Устройство для отделения ферромагнитных материалов от текучих сред Советский патент 1991 года по МПК B03C1/00 B01D35/06 

1

(21)3877701/2е

(22) 2 04 85 (46)30.10.91 Б юл N- 40

(7i) Украинский институт инженеров оодно- го хозяйсгва

(7У) В И Гаращ нко A.R Сдндуляки О Ю К ор- хси

№3)621 9288{0f 88) (56) Ангорское свидетельство СССР № 1162492, ..ч В 03 С 1/00, 06 10 81 Аеторскоо ct и/,етрльс-во СССР V 1501356 к В TJ С 1/00 18 02 83

(5(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ стэЕРРОМлГНИТНЬ Х МАТЕРИАЛОВ 01 ТЕ к (ИХ СРГД содержащее рабочий канал, озпопнь шый насадксй и разделенный перегородкой н секции, намагничиваю- шу ю систему в виде соленоидов устройство д;, вспвратно-пг.ступате/ьього перемещения в виде жестко укрепгянных ча концах каналов электромж читных тяговых катушек, устройство для снижения сил тре- нид, вуодной и выходной патрубки причем один , з патрубков каждой секции размещен внутри насадки и снабжен размещен ным внутри слоем насадки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса отделения фер ромагнитных материалов и улучшения процесса регенерации оно снабжено пластиной, герметично установленной внутри рабочего канала на расстоянии от перегородки и по крайней мере одним размещенным на перегородке электромагнитом, сердечник-магнитопровод которого установлен с возможностью перемещения между пластиной и перегородкой а соленоид, на торцовой поверхности которого еыпол- ненз кольцевая проточка, выполнен коиво- линейной формы с увеличивающимися к обоим краям количеством витков, кроме тоге каждая секция дополнительно снабжена по крлиней мере еще одним патрубком, введенным в насадку, примем один из патрубков выполнен перфорированным в центральной части секций а секции дополни- ельно снабжены упругими диафрагмами и нмгчми перс-мечного сечения, соединяющими перегородку и пластину с диафрагмами, кроме того, входной патрубок снабжен размещенной снаружи катушкой симметрии/,

2Устройство поп 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что устройство для возвратно-поступательного перемещения снабжено гэзо- жидкостопроводом с патрубками подвода и отеода напорной среды

3Устройс во по п. 1, о т л и L а ю щ е е- с я тем, что количество витков к обеим крарм криволинейного соленоида увеличивается на 20-30%

4Ус гройство поп 1,отличэющее- с я гем, что устройство для снижения сил трения при перемещении голеномпов снабжено электромагнитным фиксатором в виде подпружиненного штока, электрической катушки, кожуха с фиксирующими пазами.

5.Устройство по п. 1 отличающее- с я тем, «то кольцевчя проточка на торцовом поверхности соленоидной намагничивающей системы снабжена упругим эластичным вкладышем.

6.Устройство ПОР , о т л и « а ю ш е е- с я там, что электромагнит содержит по крайней мере две рассоепэтсченные электрические катушки, размещенные пс краям сердечника-магнитопровида

7.Устройство по п, 1, о т /1 и а ю щ е 9- с я тем, что сердечник-маг читопоовод снабжен упругой спирапью

№

d

kra%

8. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что упругая диафрагма разделяет секции приблизительно на две равные части.

9. Устройство поп 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что нити выполнены с утолщением сферообразной формы

Изобретение относится к магнитному разделению веществ и может быть использовано в металлургической, горнодобывающей .машиностроительной, химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтиче- ской промышленности, тепловой и атомной энергетике, а также при очистке сточных и природных вод.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса отделения ферромагнитных материалов и улучшение процесса регенерации.

На фиг. 1 показан корпус, вариант вер тикального расположения; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство с горизонтальным размещением корпуса, общий вид; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Устройство содержит рабочий канал 1, разделенный перегородкой 2 и пластиной 3 на секции; между секциями размещен электромагнит, включающий сердечник-ма-чи- топровод4, установленный с возможностью перемещения, рассредоточенные электрические катушки 5 и 6, сердечник снабжен упругой спиралью 7, снаружи рабочегс канала размещён соленоид 8, выполненный криволинейной формы с увеличивающимися к сбеим краям количеством витков, пс крайней мере на 20-30%, а торцовая мовер- хность соленоида выполнена с кольцевой проточкой, Для подвода текучей среды предусмотрены патрубки 9 10, снаружи кото рых размещены электрические катушкп симметрии 11, 12 для выравнивания намзг- ниченности торцовых зон насадки и для подмагничивания отделяемых примесных частиц, находящихся в текучей среде,

Внутри каждой секции установлены л- ругие диафрагмы 13, изготовленные в виде тонких плоских пластин либо в виде усеченного сферообразного сегмента. Диафрагмы разделяют секции приблизительно на две равные части и перфорацию входного патрубка на две части 14, 15, причем пер- форация в каждой части патрубка выполнена на противоположной к выходному патрубку поверхности с таким расчетом чтобы текучая среда к выходному патрубку прошла как можно длиннее путь в поровых каналах насадки.

Секции рабочей камеры заполнены насадкой 16, в качестве которой использую-.

ферромагнитные ша, и с аптикоррозпон ным или безани/.ксррозиош.ого покрытия, дробь, измельченную нержавеющую стружку, куски рубленой проволоки ромагнетики в виде fjfpp ia, илнепялекг рики, смесь шаров с сегнетоэлектрик ми сетки, гладкие и рпфл-нные стержни стальную антикоррозионную шерсть спирали ри-фленные пластины .г п счдкч изменяется от 0 1 до 0 Применение той или иной НОСРДКИ определи о пьдом разделяемой текуче/, сррды, пяниями предьявляемими к отмщаемой среде

Фиксатор положения соленоида нама: наливания содержит зящи one мен 1Ы 17, размещенные в обойме (8, конструктивно соамеи енно-1 с феррит- ни i ней обопоч кой. С У о л ь з я тц и е элементы содержат отверстия либо пазы 19 Q которое вх дит подвигни шток 20, поднгУхпненннп жиьой 21 СНоружп об(Н ,:-1ы ПоЗмеаен згектричигкая кагушкп 22. Оорма скользя щих оле,1ентов может бгть доу ая .- Bi-vi4j HnnfK vop, треугольника, 1фрры, пр.мо уоль 1ичр,, грубча1Ь|Х : ic uH C-B По краям fiboi ( .-iMt-ры закреплены тяюдые

.ЛеКТГ.ОГ-1гИН.ПН11С КЯР I «KM 2J, Г А ЧТР,|

ими диаметр которых н Скольис -нутпенне ) диаметр- кольце вы высту- .в i смадин Катушки jpu- r - , -, ь

МОТОЧНОГО ГОДНОГО ЛрОВОДа ijCHUi Г1

селения для и(ж 1ючс ч„11 возможны ri:/. ч lecKiix поврежден/и при ькшп ir ч 1,, ;. -е три в:хой катушки в гъ Рольиих знэ

РК.ЧЙ ОП - л 0 НЧППГМер СС ГН|Ч с МПРр. СоЗДаНИС ЗГМЧг КЯС МЛГН.- сО О

/омтура обеспечирдр.о. еоромэг ит iun оЬолочкой 25, причем тораоьые чмеркн CT/I соленоида иамап ;ч1 гания .аьхйиь, зкхе элем iiiatvin ерромагн ч1ои JOQ- /;очк1л, ферромагнитны и-,1 тясгпнам Од повременно ферромг s 1ныэ п/.астлны

ЯГЛЯК ГСЯ ПОрШН И гз- Ч МО/1 ItCTfVt. ИМ

с напорной средой при .ei гииг, со е юида.

Подвод газожидюстно) в fao лсчку осуществляется посредством допол- ни.ёльны- патрубкии 6 a or пд - посредством патрубков 27 Отвод текучи греды, освобожденной .эт примесей, оо - ще- стйляется посредством патрубков 23 31 При необходимости использования сглрен ных рабочих кзналов, вслуияр очисг1 и сред расходом 1000-3000 м /ч и выше, рабочие каналы соединяют магнитными шунтами 32 для уменьшения потерь магнитного потока в окружающую среду. Для интенсификации процесса регенерации насадки путем ее деформации, разобщения гранул, разрыхления осадков примесей перегородка и пластина соединены с упругой диафрагмой нитями 33 переменного сечения, например, в виде утолщений сфе- рообразной, треугольной, конической или другой формы. Нити изготовляют из ферромагнитного материала с повышенной мчг- нитной проницаемостью, например пермаллоя. Это приводит к тому, что нити дополнительно являются активными элементами насадки, обеспечивая повышенную намагниченность насадки и повышенное силовое воздействие поля на осажденные примеси.

Устройство для отделения ферромагнитных материалов от текучих сред работает следующим образом.

Включают магнитное поле намагничивающего соленоида 8, а при необходимости - дополнительно магнитное поле катушки 12 симметрии, тяговой катушки 23, одной из катушек 5 электромагнита Все электрические катушки включают согласованно, т.е. таким образом, чтобы индукция результирующего магнитного поля суммировалась, увеличивая силовое воздействие поля на отделяемые примеси, дополнительно намагничивая весь объем насадки 16, в том числе слабые торцовые зоны насадки. Текучая среда в насадку поступает по входным патрубкам 10. Через части 14 и 15 перфорации среда равномерно распределяется в первой и второй частях насадки, например нижней, либо левых секций рабочего канала 1.

Под действием силового взаимодействия магнитного поля и примесей на гранулах насадки в зонах контакта происходит осаждение примесей, обладающих диамагнитными, ферромагнитными свойствами. При отделении примесей, обладающих ярко выраженными ферромагнитными свойствами, достаточно намагничивающего поля криволинейного соленоида 8 с увеличивающимся к обоим краям количеством витков При одновременном наличии парамагнитных, диамагнитных, ферромагнитных примесей эффективно процесс отделения происходит только при включении в рабрту соленоида 8 и электрических катушек 12 и 5. Освобожденная от примесей текучая среда выводится по патрубкам 28-31. Для интенсификации процесса отделения за счет фло- куляции магнитных и слабомагнитных

примесей входные патрубки в зонах размещения катушек симметрии содержат слой ферромагнитной фильтрующей насадки.

Фиксация соленоида в нижнем либо левом положении, т.е. в режиме процесса отделения, обеспечивается электромагнитным фиксатором, в котором подвижный шток 20 входит в паз либо отверстие 19, расположенные з скользящих элементах 17. Эти

0 элементы являются подвижными вдоль направляющей, закрепленной параллельно рабочему каналу. Для уменьшения сил трения поверхность скопьзящих элементов механически обработана с высоким классом

5 чистоты либо между поверхностями скользящих элементов. Количество направляющих и скользящих элементов при необходимости устанавливается несколько.

Для осуществления процесса регенера0 ции закрывают входной патрубок 10, открывают патрубок 9 и одновременно включают катушку 24 подавая электрический ток большого значения, при этом соленоид намагничивания 8 остается включенным. При

5 необходимости значение электрического тока в соленоиде 8 увеличивается, например, одновременно с включением катушки 24. Одновременно включают электрическую катушку 22, которая, втягивая шток

0 20, освобождает скользящий элемент 17. Под действием сил отталкивания между электромагнитными катушками 24 и соленоидом 8 намагничивания последний в несколько секунд по направляющей переместится в

5 нижнее либо правое положение. Для увеличения и регулирования силы взаимодействия через патрубки 26 подводят газожидкостную среду под давлением, которая при перемещении соленоида вниз де0 мпфирует удар, а,при перемещении вверх увеличивает силу тяги. По мере приближения соленоида к нижнему либо правому конечному положению тяговая катушка 23 включается встречно, т.е. одноименным по5 люсом к приближающемуся соленоиду для смягчения удара. В момент начала движения соленоида включают согласованно электрическую катушку 5, которая сначала усиливает силу тяги, а в момент приближе0 ния соленоида к крайнему нижнему либо правому положению включают электрическую катушку 6, которая демпфирует удар соленоида, т.е. тормозит движение и гасит скорость соленоида. Отключая электриче5 скую катушку 22, соленоид фиксируется в рабочем положении процесса отделения. При необходимости электрический ток соленоида уменьшают. Открывают патрубки 28, 29 и процесс отделения примесей от текучей среды нижней секции продолжается.

Для регенерации верхней секции крат ковременно подключают катушки Ь 12 24 к цепи переменного тока затухающей амплитуды размагничирая н-чсадку Затем порио- дичегки чмпулЪсно включают м олопочаюг электрические катушки 5 и б Подвижный

Cep,G Н 1К lift ITjnpn 4 Д «.1 ,1Г ,/ ЭМ ,

ряясь об упр-гу-о плчг ину 3 ief/ 2, подводит к чериод 1 jfCKO 1 деформации г-a J/UH Hs flMT

РОДКСМ 2 И /np,rCM llSIIpMHf C dll ТУХЛОЙ

диафрагмой 1 ф«. 1 р( v iPr/THoie 33 переменьзго «. ifnv ч, pop.i ip .f рируя L. е лэ -, д р y/rstv ,ика-маг jtiTrri 1 щиоую процесс ра 5 1 ерч г л ул ра рыукн - е

осадкоо примесей что способствует улучшению процесса регенерации Подаваемая водовоздушная смесь через входной патрубок 10 смывает разрыхленные осадки через

выходные патрубки 30, 31 в дренаж

Применение устройгтпа для отделения ферромагнитных материэлов от текучих сред позволит повысив эффе тивность процесса отделения на 15-20% за счет увеличения нарлзгнич8чностм торцовых зон ферромзгнит Hof нзгодки и /лучшип нз 10-2)0/ процесс pprrHfp M /iH З ТчетинтР -(сификацми процег- са размагничивания разсЬидечии ( на сад-п рэзоыхтения осадков примести и

говьк 1ть экономичность ппоцег а п 10- 12% з счет увеличения тоизводитетьнс гти при незнэчитетьном /вглмченим мятериало 1 кости

гг

Фиъ 2

6

;/

м ы s

vW

/ «f/ff 5 - fff/ M4/9/L itf

Щ

oi x ot

Qi Utt Zl

Й

geit SSi