Реактор вихревого электромагнитного слоя (рвэс)



Реактор вихревого электромагнитного слоя (рвэс)
Реактор вихревого электромагнитного слоя (рвэс)
Реактор вихревого электромагнитного слоя (рвэс)
Реактор вихревого электромагнитного слоя (рвэс)
B01J19/087 - Химические, физические или физико-химические способы общего назначения (физическая обработка волокон, нитей, пряжи, тканей, пера или волокнистых изделий, изготовленных из этих материалов, отнесена к соответствующим рубрикам для такого вида обработки, например D06M 10/00); устройства для их проведения (насадки, прокладки или решетки, специально предназначенные для биологической обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод C02F 3/10; разбрызгивающие планки или решетки, специально предназначенные для оросительных холодильников F28F 25/08)

Владельцы патента RU 2669274:

Рубеко Петр Валентинович (RU)

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. Реактор вихревого электромагнитного слоя содержит соединенную с насосом рабочую зону с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором, выполнен в виде съемного картриджа из немагнитного металла или полимерного материала. В центральной части картриджа установлен патрубок подачи жидкости, соединенный с установленными по концам рабочей зоны перфорированными решетками. Корпус картриджа выполнен в виде трубы, на одном из торцов которой установлена крышка, а второй торец соединен с патрубком с клиновым устройством, расположенным коаксиально относительно центрального патрубка. Реактор снабжен стыковочным узлом, соединенным с картриджем клиновым затвором и с центральным патрубком картриджа, соединенным с насосом, и снабжен патрубком сброса обработанной жидкости. Технический результат: повышение эффективности и качества обработки жидкости, упрощение эксплуатации аппарата. 3 з.п. ф-лы, 4 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 (патент РФ 2446867, МПК B01F 3/08, опубл. 2012 г.), 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.

Известен также активатор жидкости (Патент РФ 2224586, МПК B01F 13/08, B01J 8/16 опубл. 2004 г.), 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 устройства:

- 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.

В качестве прототипа выбран аппарат вихревого слоя, содержащий 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 (Патент РФ 2524727, МПК C02F 1/48 В04С 9/00, опубл. 2014).

Недостатки устройства:

- недостаточная эффективность и качество обработки жидкости;

- использование трубы, в которой установлен сменный картридж, помещенной в индуктор увеличивает потери за счет увеличения зазора между индуктором и рабочей зоной;

- 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.

Технический результат достигается в реакторе вихревого электромагнитного слоя, содержащем соединенную с насосом рабочую зону с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором, выполненный в виде съемного картриджа из немагнитного металла или полимерного материала, в центральной части картриджа установлен патрубок подачи жидкости, соединенный с установленными по концам рабочей зоны перфорированными решетками, а корпус картриджа выполнен в виде трубы, на одном из торцов которой установлена крышка, а второй торец соединен с патрубком с клиновым устройством, расположенным коаксиально относительно центрального патрубка.

Реактор может быть снабжен стыковочным узлом соединенным с картриджем клиновым затвором и с центральным патрубком картриджа, соединенным с насосом, и снабжен патрубком сброса обработанной жидкости.

Крышка картриджа может быть установлена на корпусе с помощью быстросъемного разъема и снабжена запорным органом для сброса воздуха из реактора.

Перфорированные решетки могут быть выполнены в виде вихревых диффузоров с лопастями, перекрывающими друг друга.

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

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:

На фиг. 1 показан общий вид реактора вихревого электромагнитного слоя (продольный разрез);

На фиг. 2 показано продольное сечение сменного картриджа;

На фиг. 3 показана конструкция клинового хомута;

На фиг. 4 показан вид решетки - в виде вихревого диффузора (вид с торца).

Перечень позиций, указанных на чертежах

1. насос;

2. картридж;

3. электромагнитный индуктор,

4. корпус картриджа;

5. ферромагнитные частицы (иголки),

6. патрубок подачи жидкости;

7. перфорированная решетка;

8. крышка;

9. кольцо клиновое;

10. клиновой хомут;

11. устройство для сброса воздуха;

12. патрубок;

13. стыковочный узел;

14. патрубок;

15. кольцо уплотнительное;

16. патрубок сброса обработанной жидкости;

17. герметичный кожух;

18. запорный орган;

19. ручка;

20. клиновой сегмент;

21. лента;

22. резьбовое соединение.

Реактор вихревого электромагнитного слоя содержит соединенный с насосом 1 картридж 2, помещенный в рабочую зону электромагнитного индуктора 3. Картридж 2 выполнен в виде трубы - корпуса 4, в котором помещено с рабочее тело в виде ферромагнитных иголок 5 и в центральной части которого установлен патрубок подачи жидкости 6, соединенный с установленными по концам рабочей зоны перфорированными решетками 7. Перфорированные решетки 7 могут быть выполнены в виде вихревых диффузоров с лопастями, перекрывающими друг друга, как показано на фиг. 4. Корпус 4 сверху закрыт крышкой 8, с которой соединен клиновым разъемом, включающим клиновые кольца 9 и клиновой хомут 10. Крышка 8 снабжена устройством для сброса воздуха 11 из полости картриджа 2, выполненное в виде запорного органа, соединенного с атмосферой. Нижний торец корпуса 4 соединен с патрубком 12 с клиновым устройством, включающим клиновые кольца 9 и клиновой хомут 10 и расположенным коаксиально относительно патрубка подачи жидкости 6.

Реактор дополнительно снабжен стыковочным узлом 13 соединенным с патрубком 12 картриджа 2 клиновым затвором и с патрубком подачи жидкости 6 патрубком 14 с уплотнительными кольцами 15. Патрубок 14 соединен с насосом 1. Стыковочный узел 13 снабжен патрубком сброса обработанной жидкости 16. Перфорированные решетки 7 могут быть выполнены виде вихревых диффузоров с лопастями, перекрывающими друг друга. Электромагнитный индуктор 3 заключен в герметичный кожух 17 и соединен с системой охлаждения (не показана). Между насосом 1 и стыковочным узлом 13 установлен запорный орган 18. Картридж 2 снабжен ручкой 19 для переноски и установки. Конструкция быстроразъемного соединения отработана многими фирмами - изготовителями. На чертеже фиг. 3 показан упрощенный вариант клинового хомута 10, состоящего из клиновых сегментов 20, закрепленных на ленте 21. Хомут 10 затягивается резьбовым соединением 22.

Работает аппарат вихревого слоя следующим образом. Снаряженный ферромагнитными частицами (иголками) 6 картридж 2 устанавливается в гнезде, образованном электромагнитным индуктором и стыковочным узлом 13 так, чтобы патрубок 14 с уплотнительными кольцами 15 вошел в патрубок подачи жидкости 6, а клиновые кольца 9 на патрубке 12 картриджа 2 и стыковочного узла 13 сомкнулись между собой, после этого устанавливается резьбовой хомут 10 и они стягиваются резьбовым креплением 22, который натягивает ленту 21, стягивая клиновыми сегментами 20 картридж 2 и стыковочный узел 13.

Включается насос 2 и открывается запорный орган 18, при этом картридж 2 заполняется обрабатываемой жидкостью, а оставшийся под крышкой 8 воздух сбрасывается в атмосферу через клапан устройства для сброса воздуха 11. Одновременно включается электромагнитный индуктор 3.

Электромагнитный индуктор 3, подключенный к сети переменного тока, создает в рабочей зоне вращающееся магнитное поле. Под воздействием магнитного поля ферромагнитные частицы (иголки) 5, помещенные в полость, образованную внутренней поверхностью корпуса картриджа 4, внешней поверхностью патрубка подачи жидкости 6 и перфорированными решетками 7, совершают интенсивное движение. Варьирование масс ферромагнитных частиц (иголок) 5 в сменном картридже 2 позволяет задавать при их вращение различную скорость относительно друг друга. Проходя через перфорированные решетки 7 выполненные в виде вихревых диффузоров с лопастями, перекрывающими друг друга, поток жидкости на входе получает дополнительную подкрутку, что повышает эффективность обработки, либо уменьшает скорость вращения на выходе, если требуется исключить перемешивание сбрасываемой жидкости.

При взаимодействии ферромагнитных частиц 5, совершающих интенсивное движение с жидкостью осуществляется эффективное перемешивание, активация жидкости и ускорение физико-химических реакций при ее обработке.

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

Кроме того, в прототипе для активирования жидкости используется вся рабочая зона трубы. Однако величина магнитной индукции в поперечном сечении вблизи продольной оси реактора резко уменьшается, поэтому оправданным является размещение в центре патрубка подачи жидкости. 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 достигается максимально-допустимая величина магнитной индукции за счет исключения трубы, примыкающей к электромагнитному индуктору 3.

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.

1. Реактор вихревого электромагнитного слоя (РВЭС), содержащий соединенную с насосом рабочую зону с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором, выполненный в виде съемного картриджа из немагнитного металла или полимерного материала, отличающийся тем, что в центральной части картриджа установлен патрубок подачи жидкости, соединенный с установленными по концам рабочей зоны перфорированными решетками, а корпус картриджа выполнен в виде трубы, на одном из торцов которой установлена крышка, а второй торец соединен с патрубком с клиновым устройством, расположенным коаксиально относительно центрального патрубка.

2. Реактор вихревого электромагнитного слоя (РВЭС) по п. 1, отличающийся тем, что реактор снабжен стыковочным узлом, соединенным с картриджем клиновым затвором и с центральным патрубком картриджа, соединенным с насосом, и снабжен патрубком сброса обработанной жидкости.

3. Реактор вихревого электромагнитного слоя (РВЭС) по п. 1, отличающийся тем, что крышка картриджа установлена на корпусе с помощью быстросъемного разъема и снабжена запорным органом для сброса воздуха из реактора.

4. Реактор вихревого электромагнитного слоя (РВЭС) по п. 1, отличающийся тем, что перфорированные решетки выполнены в виде вихревых диффузоров с лопастями, перекрывающими друг друга.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в области горнорудной промышленности при процессах обогащения алмазоносных кимберлитовых пород для получения оборотной воды, свободной от суспензии глинистых материалов.

Изобретение относится к области водоснабжения населения, а также очистки технологических вод предприятий, сточных вод и может быть использовано в пищевой промышленности.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Трехкамерная электролитическая ячейка используется для производства окисляющих дезинфицирующих растворов.

Изобретение относится к устройствам для дистилляции минерализованных, загрязненных или морских вод посредством использования только солнечной энергии для нагрева воды.

Изобретение может быть использовано для очистки и обеззараживания воды из природных сильно загрязненных источников. Установка очистки и обеззараживания воды содержит фильтр 1 предварительной очистки воды, подключенный входом к источнику исходной воды, а выходом - к контактной ёмкости 3, к которой подключен источник озона.

Изобретение относится к применению гетерополиоксометаллата формулы (I), (II) или (III) или в которой Z выбран из группы, включающей Мо или W, q=0, 1, 2 или 3, и А выбран из числа одного или большего количества катионов и содержит по меньшей мере один катион, выбранный из группы, включающей четвертичные аммониевые катионы, четвертичные фосфониевые катионы и третичные сульфониевые катионы, для придания по меньшей мере части подложки или поверхности подложки, или покрытию дезинфицирующих, самодезинфицирующих и противомикробных характеристик.

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды путем испарения морской воды и конденсации паровоздушной смеси и может быть использовано для питьевого водоснабжения, а также для бытовых и хозяйственных нужд.

Изобретение относится к электровихревой обработке воды, используемой для питьевых целей, и может быть использовано в промышленности, медицине, микроэлектронике и сельском хозяйстве при орошении сельскохозяйственных культур в системах капельного орошения.

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Система (100) очистки воды содержит блок (1) составного картриджа фильтра, подкачивающий насос (4) и электромагнитный клапан (7) сбросной воды.

Группа изобретений может быть использована на водоочистных станциях. Устройство для разделения фракций твердых веществ для регулирования времени обработки твердых отходов содержит классификационную сетку, осуществляющую преимущественную селекцию фракций с временем обработки твердых отходов большим, чем требуемый порог.

Изобретение относится к реакторам и способам проведения газожидкостных химических реакций. Описан реактор для проведения гомогенных каталитических реакций.

Изобретение относится к системе обменных реакций, системе производства модифицированного полиэфира, способу производства модифицированного полиэфира и модифицированному полиэфирному волокну, полученному этим способом.

Изобретение относится к способу получения цианистого водорода проведением реакции аммиака с алифатическими углеводородами и реакционной трубе для его получения. Реакционная труба представляет собой цилиндрическую трубу из керамики с нанесенным на ее внутреннюю стенку платиносодержащим катализатором и с по меньшей мере одним вставленным в нее встроенным элементом из керамики с тремя или четырьмя обращенными от оси трубы к ее внутренней стенке ребрами, которые подразделяют внутреннее пространство трубы на в основном прямые каналы с в основном одинаковыми имеющими форму круговых сегментов поперечными сечениями и среднее расстояние между концами которых и внутренней стенкой трубы составляет от 0,1 до 3 мм.

Изобретение относится к способам очистки твердых поверхностей от микрочастиц и может быть использовано для удаления микрочастиц с поверхности полупроводниковых пластин, а также в космической оптике, оптике высокого разрешения, фотонике.

Изобретение относится к производству абразивных тугоплавких материалов, в частности к получению порошка - оксида алюминия (корунда), и может быть использовано в металлообрабатывающей, машиностроительной, химико-металлургической промышленности.

Изобретение может быть использовано для получения опресненной воды из морских и соленых природных вод. Для осуществления способа удаляют хлорид натрия из соленой или морской воды путем проведения обменной химической реакции хлорида натрия с гидрокарбонатом аммония.

Изобретение относится к реакторной системе и способу ацетилирования лигноцеллюлозных материалов, в частности твердой древесины. Реакторная система содержит реакционный сосуд, имеющий закрываемое отверстие, выполненное с возможностью введения лигноцеллюлозного материала, вакуумный соединитель, выполненный с возможностью создания разрежения в реакционном сосуде, жидкостный вход и/или жидкостный выход для ацетилирующей текучей среды, газовый вход и газовый выход, соединенные с первым контуром для потока газа, который содержит линию для потока газа, соединяющую газовый вход и газовый выход, причем линия для потока газа соединена с теплообменником и вентилятором, а вход и выход первого контура для потока газа расположены так, чтобы обеспечивать циркуляцию газа по диаметру реакционного сосуда.

Изобретение относится к генератору озона и может быть использовано для дезинфекции воды или для отбеливания древесины, целлюлозы или пульпы для производства бумаги.

Изобретение относится к способу и устройству предохранения от обрастания поверхности в то время, когда указанная поверхность по меньшей мере частично погружена в жидкую окружающую среду, в частности, к предохранению от обрастания корпусов судов.

Изобретение относится к установке полимеризации, способу полимеризации и технологическим процессам ниже по потоку. Установка для полимеризации этилена имеет рециркуляционную схему соединения с двумя или более параллельными охлаждающими каналами.

Изобретение относится к дроблению сыпучего материала высоковольтными разрядами. Осуществляют подготовку системы высоковольтных электродов, которая связана с одним или нескольким генераторами высокого напряжения, с помощью которых подаются высоковольтные импульсы.

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. Реактор вихревого электромагнитного слоя содержит соединенную с насосом рабочую зону с рабочим телом в виде ферромагнитных иголок внутри и наружным электромагнитным индуктором, выполнен в виде съемного картриджа из немагнитного металла или полимерного материала. В центральной части картриджа установлен патрубок подачи жидкости, соединенный с установленными по концам рабочей зоны перфорированными решетками. Корпус картриджа выполнен в виде трубы, на одном из торцов которой установлена крышка, а второй торец соединен с патрубком с клиновым устройством, расположенным коаксиально относительно центрального патрубка. Реактор снабжен стыковочным узлом, соединенным с картриджем клиновым затвором и с центральным патрубком картриджа, соединенным с насосом, и снабжен патрубком сброса обработанной жидкости. Технический результат: повышение эффективности и качества обработки жидкости, упрощение эксплуатации аппарата. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх