Устройство для отделения ферромагнитных продуктов коррозии от жидкостей и газов Советский патент 1987 года по МПК B03C1/00 B01D35/06 

Изобретение относится к магнитному разделению веществ и может быть использовано в металлургической, энергетической, химической, нефтехимической, пищевой, машиностроитель- ной, горнорудной промышленности для очистки- жидких и газовых сред от ферромагнитных продуктов коррозии, металлических частиц и других примесей на основе металлов.,

Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки и улучшение процесса регенерации.

На фиг, изображена схема предлагаемого устройства для отделения ферромагнитных продуктов коррозии разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 разрез Б-Б на фиг,1; на фиг,4 - крепление стержней

к втулкам, расположенным на подвиж

ном валу; на фиг,5 - стержни рифленые полые; на фиг, 6 и 7 - то же, конусные; на фиг,8 - то же, в виде спирали или буравчика; на фиг,9 - стержень с расположенными на нем плоскими шайбами; на фиг,IО - пластина вогнуто-выпуклая в радиальном направлении; на фиг,1I - схема устройства с соленоидной намагничивающей систе- мой в виде двух корпусов, спаренных шунтами; на фиг,12 - то же, вид сверху; на фиг,13 - схема устройства с намагничивающей системой в виде электромагнитов, сердечники которых приле- гают боковой поверхностью к корпусам и смещены по высоте; на фиг,14 - то же, сердечники торцами прилегают к корпусам устройства.

Устройство содержит корпус 1, маг- нитную систему 2, выполненную в виде длинного многослойного соленоида или электромагнитов, насадку в виде пластин 3 и стержней 4, радиально слоями размещенных между пластинами, втулки 5, посредством которых стерж ни закреплены на валу. 6, установленном с возможностью вращения, причем втулки свободно размещены на валу, Г,е, при вращении вала втулки непод- вижны. Для подвода и отвода среды предусмотрены патрубки 7 и 8 ввода и }зьшода. Стержни могут быть закреплены также на внутренней поверхности корпуса с помощью таких же, как и на валу, втулок. Например, к внутренней поверхности корпуса крепят к.оль- цеобразную полосу диаметр которой меньше чем внутренний диаметр корпуО

5

0

5

30

. 35

40 45 50 55

са, В этой полосе по периметру изготовляют отверстия, в которые вставляют суженные KOHI I-стержней, с другой стороны полос крепящиеся штифтами.

Ферромагнитные стержни изготовляют сплошными, При необходимости увеличения средней индукции поля и насадке и при очистке сред, содержащих слабомагнитные примеси, стержни так же изготовляют полыми для уменьшения металлоемкости и при очистке сред, содержащих.грубодисперсные примеси, Кроме того, пластины для повышения неоднородности магнитного поля изготовляют вогнуто-выпуклыми в радиальном направлении. Преимущество такого решения проявляется при очистке оборотных вод прокатных станов, где концентрация примесей достигает величины 80000-120000 мкг/л, причем примеси сильномагнитные, В этом случае такие пластины со стержнями образуют насадку с повышенной пористостью, а с другой стороны имеются зоны неоднородного магнитного поля вблизи линий контактов стержней и пластины. Таким образом, насадка быстро не заносится примесями и эффективно работает. Радиальное размещение слоя стержней между смежными пластинами позволяет при регенерации путем вращения вала производить разрыхление практически всех осевших примесей включений, продуктов коррозии и эффективно смьгоать их в дренаж. При необходимости между пластинами размещают два слоя стержней, В этом случае один слой стержней приводят в контакт с одной пластиной, а другой слой - с другой пластиной. Для упрощения технологии монтажа и демонтажа пластины изготовляют в виде однотипных дисков незначительной толщины 0,5-4,0-0мм, Для уменьшения потерь магнитного поля в окружающую среду и при повьш1ен- ных расходах устройство, изготовляют в виде двух корпусов, спаренных маг- нитными шунтами (фиг,11 и 12), для создания замкнутого магнитного контура.

При использовании намагничивающей системы в виде электромагнитов и больших расходах очищаемой среды устройство изготовляют в виде нескольких корпусов: 4,5,6,,, (на фиг.13 и 4 показано шесть корпусов). Сердечники электромагнитов i-ти прилегают боковой поверхностью к корпусам и смешены по высоте корпусов в шахматном порядке для увеличения длины зоны намагничивания насадки (фигf13), или торцовой поверхностью сердечники прилегают к корпусам, образуя кольцеобразную магнитную цепь |(фиг.14). Выбор той или иной схемы намагничивания производится в зависимости от места установки устройства в технологической схеме производства, вида очищаемой среды, наличия оборудования для изготовления устройства.

10

индукции ПОЛЯ по объему корпуса уст ройства, С другой стороны,,радиальн расположенные стержни между пластинами вокруг вала своими концами в осевой области устройства образуют повышенную концентрацию ферромагнит ного материала, а следовательно, на магниченность этих зон увеличивается, что способствует смещению зоны повышенной индукции поля от стенок (витков) соленоида к оси корпуса, Таким образом, послойное расположен стержней между смежными пластинами позволяет по объему намагниченной

Устройство для отделения ферромаг- 5 насадки выравнять среднюю индукцию

нитных продуктов коррозии от жидкостей и газов работает следуюш;им образом.

Включают магнитную систему 2 и в местах контакта смежных стержней А, пластин 3 возникают области высоко- градиентного магнитного поля, -характеризующиеся большим значением силы магнитного притяжения. По патрубку 7 ввода очищаемая среда поступает в корпус 1, где под действием силы магнитного притяжения ферромагнитные продукты коррозии притягиваются и осаждаются вблизи точек и линий контакта стержней и пластин. Очищенная от примесей среда выводится по патрубку 8,

При регенерации отключают магнитную систему, затем приводом механическим, гидравлическим, электричес- КИМ, электромагнитным вращают вал 6, при этом пластины, жестко закрепленные на валу, тоже вращаются. Стержни, оставаясь в прежнем положении, вращаются вокруг своей оси симметрии Возникающее незначительное- скольжение стержней по кругу при вращении вала способствует эффективному разрыхлению примесей. При таких вращениях вала точки линии контакта кару- шаются, ферромагнитные продукты коррозии, осевшие вблизи этих точек и линий, разрыхляются и поток воды или водовоздушной поток легко и эффе тивно смывает их в дренаж,

Наличие послойно радиально расположенных стержней между подвижными пластинами позволяет одновременно решить две технические задачи. Наличие в предлагаемом устройстве дисковых ферромагнитных пластин, равномерно размещенных по высоте корпуса способствует выравниванию средней

индукции ПОЛЯ по объему корпуса устройства, С другой стороны,,радиально расположенные стержни между пластинами вокруг вала своими концами в осевой области устройства образуют повышенную концентрацию ферромагнитного материала, а следовательно, намагниченность этих зон увеличивается, что способствует смещению зоны повышенной индукции поля от стенок (витков) соленоида к оси корпуса, Таким образом, послойное расположение стержней между смежными пластинами позволяет по объему намагниченной

5

0 0

5 0 5 . 0

5

поля, в то же время наличие точек и линий контакта между смежными стержнями, пластинами и стержнями позволяет создать большое количество зон вы-- сокоградиентного магнитного поля, в области которых сила магнитного притяжения достигает своего наибольшего значения и где происходит осаждение примесей.

При больших расходах очищаемой среды и при использовании соленоидной намагничивающей системы устройство изготовляют в виде двух, четырех корпусов (фиг,12 и 1), спаренных ;яагнитными шунтами, создающими замкну- нутую магнитную цепь. При использовании намагничивающей системы в виде электромагнитов и при повышенных расходах устройство изготовляют в виде нескольких.корпусов, сердечники у

магнитопроводы которых прилегают или боковой поверхностью, или торцовой по верхностью к корпусам устройства.

Применение устройства для отделения ферромагнитных продуктов корро- . зии от жидкостей и газов, в котором пластины снабжены стержнями разме - щенными в корпусе послойно между пластинами, прич-ем радиально расположенные стержни установлены с возможностью вращения вокруг своей продольной оси симметрии, а пластины выполнены вогнуто-выпуклыми в радиальном направлении, позволяет путем выравнивания средней индукции поля по объему насадки и одновременно за счет создания локальных зон высокоградиентного магнитного поля, в которых сила магнитного притяжения достигает своего наибольшего значения,, увеличить на 10-15% эффективность процесса очистки, а путем наличия радиальных стержней, установленных с

возможностью вращения вокруг своей продольной оси, и скольжения вокруг продольной оси симметрии корпуса позволяет повысить эффективность процесса регенерации на 15-20%.

Форм ула изобретения

1,Устройство для отделения ферромагнитных продуктов коррозии от жид- костей и газов, включающее магнитную систему, корпус, насадку в виде пластин, закрепленных на валу и установленных с возможностью перемещения, патрубки ввода и вывода, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки

и улучшения процесса регенерации, - устройство снабжено стержнями, размещенными в корпусе послойно между плас тинами, причем стержни установлены с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, а пластины йыполне- ны дырчатыми.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что стержни размещены радиально между пластинами.

3,Устройство по п.1, отличающееся тем, что стержни снабжены втулками, свободно установлен- ными на валу и выполненными с боковыми отверстиями для фиксации стержней

4.Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность

А-А

5

0

5

стержней и пластин выполнена рифленой.

5.Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что пластины выполнены в виде тонких дисков,

6.Устройство по п.9 отличающееся тем, что стержни снабжены плоскими шайбами,

7.Устройство по п,1, отличающееся тем, что пластины выполнены вогнуто-выпуклыми в радиальном направлении.

8.Устройство по п,1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что стержни выполнены в виде спиральных ферромагнитных элементов,

9.Устройство по п,1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что стержни.выполнены переменного сечения

10.Устройство по п,, о т л и - чающее ся тем, что стержни выполнены с поперечным сечением в виде круга.

11.Устройство по п,1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что стержни выполнены с поперечным сечением в виде многогранника,

12 Устройство по п,, о т л и f чающее ся тем, что стержни вы- полнены сплошными,

13. Устройство по п., о т л и - чающееся тем, что стержни выполнены полыми.

ФигМ

Изобретение относится к области магнитного разделения веществ и позволяет повысить эффективность процесса очистки и улучшить процесс регенерации за счет того, что насадка в виде пластин 4 снабжена стержнями 3, оазмещенными радиально в корпусе, послор1но между пластинами, причем стержни установлены ,с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, а пластины выполнены дырчатыми. Для обеспечения вращения стержней при регенерации вокруг своей продольной оси стержни снабжены втулками 5, раз- мещенными на валу и содержащими боковые отверстия для фиксации суженных концов стержней. При очистке между стержнями и пластинами в точках, линиях контакта, образуются зоны неоднородного магнитного поля, где и происходит осаждение примесей. В режиме регенерации при вращении вала 6 пластины 4, двигаясь по окружности, смещаются относительно стержней 3, при этом примесные отложения раз- руп1аются, разрыхляются и эффективно производится регенерация, 12 з.п., ф-лы, 14 ил. с (Л ISD 00 Од 00 О)

Фиг.З

Фиг. 6

Фиг. 8

Малхуу7Уууууу Л(уул )

Фи.

./--у/л

Фи2.10

фиг. 11

8 9

фив. 12

. /3

Составитель О.Симоненко Редактор С.Лисина Техред Л.Сердюкова

Заказ 7659/9 Тираж 512Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фие./

Корректор А.Обручао