Аппарат вихревого слоя



Аппарат вихревого слоя
Аппарат вихревого слоя
Аппарат вихревого слоя

 


Владельцы патента RU 2524727:

Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "Солвэй" (RU)

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 областям энергетики и экологической защиты окружающей среды и может быть использовано в химической, энергетической, нефтегазодобывающей и других областях промышленности, в частности для очистки промышленных и бытовых стоков.

Известно устройство [1. Патент РФ 2446867, МПК7 B01F 3/08], содержащее две последовательных рабочих зоны трубы с рабочими телами в виде ферромагнитных частиц (иголок) внутри и наружными электромагнитными индукторами, создающими вращающееся в противоположных направлениях магнитное поле. На входе рабочих зон установлены дефлекторы, придающие поступающей жидкости вращение в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поля. На выходе дефлекторы останавливают вращение жидкости и препятствуют выносу частиц и рабочих зон. В двух рабочих зонах создается вращающееся магнитное поле регулируемой напряженности, частоты и направления вращения.

Недостатками указанного устройства являются:

- сложность конструктивного исполнения;

- высокая материалоемкость и большие энергозатраты при обработке жидкости;

- не решена проблема износа поверхности установки в рабочей зоне, что приводит к выходу из строя всего устройства.

В качестве прототипа принимаем активатор жидкости [2. Патент РФ 2224586, МПК7 B01F 13/08, B01J 8/16], содержащий рабочую зону трубы, покрытой слоем износоустойчивой керамики, с рабочим телом в виде биметаллических иголок с наружной поверхностью из немагнитного металла, например титана, с сердцевиной из ферромагнитного материала и наружным электромагнитным индуктором.

Недостатки прототипа:

- недостаточная эффективность и качество обработки жидкости;

- нанесение износоустойчивой керамики увеличивает время эксплуатации активатора, но не решает задач долговечности его эксплуатации в целом;

- не решена проблема замены ферромагнитных частиц (иголок) при их износе, что усложняет эксплуатацию активатора.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и качества обработки жидкости и упрощение эксплуатации.

Указанный результат достигается тем, что аппарат вихревого слоя содержит сменный картридж из немагнитного материала, установленный в активной зоне трубы, с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри реакционной камеры и наружным электромагнитным индуктором, причем сменный картридж представляет собой цилиндр, с установленным внутри стержнем, закрытый с торцов вихревыми диффузорами с лопастями, перекрывающими друг друга. В сменном картридже сделаны вставки из ферромагнитного материала, позволяющие задавать вращение картриджа в активной зоне аппарата.

Указанная совокупность нововведений позволяет повысить эффективность и качество жидкости и упростить эксплуатацию.

На Фиг.1 изображен общий вид предлагаемого аппарата вихревого слоя, где 1 - наружный электромагнитный индуктор, 2 - сменный картридж, 4 - активная зона трубы, 5 - ферромагнитные частицы (иголки), 6 - реакционная камера, 7 - вихревые диффузоры с лопастями, перекрывающими друг друга, 8 - ограничительные кольца, 9 - стержень (втулка). На Фиг.2 представлена схема сменного картриджа, где 3 - вставки из ферромагнитного материала, 7 - вихревые диффузоры с лопастями, перекрывающими друг друга, 9 - стержень (втулка). Фиг.3 - изменение величины магнитной индукции вдоль рабочей зоны трубы.

Работает аппарат вихревого слоя следующим образом. Магнитный индуктор 1, подключенный к сети переменного тока, создает в рабочей зоне вращающееся магнитное поле. Сменный картридж 2, за счет сделанных в нем вставок из ферромагнитного материала 3, под воздействием магнитного поля начинает вращаться в активной зоне трубы 4. Ферромагнитные частицы (иголки) 5, помещенные в реакционную камеру 6, под воздействием магнитного поля также совершают интенсивное движение. Варьирование масс феромагнитных частиц (иголок) 5 и ферромагнитных вставок 3 в сменном картридже 2 позволяет задавать при их вращение различную скорость относительно друг друга.

Жидкость, поступая в реакционную камеру 6, проходит через вихревые диффузоры 7, расположенные с торцов сменного картриджа 2. Ограничительные кольца 8 препятствуют выносу картриджа потоком жидкости из активной зоны трубы 4. При прохождении через вихревые диффузоры 7 жидкость рассекается на мельчайшие капли и получает начальное вращение, попадая в реакционную камеру 6. При взаимодействии ферромагнитных частиц 5, совершающих интенсивное движение с каплями жидкости, осуществляется эффективное перемешивание, активация жидкости и ускорение физико-химических реакций при обработке жидкости.

В прототипе ферромагнитные частицы (иголки), вращаясь в рабочей зоне трубы, неравномерно распределяются по объему, частично смещаясь к периферии трубы. В предлагаемом аппарате диаметр стержня (втулки) 9, установленного внутри сменного картриджа 2, подобран таким образом, что ферромагнитные частицы (иголки) 5 распределяются в зоне с наибольшим значением величины магнитной индукции, повышая эффективность и качество обработки жидкости. Кроме того, вихревые диффузоры 7, установленные с торцов сменного картриджа 2, предотвращают вынос иголок за пределы картриджа.

Следующим преимуществом предложенного аппарата является возможность замены ферромагнитных частиц (иголок) 5 при их износе, за счет применения сменного картриджа 2 в аппарате. В прототипе эта задача не решена.

Кроме того, в прототипе для активирования жидкости используется вся рабочая зона трубы. Однако величина магнитной индукции вдоль рабочей зоны трубы сильно меняется, как показано на Фиг.3. Установлено, что для процессов перемешивания жидкости или различных фаз, например с газом, необходима величина магнитной индукции в интервале от 0,1 Тл до 0,19 Тл. В предлагаемом аппарате сменный картридж 2 устанавливается в активной зоне трубы 4 (соответствующей интервалу магнитной индукции). В пассивных зонах трубы могут быть установлены адсорбционные фильтры, например, при очистке жидкости от металлических загрязнений.

Изобретение позволяет повысить эффективность и качество обработки жидкости, а также упростить эксплуатацию аппарата. Кроме того, применение описанного выше сменного картриджа позволит унифицировать аппарат вихревого слоя для использования в различных областях промышленности, что приведет к снижению стоимости аппарата вихревого слоя при серийном производстве. При одном типе аппарата вихревого слоя, могут использоваться картриджи с различной массой и распределенными по их объему ферромагнитными вставками. Картриджи могут заполняться различными по массе и количеству ферромагнитными частицами (иголками) и катализирующими добавками, в зависимости от решаемых задач.

Аппарат вихревого слоя, содержащий рабочую зону трубы с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором, отличающийся тем, что в активной зоне трубы установлен сменный картридж из немагнитного материала, в картридже сделаны вставки из ферромагнитного материала, причем картридж представляет собой цилиндр, с установленным внутри стержнем, закрытый с торцов вихревыми диффузорами с лопастями, перекрывающими друг друга.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для подготовки воды в котельных установках и теплообменных аппаратах с целью устранения накипеобразования и разрушения образовавшейся ранее накипи.

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 промышленной очистке и обеззараживанию воды и может быть использовано в области хозяйственно-бытового водоснабжения для удаления примесей из природных, преимущественно подземных, вод.

Изобретение предназначено для очистки пылегазовой среды. Устройство включает корпус с технологическими патрубками, фильтр, завихритель, камеру сбора осаждаемых примесей, нагреватель, находящийся на корпусе фильтра, пористые фильтрующие элементы, расположенные в вертикальном положении во внутренней полости фильтра, верхние полые концы которых закреплены в трубной решетке, размещенной в верхней части внутренней полости фильтра и герметично разделяющей полость очистки потока пылегазовой среды и полость очищенного газа.

Изобретение относится к технике пылеулавливания. .

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий и предназначено для извлечения из сточных вод взвешенных веществ на животноводческих предприятиях. .

Изобретение относится к технике пылеулавливания. .

Циклон // 2426600

Изобретение относится к технике очистки запыленных газов и может быть использовано в химической, металлургической и пищевой промышленности, а так же в производстве строительных материалов.

Изобретение относится к технике пылеулавливания. .

Изобретение относится к технике пылеулавливания. .

Изобретение относится к области очистки газов от пыли или других дисперсных частиц и может быть использовано в бытовой технике, металлургической, химической, строительной промышленности, автомобилестроении, сельском хозяйстве и других отраслях. Устройство содержит циклон, состоящий из вертикального цилиндрического корпуса с конической нижней частью, снабженной патрубком для удаления шлама, патрубка для подачи запыленного газового потока, расположенного тангенциально к корпусу, крышки с патрубком для отвода очищенного газового потока; электрофильтр, состоящий из коронирующих электродов внутри патрубка для подачи запыленного газового потока, коронирующих электродов и (или) электродов-форсунок, установленных на конической нижней части или цилиндрическом корпусе циклона, конусообразного сетчатого фильтра, установленного на патрубке для отвода очищенного газового потока, являющегося коронирующим электродом и снабженного коронирующими иглами; высоковольтный источник питания, отрицательный полюс которого подключен к коронирующему электроду внутри патрубка для подачи запыленного газового потока и к конусообразному сетчатому фильтру, а положительный полюс - к коронирующим электродам, электродам-форсункам, установленным на конической нижней части или цилиндрическом корпусе циклона. Технический результат: повышение качества очистки негорючих газов. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх