ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 1997 года по МПК B03C1/02 C02F1/48 

Изобретение относится к устройствам комплексной очистки загрязненных сред от твердой фазы, включающей металлические частицы. Преимущественно данное изобретение предназначено для очистки газов и может найти применение на металлообрабатывающих производствах.

Известен вертикальный пластинчатый электрофильтр, содержащий камеру со штуцерами для входа и выхода газа, внутри которой установлены осадительные электроды и бункер для уловленной пыли (см. например, книгу Скобло А.И. Трегубова И.А. Молоканова Ю. К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М. Химия. 1982, с.381).

Недостатком известного электрофильтра является низкая степень очистки газов от включений, обладающих высокой проводимостью.

Указанный недостаток обусловлен тем, что при улавливании проводящих частиц, слои их, осевший на осадительном электроде, получает заряд того же знака и отталкивается в газовый поток; при этом, частицы могут быть вынесены из электрофильтра.

Известен также магнитный сепаратор, включающий корпус с магнитной насадкой из ферроматериала и расположенным внутри него перфорированным патрубком, намагничивающую систему и патрубки ввода и вывода обрабатываемой жидкости (см. например, А.С. СССР N 1091942, МКИ B 03 C 1/02, 1984).

Недостатками известного технического решения являются высокое гидравлическое сопротивление насадки и сложность обслуживания.

Указанные недостатки обусловлены тем, что под действием электромагнитного поля насадка уплотняется, сокращая свободное пространство слоя. При фильтрации загрязненной жидкости через слой частицы отделяется от потока и оседают на насадке. Процесс регенерации фильтрующих элементов невозможен без полной разборки устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для разделения неоднородных сред, включающее цилиндро-конический корпус с патрубками ввода, расположенным тангенциально цилиндрической части корпуса и вывода, установленным соосно корпусу и снабженным катушкой намагничивания (см. А. с. СССР N 952338, МКИ B 01 C 1/02, 1982).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность очистки газов, содержащих частицы, не способные намагничиваться. Под действием электромагнитного поля частицы из ферромагнитного материала отталкиваются от патрубка и поступают в сборник, а остальные частицы удаляются из устройства в атмосферу.

Целью изобретения является повышение эффективности газоочистки.

Указанная цель достигается тем, что в известноv электромагнитном сепараторе, включающем цилиндро-конический корпус с патрубком ввода, расположенным тангенциально, а также соосно установленным патрубком отвода, снабженным катушкой намагничивания, согласно изобретению сепаратор снабжен узлом тонкой очистки, сообщенным через патрубок отвода с цилиндро-коническим корпусом и состоящим из обечайки, перфорированной плиты и фильтрующих рукавов, причем, перфорированная плита соединена с обечайкой при помощи гибкой связи, а в патрубок отвода введен коаксиально сердечник из ферромагнитного материала и соединен диэлектрическим стержнем с фильтрующими рукавами.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение отличается тем, что сепаратор снабжен узлом тонкой очистки, сообщенным через патрубок отвода с цилиндро-киническим корпусом и состоящим из обечайки, перфорированной плиты и фильтрующих рукавов, причем, перфорированная плита соединена с обечайкой при помощи гибкой связи, а в патрубок отвода введен коаксиально сердечник из ферромагнитного материала и соединен диэлектрическим стержнем с фильтрующими рукавами.

Благодаря этому обеспечивается последовательное многоступенчатое воздействие определенных факторов на взвешенные частицы, содержащиеся в газах и имеющих различную природу и степень дисперсности.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема сепаратора.

Электромагнитный сепаратор состоит из цилиндро-конического корпуса 1 с патрубками ввода 2 и отвода 3 обрабатываемого газа, секторного затвора 4 и сборника твердой фракции 5.

Патрубок ввода 2 расположен тангенциально цилиндрической части корпуса 1. Патрубок отвода 3 сообщен с обечайкой 6 узла тонкой очистки, содержащей перфорированную плиту 7 с фильтрующими рукавами 8.

Перфорированная плита 7 соединена с обечайкой 6 при помощи гибкой связи 9.

С внешней стороны патрубка отвода 3 обрабатываемого газа размещена катушка намагничивания 10, подключенная к источнику электропитания.

В патрубок отвода 3 коаксиально введен сердечник 11, соединенный при помощи диэлектрического стержня 12 с фильтрующими рукавами 8.

Сердечник 11 выполнен из ферромагнитного материала, например, стали марки Ст.3.

Патрубок ввода 3 газа соединен с капсюлирующим устройством 3 участка механической обработки металлических заготовок 4.

Отвод отходов обработки металла обеспечивается вентилятором 15.

Кнопка пускателя 16 привода 17 станка механической обработки 18 заблокирована с кнопкой 19 источника постоянного тока 20 катушки намагничивания 10 и привода 21 вентилятора 15. Подвод электроэнергии к источнику питания 20 и приводу 21 вентилятора 15 осуществляется через реле времени 22.

Электромагнитный сепаратор работает следующим образом.

Включают привода 17 станка механической обработки 18 металлической заготовки 14. Одновременно с этим включают привод 21 вентилятора 15 и подают питание на катушку намагничивания 10. Металлическая стружка, пыль и частицы режущего инструмента через капсюлирующее устройство 13 и патрубок 2 ввода обрабатываемого газа отводят в сепаратор. Благодаря тангенциальному расположению патрубка 2 относительно цилиндрической части корпуса 1, крупная фракция за счет центробежных сил отбрасывается к периферии и через секторный затвор 4 удаляется в сборник 5 твердой фракции. Мелкие частицы с потоком газа увлекаются в патрубок отвода 3.

При подключении катушки 10 к источнику постоянного тока 20 в соленоиде наводится электромагнитное поле, которое притягивает сердечник 11. В результате этого происходит встряхивание фильтрующих рукавов 8, то есть, регенерация фильтрующей поверхности. Поскольку, патрубок отвода 3 и сердечник 11 имеют разные площади, то напряженность магнитного поля увеличивается по мере удаления от патрубка 3 к сердечнику 11. При прохождении газового потока через патрубок 3 металлические частицы притягиваются сердечником 11.

Выделение пыли из потока обеспечивается в узле тонкой очистки при фильтрации потока через рукава 8.

По окончании процесса резания отключают электропитание станка 18 механической обработки. Реле времени 22 отключает электропитание катушки 10 и привода 21 вентилятора 15 по истечении определенного промежутка времени.

При отключении магнитного поля и за счет гибкой связи 9 перфорированная плита 7 приобретает колебательное движение, в результате чего, происходит встряхивание рукавов 8 и удаление пыли и металлических частиц в сборник 5 через затвор 4.

Таким образом, в процессе очистки происходит регенерация фильтрующих рукавов 8 и очищение поверхности осаждающего электрода (сердечника 11).

Применение: для очистки газов от твердой фазы, включающей металлические частицы. Сущность изобретения: сепаратор снабжен узлом тонкой очистки, соединенным патрубком с цилиндрическим корпусом сепаратора, и включает фильтрующие рукава и перфорированную плиту, а в патрубках отвода обрабатываемого газа введен коаксиально сердечник из ферромагнитного материала, который соединен диэлектрическим стержнем с фильтрующими рукавами. 1 ил.

Электромагнитный сепаратор, включающий цилиндроконический корпус с патрубком ввода, расположенным тангенциально, а также соосно установленным патрубком отвода, снабженным катушкой намагничивания, отличающийся тем, что сепаратор снабжен узлом тонкой очистки, сообщенным через патрубок отвода с цилиндроконическим корпусом и состоящим из обечайки, перфорированной плиты и фильтрующих рукавов, причем перфорированная плита соединена с обечайкой при помощи гибкой связи, а в патрубок отвода введен коаксиально сердечник из ферромагнитного материала, который соединен диэлектрическим стержнем с фильтрующими рукавами.