Магнитный сепаратор Советский патент 1991 года по МПК B01D35/06 B03C1/00 

Изобретение относится к магнитному осаждению ферромагнитных примесей из жидкостей и газов и может быть использовано в химической, металлургической, горнодобывающей промышленности, тепловой и атомной энергетике.

Цель изобретения - улучшение регенерации за счет интенсивного периодического разрушения слоя насадки и исключения магнитного воздействия на насадку в период регенерации, и повышение надежности работы сепаратора

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого сепаратора в период сепарации при жесткой связи спутникового элемента и кассеты; на фиг.2 - то же в период регенерации

при нежесткой связи спутникового элемента и кассеты и послойном расположении насадки в кассете; на фиг.З - то же, в период сепарации с размещенной в зоне нахождения спутникового элемента из магнитожесткого материала дополнительной намагничивающей системы с поперечным намагничиванием.

Сапаратор содержит корпус 1 (число которых при большом расходе сепарируемой среды может быть несколько), ферромагнитную насадку 2, выполненную, например, в виде ыаров или других гранул (для тонкой магнитной сепарации целесообразно использовать некорродируемые гранулы, в частности гранулы с диффузионным насыщением поверхности азотом). Нао

4

СО

Ю VI

садка 2 помещена в кассете 3 и может располагаться послойно на удерживающих сег- ках 4, размещенных в полости кассеты 3 (фиг.2 и 3).

Кассета дополнительно снабжена спутниковым элементом 5, соединенным с ней механической связью б, которая может быть нежесткой, налример в виде пружины 7(фиг.2 и 3), а отношение масс кассеты с насадкой и спутникового элемента при их нежесткой связи удовлетворяют соотношению

JUJi-Jim

m с D

где тк - масса кассеты с насадкой; тс -масса спутникового элемента;

К - коэффициент упругости связи кассеты со спутниковым элементом;

D - жесткость магнитной связи спутникового элемента и основной намагничивающей системы.

Сепаратор содержит также основную намагничивающую систему 8 и электромагнит 9. Для намагничивания спутникового элемента 5, выполненного из магнитожест- кого материала, в зоне нахождения его в период сепарации размещена дополнительная намагничивающая система 10 с поперечным намагничиванием. Для подвода и отвода сепарируемой среды предусмотрены патрубки 11 и 12.

Дистанция между кассетой и спутниковым элементом устанавливается по меньшей мере из условия повторного срабатывания основной намагничивающей системы в период перемещения системы кассета - спул нико- вый элемент из положения кассеты в зоне основной намагничивающей системы до положения спутникового элемента в этой зоне.

Сепаратор работает следующим образом,

Одновременно включается питание электромагнита 9 и отключается питание основной намагничивающей системы 8, при этом спутниковый элемент 5 перемещается вверх и тянет за собой кассету 3 с насадкой 2. После достижения кассетой 3 основной намагничивающей системы 8 включается ее электропитание и насадка 2 намагничивается, внутри ее создается высокоградиентное магнитное поле. Откоываются патрубки 11 и 12 и очищаемая среда поступает в корпус 1, проходит сквозь спутниковый элемент 5, где обрабатывается магнитным полем, и очищается в насадке 2. Ферромагнитные фракции осаждаются на поверхности гранул насадки. Очищенная среда удаляется из корпуса. По истечении времени фильтроцикла.

т.е времени полного насыщения насадки ферромагнитными примесями, отключается основная намагничивающая система 8 и электромагнит 9. Кассета 3 и спутниковый

элемент 5 под действием силы тяжести перемещается вниз, пока спутниковый элемент не достигнет основной намагничивающей системы 8. В этот момент включается питание основной намагничивающей системы и в

0 результате взаимодействия магнитного поля и спутникового элемента 5 он вместе с кассетой 3 начинает совершать колебания вдоль оси корпуса, при этом интенсивно перемешивается насадка 2, которая одновременно про5 мывается потоком, например, водовоздушной смеси.

При выполнении спутникового элемента из магнитожесткого материала он в период сепарации, т.е. когда кассета с насадкой на0 ходятся в зоне основной намагничивающей системы, намагничивается поперечным магнитным полем, создаваемым дополнительной намагничивающей системой 10. После отключения электромагнита 9 и кратковре5 менного отключения основной намагничивающей системы 8 система кассета - спутниковый элемент перемещается вниз и одновременно поворачивается относительно оси за счет магнитного взаимодействия полюсов намагни0 ченного спутникового элемента и основной намагничивающей системы. Для улучшения регенерации возможно неоднократное повторение подтягивания и отпускания спутникового элемента и кассеты с насадкой.

5 Формула изобретения

1.Магнитный сепаратор, включающий корпус, кассету с ферромагнитной насадкой, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения,

0 основную намагничивающую систему и тяговый электромагнит, отличающийся тем, что, с целью улучшения регенерации за счет интенсивного периодического разрушения слоя насадки и исключения магнит5 ного воздействия на насадку в период регенерации и повышения надежности работы, он снабжен спутниковым элементом, выполненным из магнитного материала, установленным дистанционно над кассетой и

0 соединенным,с ней посредством механической связи, а тяговый электромагнит размещен в верхней части корпуса на уровне спутникового элемента.

2.Сепаратор по п.1,отличающийся 5 тем, что кассета и спутниковый элемент соединены жестко.

3.Сепаратор по п. 1,отличающийся тем, что кассета соединена со спутниковым элементом гибкой освязьга.

4.Сепаратор по пп.1 и 3, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что отношение массы кассеты с насадкой к массе спутникового элемента определяют по формуле

mk К m с D

где т« - масса кассеты с насадкой; тс - масса спутникового элемента; К - коэффициент упругости связи касты со спутниковым элементом; D - жесткость магнитной связи

спутникового элемента и основной намагничивающей системы.

5.Сепаратор по пп, 1 -4, отличающий с я тем, что спутниковый элемент

выполнен из магнитожесткого материала.

6.Сепаратор по пп.1 и 5. отличающий с я тем, что он снабжен дополнительной намагничивающей системой периодического действия и поперечного намагничивания, установленной в зоне тягового магнита.

7.Сепаратор по пп. 1.5 и 6, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что одноименные полюса

основной и дополнительной намагничивающих систем смещены относительно образующей корпуса.

8.Сепаратор по пп.1 -4, отличающий с я тем, что кассета снабжена

сетками послойного размещения насадки.

Изобретение может быть использовано для очистки жидкостей и газов от ферромагнитных примесей и позволяет улучшить процесс регенерации насадки, размещенной в кассете (К). Последняя механически связана с помощью пружины с ферромагнитным спутниковым элементом (СЭ), который выполнен из магнитного материала и намагничивается в период сепарации дополнительной намагничивающей системой, размещенной снаружи корпуса, При регенерации отключается дополнительная намагничивающая система и кратковременно отключается основная намагничивающая систем э. СЭ и К перемещаются вниз под действием силы тяжести, при этом СЭ, взаимодействуя с основной намагничивающей системой, проворачивается и совершает колебания, которые передаются К. Насадка интенсивно перемешивается и промывается регенерационной средой, причем воздействие магнитного поля основной намагничивающей системы отсутствует из-за шунтирования его СЭ. Для осуществления процесса сепарации К и СЭ подтягиваются вверх электромагнитом 7 з.п.ф-лы, 3 ил. 1Л С