Устройство для магнитной обработки жидкости

 

Использование: при магнитной обработке жидкости в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Сущность изобретения: в корпусе установлен статор магнитной системы с обмоткой, между полюсами магнитной системы размещена емкость для жидкости с входным и выходным штуцерами, при этом внутри емкости концентрично и неподвижно смонтирован сердечник, на внешней поверхности которого, обращенной к статору и выходящей в емкость, выполнены продольные пазы. При подключении обмотки к источнику тока во всем объеме емкости наводится магнитное поле с большим градиентом напряженности, в жидкости протекает электрический ток и создаются условия для усиления турбулизации потока. 2 ил.

Изобретение касается устройства для магнитной обработки жидкости, которое может быть применено в различных отраслях промышленности при омагничивании водных систем, например, в химической, горной, металлургической, строительных материалов, а также в сельском хозяйстве и медицине.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для магнитной обработки в виде статора с обмоткой, сердечник и размещенную между сердечником и статором герметичную емкость для жидкости с входным и выходным штуцерами.

Цель изобретения повышение эффективности магнитной обработки жидкости.

Цель достигается в результате того, что в устройстве для магнитной обработки жидкости, содержащем магнитную систему в виде статора с обмоткой, сердечник и размещенную между сердечником и статором герметичную емкость для жидкости с входным и выходным штуцерами, последние непосредственно связаны с рабочим зазором. Такая конструкция устройства обеспечивает эффективный процесс омагничивания жидкости.

На фиг. 1 показано устройство, продольное сечение; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен статор 2 магнитной системы. В данном конкретном случае статор 2 представляет собой трехфазный статор, аналогичный статору асинхронного электродвигателя, выполненный из набора листов электрохимической стали с обмоткой 3, уложенной в пазы 4.

Между полюсами магнитной системы размещена емкость 5 для жидкости в виде развальцованной по краям тонкостенной трубы, которая может быть выполнена из ферромагнитного материала, например жести.

Внутри емкости 5 концентрично и неподвижно установлен сердечник 6 так, что между его наружной поверхностью и внутренней поверхностью емкости 5 имеется кольцевой зазор. В данном случае осуществления изобретения сердечник 6 представляет собой ротор упомянутого выше электродвигателя, выполненный из набора листов электротехнической стали без обмотки (очевидно, что могут быть и иные варианты выполнения сердечника 6). Сердечник 6 насажен на вал 7.

К торцам корпуса 1 болтами (не показаны) прикреплены фланцы 8, на одном из которых неподвижно закреплен входной штуцер 9. Каждый из фланцев 8 имеет пальцы 10 и 11, входящие в ответные гнезда вала 7. Пальцы 10 и 11 обеспечивают неподвижное крепление сердечника 6, причем для фиксации последнего от поворота предусмотрена шпонка 12.

Уплотнения 13 предназначены для исключения утечек жидкости из емкости 5.

Отрабатываемую жидкость 14 вводят в устройство через входной штуцер 9 и отверстия 15 во фланце 8, а выводят через аналогичные отверстия 16 противоположного фланца 8 и неподвижно закрепленный на последнем выходной штуцер 17.

На внешней поверхности сердечника 6, обращенной к статору 2 и выходящей в емкость 5 для жидкости, выполнены продольные пазы 18, между которыми расположены зубцы сердечника 19.

Устройство работает следующим образом.

При подключении обмотки 3 статора 2 к источнику трехфазного тока образуется неравномерное вращающееся магнитное поле, которое замыкается через сталь статора 2 (более конкретно через его выступающие части между пазами 4), тело емкости 5, жидкость 14 и сердечник 6, производя магнитную обработку жидкости 14 в межполюсном пространстве. Это поле характеризуется большим градиентом напряженности, т.к. последняя увеличивается над зубцами сердечника 19 и уменьшается в пространстве над его продольными пазами 18.

Кроме того, вращающееся магнитное поле наводит в объеме обрабатываемой жидкости, в том числе и в жидкости, находящейся в продольных пазах 18 сердечника 6 (по сути, в жидких проводниках), ЭДС, под действием которой в жидкости 6 будут протекать токи (аналогичные тем, которые протекают в проводниках обмотки ротора асинхронного двигателя или в любом проводящем теле, находящемся во вращающемся магнитном поле). Поэтому происходит одновременно с процессом омагничивания и обработка жидкости электрическим током. Поскольку взаимодействие магнитного поля с электрическим током приводит к образованию электродинамических сил, действующих на проводник с током, то, следовательно, и на жидкость, находящуюся в межполюсном пространстве магнитной системы, будут действовать эти электродинамические силы, что приведет к вращению объема жидкости в пространстве вокруг сердечника 6 в сторону вращения магнитного поля. В этих условиях в жидких проводниках, расположенных в продольных пазах 18 сердечника 6, эти силы будут создавать давление на стенки указанных пазов 18. Указанное приведет к усилению турбулизации потока жидкости, что обусловлено переменным сечением межполюсного пространства магнитной системы, по которому проходит обрабатываемая жидкость.

Подключение катушек обмотки статора 2, соединенных последовательно, к источнику однофазного тока, также приведет к образованию трансформаторной ЭДС и протеканию электрического тока в объеме жидкости 14 и образованию действия электродинамических сил, способствующих турбулизации потока жидкости в межполюсном пространстве, с той лишь разницей, что суммарный вращающий момент от действия этих сил будет равен нулю.

При подключении катушек обмотки статора к источнику постоянного тока будет происходить обычная обработка жидкости только магнитным полем, что наименее эффективно, и поэтому представляется целесообразным использовать этот случай в лабораторных условиях для изучения и сравнительного анализа различного влияния электромагнитного поля на жидкость.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ, содержащее статор с обмоткой намагничивания и коаксиально размещенный внутри него сердечник с пазами и зубцами на боковой поверхности, а также размещенную в рабочем зазоре между сердечником и статором герметичную емкость для жидкости с подводящим и отводящим штуцерами, отличающееся тем, что входной и выходной штуцеры непосредственно связаны с рабочим зазором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2