Введение
1 Проблема выбора метода, схемы подготовки воды и конструкции аппарата магнитной обработки 13
1.1 Качество воды для котельных в АПК 13
1.2 Выбор метода и схемы подготовки воды для сельскохозяйственных котельных 14
1.3 Технологические схемы подготовки воды с использованием аппарата магнитной обработки воды (АМОВ) 25
1.4 Воздействие магнитных полей на соли воды 31
1.5 Анализ конструкций и область применения аппаратов магнитной обработки вещества 46
1.5.1 Классификация аппаратов магнитной обработки вещества 46
1.5.2 Конструкции АМОВ, выпускаемые серийно 51
1.6 Область применения АМОВ 59
1.7 Выводы и задачи исследования 63
2 Обоснование математического моделирования магнитной системы технических средств для предотвращения образования накипи 66
2.1 Общая постановка задачи проектирования АМОВ 66
2.2 Применение метода конечных элементов для
расчета магнитной системы цилиндрического АМОВ 69
2.3 Определение векторного магнитного потенциала на внутренних границах раздела сред 78
2.4 Основные элементы оптимизации АМОВ 82
2.5 Магнитодинамическая модель АМОВ на основе метода конечных элементов 97
2.6 Математическое моделирование магнитной системы модульного АМОВ 100
2.6.1 Прямоугольное отображение конечного элемента 100
2.6.2 Параметрическое отображение конечного элемента 108
2.7 Оптимизация полюсов конструкции модульного АМОВ 116
2.8 Применение метода конечных разностей для
расчета магнитного поля цилиндрического АМОВ 125
2.9 Исследования характеристик цилиндрического аппарата с изменяющимся количеством активных зон обработки 137
2.10 Выводы 142
3 Исследование температурных режимов работы амов 144
3.1 Тепловой расчёт аппарата магнитной обработки воды методом конечных элементов 144
3.2 Нахождение оптимальной температуры цилиндрического АМОВ 154
3.3 Тепловая модель АМОВ с использованием четырехугольных конечных элементов 160
3.3.1 Разбиение области исследования на прямоугольные элементы 160
3.3.2 Отображение конечного элемента в параметрической форме 167
3.3.3 Определение температуры нагрева модульного АМОВ 177
3.4 Искусственное охлаждение аппарата магнитной обработки
воды 183
3.4.1 Характеристика процесса охлаждения в установившемся режиме работы 183
3.4.2 Распределение температуры по радиальному сечению АМОВ
с использованием водяного охлаждения 188
3.5 Выводы 196
4 4 Динамические процессы, протекающие в амов 198
4.1 Нахождение индуктивности АМОВ 198
4.1.1 Определение индуктивности для прямоугольного сечения намагничивающей катушки 198
4.1.2 Расчет индуктивности для пятиугольного сечения намагничивающей катушки 205
4.2 Подключение АМОВ к различным источникам питания 210
4.2.1 Принципиальные схемы подключения противонакипных аппаратов 210
4.2.2 Подключение аппарата магнитной обработки воды к источнику переменного напряжения промышленной частоты...214
4.2.3 Подключение АМОВ к источнику постоянного тока однополупериодного выпрямления 217
4.2.4 Подключение аппарата магнитной обработки воды к источнику с кусочно-полиномиальным воздействующим напряжением 223
4.2.5 Подключение аппарата к источнику постоянного напряжения...228
4.3 Выводы 230
5 Результаты экспериментальных исследований амов 232
5.1 Цель и задачи исследований 232
5.2 Принципиальные конструкции аппаратов магнитной обработки воды 233
5.2.1 Аппарат магнитной обработки воды с косыми полюсами 233
5.2.2 Модульный аппарат магнитной обработки воды 236
5.2.3 Аппарат магнитной обработки воды с прямоугольными полюсами 239
5.3 Методика определения проводимостеи воздушных промежутков в функции формы полюсов 240
5.4 Нахождение оптимальной магнитной индукции в функции угла полюсов 261
5.5 Определение максимальной магнитной индукции внутри трубы модульного АМОВ 267
5.6 Исследование геометрии магнитной системы АМОВ 271
5.6.1 Нахождение критической температуры нагрева 271
5.6.2 Измерение магнитной индукции с целью выявления длины активной зоны обработки 275
5.7 Сравнение результатов математического и физического экспериментов 279
5.8 Эффективность магнитной обработки воды магнитными полями, полученными от различных источников питания 282
5.9 Магнитная обработка воды различной жесткости 290
5.10 Влияние магнитного поля на жесткость воды 293
5.11 Выводы 298
6 Технико-экономическое обоснование амов 300
6.1 Расчет затрат на стадии исследования и разработки 300
6.2 Определение себестоимости изделия 305
6.3 Нахождение капитальных вложений 308
6.4 Расчет общих экономических показателей 310
Общие выводы 313
Список используемых источников
