электрического поля 10-30 В/м.

Другой, противоположный к генератору электромагнитных импульсов, конец индуктора электрически изолирован, кроме конца электрически изолированного провода одного индуктора, у которого он имеет электрический контакт с трубопроводом. В каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 10-20 витков, зазор между соседними индукторами находится в интервале 2-10 см. К генератору электромагнитных импульсов подключено две пары индукторов. Механизм воздействия на обрабатываемую жидкость имеет безреагентный характер и определяется динамическим магнитным полем, созданным излучателем.

Недостатком данной полезной модели является низкая эффективность процесса электромагнитной обработки водных сред в промышленных условиях при диаметре трубы более 50 мм по причине недостаточной мощности излучения.

Задача изобретения:

- исключение образования накипи и разрушение ранее образовавшейся накипи, за счет спектра излучения индукторов в пределах «белого шума»,

- возможность применения устройства на трубах больших диаметров 50-120 мм и более, за счет (следствии) увеличения мощности излучения индукторов.

Поставленная задача достигается следующим образом. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред, включающее подключенные к генераторам электромагнитных импульсов индукторы, охватывающие трубопровод, выполненные из диамагнитного материала. Оно состоит: из электронного блока, включающего два гальванически развязанных четырехканальных генератора электромагнитных импульсов, вырабатывающих прямой и инверсный сигналы, имеющие частоту 0,2-4 кГц и амплитуду напряжения от 100-700 В. Причем один конец каждого индуктора подключен к выходу одного генератора электромагнитных импульсов, а второй конец каждого индуктора подключен к соответствующему выходу другого генератора электромагнитных импульсов, а также в каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 24-48 витков, а трубопровод может быть выполнен из различных материалов: стали, пластика, меди, металлопластики.

На фиг.1 представлена схема устройства.

Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред состоит из электронного блока 1, включающего два гальванически развязанных четырехканальных генератора 2, 3 электромагнитных импульсов вырабатывающих прямой и инверсный сигналы. К генераторам 2,3 электромагнитных импульсов подключены индукторы 4, выполнены из диамагнитного материала. Индукторы 4 охватывают трубопровод 5. Каждый из индукторов 4 выполненные в виде витков электрически изолированного провода 6, один конец 7 провода 6 каждого индуктора 4 подключен к одному из выходов 8 генератора электромагнитных импульсов 2, а второй конец 9 провода 6 каждого индуктора 4 подключен к соответствующему выходу 10 генератора электромагнитных импульсов 3. Количество витков электрически изолированного провода 6 в каждом индукторе находится в интервале 24-48 витков. Трубопровод 5 может быть выполнен из различных материалов: стали, пластика, меди, металлопластики.

На трубопроводе 5 попарно монтируются с зазорами друг относительно друга четыре пары индукторов 4. В каждой паре индукторов 4 витки провода 6 одного из индукторов 4 навиты по часовой стрелке, а другого - против часовой стрелки.

Работает устройство следующим образом.

Генераторы 2,3 формируют электромагнитные импульсы, имеющие частоту 0,2-4 кГц и амплитуду напряжения импульсов от 200-700 В, которые подаются на индукторы 4. Индукторы 4 внутри трубопровода 5 создают электромагнитное поле со спектром излучаемых частот в диапазоне 0,2-4 кГц, близким к «белому шуму». Под воздействием электромагнитного поля, созданного индукторами 4, изменяется форма кристаллов катионов кальция и магния, т.е. двухвалентные катионы кальция Са2+ и магния Mg2+ теряют возможность взаимодействовать с их анионами. Преобразованные катионы кальция и магния больше не могут кристаллизоваться между собой, тем самым выпадать в осадок в виде накипи. Кристаллы находятся во взвешенном состоянии и обладают свойством не прикипать и не прилипать, а старая накипь - разрушаться и удаляться потоком воды.

Повышенная мощность излучения индукторов достигнута за счет подключения к каждому индуктору выходов двух генераторов, один из которых вырабатывает прямой, а другой - инверсный сигнал с амплитудой от 200-700 В. В связи с этим увеличивается зона воздействия, что дает возможность применять на трубах с диаметром более 50-120 мм.

Применение заявленного изобретения позволяет:

- увеличить мощность и эффективность устройства;

- использовать электромагнитную обработку воды в промышленных масштабах;

- увеличить срок службы защищаемого оборудования;

- сократить среднее потребление топлива за счет увеличения теплоотдачи.

1. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред, включающее подключенные к генераторам электромагнитных импульсов индукторы, охватывающие трубопровод, выполненные из диамагнитного материала, каждый из индукторов выполнен в виде витков электрически изолированного провода, отличающееся тем, что устройство состоит из электронного блока, включающего два гальванически развязанных четырехканальных генератора электромагнитных импульсов, вырабатывающих прямой и инверсный сигналы, причем один конец провода каждого индуктора подключен к одному из выходов одного генератора электромагнитных импульсов, а второй конец провода каждого индуктора подключен к соответствующему выходу другого генератора электромагнитных импульсов.

2. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред по п.1, отличающееся тем, что в каждом индукторе количество витков электрически изолированного провода находится в интервале 24-48 витков.

3. Устройство для электромагнитной обработки воды и водных сред по п.1, отличающееся тем, что трубопровод может быть выполнен из различных материалов: стали, пластика, меди, металлопластика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленной очистке и обеззараживанию воды и может быть использовано в области хозяйственно-бытового водоснабжения для удаления примесей из природных, преимущественно подземных, вод.
Изобретение относится к композиции, предназначенной для получения катионообменного волокнистого материала, используемого в процессах водоподготовки и при очистке промышленных сточных вод.

Изобретение относится к адсорбционной очистке сточных вод. Предложен способ уменьшения концентрации бария в воде.
Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод. Для очистки используют модифицированный природный цеолит.

Группа изобретений относится к охране окружающей среды, а именно очистке поверхности водоемов от загрязнений нефтепродуктами, разлившихся на море или в озерах. Доставляют поглощающий агент, в частности торфяной мох, к разливу нефти на море или озере самолетом, вертолетом или кораблем.

Изобретение используется для защиты подводных конструкций и оборудования от их биологического обрастания. На выходе из отводного канала формируют и излучают энергетические, информационные, высокоградиентные и биорезонансные сигналы, которые воздействуют на рыб и изменяют их поведенческие характеристики.
Изобретение относится к технологии сорбционного извлечения радионуклидов цезия из водных растворов. Способ извлечения радионуклидов цезия включает фильтрацию водного раствора через селективный сорбент, представляющий собой ферроцианид железа-калия на носителе, десорбцию цезия из сорбента щелочным раствором, содержащим Трилон Б и оксалат калия.

Изобретение относится к обработке воды, включающей сочетание способов из группы, содержащей коагуляцию, седиментацию, флоккуляцию и балластную флоккуляцию, которую дополнительно улучшают посредством добавления системы упрощенной рециркуляции осадка.

Изобретение относится к энергосберегающим системам оборотного водоснабжения. Система оборотного водоснабжения для мойки автомашин содержит технологическое оборудование, связанное системой трубопроводов с аппаратами очистки сточной воды, и включает в себя накопительную емкость 47, в которую самотеком поступают сточные воды, насос 48 для подачи воды из накопительной емкости 47 в реактор 49, компрессор 52 для перемешивания среды в реакторе 49, насос-дозатор 51 рабочего раствора коагулянта, флотатор 54, накопительную емкость 59 для сбора очищенной воды после флотатора 54, фильтры грубой 61 и тонкой 66 очистки, накопительную емкость 63 для сбора очищенной воды после фильтров грубой очистки, диафрагменный насос 55 и сборник шлама 56.
Изобретение относится к области микробиологии. Предложен штамм бактерий Exiguobacterium mexicanum ВКПМ B-11011, обладающий способностью быстро утилизировать нефть, дизельное топливо, масло моторное, газовый конденсат.

Изобретение относится к химической промышленности, энергетике и может быть использовано для очистки промышленных и бытовых стоков. Аппарат вихревого слоя содержит сменный картридж (2) из немагнитного материала со вставками из ферромагнитного материала, установленный в активной зоне трубы (4). Картридж (2) представляет собой цилиндр, закрытый с торцов вихревыми диффузорами с лопастями (7), перекрывающими друг друга, внутри которого установлен стержень (9). В реакционной камере (6) находятся ферромагнитные частицы. Электромагнитный индуктор (1) создает в рабочей зоне вращающееся магнитное поле. Изобретение позволяет повысить эффективность и качество обработки жидкости, а также упростить эксплуатацию аппарата. 3 ил.
Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано в медицине, а также в косметологии для стерилизации и обеззараживания. Способ активации воды заключается в ее электролизе между двумя электродами - анодом и катодом, разделенными между собой пористой диафрагмой, между которыми подано напряжение. Анод и катод выполняют из дезинтегрированного до размеров 10-50 мкм мелкодисперсного шунгита, помещенного в оболочку из мелкопористой льняной ткани или из ткани, изготовленной из хлопка, и графитового или шунгитового стержня, введенного в объем мелкодисперсного шунгита. К стержню прикрепляют упомянутую оболочку, при этом размеры пор в упомянутой оболочке не превышают размеров зерна шунгита. Графитовый или шунгитовый стержень анода, введенный в шунгитный мелкодисперсный порошок, присоединяют к выходным клеммам положительного полюса источника напряжения, графитовый или шунгитовый стержень катода, введенный в шунгитный мелкодисперсный порошок, присоединяют к отрицательному полюсу источника напряжения, причем в электродах и в электролизере возбуждают ультразвуковые колебания, частота которых лежит выше частоты порога кавитации в диапазоне от 20 кГц до 100 кГц, а интенсивность упомянутого ультразвука лежит в области стабильной кавитации от 1,5 Вт/см2 до 2,5 Вт/см2. Способ позволяет интенсифицировать процесс получения активированной шунгитной воды, повысить ее чистоту и усилить антисептические свойства анолита. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к очистке воды, в частности к комплексной очистке воды. Исходную воду предварительно пропускают через модуль центробежных фильтров 3 с электромагнитными элементами, после чего подают в накопительную емкость 4 с одновременной подачей в воду хлоросодержащего препарата, полученного в электролизере 15 электролизом поваренной соли, далее воду подают на батарею половолоконных ультрафильтров 8, после чего осуществляют окончательную обработку воды на фотокаталитической колонке 11 на основе нанокристаллического диоксида титана и ультрафиолетовым излучением в бактерицидном модуле 16. Использование заявленного способа позволяет повысить производительность средства комплексной очистки воды в полтора раза без увеличения его габаритных показателей, а также ресурс работы не менее чем в два раза. 1 ил.
Изобретение относится к комплексной обработке воды окислителем персульфатом натрия и ионами тяжелых металлов, в частности серебра, меди, цинка, и может быть использовано для обеззараживания оборотной воды бассейнов и доочистки сточных вод предприятий. Способ обеззараживания воды включает ее обработку окислителем и ионами меди и серебра, полученными при растворении их солей, после чего воду выдерживают в течение 0,5-2 часов. Дополнительно применяют ионы цинка. В качестве окислителя используют 0,2-0,4% водный раствор персульфата натрия, который вводят в воду одновременно с растворами солей меди, серебра и цинка до достижения их концентраций в воде: персульфата натрия 1-5 мг/л; ионов серебра 0,02-0,05 мг/л; ионов меди 0,07-1,0 мг/л; ионов цинка 3,0-5,0 мг/л. Обработку воды проводят при температуре 10-25оС. Изобретение позволяет обеспечить обеззараживание воды и предотвратить повторное бактериальное заражение воды в течение длительного времени. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области очистки природных вод и может быть использовано для получения питьевой воды. Способ очистки природных вод включает окисление, нейтрализацию и двухстадийную фильтрацию. Окисление с одновременным переводом примесей в растворимое состояние проводят раствором угольной кислоты, получаемой при насыщении исходной воды диоксидом углерода. Нейтрализацию образовавшихся соединений проводят раствором гидроксида кальция с концентрацией 1-1,3 г/л с последующим удалением осадка сначала в отстойнике и на фильтре с нейтральной засыпкой, а затем на фильтре со слабоосновной засыпкой. Изобретение позволяет удалять из воды соединения железа, марганца, бикарбонатов щелочно-земельных металлов, кремниевой кислоты и ее солей и органические примеси, упростить схему очистки воды и снизить содержание примесей до значений, не превышающих предельно допустимых концентраций. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано для кристаллизационной очистки питьевой воды от примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство содержит корпус (5) с находящимся внутри него герметичным сосудом изменяющегося объема (10), в верхней части которого расположен фильтр (4) для отделения кристаллов тяжелой воды, выше которого расположено отверстие (3) для выхода легкой воды. Фильтр (4) скреплен с корпусом (5), между фильтром (4) и дном сосуда (19), содержащим шланг для входа обрабатываемой воды (14), имеются пустотелые кольца (18), внутри которых расположены теплообменники (12), имеющие форму спиралей Архимеда, соединенные гибкими шлангами последовательно, а сами кольца связаны между собой с помощью гибких оболочек (11). Полость нижнего теплообменника (12) сообщается посредством гибкого шланга (14), проходящего через стенку корпуса, с входной полостью теплоносителя (16), имеющей прибор контроля температуры (15) и соединенной с объемом (17) корпуса (5). Полость верхнего теплообменника (12) связана через вентиль (6) с полостью выходной трубы теплоносителя (8), имеющей прибор контроля температуры (7), и сообщается через вентиль (9) с полостью (17) корпуса (5). Устройство обеспечивает недорогое и несложное получение очищенной от дейтерия водопроводной питьевой воды. 1 ил.
Изобретение может быть использовано в области водоочистки подземных и поверхностных вод от железа и для получения питьевой воды для небольших населенных пунктов, сельскохозяйственных комплексов. Способ очистки воды включает прокачивание очищаемой воды в режиме кавитации через волновое гидродинамическое устройство, в которое подают воздух при объемном соотношении Ж:Г=[18-25]:1. Из волнового гидродинамического устройства поток жидкости подают в контактную камеру, в которой собственная частота колебаний двухфазной среды вода-воздух совпадает с частотой звуковых колебаний, генерируемых волновым гидродинамическим устройством. Затем очищаемую воду фильтруют от нерастворимых соединений трехвалентного железа. Изобретение позволяет снизить содержание остаточного железа ниже норм ПДК без использования химических реагентов, сократить показания индекса коли до 0, технически упростить процесс. 3 пр.

Изобретение может быть использовано для очистки поверхностных сточных вод и нефтезагрязненных производственных стоков. Для осуществления способа очищаемую воду предварительно обрабатывают флокулянтом с гидрофобизирующими свойствами. Затем вода последовательно проходит стадии осаждения песка и крупных частиц, тонкой механической очистки от взвешенных веществ, сорбции свободных и эмульгированных нефтепродуктов, дополнительной сорбции растворимых нефтепродуктов на сорбенте с прикрепленной микрофлорой. Предварительное введение флокулянта с гидрофобизирующими свойствами снижает нагрузку на сорбент, что позволяет уменьшить его объем. Проведение стадии тонкой механической очистки проводят в слое загрузки, составляющем 25-35% от общей высоты загрузки, выполненном из цилиндрических колец диаметром 10-40 мм с соотношением длины к диаметру (1-2):1, засыпанных в навал. Дополнительная сорбция растворимых нефтепродуктов проводится на сорбенте с прикрепленной микрофлорой с подачей кислорода воздуха. Доза флокулянта с гидрофобизирующими свойствами составляет 0,5-2,5 мг на 1 л обрабатываемых сточных вод. Подачу кислорода воздуха осуществляют с расходом 1-5 объемов воздуха на 1 объем сорбента. Способ обеспечивает удаление взвешенных частиц в уплотненный осадок меньшего объема за счет снижения его влажности. Подача воздуха способствует более эффективной регенерации сорбента с прикрепленной микрофлорой, что позволяет продлить срок его службы. 1 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 4 пр.

Изобретение относится к способам извлечения тяжелых металлов и может быть использовано для выделения, например, ионов меди, цинка, кобальта или никеля из водных растворов. Способ предусматривает извлечение ионов тяжелых металлов из водных растворов экстракцией. В качестве экстрагента используют 0,1% водный раствор гуминовых кислот, выделенных из термически обработанного растительного опада, а в качестве разбавителя - изоамиловый спирт. Процесс ведут при значениях рН=7-9 с последующей реэкстракцией органической фазы 2М соляной кислотой и определением содержания ионов металла в водной фазе комплексонометрически. Технический результат - упрощение процесса, возможность использования доступного экстрагента, полученного из растительных отходов, а также повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из растворов, возможность возвращения ионов тяжелых металлов обратно в водный раствор. 1 ил.

Изобретение может быть использовано для очистки водопроводной воды в бытовых условиях от вредных примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство содержит корпус (1) с находящейся внутри него герметичной емкостью изменяющегося объема (14), состоящую из верхнего цилиндра меньшего диаметра (5), нижнего цилиндра большего диаметра (10) и находящейся между ними гибкой оболочки (9). Верхняя часть цилиндра меньшего диаметра (5) содержит полость (4) и фильтр (2), выше которого расположено отверстие для выхода легкой воды (3). Объем полости (4) связан центральным каналом (7) с объемом гибкой оболочки (9) и каналами (8) - с объемом цилиндра большего диаметра (10), в котором расположены направляющие (11), жестко связанные с нижней частью цилиндра большего диаметра (10). Предложенное бытовое устройство обеспечивает простое и надежное получение водопроводной воды, очищенной от тяжелых изотопов дейтерия. 1 ил.
Наверх