Способ очистки газа от ферромагнитных частиц и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК B03C1/24 B03B5/34 

Изобретение относится к пылеулавливанию и может быть использовано для очистки газа от ферромагнит ных частиц, в частности газа агломерационного производства. Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки газа за счет улучшения улавливания тонкодисперсных ферромагнитных час тиц, На чертеж изображена схема устро ства, реализующего способ очистки газа. Устройство представляет собой электромагнитный циклон, содержащий цилиидроконический корпус 1, электро магнитную систему 2, установленную с наружной стороны корпуса, дополнительную электромагнитную систему 3, расположенную по оси циклона,входной 4 выходной 5 и разгрузочньй 6 патрубки Электромагнитная система 2 пред ставляет собой линейный двигатель, свернутый в архимедову спираль, сужающуюся от цилиндрической части корпуса 1 по его конической части к разгрузочному патрубку 6. Электромагнитная система 3 также представляет собой линейный двигатель, но свернутый по винтовой спирали. Обе электромагнитные системы 2 и 3 имеют одинаковое число фаз и полюсов, спирали, в которые свернуты образующие эти системы 2 и 3 линейные двигатели, имеют одинаковое число вит ков. Этим обеспечивается одинаковая угловая скорость двигателей электромагнитных систем 2 и 3, а также совпадение направления и частот электромагнитных полей систем 2 и 3, Устройство работает следующим образом. Запыпенный газ поступает в рабочу зону через входной патрубок 4 по ка сательной к цилиндрической части, поток приобретает вращательное ниспа дающее движение. Частицы, масса которых достаточно велика, за счет центробежных сил и сил магнитного поля электромагнитной системы 2группируются у стенок корпуса, затем под действием гравитационных сил, а также вращающегося и бегущего поля ; выводятся через разгрузочньй патрубок 6. Поскольку угловая скорость электромагнитного поля системы 2 одинакова и в и в узкой части конуса, то особенность работы электромагнитной системы 2 заключается в сле дующем. У широкой части конуса, в рабочей зоне линейная скорость поля системы 2 велика и способствует разгону ферромагнитных частиц, вследствие чего возрастает их центробежная, сила и облегчается их коагуляция у стенок корпуса. Однако по мере приближения частиц к разгрузочному патрубку 6 центробежная сила начинает препятствовать смещению частиц к.узкой части конуса. Так как по мере сужения конуса уменьшается и линейная скорость электромагнитного поля системы 2, то оно способствует уменьше- НИЮ1 скорости ферромагнитных частиц и, следовательно, облегчает их перемещение в узкую часть конуса вплоть- до выхода через разгрузочный патрубок 6. При этом тонкодисперсные.ферромагнитные частицы (размером менее 5 мкм) вследствие наличия радикального стока не успевают коагулировать и увлекаются к центру вращения в центральную часть корпуса Циклона, где формируется восходящий поток. Электромагнитная система 3, расположенная на пути восходящего, потока у выходного патрубка 5, создает вращающееся бегущее поле, совпадающее по направлению и частоте с полем электромагнитной системы 2, причем обе электромагнитные системы образуют замкнутое электромагнитное поле с градиентом, направленном в сторону разгрузки. Под действием этого поля тонкодисперсные ферромагнитные частицы коагулируют и прилипают к намагничивающей поверхности дополнительной электромагнитной системы и под влиянием вращающегося и бегущего электромагнитного поля выводятся в сторону разгрузки. Это происходит следующим образом. Электромагнитные системы 2 и 3 создают единое электромагнитное поле, являющееся вращающимся и бегущим с постоянной угловой скоростью и частотой. Поэтому все пространство конической и центральной частей корпуса 1 оказывается пронизанным этим полем. Наибольшая концентрация силовых линий поля наблюдается вблизи электромагнитных систем 2 и 3, следовательно в этих местах и наилучшие уело31

ВИЯ для коагуляции и осаждения ферромагнитных частиц. Крупные ферромагнитные частицы осайодаются у стенок корпуса 1, как это было показано вьппе. Тонкодисперсные частицы ч вследствие малой величины действующих на них центробежной силы не успевают коагулировать и приблизиться к стенкам корпуса 1. Поток газа извлекает их к центру вращения, где они приближаются к электромагнитной системе 3. При этом угловая скорость движения частиц значительно возрастает, так как уменьшается радиус спирали, по которой они движутся Эта угловая скорость превосходит угловую скорость злектро магнитного поля и последнее тормозит ферромагнитные частицы, способствуя их коагуляции. По мере торможения частиц снижается их центробежная сила и они осаждаются на по верхности системы 3. Далее под действием бегущего электромагнитного поля ферромагнитные частицы смещаются к краю системы 3, ближнему к раз784704

грузочному патрубку 6, скапливаются

так и под действием собственного

веса и притяжения системы 2 попадают в разгрузочный патрубок 6,

Таки.м образом взаимодействие электромагнитных систем 2 и 3 7аклк чается не только-в том, что они создают единое бегущее и вращаклцееся

(9 электромагнитное поле, обеспечивающее очистку газа не только от крупных, но и от тонкодисперсных ферромагнитных частиц, но и в том, что система 2 обеспечивает разгрузку

j,j системы 3, не давая оторвавшимся от системы 3 группам ферромагнитных частиц вновь быть подхваченным вос.ходящим потоком газа. При этом

Г синхронность работы систем 2 и 3,

2Q обусловленная одинаковостью фаз,

полюсов и витков спиралей, не допускает возвратного движения ферромагнитных частиц в направлении, противоположном бегущему полю, что было

5 бы возможно при несинхронности систем 2 и 3.

1. Способ очистки газа от ферромагнитных частиц под действием центробежных и электромагнитных сил в рабочей зон-;, создаваемых вращающи мся и бегуп и электромагнитным полем, отл чающийс я тем, что, с цел но повьшения эффективности очистки газа за счет улучшения улавливания тонкодисперсных ферромапштных частиц, дополнительно воздействуют вращающимся и бегущим электромагнитным полем на восходящий поток газа при выходе из рабочей зоны, причем оба электромагнитных поля совпадают по направлению, и частоте и имеют градиент, направленный в сторону разгрузки. 2. Устройство для очистки газа от ферромаг1ш.т1шх частиц вьтолненное в виде электромагнитного 1Ц клона, содержащего цилиндроконический корпус, установленную с его наружной стороны электромагнитную систему, входной, выходной и разгрузочный патрубки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газа от тонкодисперсньк ферромагнитных частиц, элект(Л ройагнитная система выполнена в виде сужающейся к разгрузочному патрубс ку архимедовой спирали, а ЕЩКЛОН снабжен дополнительной электромагнитной системой, выполненной в виде винтовой спирали, установленной по оси щислона и расположенной верхним ч| концом в выходном патрубке, при 00 4i этом обе электромагнитные системы выполнены с одинаковым числом фаз, ч| полюсов и витков спирали.