СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ
SYSTEM FOR COMBINED TREATMENT OF LIQUID

Изобретение относится к устройствам для обработки различных жидкостей и растворов, а также газообразных материалов для изменения их технических характеристик, физических свойств, и может быть использовано в химической технологии, в системах теплоснабжения, в водоподготовке, в медицине.
Известно устройство RU 2133710 для магнитной обработки жидкости, включающее цилиндрический корпус, в котором размещена магнитная система из параллельно расположенных сборок, выполненных в виде ряда установленных с зазорами постоянных магнитов. Сборки системы установлены параллельно оси корпуса по одной или более концентрическим окружностям вокруг центральной сборки и разделены в радиальном направлении системы коаксиальными ферромагнитными перегородками, при этом в зазорах сборки размещены ферромагнитные проставки, а магниты в каждой сборке ориентированы по отношению друг к другу одноименными полюсами с обеспечением чередования ориентации первого магнита в каждой сборке кольцевого ряда.
Известно устройство для магнитной обработки жидкости SU 188987, выбранное в качестве прототипа устройства магнитной обработки, содержащее заключенные в ферромагнитном корпусе магниты с полюсами звездообразной формы. С целью обеспечения многократной обработки жидкости магнитными полями чередующейся полярности в зазоре помещен спиральный змеевик из диамагнитного материала.
Общим недостатком известных устройств являются сложность изготовления и низкая эффективность магнитной обработки, связанная с низкой скоростью прохождения жидкости через магнитное поле.
Известно устройство для многостадийной обработки воды (полезная модель RU 28869), содержащее ультрафиолетовую лампу, установленную в средней части корпуса, и блок для магнитной обработки воды, установленный на выходной трубе.
Известно устройство для комплексной обработки жидкости (по заявке RU 2004125815), выбранное в качестве прототипа системы, содержащее источник ультрафиолетового излучения, коаксиально расположенный относительно кварцевой кюветы для жидкости, и источники постоянного и переменного магнитных полей.
Общим недостатком известных устройств является низкая эффективность обработки, связанная с низкой скоростью прохождения жидкости через магнитное поле источников, обработка ультрафиолетовым излучением происходит в общем объеме жидкости. Известные устройства не позволяют эффективно разрушать кластеры из молекул и ионов (например, примесей и солей в воде).
Технической задачей изобретения является повышение эффективности комплексной обработки жидкости. Кроме того, достигается упрощение изготовления устройства магнитной обработки.
Технический результат достигается в системе комплексной обработки жидкости, включающей устройство магнитной обработки, выполненное в виде центробежного насоса с корпусом из немагнитного материала, на корпусе по окружности установлены постоянные магниты, по крайней мере, часть соседних магнитов намагничены радиально противоположно. Постоянные магниты установлены на съемном кольце, выполненном из немагнитного материала, например из полимерного материала. Выход центробежного насоса соединен с распылителем, установленным в емкости с источником ультрафиолетового излучения.
Изобретение поясняется чертежами:
фиг.1 - устройство магнитной обработки;
фиг.2 - система комплексной обработки жидкости.
Устройство магнитной обработки (фиг.1) содержит центробежный насос 1, корпус 2 которого выполнен из немагнитного материала, содержащий лопасти 3, установленные на оси 4. На корпусе 2 по окружности с зазорами 5 или вплотную друг к другу установлены постоянные магниты 6. По крайней мере, часть соседних магнитов 6 намагничены радиально противоположно. Так при четном количестве магнитов 6 все они могут быть намагничены радиально противоположно. Постоянные магниты 6 установлены на съемном кольце 7, выполненном из немагнитного материала, например из полимерного материала.
Система комплексной обработки жидкости (фиг.2) включает устройство магнитной обработки, выполненное в виде центробежного насоса 1 с корпусом 2 из немагнитного материала. На корпусе 1 по окружности установлены постоянные магниты 6. По крайней мере, часть соседних магнитов 6 намагничены радиально противоположно. Постоянные магниты 6 могут быть заглублены в корпус 2, могут быть установлены на съемном кольце 7, выполненном из немагнитного материала, например из полимерного материала. Кольцо 7, кроме того, может быть установлено в кольцевой выточке, выполненной в корпусе 2. Выход центробежного насоса 1 соединен с распылителем 8, установленным в емкости 9 с источником 10 ультрафиолетового излучения (например кварцевые лампы).
Стенки емкости 9 могут быть выполнены таким образом, что многократное отражение ультрафиолетового излучения от внутренней поверхности емкости 9 позволит повысить эффективность обработки жидкости (например обеззараживание) ультрафиолетовым излучением. Так при изготовлении емкости 9 из стекла на внешнюю поверхность стенок может быть нанесено отражающее покрытие, например полимерная пленка или зеркальное с внутренней стороны металлическое покрытие (фольга, напыление).
Распылитель 8 может быть выполнен в виде гидравлических форсунок, механических устройств (в которых дробление осуществляется с помощью движущихся элементов), в виде пневматического распылителя (диспергирование является следствием взаимодействия потока распыляемой жидкости с потоком распыляющего газа), в виде ультразвукового распылителя.
Жидкость поступает на вход 11 центробежного насоса 1. Под действием лопастей 3 жидкость перемещается с большой скоростью по внутреннему периметру корпуса 2, при этом она пересекает перпендикулярные силовые линии магнитного поля последовательно чередующегося направления. Таким образом, благодаря движению жидкости с высокой скоростью через разнонаправленные линии магнитного поля сила Лоренца, действующая на заряженные частицы оказывается достаточной для эффективного разрушения макрокластерной структуры жидкости (скопления молекул примесей, заряженных ионов).
Изменяя частоту напряжения источника питания, например, 400 Гц, или используя более высокооборотные центробежные насосы, за счет увеличения скорости, с которой жидкость двигается по внутреннему периметру насоса, можно повысить эффективность магнитной обработки.
Установка магнитов 6 по окружности позволяет производить обработку всего объема поступающей на лопасти 3 центробежного насоса 1 жидкости.
Устройство магнитной обработки характеризуется простотой изготовления, поскольку может быть изготовлено из стандартного центробежного насоса 1 и съемного кольца 7 с постоянными магнитами 6.
С выхода насоса 1 жидкость поступает через распылитель 8 в емкость 9. При переходе жидкости в мелкодисперсное состояние в нормальных условиях на жидкость оказывается гидравлическое воздействие, дополнительно разрушающее образовавшиеся структуры в жидкости. Одновременно в емкости происходит обработка распыленной жидкости ультрафиолетовьм излучением при работе источника 10. Изменяя частоту и мощность ультрафиолетового источника 10, можно управлять процессом частичной ионизации жидкости (образование свободных заряженных частиц). Если в емкости 9 присутствует кислород (из воздуха), то при работе ультрафиолетового источника 10 происходит образование озона, активно взаимодействующего по большой поверхности с распыленной жидкостью. Так, в воде растворимость озона выше, чем у кислорода, в дальнейшем растворенный озон в объеме воды вновь превращается в кислород. Таким образом, происходит эффективное насыщение воды кислородом. Кроме того, при облучении водяной взвеси происходит эффективное обеззараживание воды.