УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ ОТ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ Российский патент 1998 года по МПК B03C1/00 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) при шлифовании, хонинговании, суперфинишировании и других технологических операциях, при которых образуются ферромагнитные частицы.

Известна установка [1] для очистки жидкости от ферромагнитных частиц фирмы "Монтанус" (ФРГ), содержащая емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости приводного бесконечного цепного конвейера с закрепленными на нем шламосборными элементами (магнитными стержнями) и приспособление для очистки стержней.

Недостатками данной установки являются низкая степень очистки СОЖ, неудобство и низкая эффективность эксплуатации установки.

Недостатки обусловлены обеспечением возможности только одноразового прохождения жидкостью магнитных стержней и невозможностью удаления механических примесей из нижней емкости в процессе эксплуатации установки.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для очистки жидкости от ферромагнитных частиц [2] фирмы "Маннесман" (ФРГ), содержащая емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости приводного бесконечного цепного контейнера с закрепленными на нем шламосборными (магнитными) элементами (стержнями) и приспособление для очистки шламосборных элементов.

Недостатками данной установки являются низкая степень очистки СОЖ, неудобство и низкая эффективность эксплуатации установки.

Изобретение решает задачу повышения степени очистки СОЖ, улучшения удобства и повышения эффективности эксплуатации установки.

Поставленная задача решается установкой для очистки жидкости от ферромагнитных частиц, содержащей емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости приводного бесконечного контейнера с закрепленными на нем шламосборными элементами, приспособление для очистки шламосборных элементов, в которой основание емкости для очищаемой жидкости выполнено наклонной ступенчатой формы по направлению движения жидкости, емкость снабжена дополнительным отводящим патрубком, отводящие патрубки расположены в верхней и нижней части большей боковой грани емкости, причем нижний отводящий патрубок снабжен устройством регулирования расхода жидкости; при этом шламосборные элементы выполнены в виде магнитных блоков прямоугольной формы, представляющих собой плоские магнитные элементы одинаковых размеров, состоящие из плоских магнитов одинаковой формы, установленных в пластинах, причем пространство между магнитами заполнено износоустойчивым наполнителем, пластины снабжены шунтом и прикреплены на одинаковом друг от друга расстоянии к балке, соединенной с приводным бесконечным цепным конвейером.

Приспособление для очистки магнитных блоков выполнено в виде гребенки, ширина и высота выступов которой меньше расстояния между плоскими магнитными элементами и их высоты соответственно. На всех выступах гребенки установлены шнеки.

Указанные признаки являются существенными для решения задачи изобретения, так как:
1. Основание емкости для очищаемой жидкости выполнено наклонной ступенчатой формы по направлению движения жидкости с целью исключения накопления ферромагнитных частиц и других механических примесей на днище емкости, что в конечном итоге обеспечит эффективную работу установки, исключив необходимость ее остановки в процессе эксплуатации для очистки емкости от осевших на дно емкости механических примесей.

2. Емкость снабжена дополнительным отводящим патрубком для обеспечения возможности слива жидкости из нижней части емкости вместе с осевшими на дно емкости примесями в процессе эксплуатации установки (без ее остановки).

3. Отводящие патрубки расположены в верхней и нижней части большей боковой грани емкости, причем нижний отводящий патрубок снабжен устройством регулирования расхода жидкости, например заслонкой, для обеспечения прохождения жидкостью максимального количества магнитных блоков (повышения степени очистки СОЖ) и непрерывного удаления из нижней части емкости осевших на основании (днище) емкости механических примесей в процессе работы установки, что существенно повышает эффективность и удобство эксплуатации установки (исключается необходимость прекращения работы установки и очистки емкости от накопившихся на ее днище механических примесей).

4. Шламосборные элементы выполнены в виде магнитных блоков прямоугольной формы, представляющих собой плоские магнитные элементы одинаковых размеров, составляющие из плоских магнитов одинаковой формы, установленных в пластинах, причем пространство между магнитами заполнено износоустойчивым наполнителем, пластины снабжены шунтом и прикреплены на одинаковом друг от друга расстоянии к балке, соединенной с приводным бесконечным цепным конвейером.

Данная конструкция на основании проведенных авторами экспериментально-теоретических исследований является самой оптимальной. Это подтверждается следующим.

Магнитные блоки выполнены прямоугольной формы потому, что в данном случае для создания одинакового магнитного поля требуется разность магнитных потенциалов на 32,9% меньше по сравнению с магнитными стержнями установки-прототипа, или, другими словами, при одинаковой разности магнитных потенциалов в предлагаемой конструкции магнитных элементов и блоков будет создан магнитный поток на 32,9% больше в сравнении с магнитными стержнями установки-прототипа. То есть начальное усиление притяжения ферромагнитных частиц будет более чем в 5 раз больше по сравнению с магнитными стержнями установки-прототипа, что значительно сократит время и повысит степень очистки СОЖ.

Количество, схема размещения магнитов и формы плоских магнитов, а также количество магнитных блоков могут быть различными в зависимости от конкретных условий работы установки (требуемой степени очистки водных и масляных СОЖ и реальных возможностей по размещению цепного конвейера).

Пространство между магнитами заполнено износоустойчивым наполнителем для уменьшения массы магнитных элементов и блоков в целом.

Пластины снабжены шунтом для максимального ослабления магнитного поля на концах магнитных элементов и блоков соответственно, что обеспечивает эффективную очистку их от ферромагнитных частиц (шлама) с помощью приспособления для очистки магнитных блоков.

5. Приспособление для очистки магнитных блоков выполнено в виде гребенки, установленной в наклонном положении, ширина и высота выступов которой меньше расстояния между плоскими магнитными элементами и их высоты соответственно для обеспечения эффективной очистки магнитных блоков от шлама.

6. На всех выступах гребенки установлены шнеки для быстрого и эффективного удаления шлама с выступов гребенки и магнитных элементов в сборник шлама.

На фиг. 1 показана принципиальная схема установки; на фиг. 2 - вид A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - схема плоского магнитного элемента.

Установка содержит емкость 1 для очищаемой жидкости с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками, магнитную систему 4 в виде расположенного внутри емкости 1 приводного бесконечного цепного конвейера 5 с закрепленными на нем шламосборными элементами (магнитными блоками) 6, приспособление 7 для очистки магнитных блоков 6. Основание 8 емкости 1 для очищаемой жидкости выполнено наклонной ступенчатой формы по направлению движения жидкости. Емкость 1 снабжена дополнительным отводящим патрубком 9. Отводящие патрубки 3 и 9 расположены соответственно в верхней и нижней части большей боковой грани 10 емкости 1. Нижний отводящий патрубок 9 снабжен устройством 11 регулирования расхода жидкости (например, заслонкой).

Магнитные блоки 6 выполнены прямоугольной формы. Приспособление 7 для очистки магнитных блоков 6 выполнено в виде гребенки 12 с выступами 13, установленной в наклонном положении. На всех выступах 13 гребенки 12 установлены шнеки 14.

Магнитные блоки 6 представляют собой плоские магнитные элементы 15 одинаковых размеров, которые прикреплены на одинаковом друг от друга расстоянии к балке 16. Плоские магнитные элементы 15 состоят из плоских магнитов 17 одинаковой формы, установленных в пластинах 18, снабженных шунтами 19. Пространство между магнитами 17 заполнено износоустойчивым наполнителем 20.

Установка для очистки жидкости от ферромагнитных частиц работает следующим образом.

Жидкость, подлежащая очистке, подается в емкость 1 по подводящему патрубку 2 и, стекая по наклонному ступенчатому основанию 8, проходит магнитные блоки 6, закрепленные на балках 16, соединенных с приводным бесконечным цепным конвейером 5, вращающимся по часовой стрелке. При этом происходит удаление из жидкости ферромагнитных частиц путем притягивания их к плоским магнитным элементам 15 магнитных блоков 6.

Прошедшие через слой жидкости магнитные блоки 6 проходят через гребенку 12 приспособления 7 для очистки магнитных блоков. При этом происходит очистка магнитных блоков 6 от шлама, который с помощью шнеков 13 удаляется с выступов 13 гребенки 12 в емкость для сбора шлама. Поток жидкости, прошедший магнитные блоки, выводится из емкости 1 по патрубкам 3 и 9, причем по патрубку 3 отводится основная масса (до 80-95%) очищенной жидкости. По патрубку 9 с помощью устройства 11 (например, заслонки) в зависимости от степени загрязнения исходной жидкости, требуемой степени очистки и других факторов в процессе работы установки выпускается часть жидкости (5-20%), которая смывает осевшие на дно 8 емкости 1 механические примеси. Эта часть жидкости в дальнейшем направляется на повторную очистку.

В предлагаемом изобретении предусмотрена возможность применения магнитных блоков отдельно (без цепного конвейера) путем различной установки их по ходу движения очищаемой жидкости с последующей периодической заменой магнитных блоков со шламом на магнитные блоки с очищенными магнитными элементами.

Технико-экономической эффект предлагаемой установки для очистки жидкости от ферромагнитных частиц заключается в повышении степени очистки водных и масляных СОЖ, улучшении удобства и повышении эффективности эксплуатации установки.

Использование: изобретение относится к металлообработке, а именно к установкам для очистки водных и масляных СОЖ от ферромагнитных частиц в процессе абразивной обработки, и может быть использовано при фильтровании больших объемов жидкости с выделением большого количества шлифовального шлама. Установка содержит емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости приводного бесконечного цепного конвейера с закрепленными на нем шламосборными элементами, приспособление для очистки шламосборных элементов. Основание емкости выполнено наклонной ступенчатой формы. Отводящие патрубки расположены в верхней и нижней части большей боковой грани емкости, причем нижний отводящий патрубок снабжен устройством регулирования расхода жидкости. Шламосборные элементы выполнены в виде магнитных блоков прямоугольной формы, представляющих собой плоские магнитные элементы одинаковых размеров, состоящие из плоских магнитов одинаковой формы, установленных в пластинах. Пространство между магнитами заполнено износоустойчивым наполнителем, пластины снабжены шунтом и прикреплены на одинаковом друг от друга расстоянии к балке, соединенной с приводным бесконечным цепным конвейером. Приспособление для очистки магнитных блоков выполнено в виде гребенки. На всех выступах гребенки установлены шнеки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Установка для очистки жидкости от ферромагнитных частиц, содержащая емкость для очищаемой жидкости с подводящим и отводящим патрубками, магнитную систему в виде расположенного внутри емкости приводного бесконечного цепного конвейера с закрепленными на нем шламосборными элементами, приспособление для очистки шламосборных элементов, отличающаяся тем, что основание емкости для очищаемой жидкости выполнено наклонной ступенчатой формы по направлению движения жидкости, емкость снабжена дополнительным отводящим патрубком, отводящие патрубки расположены в верхней и нижней частях большей боковой грани емкости, причем нижний отводящий патрубок снабжен устройством регулирования расхода жидкости, при этом шламосборные элементы выполнены в виде магнитных блоков прямоугольной формы, представляющих собой плоские магнитные элементы одинаковых размеров, состоящие из плоских магнитов одинаковой формы, установленных в пластинах, причем пространство между магнитами заполнено износоустойчивым наполнителем, пластины снабжены шунтом и прикреплены на одинаковом одна от другой расстоянии в балке, соединенной с приводным бесконечным цепным конвейером. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приспособление для очистки магнитных блоков выполнено в виде гребенки, установленной в наклонном поожении, ширина и высота выступов которой меньше расстояния между плоскими магнитными элементами и их высоты соответственно. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что на всех выступах гребенки установлены шнеки.