ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Установка предназначена для обработки воды и водных систем, используемых в теплообменном оборудовании (паровых и водяных котлах низкого давления, теплообменниках, водоподогревателях и т.д.).

Установка состоит из импульсного электрического генератора и индуктора 1 (см.рисунок), в центре которого проходит трубопровод 2 подачи воды, выполненный из диамагнитного материала (в частности, можно использовать трубопровод из нержавеющей стали).

Принцип действия установки основан на взаимодействии мощных импульсов магнитных полей и возникающих в трубопроводе вихревых токов. Если поместить трубопровод подачи воды в индуктор и пропустить по нему импульс тока большой амплитуды, то вокруг индуктора создастся мощный импульс напряженности магнитного поля, энергия которого пропорциональна индуктивности катушки индуктора и квадрату тока в ней:

гдеl- индуктивность катушки индуктора, Гн;

i -величина импульсного тока, А.

Принципиальная схема установки:

1 - индуктор;2 - заготовка (трубопровод); 3 -емкостный накопитель (конденсаторная батарея); 4 - повышающий трансформатор,

5 - выпрямитель; 6 - автотрансформатор;7 - разрядник (типа Р-6).

Это магнитное поле индуцирует в трубопроводе 2 соответствующий импульс вихревого тока, магнитное поле которого действует навстречу внешнему магнитному полю индуктора. Результатом такого взаимодействия магнитных полей является взаимодействие электромагнитных сил, создающих давление на поверхность трубопровода (на рисунке показано стрелками). Это давление при сильных магнитных полях может достигать многих десятков килограмм на квадратный сантиметр поверхности трубопровода. Таким образом, вода или водная система подвергаются воздействию мощной вибрации и импульсных электромагнитных полей. Вследствие того, что трубопровод выполнен из нержавеющей стали, электромагнитные поля свободно пронизывают внутреннюю поверхность трубопровода. Такое двойное комплексное воздействие позволяет обеспечить практически безнакипный режим работы любого типа теплообменного оборудования. В трубопроводе уравновешивающее давление внутри отсутствует, и энергия поля расходуется на механическую работу (деформацию трубопровода) и ее нагрев. Давление (в МПа) на поверхности заготовки определяется как:

где

В ₁ -индукция магнитного поля у поверхности заготовки, Т;

В ₂ - индукция магнитного поля за заготовкой, Т;

µ _о - магнитная постоянная, Гн/м.

Повышение температуры поверхности трубопровода рассчитывают по формуле:

t= В ²/8С;

где С - удельная теплоемкость заготовки.

Скорость деформации трубопровода определяется как:

где - плотность обрабатываемого материала, кг/м.

Мощность источника питания определяется по формуле:

где w _c -мощность, накапливаемая в зарядном

контуре, Дж;

t - время между разрядами, с;

_u- напряжение заряда конденсаторов,u=5-20 кВ.

Использование импульсных электромагнитных установок позволяет существенно повысить качество обработки воды при значительно меньших энергозатратах по сравнению с известными отечественными и зарубежными конструкциями.

На разработку подана заявка на выдачу патента Российской Федерации.