Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов



Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов
Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов
Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов

 


Владельцы патента RU 2565171:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к устройствам для получения механических колебаний с использованием электромагнитизма и может быть использовано в различных технологических процессах для обработки жидкостей и растворов путем виброструйного магнитного воздействия, сопровождаемого изменением свойств жидкостей и растворов. Устройство содержит корпус в виде правильной многогранной призмы, внутри которого расположен электромагнитный электропривод. Снаружи корпуса на каждой из его боковых граней расположена с зазором пластина-активатор, закрепленная на пружине на основании корпуса напротив магнитопроводов. Каждая пластина-активатор выполнена в виде конусного диска с круговым трапецеидальным отверстием. По периферии поверхности пластины-активатора, обращенной к боковой грани корпуса, выполнено не менее пяти последовательных концентрических выемок, шириной не менее 1,5 мм. Один откос выемки, глубиной от 0,4 до 0,5 мм, выполнен под прямым углом к плоскости, а другой откос выполнен с уклоном от центра пластины-активатора. Технический результат: повышение производительности обработки жидкостей и растворов за счет увеличения расхода основного потока жидкости и сокращения времени ее активации, сокращение расхода электроэнергии. 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для получения механических колебаний с использованием электромагнитизма и может быть использовано в различных технологических процессах для обработки (активации) жидкостей и растворов путем виброструйного магнитного воздействия, сопровождаемого изменением свойств жидкостей и растворов.

Известен виброструйный перемешиватель и разжижитель (RU 2208474 С2, МПК7 B01F 13/08, опубл. 20.07.2003), содержащий корпус, электромагнитный вибропривод, отделенный перегородкой от рабочего органа в виде нескольких подпружиненных плоскими пружинами пластин с подковообразными трапецеидальными отверстиями, являющихся якорями электромагнитов вибропривода, каждая из которых установлена с другой стороны перегородки напротив магнитопровода. Расстояние от перегородки до якорей выполнено не меньше, чем амплитуда колебаний якорей в жидкой среде с собственной частотой, равной частоте напряжения питания электромагнитного вибропривода. Корпус выполнен в виде правильной многоугольной призмы. Каждая пластина расположена на грани корпуса и закреплена на большем плече пружины, выполненной в виде несимметричной полукруглой скобы, причем отношение длины большего плеча пружины к радиусу ее закругления должно быть не меньше трех.

Недостатками указанного устройства являются невысокая эффективность обработки жидкостей из-за значительной турбулентности струй и достаточно узкая область применения, обусловленная трудностью обеспечения резонансного режима работы в жидкостях с различной плотностью.

Известно устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов (RU 2275956 С2, МПК B01F 13/08 (2006.01), опубл. 10.05.2006), которое выбрано в качестве прототипа, содержащее корпус в виде правильной многоугольной призмы, электромагнитный электропривод, отделенный перегородкой от рабочего органа, выполненного в виде нескольких подпружиненных пластин-активаторов с трапецеидальным круговым отверстием, каждая из которых установлена с другой стороны перегородки напротив магнитопровода, совершающий колебания в жидкой среде с собственной частотой, равной частоте напряжения питания электромагнитного вибропривода. Каждая пластина-активатор выполнена в виде конусного диска с круговым трапецеидальным отверстием, имеет в центральной части конусный струеобразователь, и по периферии имеет отверстия, расположенные симметрично относительно продольной оси.

Недостатком этого устройства является низкая производительность обработки (степени активации) жидкостей и растворов из-за уменьшения общего расхода потока жидкости, обусловленного выдавливанием части жидкости из-под пластин-активаторов в направлении, обратном движению основного потока. Степень активации в данном случае пропорциональна расходу основного потока жидкости, проходящего через трапецеидальные отверстия в пластинах-активаторах.

Задачей изобретения является повышение производительности активации жидкостей и растворов.

Поставленная задача решена за счет того, что устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов так же, как в прототипе, содержит корпус в виде правильной многогранной призмы, внутри которого расположен электромагнитный электропривод, пластины-активаторы, которые расположены снаружи корпуса на каждой из его боковых граней с зазором напротив магнитопроводов и закреплены на пружинах на основании корпуса, причем каждая пластина-активатор выполнена в виде конусного диска с круговым трапецеидальным отверстием.

Согласно изобретению по периферии поверхности каждой пластины-активатора, обращенной к боковой грани корпуса, выполнено не менее пяти последовательных концентрических выемок шириной не менее 1,5 мм. Один откос каждой выемки, глубиной от 0,4 до 0,5 мм, выполнен под прямым углом к поверхности, а другой откос выполнен с уклоном от центра пластины-активатора.

Использование предлагаемого устройства виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов, содержащего пластины-активаторы, на поверхности, обращенной к боковой грани корпуса, которых выполнено не менее пяти концентрических выемок с указанными выше размерами, обеспечивает по сравнению с прототипом повышенный расход основного потока жидкости, увеличивая тем самым производительность активации.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого устройства виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов; на фиг. 2 - увеличенная в масштабе область между боковой гранью корпуса и пластиной-активатором; на фиг. 3 - вид на плоскость пластины-активатора, обращенной к боковой грани корпуса.

Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов (фиг. 1) содержит корпус 1, выполненный в виде правильной многогранной призмы (в примере - четырехугольная), внутри которого расположены магнитопроводы 2 электромагнитного электропривода, катушки 3 электромагнитов. Снаружи корпуса 1 на его боковых гранях напротив магнитопроводов 2 с зазором расположены пластины-активаторы (якори) 4 в виде конусных дисков с круговым трапецеидальным отверстием 5. Пластины активаторы 4 закреплены на большем плече пружин 6, меньшее плечо которых закреплено на основании корпуса 1 на опорах 7. Катушки 3 через кабель 8 подключены к источнику выпрямленного напряжения переменного тока.

На поверхности каждой пластины-активатора 4, обращенной к боковой грани корпуса 1 (поверхность В), выполнено не менее пяти последовательных концентрических выемок 9 (фиг. 2, 3) шириной не менее 1,5 мм, причем один откос, глубиной от 0,4 до 0,5 мм, выполнен под прямым углом к поверхности В, а другой откос выполнен с уклоном от центра пластины-активатора.

Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов работает следующим образом. Устройство полностью погружают в жидкость (раствор). На катушки 3 электромагнитов 2 электромагнитного электропривода от источника напряжения по кабелю 8 поступает выпрямленное однофазное напряжение переменного тока. При поступлении положительной полуволны напряжения переменного тока на катушки 3 по ним протекает ток, пластины-активаторы 4 под действием электромагнитной силы притягиваются к полюсам магнитопроводов 2, двигаясь к боковым граням корпуса 1, пружины 6 деформируются. При этом жидкость, находящаяся между пластинами-активаторами 4 и боковыми гранями корпуса 1, под избыточным давлением выталкивается через круговые трапецеидальные отверстия 5 в направлении от корпуса 1, образуя основной поток 10. Концентрические выемки 9, выполненные на поверхности В пластин-активаторов 4, обращенной к боковым граням корпуса 1, препятствуют образованию встречного протока 11, увеличивая тем самым расход основного потока жидкости 10.

В случае отсутствия положительной полуволны напряжения ток по катушкам 3 не протекает, электромагнитная сила равна нулю, пластины-активаторы 4 под действием силы упругости пружин 6 перемещаются в направлении от боковых граней корпуса 1 и очередной объем жидкости подтекает под пластины-активаторы 4.

При постоянной подаче напряжения на катушки 3 пластины-активаторы 4 совершают колебания, формируя постоянный основной поток 10 жидкости с увеличенным расходом, тем самым активируя ее с большей производительностью.

Повышение производительности активации жидкостей и растворов происходит за счет увеличения общего расхода основного потока жидкости 10, обусловленного практическим отсутствием встречного потока 11. Встречный поток жидкости при отсутствии концентрических выемок 9 на плоскости В пластин-активаторов 4 образуется при движении платин-активаторов 4 по направлению к боковым граням корпуса 1 вследствие избыточного давления под пластинами-активаторами 4, уменьшая при этом расход общего потока 10 и соответственно производительность активации. Последовательные концентрические выемки 9, выполненные на поверхности В пластин-активаторов 4, обращенной к боковой грани корпуса, препятствуют образованию встречного протока 11, увеличивая тем самым расход основного потока жидкости 10. В результате экспериментов установлено, что значимо фиксируемый эффект увеличения расхода основного потока жидкости (не менее 10%) достигается при количестве выемок 9 не менее пяти глубиной от 0,4 до 0,5 мм, шириной не менее 1,5 мм. Глубина выемок менее 0,4 мм не оказывает существенного воздействия на уменьшение встречного потока. Выемки с шириной менее 1,5 мм и глубиной более 0,5 мм могут вызывать турбулентность основного потока 10, уменьшающую общий расход жидкости.

Предлагаемое устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов, обеспечивая повышенную производительность активации, позволяет сократить расход электроэнергии.

Устройство виброструйной магнитной активации жидкостей и растворов, содержащее корпус в виде правильной многогранной призмы, внутри которого расположен электромагнитный электропривод, пластины-активаторы, которые расположены снаружи корпуса на каждой из его боковых граней с зазором напротив магнитопроводов и закреплены на пружинах на основании корпуса, причем каждая пластина-активатор выполнена в виде конусного диска с круговым трапецеидальным отверстием, отличающееся тем, что по периферии поверхности каждой пластины-активатора, обращенной к боковой грани корпуса, выполнено не менее пяти последовательных концентрических выемок, шириной не менее 1,5 мм, причем один откос каждой выемки, глубиной от 0,4 до 0,5 мм, выполнен под прямым углом к поверхности, а другой откос выполнен с уклоном от центра пластины-активатора.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для выделения органических веществ из водных сред, водосодержащих биологических жидкостей и водных экстрактов-вытяжек. Для осуществления способа проводят экстракцию органических веществ из водной среды в органический растворитель в сочетании с вымораживанием в условиях действия поля центробежных сил.

Изобретение относится к новым полимерам для очистки от металлов и их применениям. Описаны применения композиции, содержащей полимер, полученный, по крайней мере, из двух мономеров: акрил-х и алкиламин, где указанный полимер модифицирован таким образом, что содержит более 55 мол.% дитиокарбаминовой кислоты, способной очищать одну или несколько композиций, содержащих один или более описанных металлов.

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для охлаждения промышленных процессов. Система обеспечения промышленного процесса охлаждающей водой включает контейнер 12 для хранения охлаждающей воды с дном 13 для приема осевших частиц; линию подачи 11 в контейнер поступающей воды; автоматизированную систему 10, выполненную с возможностью получения информации, обработки этой информации и активации операций, выполняемых средством введения химических веществ 18, подвижным средством всасывания 22 и фильтрующим средством; средство введения химических веществ; подвижное средство всасывания 22; движущее средство 23; фильтрующее средство 20; коллекторную линию 19, соединяющую подвижное средство всасывания 22 и фильтрующее средство 20; возвратную линию 21 из фильтрующего средства 20 в контейнер 12; линию впуска 1 в теплообменник от контейнера к промышленному процессу и линию возврата 2 воды из промышленного процесса в контейнер 12.
Изобретение относится к области промышленной экологии и может быть использовано для очистки сточных вод от тяжелых металлов и органических веществ. Предложен способ получения ионообменного сорбента, представляющего собой сополимер лигносульфоната натрия и полиметилакрилата.

Изобретения могут быть использованы при реминерализации исходной пресной воды для возвращения минералов, в частности карбоната кальция, в предварительно опресненную, обессоленную или содержащую недостаточное количество минералов воду при получении питьевой воды.

Изобретение относится к водоочистке. Предложен способ очистки воды и/или осушения ила и/или осадков, который включает обеспечение очищаемого объекта, содержащего примеси; и обеспечение поверхностно-обработанного карбоната кальция, в котором, по меньшей мере, 1% доступной площади его поверхности содержит покрытие, содержащее, по меньшей мере, один катионный полимер.

Изобретение относится к микробиологии. Штамм бактерий Exiguobacterium sp.

Изобретение относится к удалению загрязнений и взвешенных органических веществ из водных потоков впрыскиванием растворенного в воде кислорода в бассейн флотации.
Изобретение относится к области дезинфекции воды. Предложен способ получения бактерицида для обеззараживания воды.

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей промышленности при выделении минеральных компонентов из руд для улучшения эффективности процессов разделения пенной флотацией.
Изобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к области активации портландцементов путем механического воздействия на них, и может быть использовано в строительстве и других отраслях, применяющих портландцемент.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к индукционным установкам для перемешивания жидких металлов в печах и миксерах, в частности алюминия, и направлено на повышение эффективности перемешивания и коэффициента мощности.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к аппаратам для проведения физико-химических процессов в движущемся слое катализатора, и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, строительной отраслях промышленности при измельчении и смешивании компонентов конечного продукта.

Группа изобретений относится к смешению двух многофазных газовых потоков и может быть использована в химической промышленности, например, при синтезе полимерных порошков, а также в фармацевтической и пищевой отраслях промышленности.
Изобретение относится к способу получения устойчивых во времени мелкодисперсных водо-углеводородных эмульсий для экологически безопасных топливных присадок и битумного вяжущего в дорожном строительстве из воды и углеводородных составляющих, предварительно очищенных от механических примесей.

Изобретение относится к электромагнитным смесителям и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий в промышленности. .

Изобретение относится к вибросмесителям и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий. .

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано в медицине, косметологии, ветеринарии, растениеводстве и т.п. .

Изобретение относится к активаторам жидкости и может использоваться в энергетической, топливной, строительной, сельскохозяйственной и фармакологической отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу и системе для непрерывной очистки отработанной воды и/или технической воды. В отработанную воду дозируют перуксусную кислоту, измеряют поток отработанной воды и окислительно-восстановительный потенциал, измеряют концентрацию перуксусной кислоты ниже по потоку от дозирования. Дозирование перуксусной кислоты регулируют непосредственно относительно колебания потока и так, чтобы концентрация перуксусной кислоты составляла менее чем 0,8 частей на миллион, а окислительно-восстановительный потенциал составлял от 50 до 250 мВ. Система очистки содержит дозирующее устройство для перуксусной кислоты, расходомер для измерения потока воды, датчик для измерения окислительно-восстановительного потенциала, анализатор для измерения концентрации перуксусной кислоты и средства для регулирования дозирующего устройства. Изобретение позволяет достигнуть оптимального дезинфекционного результата при малом количестве перуксусной кислоты. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 2 пр.
Наверх