Устройство для виброперемешивания жидкостей Советский патент 1991 года по МПК B01F11/00 

Фиг.1

диск 3, закрепленный на штоке 4, который жестко соединен с якорем 5, подпружиненным относительно неподвижной части электромагнита, выполненной в виде П-образного ферромагнитного сердечника 6 с обмоткой 7 на его ярме, подключенной к источнику тока 8. На внутренней боковой поверхности неподвижной части П-образного ферромагнитного сердечника расположены полюса

11, 12с полюсными наконечниками 13,14, в цилиндрическом зазоре, между которыми размещают ферромагнитный шунт 16 в виде усеченного шихтованного цилиндра, соединенного с регулируемым по числу оборотов двигателем 17, а в качестве источника питания обмотки, расположенной на ярме, используется источник постоянного тока 8. 1 з. п, ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов массообмена, протекающих в системе жидкость-твердое тело, и может найти применение в технологии очистки воды, а более конкретно при виброперемешивании жидкостей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет получения вибрации переменной частоты, упрощения конструкции установки. Устройство содержит корпус 1, перфорированный / / Os сл ел сл сл со

Изобретение относится к аппаратурному оформлению процессов массообмена, протекающих в системе жидкость - твердое тело, и может найти применение в технологии очистки воды, а более конкретно при виброперемешивании жидкостей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем получения вибрации переменной частоты, упрощения конструкции.

На фиг, 1 схематически изображено устройство при минимальном зазоре между якорем и торцовыми поверхностями сердечника; на фиг. 2 - то же, при максимальном зазоре.

Устройство содержит корпус 1, заполненный жидкостью 2.

В корпусе 1 установлена вибрационная мешалка в виде перфорированного диска 3, жестко закрепленного на штоке 4. Шток 4 прикреплен к якорю 5, подпружиненному относительно неподвижной части электромагнита. Неподвижная часть электромагнита выполнена в виде П-образного сердечника б, на ярме которого размещена обмотка 7, подключенная к источнику постоянного тока 8. К боковым поверхностям стержней 9 и 10 сердечника неподвижно закреплены полюса 11 и 12 с полюсными наконечниками 13 и 14, образующие между собой цилиндрический воздушный зазор 15, в котором размещен ферромагнитный шунт 16, выполненный в виде усеченного шихтованного цилиндра. Шунт 16 соединен с регулируемым по числу оборотов двигателем 17, например двигателем постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении шунт 16 занимает положение, показанного на фиг. 1, при котором воздушный зазор 15 между-полюсными наконечниками 11 и 12 и шунтом 16 минимальный. Подключение обмотки сердечника 6 к источнику постоянного тока 8 обуславливает возникновение постоянного магнитного потока, основная часть которого замыкается по пути: ярмо сердечника 6, стержень 9, полюс 11, полюсной наконечник 13, ферромагнитный шунт 16, полюсной наконечник 14, полюс 12, стержень 10.

Магнитный поток, проходящийчерез якорь

5, мал, и поэтому якорь к П-образному сердечнику не притягивается, т. е. занимает положение, показанное на фиг. 1. С помощью двигателя 17 ферромагнитный шунт 16 приводится во вращательное движение и в некоторый момент времени занимает положение, показанное на фиг, 2. В этом положении магнитное сопротивление между П-образ- ным сердечником и якорем 5 становится меньше, чем магнитное сопротивление между полюсными наконечниками 13 и 14 и шунтом 16, Это приводит к тому, что основная часть магнитного потока замыкается через якорь 5. Возникает электромагнитное усилие, обуславливающее притяжение якоря 5

к П-образному сердечнику вместе со штоком 4 и диском 3, расположенным внутри корпуса 1. При дальнейшем вращении шунта 16 он вновь занимает положение, показанное на фиг, 1. В этом положении якорь

под действием пружины занимает исходное положение (фиг. 1). Цикл окончен. Дальнейшая работа осуществляется аналогично.

Рассмотрим положение, показанное на фиг. 1. Зазор между ферромагнитным шихтованным шунтом и полюсными наконечниками согласно технологическим возможностям изготовления устройства может быть 0,1- 0,5 мм. Для того, чтобы магнитный поток, создаваемый обмоткой, проходил по пути:

ярмо - боковой стержень - полюс - полюсный наконечник - шунт - полюсный наконечник-полюс-боковой стержень, необходимо, чтобы зазор между якорем и торцовыми поверхностями боковых стержней был как минимум в 5-10 раз больше зазора между полюсными наконечниками и шунтом. При таком соотношении зазор ов магнитный поток в зазоре между якорем и торцовыми поверхностями боковых стержней мал по

величине,вследствие чего и электромагнитное усилие, действующее на якорь, также мало и якорь под действием упругих сил

пружин и веса подвижных частей устройства, возвращается в положение, показанное на фиг. 2. В этом положении якоря под действием электродвигателя шунт поворачивается и в некоторый момент времени занимает положение, изображенное на фиг. 2.

Для надежного притяжения якоря в данном случае необходимо, чтобы основная часть магнитного потока, созданного обм,от- кой, замыкалась по пути: ярмо - боковой стержень - якорь - боковой стержень. Это может быть достигнуто, если воздушный зазор между якорем и торцовыми поверхностями стержней меньше зазора между полюсными наконечниками и ферромагнитным шунтом в 5-10 раз. Причем величина электромагнитного усилия, действующего на якорь, должна быть достаточна для преодоления упругих сил пружины и совершения работы по виброперемешиванию жидкости за счет движения подвижной части устройства. Движение якоря прекращается при равенстве электромагнитного усилия, действующего на якорь, и упругих сил пружины и веса подвижной части устройства. В этом состоянии воздушный зазор между якорем и торцовыми Поверхностями стержней должен составлять 5 -10-ю часть от минимально возможного зазора между полюсными наконечниками и шунтом, который устанавливается в положении шунта, изображенном на фиг. 1,

Пример. Пусть в положении, показанном на фиг. 1, зазор между шунтом и полюсными наконечниками установлен равным 0,1-0,2 мм. В этом случае минимальный зазор между якорем и торцовыми поверхностями стержней составляет 0,5-2,0 мм, При амплитуде колебаний, равной, например, 8 мм, максимальный зазор между якорем и торцовыми поверхностями стержней равен 8,5-10 мм. Тогда максимальный зазор между шунтом и полюсными наконечниками (фиг. 2} составляет 42,5-100 мм.

Таким образом, конкретные размеры зазоров определяются технологическими возможностями изготовления и необходимыми требованиями у работоспособности установки. Однако при этом должны сохраняться следующие условия: значение отношения воздушного зазора между подпружиненным якорем и торцовыми поверхностями стержней П-образного сердечника к величине максимально возможного воздушного зазора между полюсными наконечниками и

шунтом должно быть в пределах 0,1-0,2, а- при минимально возможном воздушном зазоре между полюсными наконечниками и шунтом - в пределах 5-10.

Регулируя плавно число оборотов, например, посредством изменения напряжения на якоре двигателя постоянного тока, можно изменять частоту перемещения вибрационной мешалки, что позволяет при ведениитехнологических процессов поддерживать оптимальную частоту вибрации. Все это позволяет расширить функциональные возможности устройства для перемешивания жидкостей. Использование в установке одного электромагнита приводит к упрощению конструкции, повышению надежности и снижению стоимости установки в целом.

Формула изобретения

относительно неподвижной части электромагнита, выполненной в виде П-образного ферромагнитного сердечника с размещенной на его ярме обмоткой, подключенной к источнику тока, отличающееся тем,

что, с целью расширения функциональных возможностей путем получения вибрации переменной частоты, упрощения конструкции, П-образный ферромагнитный сердечник снабжен размещенными на внутренней

боковой поверхности его неподвижной части полюсами с полюсными наконечниками и размещенным в цилиндрическом зазоре между чими ферромагнитным шунтом в виде усеченного шихтованного цилиндра, соединенного

с регулируемым по числу оборотов двигателем, а в качестве источника питания обмоток, расположенных на ярме сердечника, используют источник питания постоянного тока.

воздушного зазора между полюсными наконечниками и шунтом составляет0,1-0,2, а при минимально возможном воздушном зазоре между полюсными наконечниками и шунтом4 5-10.

Фиг. 2