- efectele asupra metalului și a particulelor încărcate,
- magnetizarea apei și a soluțiilor apoase,
- efecte asupra obiectelor biologice.
În primul caz, câmpul magnetic este folosit în separatoare pentru a purifica diverse medii alimentare de la impurități feromagnetice metalice și în dispozitive pentru separarea particulelor încărcate.
În al doilea - pentru a schimba proprietățile fizico-chimice ale apei.
În al treilea rând - pentru a gestiona procesele de natură biologică.
În separatoarele magnetice cu ajutorul sistemelor magnetice, impuritățile feromagnetice sunt izolate de materialul vrac (oțel, fontă, etc.). Distingeți separatoarele cu magneți permanenți și electromagneți. Pentru a calcula forța de ridicare a magneților, utilizați o formulă aproximativă, cunoscută din cursul general al ingineriei electrice.
unde Fm este forța de ridicare, H, S este secțiunea transversală a magnetului permanent sau a circuitului magnetic al electromagnetului, m2, B este inducția magnetică, T.
Valoarea necesară a forței de ridicare determină valoarea necesară a inducției magnetice, atunci când se utilizează un electromagnet, forța de magnetizare (Iw):
unde I este curentul electromagnetului, A, w este numărul de rotații ale bobinei electromagnetului, Rm este rezistența magnetică egală cu
aici lk este lungimea secțiunilor individuale ale miezului magnetic cu o secțiune transversală constantă și materialul, m, K este permeabilitatea magnetică a secțiunilor corespunzătoare, GH / m, SK este secțiunea transversală a secțiunilor corespunzătoare, m2, S este secțiunea transversală a circuitului magnetic, m2, B este inducția, T.
Rezistența magnetică este constantă numai pentru secțiunile nemagnetice ale circuitului. Pentru secțiunile magnetice, valoarea RM se găsește prin curbele de magnetizare, deoarece aici # 956; valoarea este o variabilă.
Separatoare cu un câmp magnetic constant
Separatoarele cu magneți permanenți sunt cele mai simple din dispozitiv și economice, deoarece nu necesită energie suplimentară pentru alimentarea înfășurărilor. Acestea sunt folosite, de exemplu, în brutării pentru curățarea făinii de fero-impurități. totală Reportofonul forță de ridicare în aceste separatoare, de obicei trebuie să fie de cel puțin 120 N. Într-un câmp magnetic făină trebuie să se miște un strat subțire de aproximativ 6-8 mm grosime, la o viteză de 0,5 m / s.
Separatorii cu magneți permanenți au de asemenea dezavantaje semnificative: puterea lor de ridicare este scăzută și slăbește în timp datorită "îmbătrânirii" magneților. Separatoarele cu electromagneți nu au aceste dezavantaje, deoarece electromagneții instalați în ele sunt alimentați cu un curent direct. Forța de ridicare este mult mai mare și poate fi reglată de curentul înfășurărilor.
În Fig. 1 prezintă schema unui separator electromagnetic pentru aditivi în vrac. Materialul separat este introdus în buncărul de primire 1 și se deplasează de-a lungul transportorului 2 pe tamburul de antrenare 3 realizat din material nemagnetic (alamă etc.). Tamburul 3 se rotește în jurul unui electromagnet DC staționar 4.
Forța centrifugă aruncă materialul în orificiul de evacuare 5 și ferroprimesi de câmpul magnetic al „băț“ electromagnet 4 la banda transportoare și se desprinde din ea numai după acțiunea magneților de câmp care intră în orificiul de descărcare pentru ferroprimesey 6. Stratul subțire de produs pe banda transportoare , cu atât mai bine separarea.
Câmpurile magnetice pot fi utilizate pentru a separa particulele încărcate în sistemele de dispersie. În centrul acestei diviziuni se află forțele lui Lorentz
unde Fn este forța care acționează asupra particulei încărcate, H, k este coeficientul de proporționalitate, q este încărcătura de particule, Kp, v este viteza particulelor, m / s și H este intensitatea câmpului magnetic. A / m, a este unghiul dintre câmp și vectorii de viteză.
Pozitiv și negativ particulele încărcate, ionii sub acțiunea forțelor Lorentz deviază în laturile opuse, în plus, particulele cu viteze diferite sunt de asemenea sortate într-un câmp magnetic, în funcție de viteza lor.
Fig. 1. Schema unui separator electromagnetic pentru impurități desprinse
Aparate de magnetizare de apă
Numeroase studii efectuate în ultimii ani au demonstrat posibilitatea aplicării eficiente a tratării magnetice a sistemelor apoase - apă și soluții tehnice și naturale, soluții și suspensii.
Când se produce tratamentul magnetic al sistemelor de apă:
- accelerarea coagulării - coalescența solidelor în suspensie în apă,
- formarea și îmbunătățirea adsorbției,
- formarea cristalelor de sare la evaporare, nu pe pereții vasului, ci într-un volum,
- accelerarea dizolvării solidelor,
- schimbați umectabilitatea suprafețelor dure,
- modificarea concentrației de gaze dizolvate.
Deoarece apa este un participant activ în toate biologică și marea majoritate a proceselor, își schimbă proprietățile sub efectul câmpului magnetic este utilizat cu succes în tehnologia alimentară, medicină, chimie, biochimie, precum și în agricultură.
Cu ajutorul concentrației locale de substanțe în lichid, este posibil să se obțină:
- Desalinizarea și îmbunătățirea calității apelor naturale și tehnologice,
- purificarea lichidelor din impurități suspendate,
- activitatea de control a soluțiilor nutritive fiziologice și farmacologice,
- procese de control ale creșterii selective a microorganismelor (accelerarea sau inhibarea ratelor de creștere și fisiune a bacteriilor, drojdie);
- gestionarea proceselor de leșiere bacteriene a apelor uzate,
- anesteziologie magnetică.
Gestionarea proprietăților sistemelor coloidale, dizolvarea și cristalizarea servesc la:
- creșterea eficienței proceselor de îngroșare și filtrare,
- reducerea depozitelor de sare, a scalelor și a altor incrustații,
- ameliorarea creșterii plantelor, creșterea producției, germinarea.
Observăm caracteristicile tratamentului magnetic al apei. 1. Tratamentul magnetic necesită fluxul obligatoriu de apă la o anumită viteză prin unul sau mai multe câmpuri magnetice.
2. Efectul magnetizării nu este păstrată pentru totdeauna, și dispare după o anumită perioadă de timp după închiderea câmpului magnetic, măsurat în ore sau zile.
3. Efectul de tratament depinde de inducerea câmpului magnetic și de gradientul acestuia, debitul, compoziția sistemului de apă și timpul în care se află în câmp. Se observă că nu există o proporționalitate directă între efectul de procesare și amploarea intensității câmpului magnetic. Gradientul câmpului magnetic joacă un rol important. Acest lucru este de înțeles dacă luăm în considerare faptul că forța F care acționează asupra substanței din partea câmpului magnetic neomogen este determinată de expresia
unde x - magnetic unitate de susceptibilitate volum substanță H - câmpul magnetic, A / m, dH / dx - putere de gradient
De regulă, valorile de inducție ale câmpului magnetic se situează în intervalul de 0,2-1,0 T, iar gradientul este de 50,00-200,00 T / m.
Cele mai bune rezultate ale prelucrării magnetice sunt obținute la o viteză de curgere a apei în domeniul de 1-3 m / s.
Se știe puțin despre efectul naturii și concentrația substanțelor dizolvate în apă. Se constată că efectul magnetizării depinde de tipul și cantitatea de impurități de sare din apă.
Iată câteva modele de instalații pentru tratarea magnetică a sistemelor de apă cu magneți permanenți și electromagneți, alimentați de un curent de frecvențe diferite.
În Fig. 2 prezintă o diagramă a unui aparat pentru magnetizarea apei cu doi magneți permanenți de formă cilindrică 3, apa curge în fanta circuitului magnetic 2 format de către miezul feromagnetic tubular 4 plasat în corp L Inducția magnetică de 0,5 T, gradientul - 100.00 T / m Lățimea spațiului este de 2 mm.
Fig. 2. Diagrama unui dispozitiv de magnetizare a apei
Fig. 3. Dispozitiv pentru tratarea magnetică a sistemelor de apă
Dispozitivele echipate cu electromagneți au fost utilizate pe scară largă. Un aparat de acest tip este prezentat în Fig. 3. Se compune din mai multe electromagneți 3, 4 cu bobinele inserate în Cazul diamagnetic 1. Toate acestea în conducta de fier 2. Diferența dintre tub și carcasa, capacul diamagnetic protejate, apa curge. Puterea câmpului magnetic în acest spațiu este de 45 000-160 000 A / m. În alte versiuni ale aparatelor de acest tip, electromagneții sunt puse pe țeava din exterior.
În toate dispozitivele examinate, apa trece prin clearanțe relativ înguste, deci este curățată mai întâi de suspensii solide. În Fig. 4 prezintă o diagramă a unui aparat de tip transformator. Este alcătuit dintr-o jugă 1 cu bobine electromagnetice 2, între polii căruia este pusă o țeavă 3 din material diamagnetic. În aparat, apa sau pulpa este tratată cu curent alternativ sau pulsatoriu de frecvență diferită.
Aici sunt descrise numai cele mai caracteristice modele ale aparatelor, care sunt utilizate cu succes în diverse domenii de producție.
Câmpurile magnetice influențează de asemenea dezvoltarea activității vitale a microorganismelor. Magnetobiologia este un domeniu în curs de dezvoltare al științei, constată o creștere a aplicării practice, inclusiv în procesele biotehnologice de producție alimentară. Influența câmpurilor magnetice permanente, variabile și pulsatorii asupra proprietăților de reproducere, morfologice și culturale, metabolismului, activității enzimatice și a altor aspecte ale activității vieții microorganismelor este dezvăluită.
Influența asupra microorganismelor de câmpuri magnetice, indiferent de parametrii lor fizici, conduce la variabilitatea fenotipică a proprietăților morfo-culturale și biochimice. La unele specii, compoziția chimică, structura antigenică, virulența, rezistența la antibiotice, fagii, iradierea cu UV se pot schimba ca urmare a tratamentului. Uneori, câmpurile magnetice cauzează mutații directe, dar cel mai adesea ele afectează structurile genetice extrachromozomale.
Nu există încă o teorie universal recunoscută care să explice mecanismul câmpului magnetic pe celulă. Probabil, baza efectului biologic al câmpurilor magnetice asupra microorganismelor este mecanismul general al influenței indirecte prin factorul de mediu.
Trimiteți-le prietenilor: