Приборы для магнитной обработки воды

Для магнитной обработки воды в СССР и за рубежом были разработаны приборы различной конструкции, которые можно разделить на две группы: приборы с постоянными магнитами и приборы с электромагнитами. В пределах каждой группы приборы конструктивно могут быть разделены на два вида, В одних из них магниты расположены вне потока воды, в других магниты или электромагниты находятся внутри потока воды. В свою очередь электромагниты могут питаться как постоянным, так и переменным током.

Приборы с постоянными магнитами не связаны с источниками питания и конструктивно выполняются значительно проще. Вместе с этим они имеют более ограниченную напряженность магнитного поля, которая со временем падает, в связи с чем постоянные магниты приходится подмагничивать. На практике большее применение получили приборы с электромагнитами, которые позволяют в довольно широких пределах изменять напряженность магнитного поля регулировкой силы тока в обмотках. Приборы с электромагнитами конструктивно сложнее, чем приборы на постоянных магнитах.

Рис. 15. Схемы приборов для обработки воды с наружным расположением магнитов: а - на Иркутском мыловаренном заводе; б - на Иркутской макаронной фабрике

Приборы с постоянными магнитами, расположенными вне потока воды. Такого вида приборы изготовлены и установлены [15] на Иркутской макаронной фабрике и 1на Иркутском мыловаренном заводе. В приборе (рис. 15, а) вода протекает по трубе 3 прямоугольного сечения. На концах этой трубы имеются переходы 2 на трубы круглого сечения. К краям этих переходов приварены фланцы 1, при помощи которых аппарат под-Включают к водопроводной сети. Труба прямоугольного ?сечения, переходы и фланцы изготовлены из алюминия.

На каждой плоскости трубы размещено 12 постоянных; магнитов 4 размером 60X60X60 мм каждый. Магниты скреплены кожухом 5 из листового алюминия, который стянут двумя хомутами 6. После трехмесячной эксплуатации котла с такой магнитной системой слой накипи в нем не превышал 0,3 мм.

В приборе (рис. 15,6) с постоянными магнитами, расположенными вне потока воды, вода протекает также по трубе 3 прямоугольного сечения, выполненной из меди толщиной 3 мм. Так же как и в предыдущем варианте, к концам этой трубы приварены переходы 2 на трубы круглого сечения с фланцами на концах. По обе стороны трубы 3 расположены в три ряда 12 постоянных магнитов размером 60×60×60 мм каждый, которые закрыты деревянными кожухами 5 и стянуты хомутами 6. В данной конструкции в середине трубы 3 расположен стальной лист 7 толщиной 2 мм, который позволяет несколько усиливать магнитное поле.

Приборы с постоянными магнитами, расположенными в потоке воды. Приборы данного вида состоят из нескольких постоянных магнитов 3 (см. рис. 22), изготовленных в виде цилиндров с отверстиями по оси для их скрепления. Между магнитами и по краям их расположены полюсные наконечники 5 из мягкой стали. Вся система магнитов скреплена болтом или шпилькой 4 с гайками из немагнитного материала (например, из латуни или из дюралюминия). Магниты помещены в стальную трубу-корпус 6 прибора, который является магнито-проводом. Вода протекает в кольцевом зазоре между корпусом и магнитами. На концах корпуса имеются крышки с патрубками 7 для подсоединения прибора к системе водоснабжения. Эти приборы дают достаточную напряженность магнитного поля, но в то же время, находясь в воде, они подвержены значительной коррозии. Это в свою очередь требует систематического осмотра их и очистки от продуктов коррозии.

Рис. 16. Прибор автобазы № 6 Камышинского промжилстроя

Заслуживает внимания прибор с постоянными магнитами, предложенный на автобазе № 6 Камышинского промжилстроя [12]. Корпус 1 (рис. 16) изготовлен из трубы, на концах которой сделана резьба для двух крышек. Между краями трубы и крышками для герметизации проложены резиновые прокладки. Вместо электромагнитов в системе использованы шесть-семь постоянных магнитов 2 от магнето тракторов. Все магниты стянуты болтом. При сборке магнитов необходимо соблюдать их полярность. Пространство между магнитными полюсными наконечниками заливают битумом 4 марки СГ-40/70. Между корпусом и магнитами имеются резиновые уплотнители 3. Вода проходит через щелевые зазоры 5 между корпусом и полюсными наконечниками магнитов. Эти зазоры должны быть по ширине равны полюсу магнита и иметь высоту 3,0-3,5 мм.

Рис. 17. Схема прибора с наружным расположением электромагнитов Днепропетровского института железнодорожного транспорта

Приборы с электромагнитами, расположенными вне потока воды. Приборы такого типа малой производительности были использованы в Днепропетровском институте железнодорожного транспорта [4]. В приборе имеется 10 электромагнитов, один элемент которого показан на рис. 17. Вода в данном приборе протекает по каналу 3, сечением 1×10 мм. Сердечник 1 набран из листовой стали Э-330. Подмагничивающая катушка 2 обеспечивает напряженность магнитного поля до 480000 а/м (6000 э). Приборы такого типа при большой производительности являются довольно громоздкими, требуют значительного количества специальной стали, провода и т. д.

Рис. 18. Приборы для магнитной обработки воды с наружной обмоткой электромагнитов

Прибор (рис. 18) для магнитной обработки воды с наружным расположением обмоток электромагнита, питаемых постоянным током, имеет несколько иное устройство. Основной частью прибора является корпус 5, изготовленный из отрезка алюминиевой трубы. На трубу плотно напрессовывают диски 6 из текстолита или из полихлорвинила толщиной 5-6 мм на равных расстояниях друг от друга. Количество дисков должно быть на один больше, чем число магнитных контуров. На алюминиевую трубу между текстолитовыми дисками в один слой навертывают кембриковое полотно или другую изоляционную прокладку. В пространство между дисками наматывают провод марки ПЭЛ в одном направлении. Обмотки 3 соединяют так, чтобы в двух соседних катушках ток шел в противоположном направлении (см. рис. 28). После намотки все катушки следует обернуть кембриковым полотном, покрыть изоляционным лаком и закрыть кожухом 4 из фибры или другого прочного изоляционного материала. На концах алюминиевой трубы делают резьбу, на которую навертывают фланцы 8 (см. рис. 18). Внутри алюминиевого корпуса прибора коаксиально помещают сердечник 2 из стальной цельнотянутой трубы, на концах которой приваривают конусы 7. Для центровки сердечника к конусам крепят упорные ребра 1 из алюминия. Вода поступает по трубе 9 и движется в кольцевом зазоре между корпусом 5 и сердечником 2.

К приборам данного вида можно отнести прибор, предложенный на 1-м Симферопольском авторемонтном заводе. В качестве электромагнитов было предложено использовать корпуса автомобильных генераторов Г21, вторые располагали в ряд, и обмотки которых соединяли последовательно. Вместо роторов внутри статоров проходила медная труба ∅ 25 мм, сцентрированная в корпусах-статорах при помощи специальных пластин. Для питания электромагнитов постоянным током использовали также генератор Г21, который приводился в движение электродвигателем мощностью 0,6 квт при 1450 об/мин. На обмотки корпусов подавали ток напряжением 9 в при силе 18 а.

Но этот прибор имеет недостатки, заключающиеся в следующем. Благодаря большой величине зазора цилиндрической формы между полюсами электромагнита напряженность магнитного поля в нем должна быть недостаточной, а коэффициент полезного действия низким. Поэтому конструкцию такого типа вряд ли можно рекомендовать для широкого использования. Однако при небольшой карбонатной жесткости воды и при отсутствии других средств предотвращения образования накипи, данная конструкция может быть использована на практике.

Рис. 19. Прибор для обработки воды, поступающей в бойлер: 1 - фланцы; 2 - корпус (труба); 3 - кожух электромагнита; 4 - провод; 5 - полюсный наконечник (средний); 6 - полюсный наконечник (крайний); 7 - трубка для проводов; 8 - сальниковое уплотнение; 9 - провода к выпрямителю; 10 - фиксаторы; 11 - шпилька; 12 - прокладка; 13 - центрирующие болты; 14 - кольцевой зазор для воды

Приборы с электромагнитами, расположенными в потоке воды. Такие приборы были предложены с питанием от постоянного и переменного тока. Наибольшее распространение получили многоконтурные системы с электромагнитами. Электромагнит состоит из стального сердечника-керна, в котором выточены углубления по числу магнитных контуров. Сердечник-керн может быть изготовлен из целого бруска стали или выточен из отдельных частей, скрепленных тем или иным способом в одно целое. На рис. 19 показано три контура. На каждую выемку накладывают изоляционный материал в виде листов прессшпана или синтетической лакоткани и затем наматывают провод 4, количество витков которого соответствует расчету. Для пропуска проводов полюсные наконечники имеют пропилы по всей длине сердечника-керна. Обмотки катушек соединяют или параллельно, или последовательно в зависимости от напряжения тока так, чтобы направление магнитных силовых линий в двух соседних контурах чередовались. Концы обмоток подключают к источнику постоянного тока. Электромагнит помещают в кожух 3 из немагнитного материала для защиты его от действия воды. Затем электромагнит в кожухе помещают внутри стальной трубы 2, которая также служит магнитопроводом. Для крепления электромагнита в трубе имеются специальные установочные центрирующие болты 13. Вода протекает в кольцеобразном зазоре между трубой 2 и кожухом 3 магнитной системы. Благодаря такому расположению магнитные силовые линии идут перпендикулярно направлению потока воды.

Рис. 20. Прибор для Магниткой обработки воды с питанием электромагнитов переменным током

Электромагнит прибора для обработки воды может питаться также и переменным током напряжением от сети 220 в (рис. 20). В этом случае сердечник электромагнита прибора делают наборным из дисков двух размеров. Диски штампуют из трансформаторной стали толщиной 0,5 мм и с обеих сторон покрывают битумным лаком. Все диски надевают на болт или шпильку 5, выточенную из немагнитного материала (латуни или дюралюминия). В первую очередь надевают диски 6 большего размера, которые образуют полюсный наконечник, затем надевают диски 9 меньшего размера и т. д. Таким образом, на сердечнике электромагнита образуется 12 пространств для намотки катушек 8. Всю систему максимально плотно скрепляют гайками, под которые подкладывают дюралюминиевые шайбы. Для пропуска проводов на больших дисках делают пропилы, которые должны лежать в одной плоскости. Стенки полюсных наконечников и стержень электромагнита покрывают тканью, которую пропитывают изоляционным лаком. Сердечник в собранном виде помещают в кожух 7 из алюминиевой трубы. К кожуху в верхней и нижней частях приваривают алюминиевые конусы 1, а к ним - направляющие ребра 2 для центровки магнитной системы. Кожух электромагнита в верхней части имеет трубку 3, которая пропускается через сальниковое уплотнение в корпусе.

Эта трубка служит для пропуска проводов от электромагнита к источнику питания и для наполнения внутренней части кожуха электромагнита трансформаторным маслом.

Корпус 4 электромагнита представляет собой отрезок трубы, на конце которой навинчены или приварены стальные фланцы 10 для подключения к водопроводной магистрали.