Магнитный центробежный сепаратор Российский патент 2025 года по МПК B03C1/04 

Изобретение относится к очистке воды, в частности к устройствам очистки сточных вод населенных пунктов, сельскохозяйственных и индустриальных предприятий, преимущественно для сохранения водных ресурсов и повышения эффективности природопользования, за счет извлечения магнитных включений, из текущей жидкой среды, часто содержащей магнитные включения и их стростки.

Известен магнитный сепаратор, состоящий из магнитной системы, рабочего органа в виде обечайки, питателя и приемников продуктов разделения (см. а.с. СССР №1720721, МПК8 В03С 1/04, опубл. 23.03.1992 г.).

Недостатком данного сепаратора является низкая эффективность, громоздкая электромагнитная система, которая требует для создания магнитного поля больших затрат электроэнергии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является магнитный центробежный сепаратор, содержащий магнитную систему из неподвижных магнитов, транспортирующий орган, выполненный в виде диска, установленного на валу, питатель и приемники продуктов разделения (см. патент RU №2350395, МПК8 В03С 1/04, опубл. 27.03.2009 г.).

Недостатками прототипа являются низкие эксплуатационные характеристики из-за формирования гряды твердой фракции перед патрубками ввода пульпы в питателе, которая ограничивает производительность работы.

Техническим результатом является повышение качества очистки сточных вод, повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы устройства за счет исключения формирования гряды твердой фазы перед патрубком ввода пульпы в питателе цилиндрической формы, а также дополнительной турбулизации потока пульпы, способствующей извлечению магнитных включений, из текущей жидкой среды.

Технический результат достигается тем, что в магнитном центробежном сепараторе, содержащем магнитную систему из постоянных магнитов, транспортирующий орган, выполненный в виде диска, установлены на валу, питатели, патрубки подачи пульпы и приемники продуктов разделения, согласно изобретению, в питателе перед патрубками подачи пульпы, со сдвигом в 60°, установлены патрубки подачи воздуха с системой регулирования давления последнего, при этом система регулирования давления, содержит последовательно соединенные магнитоиндукционный датчик, сообщенный с патрубком подачи пульпы, преобразователь, блок сравнения, усилитель и исполнительный механизм в виде ресивера с электрозадвижкой, установленные на каждом патрубке подачи воздуха.

Новизна заявленного технического решения заключается в том, что за счет конструктивных особенностей обеспечивается барботирование объема массы пульпы, в результате исключается формирование гряды твердой фазы перед патрубком ввода пульпы в питателе цилиндрической формы, а также осуществляется дополнительная турбулизация потока пульпы, способствующей извлечению магнитных включений, из текущей жидкой среды, что влияет на повышение качества очистки сточных вод.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен разрез магнитного центробежного сепаратора, а на фиг.2 тоже, разрез А - А; на фиг.3 - тоже, сечение В - В со структурной схемой системы регулирования давления.

Магнитный центробежный сепаратор состоит из магнитной системы с неподвижными постоянными магнитами 1, расположенными по радиусам окружности магнитопровода 2 с чередованием полярностей, транспортирующего органа 3, выполненного в виде диска из немагнитного материала, установленного на валу 4 с помощью насадки 5, питателя 6 цилиндрической формы с пульпораспределительным кольцом 7, подводящими пульпу патрубками 8, расположенными по кругу под углом 120° друг к другу и патрубки подачи воздуха под давлением 9, расположенными так же по кругу, со сдвигом в 60° относительно подводящих пульпу патрубков 8, систему регулирования давления, содержащую магнитоиндукционный датчик 10, сообщенный с патрубком подачи пульпы 8, преобразователь 11, блок сравнения 12, представляющий собой нуль-орган, усилитель 13, который усиливает входной сигнал по мощности, исполнительный механизм 14, представляющим собой ресивер с электрозадвижкой 15, установленного на каждом патрубке подачи воздуха. В случае увеличения количества фракции или ее крупности по фракционному составу система включает, под определенным давлением инжекцию воздуха в патрубки 9. На пульпораспределительном кольце 7 расположены приемники продуктов разделения, выполненных в виде эллиптических желобов для немагнитной фракции 16 и магнитной фракции 17 со сливными патрубками 18, 19 и водоподводящим патрубком 20. Вал 4 закреплен на опорной плите 21, при помощи подшипников 22 и подставки 23, и снабжен шкивом 24. Магнитопровод 2 расположен на держателе 25, установленном на стойках 26. Электродвигатель 27 обеспечивающий механическое движение в системе, размещен на станине 28 и снабжен шкивом 29.

Магнитный центробежный сепаратор работает следующим образом.

Пульпа поступает в питатель 6 через подводящие ее патрубки 8 и начинает вращательное движение за счет тангенциальности подвода. В процессе движения пульпы в питателе 6, когда объем движущейся массы образованный на предыдущем питателе, достигает следующего патрубка 8, последний создает сопротивление предыдущему объему и этот процесс непрерывно повторяется в процессе работы. Вносимое в поток пульпы сопротивление от вновь вводимого объема будет способствовать формированию гряды твердой фракции перед патрубком ввода пульпы 8. Однако на половине длины расстояния между близлежащими патрубками 8 подачи пульпы устанавливаются со сдвигом в 60° патрубки 9 подачи воздуха под давлением и таким образом вводимый в мелкодисперсном состоянии воздух обеспечивает барботирование объема движущейся массы пульпы и исключает формирование гряды твердой фазы перед патрубками ввода 8. В то же самое время процесс барботирования пульпы значительно турбулизирует весь объем, способствуя выносу более объемных частиц, которыми и являются магнитные включения в верхние слои потока и, как следствие, удалению их посредством магнитной системы с неподвижными постоянными магнитами 1, расположенными по радиусам окружности магнитопровода 2 с чередованием полярностей. Именно барботирование пульпы, реализуемое мелкодисперсным воздухом, поданным под давлением, через патрубки подачи воздуха 9, активно обеспечивает, подачу последней на поверхность пульпораспределительного кольца 7, а также ее растеканию тонким слоем в радиальном направлении. Электродвигатель 27 приводит во вращение транспортирующий орган 3 посредством шкивов 29 и 18, вала 4 и насадки 5. По мере продвижения пульпы в питателе 6 посредством движения основной массы пульпы и эффекта барботирования магнитные частицы извлекаются из потока по всей поверхности пульпораспределительного кольца 7 магнитными силами постоянных магнитов 1. Магнитные частицы прижимаются к нижней поверхности транспортирующего органа 3, образуя флоккулы, под действием центробежных сил они перемещаются в сторону больших радиусов и одновременно вращаются вокруг своей оси, делая один оборот на каждой паре полюсов постоянных магнитов 1. При этом очищаются от немагнитных частиц и сбрасываются в желоб для магнитной фракции 17, откуда смываются проточной водой, поступающей через водоподводящий патрубок 20 в сливной патрубок 19. Пульпа вместе с немагнитными частицами стекает в желоб 16 и выводится через сливной патрубок 18. При вращении флоккулы принимают новую форму и вещественный состав, а немагнитные частицы, захваченные между магнитными частицами, сбрасываются под действием гравитационных сил в процессе перехода от одного полюса постоянных магнитов 1 к другому, вследствие чего происходит многократная перечистка продукта. Транспортирующий орган 3 выполняют из немагнитного материала стойкого к механическому воздействию, например, из текстолита и устанавливают на валу 4 с помощью насадки 5, предназначенной для упрощения центровки диска и уменьшения вибрации.

Предложенное изобретение относится к очистке воды, в частности к устройствам очистки сточных вод населенных пунктов, сельскохозяйственных и индустриальных предприятий, преимущественно для сохранения водных ресурсов и повышения эффективности природопользования, за счет извлечения магнитных включений, из текущей жидкой среды, часто содержащей магнитные включения и их стростки. Магнитный центробежный сепаратор сточных вод содержит магнитную систему из постоянных магнитов, транспортирующий орган, выполненный в виде диска, установленного на валу, питатели, патрубки подачи пульпы и приемники продуктов разделения. В питателе перед патрубками подачи пульпы, со сдвигом в 60°, установлены патрубки подачи воздуха с системой регулирования давления последнего, обеспечивающие барботирование объема движущейся в питателе массы пульпы. Система регулирования давления содержит последовательно соединенные магнитоиндукционный датчик, сообщенный с патрубком подачи пульпы, преобразователь, блок сравнения, усилитель и исполнительный механизм в виде ресивера с электрозадвижкой, установленные на каждом патрубке подачи воздуха. Технический результат - повышение качества очистки сточных вод, повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы устройства. 3 ил.

Магнитный центробежный сепаратор сточных вод, содержащий магнитную систему из постоянных магнитов, транспортирующий орган, выполненный в виде диска, установленного на валу, питатели, патрубки подачи пульпы и приемники продуктов разделения, отличающийся тем, что в питателе перед патрубками подачи пульпы, со сдвигом в 60°, установлены патрубки подачи воздуха с системой регулирования давления последнего, обеспечивающие барботирование объема движущейся в питателе массы пульпы, при этом система регулирования давления содержит последовательно соединенные магнитоиндукционный датчик, сообщенный с патрубком подачи пульпы, преобразователь, блок сравнения, усилитель и исполнительный механизм в виде ресивера с электрозадвижкой, установленные на каждом патрубке подачи воздуха.