МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР Российский патент 2003 года по МПК B03C1/00 B01D35/06 C10M175/04 

Изобретение относится к области магнитной очистки технологических жидкостей (ТЖ) (смазочно-охлаждающих жидкостей СОЖ, моющих растворов) от твердых и коллоидных частиц и примесей и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах, включающих обработку металлов давлением, резанием.

Известен магнитный сепаратор по а.с. 915 897, В 01 D 35/06, 1982 содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками и с трубной доской в качестве установочной рамы в верхней части корпуса, к которой прикреплены посредством резьбового соединения вертикальные немагнитные стержни с нанизанными на них магнитными и немагнитными шайбами. По сечению корпуса стержни расположены в шахматном порядке. Средство для удаления шлама выполнено в виде регенерационных труб, установленных вертикально между магнитными стержнями. Каждая из труб равноудалена от трех ближайших магнитных стержней и имеет в плоскостях немагнитных (сорбционных) шайб три радиальных отверстия в направлении осей магнитных стержней. Регенерационные трубы подключены к системе напорного водоснабжения, при этом распределительная система подачи отмывочной воды расположена внутри корпуса.

Недостаточные эффективность и производительность очистки, малая шламоемкость стержней, дополнительный расход технической воды, продолжительное время регенерации, большие габариты и технологическая сложность конструкции объясняются следующим. Комплект водонапорных труб занимает большое место внутри корпуса и этот объем потерян для задачи очистки конденсата. Этим объясняется малая производительность сепаратора 100 м³/ч при его габаритах 1,5х4 м. Периодичность регенерации стержней определяется объемом корпуса, а не объемом осажденного магнитного шлама. Так, в конце процесса очистки конденсата в корпусе ввиду образования слоя магнитных частиц происходит ослабление магнитного поля на периферии слоя и существенно снижается степень очистки. Малоэффективна регенерация стержней путем создания напорных струй воды, поскольку первый слой магнитного шлама на поверхности шайб и ближайшие к нему, расположенные по месту концентрации магнитного поля, не сбиваются струей, что подтверждает указанная степень регенерации стержней 80-90%. Технологическая сложность объясняется тем, что имеют место жесткие требования по порядку набора магнитных и немагнитных шайб, по расположению сопел и полюсных шайб в одной плоскости, при этом и трубы, и стержни представляют собой объемную конструкцию, что затрудняет их сборку в закрытом корпусе.

Технической задачей изобретения является повышение надежности магнитного сепаратора и повышение экономических показателей эксплуатации сепаратора при сохранении его производительности и качества очистки.

Поставленная задача решается заявляемым изобретением. Предлагается магнитный сепаратор, содержащий емкость с подводящим и отводящим патрубками для размещения обрабатываемой технологической жидкости, установочную раму, верхнюю траверсу, скрепленную с вертикальными магнитными патронами, средство для транспортирования шлама. В отличиe от известного сепаратора, он снабжен нижней траверсой с приводом, причем верхняя и нижняя траверсы соединены с вертикальной колонной, укрепленной на установочной раме, посредством линейного подшипника качения, снабженного верхней и нижней каретками, с которыми верхняя и нижняя траверсы жестко консольно соединены, и шламосъемником, манжеты которого выполнены в виде шайб, охватывают каждый магнитный патрон по скользящей посадке и скреплены с нижней траверсой, при этом средство транспортирования шлама выполнено в виде подводимого приводного конвейерa, а верхняя траверса снабжена противовесом.

Противовес может быть выполнен составным с целью более компактного размещения сепаратора. В частности, часть противовесов размещена по крайней мере в дополнительной полой колонне, также укрепленной на раме, что позволяет решить задачу обеспечения техники безопасности и эстетики производства. Противовесы соединены с траверсой посредством блоков, принадлежащих раме, и расположены внутри полой колонны линейного подшипника качения с зазором для обеспечения свободного вертикального перемещения противовесов.

На чертеже показана схема компоновки основных узлов сепаратора.

В емкости 1 с подводящим и отводящим патрубками 2 и 3 размещена установочная рама 4. К раме крепится полая колонна 5, на которой размещен вертикальный линейный подшипник качения с двумя каретками - верхней 6 и нижней 7, с которыми жестко консольно скреплены верхняя траверса 8 и нижняя 9, снабженная приводом 10. В качестве приводного механизма используется гидроцилиндр, связанный с гидростанцией.

На траверсе 8 с радиальным зазором подвешены цилиндрические вертикальные магнитные патроны 11. Нижняя траверса 9 служит основанием для расположения и закрепления манжет шламосъемника (не показаны), охватывающих по скользящей посадке магнитные патроны 11. Из зоны очистки шлам транспортируется приводным подводимым конвейером 12 с приводом 13.

Траверса 8 снабжена противовесами 14, 15. Гибкие элементы противовесов проложены посредством блоков 16, 17, принадлежащих раме 4 (или колонне). Противовесы расположены с зазором для обеспечения свободного вертикального перемещения внутри полой колонны 5 с линейным подшипником качения, а также внутри дополнительной вертикальной колонны 18.

Работа магнитного сепаратора осуществляется следующим образом.

В режиме сепарации обе траверсы 8 и 9 находятся в крайнем нижнем положении, при котором магнитные патроны 11 погружены в очищаемую ТЖ поперек потока ТЖ в емкости. Происходит активное осаждение магнитного шлама на патронах. Для удаления ферромагнитного шлама гидроцилиндр 10 осуществляет подъем в крайнее верхнее положение нижней траверсы 9 и одновременно верхней траверсы 8, которая имеет свободное перемещение. Под патроны подводится конвейер 12. Затем выполняется спуск и подъем отдельно нижней траверсы 9; при ее спуске манжеты скользят по неподвижным патронам 11, шлам сбрасывается с патронов на конвейер 12 и удаляется из зоны очистки в стационарный конвейер 19. Периодическое закрепление верхней траверсы в крайнем верхнем положении в настоящей заявке не рассматривается, оно может осуществляться, например, вручную оператором. Цикл заканчивается откреплением верхней траверсы 8 и спуском обеих траверс в ТЖ.

Часть работы, выполняемой гидроцилиндром 10, направлена на осуществление основной операции: это перемещение манжет по патронам сверху вниз и съем шлама. А часть нагрузки гидропривода по перемещению обеих траверс как платформ для компоновки манжет и патронов следует рассматривать как вспомогательную или непроизводительную. Большая часть работы гидропривода состоит в восприятии статичных нагрузок, создаваемых весом металлических конструкций траверс и патронов. При наличии противовесов 14, 15 непроизводительная нагрузка гидропривода может быть снижена до минимума или даже полностью снята. При выполнении противовесов составными уменьшаются размеры их отдельных частей, соответственно может быть уменьшена высота и масса полых колонн. Это позволяет производить монтаж сепаратора в малогабаритных помещениях, что специфично для размещения оборудования такого рода.

Изобретение позволяет применить маломощный привод, который легче устанавливать и обслуживать; снижаются консольные нагрузки на каретки ЛПК, улучшается плавность хода кареток подшипника и снижается их износ; в связи с этим повышается долговечность и надежность работы сепаратора; масса противовеса, разделенная на две части для размещения в обеих полых колоннах, являясь фактически добавлением к массогабаритам сепаратора, тем не менее не только не увеличивает занимаемый сепаратором объем, но и способствует уменьшению высоты хода противовесов, который зависит от размеров противовесов. В целом снижается металлоемкость сепаратора, решается задача более компактного размещения сепаратора при одновременном сохранении его производительности и качества очистки. Размещение противовесов внутри колонн и не требует дополнительных площадей или пространства.

Сохраняются также известные преимущества заявляемого магнитного сепаратора:
- простая кинематика, небольшое число вращающихся деталей, отсутствие механизмов, кроме магнитных патронов, в среде ТЖ, высокая технологичность конструкции, высокая надежность,
- степень очистки 95-98%, достаточная периодичность работы 2-8 раз в смену,
- легко перестраиваемая конструкция в зависимости от требуемой производительности, конструкция патронов легко заменяемая и перестраиваемая по высоте (от десятков см до 3-4 м).

Изобретение относится к области магнитной очистки технологических жидкостей (ТЖ) (смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), моющих растворов) от твердых и коллоидных частиц и примесей и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах, включающих обработку металлов давлением, резанием. Технический результат - повышение надежности магнитного сепаратора и повышение экономических показателей эксплуатации сепаратора при сохранении его производительности и качества очистки. Магнитный сепаратор для очистки технологической жидкости содержит емкость для размещения обрабатываемой технологической жидкости, установочную раму, на которой укреплена вертикальная колонна с размещенным на ней линейным подшипником качения, снабженным двумя каретками, с которыми жестко соединены верхняя и нижняя траверсы. Верхняя траверса, скрепленная с вертикальными магнитными патронами, снабжена противовесом, который размещен в вертикальной колонне. Нижняя траверса снабжена приводом. Манжеты шламосъемника выполнены в виде шайб, охватывающих каждый магнитный патрон, и скреплены с нижней траверсой. Средство транспортирования шлама выполнено в виде подводимого приводного конвейера. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Магнитный сепаратор, содержащий емкость с подводящим и отводящим патрубками для размещения обрабатываемой технологической жидкости, установочную раму, верхнюю траверсу, скрепленную с вертикальными магнитными патронами, средство для транспортирования шлама, отличающийся тем, что он снабжен нижней траверсой с приводом, причем верхняя и нижняя траверсы соединены с вертикальной колонной, укрепленной на установочной раме, посредством линейного подшипника качения, снабженного верхней и нижней каретками, с которыми верхняя и нижняя траверсы жестко консольно соединены, и шламосъемником, манжеты которого выполнены в виде шайб, охватывают каждый магнитный патрон по скользящей посадке и скреплены с нижней траверсой, при этом средство транспортирования шлама выполнено в виде подводимого приводного конвейера, а верхняя траверса снабжена противовесом. 2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что противовес выполнен составным и часть противовесов размещена по крайней мере в одной дополнительной полой колонне, укрепленной на раме. 3. Магнитный сепаратор по п.2, отличающийся тем, что противовесы соединены с траверсой посредством блоков, принадлежащих раме, и расположены внутри полой колонны линейного подшипника качения с зазором для обеспечения свободного вертикального перемещения противовесов.