Сепаратор для магнитного отделения примесей от текучих сред Советский патент 1992 года по МПК B01D35/06 

Изобретение относится к магнитному разделению веществ и может быть использовано в горнодобывающей, химической, пищевой промышленности, машиностроении, металлургии, энергетике, при очистке поиоодных и сточных вод.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса разделения за счет увеличения силового воздействия поля

на осаждаемые примеси и увеличения эффективных зон осаждения, расширение области применения сепаратора, улучшение его технологичности за счет повышения динамической устойчивости насадки.

На фиг 1 изображена схема сепаратора с намагничивающей системой в виде секционных соленоидов, создающих продольное магнитное поле; на фиг. 2 - корпус с насадкой, поперечной разрез; из фиг .- сле-;-1а сепаратора с ссгчат ой наездкой в вид;-1 р/ лона; на фиг. ; - то же, поперечный назрей; на Фиг. 5 -- схема сепаратора с посте г:ными магнитами, содержащего насадку а виде сеток, уложенных одна на другую на фиг ( то же, поперечный разрез; пл т)иг 7 -схема сепаратора с наездкой, состоящей из цилиндрически4; сегчатьг Х ципиндосв; на ф;ум . 8-го же, поперечный фиг, 9 элементы насадки, переплетенные между собой; не фиг. iO - то же, наложенные друг на друга, ;ш фиг. 11 то ж г односторонне наложенные друг на друга, нь фи. К: то же. соединенные контактно:.: серкой,

Сепаратор содержит . Д. 1 т-по/г ненный сетчатой насадкой, ряд 7 с. с-т кг., состоящий из чередующихся фероогю: и неферромагнитных зтемет ст, и ряд ;. и 3, состоящий из нефврром гн - --:,-) и i ;л : риала, обоззуя ячеистую r.i pi,:- /ю структуру необходимой г-. :от югти vп-э: ;:; ки. Дп, очистки хидк ,-,/ сред ветчину . юри- стости следует устанавливать равной 0,4-0,0. Снаружи корпуса размещен : намагничивающая система в виде злектром-н пито в л и ь о п о с т о я н н ы / м а г н и т о g /1, образующих замкнутую м(ымтн,:л цеп1 , пибо секционных соленоидов 5, :. :;::., х ферромагнитную соолоччу дг,;, . ини1 потерь поля, .ля и од г-, ода и -т зг}д- cc ir i;:H руемой текучей c:pe/U ripOAv;;;(.ici,Ci ;. ..-.i рубки б и 7

Г3о асе.«. варизнтзл ферром.;. м;г г.э- садка предс мнлкет собой ксч-, ;г- рукцию. механически и дииаглпчГ1ски у ойчивую v ли 0 -, боль .чим давлением.

Б зависимости о; особенностей се, руемой сред;, смежные uepi. тнмгные элементы размещают cos лзоцои, т.е i контакте, либо с зазором. Н; примйр. гр1 оборотныл вод г- тлплу;..; М1-.ок -и ПРОИЗРОЦСТВ. где содержа iv... ..т jfi окалины исчисляется ао-ш чиной. р-т-ч О л 100000 150000 мкг/л РОДК частичка име ют размеры 1--10 P. K.V. дл-:: ,-; ычения гря- з е о м к о с г и с е п а г а т п р а ; ; о б / о д i i f о элемента сеток размещать с .азоппми пористостью 0,6, : при очистке конденсаторов теплоьых эл,;ктричоских rT.v-uuv: пе .-пдеп- жанно желояа исч.ляотся пели :и.:с ной мкг/л конденсат, я (К1; имеют размеры 0,01 0,1 чкм. увепг i;;- ния градиентов и степени силового воздействия элементы располо: ::ены с , т.е. с мини 1альным зазором пористсстью 0,4, По всей длине между СМСЖ.НУМИ .эн тами вс о пикают эфс . бкгич ые зоны r-tr e;V ствия поля «а осаждаамые i римесс

0

5

п

...-леменгы насадки могут быть изготовлены а г.идо ciepxne i, ппополок. при этом соеди- иопия между собой могуч быть переплете- Hi.i, наложены друг на друга либо соединены контактной сизркои.. . например, показано на фиг. 9 12. Для увеличения неоднородности по я. его градиента -А соответственно с /и: OR ого Бездействия поверхность форро- . ::згнитиы/ и К;Фор|30 агчитнь:х --лементов сет и I, ьыполне.-iu с нзрифлениями. В качестве н ф-ерромаг нитного материала использу- еюя диэлектрик сплошной либо пористый мпи H .-:-ферромагнитная сталь.

П р и п е р . Производят фильтрование производственного конденсат,-4 ТЭЦ маг- ii I M: :м фильтром с ; п)пьзсИ нилм сетча- jii м ic;: А к и, изг о го; л н ной из ферромагнитных и нефенромапнитных зле- ,-,.; гог переплетенных между собой. Дли- н фильтра равна 1,0 м, напряженность Г чечнпго магнитного поля 60 кА/м, ско- г;исть (|)ильтроог5 :пя V - 80 м/ч. 8 корпус диа- r..jrpoM В Г. мм помещают поочередно оотчатые насл/1.ки с разтим-юй гшристосгью. Сг однпя концентрация яселезосодержащих г,р;-г .есой на входе в фильтр равна 2,0 мг/кг.

Результаты испытаний представлены в

-.l6. lHIJ.J.

Ъ таблицы видно, Ч О при изменении ,loniiCrocTH 01 0,8 до О,С) зффектииносг из- я в 2,16 раза, о при из; ;снснии от 0,6 дг 0.4 - i 1,15 раза.

Дальнейшее угленьшсние пористости приводит к нлрушонр.ю ламинарною и воз- Н1 кно;и-:нию турбулентного дпижения в по- рпх насадки и снижению оффекг. лжости. По о ;:- ульт;.тм испытаний следует рекомендовать пористость сегчг--г. 1 насадки 0.4-0,6.

Сепасзтор работает С юдуощим обра- том.

Сепарируегч:зя среда по патрубку 6 ввода ,.оступа;-:т з обх.ем комо и-н рованнсй сет- ч той на с ад к и. намагниченной .. екгромагчтамп 4 либо соленоидами 5. ;|0жду .1 противостоящими иа- мя ничейными Фнг ромчгнитними элемен- тнмч по всей ц длннг п объеме сетчатой

НЯГ.НДКИ ПСЗН. :| МДГНИТПЫЙ ПОТОК .еиг.иния, создавая ;ю всему обьаму насадки зочч неоднироднок.) магнитного поля. Магнитные г р мссн .ио включения сепарируемо:-, среды, проход объем нпмггииченной насадки, .-, дейс, вием силового ;оздейст- поля осаждаются п она. контакта ГГ-.РЖНЫХ феррс:магя:--;тцых -. нефеооомаг- нитИ : х 3iie-: -нгоо пг. лдки и R зонах контак- т гротиростог .м.их .пеглйп оь насадки. ( ;и ..с-нн-.)я or Е.лю 4:i- i-ivi среда выводится з српар- тора по патрубку При отклю е- i :;/1 магиитнпгп пол г. из-Зг. Н5ллччин неферромагнитных элементов между смежными ферромагнитными элементами остаточная намагниченность близка к нулю, поскольку неферромагнитные элементы в отсутствии внешнего поля разобщают феооомагнит- ные элементы, исключают наличие микромагнитных контуров. Благодаря предлагаемому решению насадку можно использовать в сепараторах различных модификаций, с различной формой корпуса и различной намагничивающей системой, т.е. расширяется область применения как для сепарации текучих сред с грубодисперсны- ми включениями, так и высокодисперсными.

Техническое отличие изобретения заключается в том, что насадка изготовлена в виде пакета сеток, образованных непараллельными рядами элементов, причем один из рядов элементов сетки изготовлен из неферромагнитного материала таким обоа- зом, что ферромагнитные и неферромагнитные элементы в рядах сетки чередуются с образованием каркасной структуры с пористостью 0,4-0,6, кроме того, неферромагнитные элементы сетки всегда размещены вдоль результирующего вектора напряженности магнитного поля. При этом неферромагнитные элементы, с одной стороны, выполняют роль регулятора величины зоны осаждения примесей, с другой стороны, являются поверхностью осаждения самих примесей, в-третьих, создают жесткую пористую и упорядоченную струк-

туру сетки, т.е. являются активными элементами процесса сепарации.

При таком техническом решении исключается наличие магнитных замкнутых контуров, по которым мог бы частично циркулировать магнитный поток, намагничивая ферромагнитные элементы и не создавая условий для эффективного осаждения примесей. Например, если допустить, что все сетчатые элементы изготовлены из ферромагнитного материала, то образованные этими элементами ячейки сетки представляют собой микромагнитные контуры, по которым циркулирует магнит- ныи поток только намагничивая ферромагнитные участки элементов насадки и не создавая условий для эффективной сепарации, т.е. экранируя объем такой ячейки.

Кроме того, предлагаемая насадка динамически устойчива к любым скоростным режимам сепарируемой среды, технологична в эксплуатации, ремонте и серийном производстве.

Применение сепаратора, содержащего комбинированную сетчатую насадку, в которую входят неферромагнитные элементы, позволяет увеличить по всему объему насадки силовое воздействие поля нз сепарируемые примеси, увеличить объем эффективных зон осаждения в 3-4 раза, повысить эффективность процесса сепарации, улучшить процесс регенерации, расширит область применения и повысить динамическую устойчивость насадки и сепаратора в целом,

Пористость насадки Концентрация железосодержащих примесей на входе

фильтра

Концентрация железосодержащихпримесей на выходе Эффективность очи- стки. %

0,6

0,85

54

Ж

х

х

;-5

x imw5

Фиг. 2

А:

цХ1

Б

N

Фиг. 5

Фиг.З

Фие4

N

У

Фиг. 6

2

1

N

5

3

&

ЗГ

фиг.1

Фиг 8