BR112017020845B1 - Dispositivo para capturar e remover material magnético de um fluxo de material - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO PARA CAPTURAR E REMOVER MATERIAL MAGNÉTICO DE UM FLUXO DE MATERIAL. Dispositivo (100) para capturar e remover material magnético de um fluxo de material, em que o dispositivo (100) inclui conjuntos de imãs (10) incluindo hastes de imã (11) para capturar material magnético em um fluxo de material que passa pelos conjuntos de imãs (10) e onde os conjuntos de imãs (10) são arranjados de forma removível a um conjunto de armação (30) do dispositivo (10), em que cada conjunto de imãs (10) inclui uma configuração de pelo menos duas hastes de imã

Description

[001] A presente invenção é relacionada a um dispositivo para captura e remoção de material magnético, em um fluxo de material.

[002] A presente invenção é particularmente relacionada com um dispositivo que provê captura contínua de material magnético indesejada em um fluxo de material, enquanto remove o material magnético.

FUNDAMENTOS

[003] São conhecidas soluções da técnica anterior relacionadas com barras magnetizadas que são usadas para remover material magnético / metálico, tais como estacas metálicas, aparas metálicas, peças metálicas e semelhantes, em um fluxo de material, tal como em uma corrente fluida de poço de petróleo perfuração de lama ou fluxo de matéria-prima. É métodos mais conhecidos e aparelhos para a remoção de detritos de metal, aparas de metal, peças de metal capturados pelas barras magnetizados pelo uso de um conjunto de limpeza não magnéticos dispostos deslizável sobre a barra magnetizada entre as suas extremidades para a remoção do metal capturado a partir da barra magnetizada.

[004] Muitas das peças metálicas que são coletadas pelas barras magnetizadas, também conhecidas como ímãs de vala, são peças que foram cortadas ou raspadas e, portanto, são de forma irregular e podem ter bordas / pontos afiados, ou similares. A segurança é muito importante e significativa em tais operações, incluindo equipamentos de manuseio de pessoal como esse, especialmente na indústria de petróleo e gás. Estacas que são recolhidos por um ímã vala pode incluir detritos afiada que poderia cortar a mão de um trabalhador que lida com o ímã vala.

[005] Estacas que foram recuperados de um ímã vala pode prover informações que é benéfico para os operadores de petróleo e gás natural. Estes cortes recolhidos podem indicar desgaste da carcaça durante as operações de perfuração comuns, o desgaste do tubo, ou qualquer outro fator que pode ser utilizado para as considerações económicas ou de manutenção.

[006] Em outras instalações industriais o fornecimento de matéria- prima inclui material indesejado microscópico metal estranho ou corpos estranhos de metal, sob a forma de fragmentos metálicos, parafusos, anilhas ou semelhantes. Tais contaminantes estranhos metálicos indesejados são referidos como "metais não" na indústria. A presença destes contaminantes metálicos existentes nas matérias-primas a ser processado em máquinas de formação de produtos é indesejável por uma série de razões. Os contaminantes podem realmente danificar uma máquina industrial ou tornar a peça acabada inutilizável ou a presença de metal no produto pode causar aberrações estruturais, visuais ou magnéticas inaceitáveis na parte acabada.

[007] Além disso, na indústria alimentar, a indústria alimentar, indústria de alimentos para peixes ou animal também tal equipamento é favorável utilizar para detectar material metálico indesejada dos produtos.

[008] Consequentemente, a necessidade de um dispositivo para remoção de material metálico indesejável de um fluxo de material em muitas áreas diferentes, como na lata de perfuração de poços de petróleo, máquinas formadoras de produtos, equipamentos de manuseio granular e outras plantas (como alimentos) ou processos onde é necessário remover material metálico de um fluxo de material.

[009] Soluções diferentes têm sido propostos para prover métodos e aparelhos que são arranjados para capturar material metálico indesejada em um fluxo de material, e que ao mesmo tempo deve ser fácil de limpar e simples de operar, que as soluções serão discutidas abaixo.

[0010] O documento US5043063 (Michael W. Latimer) descreve uma armadilha magnética constituída por um corpo oco, geralmente cilíndrico, com um topo aberto, uma entrada e uma saída para se conectar a uma linha de fluxo para o líquido que contém material magnético removível arrastado. Há uma tampa removível para o corpo oco, uma placa é suportada na tampa, e alongados, espaçados tubos não-magnéticas são fixadas à cobertura. Pilhas alongadas de ímãs permanentes estão ligados à placa e se estendem através da tampa para os tubos. Quando o material magnético mantido nos tubos pelos ímãs deve ser removido, a tampa pode ser removida do corpo, as pilhas magnéticas podem ser puxadas para fora dos tubos não magnéticos com a placa, removendo assim os campos magnéticos dos tubos, então que o material magnético mantido nos tubos cai fora dos tubos, limpando assim os tubos.

[0011] O documento US5188239 (Michael W. Stowe) descreve um dispositivo de separação de metais de baixa qualidade adaptado para ser removivelmente inserido em um invólucro que dirige peletizado matéria- prima de uma máquina industrial e para separar os contaminantes de metal de baixa qualidade do mesmo. Uma armação gaveta tendo uma face exterior da placa com uma pluralidade de aberturas através do mesmo disposta está adaptada a ser removível inserido no invólucro. Uma pluralidade de ímãs cilíndricas, adaptado para ser inserido através da pluralidade de aberturas na placa de face exterior, está fixada a uma placa de gaveta. Descrita é também uma pluralidade de anéis de vedação à base de silicone que podem ser dispostos em ranhuras na superfície interna das aberturas de modo a formar um mecanismo de limpa-vidros para auxiliar na remoção de partículas a partir dos ímãs.

[0012] O documento US8641899 (James A. Branch) descreve um método e aparelho para remover estacas de metal de um fluxo de lama de perfuração de poços de petróleo que provê um corpo magnético ou "ímã de vala" com placas de extremidade que se estendem radialmente e circunferencialmente do corpo magnético, sendo as placas posicionadas em porções finais do corpo magnético. Uma terceira placa em conformado em U esfregão é usado para desalojar estacas de metal ou outro material metálico do corpo magnético após o corpo magnético acumulou tais peças metálicas. Uma das placas de extremidade pode ser removível para facilitar uma raspagem completa ou limpeza das peças metálicas do corpo metálico pela placa de limpeza.

[0013] As soluções acima mencionadas sofrem de que eles não irão prover uma continua a captura de material metálico indesejada, como o fluxo de material terá de ser interrompida no momento da limpeza de material magnético nos ímãs ou o fluxo de material será deixado sem ímãs no momento da limpeza. Em por exemplo, uma operação de perfuração, haverá custos suficientes com parando a perfuração, enquanto os magnetes são limpos para material metálico. Continuando o fluxo de material, enquanto os ímãs são limpos geralmente não é uma opção, pois isso irá resultar em que o equipamento pode ser danificado devido não há nenhuma captação de material magnético.

[0014] Existem algumas soluções para captura contínua, que serão discutidas abaixo.

[0015] O documento WO 2009124342 descreve um aparelho de separação magnética para separar materiais magnéticos a partir de materiais não magnéticos em um fluxo de material compreendendo auto limpeza separadores magnéticos compreendendo: um cilindro com uma primeira extremidade mais estreita a um fluxo de material do que a sua segunda extremidade, em utilização, um êmbolo montado deslizante no interior da cilindro e um eixo magnético que se estende do pistão, o pistão e o cilindro adaptados para mover o eixo magnético entre uma posição estendida e uma posição retraída, de modo que na posição estendida, pelo menos uma porção sem manga de uma superfície externa do eixo magnético é exposto ao fluxo de material e, na posição retraída, a porção magnética é retraída substancialmente ou totalmente dentro do cilindro, o aparelho incluindo um limpador de eixo protegido e vedação do eixo; dentro da primeira extremidade do cilindro para remover o magnetismo extraído. Consequentemente, é descrita uma solução automática onde um pistão e cilindro são usados para retrair o eixo magnético, que será complexo e dispendioso de instalar e manter. Além disso, não será adequado para a captura e remoção de estacas de metal de um fluxo de lama de perfuração de poços de petróleo em terra ou no exterior devido ao ambiente severo. Esta solução também terá um problema para se livrar do material coletado. Além disso, os eixos magnéticos estão dispostos em paralelo na direção da largura e na direção longitudinal, o que não será o modo mais eficaz para a captura de detritos de metal.

[0016] O documento US 8132674 B1 descreve um dispositivo para separação magnética de metal de baixa qualidade, que consiste em uma primeira e uma segunda carcaça. A primeira caixa possui uma entrada e uma saída, uma primeira gaveta e uma segunda gaveta. Cada uma das gavetas tem uma pluralidade de ímãs e um conjunto de limpador para cada um dos ímãs. As gavetas são suportadas em relação ao primeiro alojamento de tal modo que cada uma das gavetas é móvel entre uma posição estendida e uma posição retraída. Na posição estendida, os ímãs da respectiva gaveta estão posicionados dentro da primeira caixa e estão adaptados para entrar em contato com a corrente de matérias-primas. Na posição retraída, o ímã da respectiva gaveta está posicionado do lado de fora do primeiro alojamento. As gavetas mover-se independentemente um do outro e o dispositivo é construído de tal forma que um conjunto de ímãs está sempre em contato com o fluido, o que requer uma limpeza. Esta solução também sofre de desvantagens como mencionado acima para documentos WO 2009124342, mas, além disso esta solução é arranjada para providenciar os ímãs no plano horizontal, o que seria um problema grave se for usado em uma corrente de lama de poços de perfuração de petróleo na costa ou fora da costa, e exigiria meios de vedação complexos para evitar que a lama fosse deixada quando um ímã foi retirado para a limpeza.

[0017] O documento US5190159 a revela um dispositivo para separação magnética e remoção de material magnético de um fluxo de fluido. O dispositivo compreende matrizes de tubos magnéticos, que estão em contato com a corrente de fluido. Cada tubo ímã tem um conjunto de limpeza, que remove as partículas magnéticas ligadas quando as matrizes são retraídas a partir da corrente. As partículas magnéticas são depositadas em um compartimento separado. As matrizes são retraídas por alças e pode ser mover independentemente uma da outra. Mostra-se em uma das figuras que o tubo de ímã pode consistir de uma pluralidade de segmentos de ímãs indicando que um campo magnético com polarização comutada pode ser utilizado, no entanto, existem agora descrição deste deixando-claro como isso vai funcionar ou a finalidade de esta. Esta solução também sofre das desvantagens mencionadas acima para documentos WO 2009124342, mas, além disso esta solução é arranjada para providenciar os ímãs no plano horizontal, o que seria um problema grave se for utilizado em uma corrente de lama de um óleo de perfuração de poços em terra ou no mar, e exigiria meios de vedação complexos para evitar que a lama saia quando um ímã é retirado para a limpeza.

[0018] Uma outra desvantagem com as últimas três soluções é que eles teriam de ser suficientemente deslocado umas das outras para garantir que a força magnética de cada ímã não afeta um ímã adjacente como isto irá resultar em problemas com a retirada dos ímãs de uma forma automatizada.

[0019] Outra desvantagem com as últimas soluções é que o uso do controle automático aumentará consideravelmente o espaço necessário para instalação e uso das soluções.

Objetivo

[0020] O objetivo principal da presente invenção é prover um dispositivo para capturar e remover material magnético em um fluxo de material que resolva as desvantagens acima mencionadas da técnica anterior.

[0021] Um outro objeto da presente invenção consiste em prover um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético, em um fluxo de material que provê recolha contínua de materiais magnéticos durante a remoção e a limpeza.

[0022] Um objeto da presente invenção consiste em prover um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético, em um fluxo de material em que um ou mais conjuntos de hastes de ímã dispostos de modo a prover uma grade ímã provendo o melhor campo magnético possível sobre a área onde o material é fluindo através do dispositivo.

[0023] Um outro objeto da presente invenção consiste em prover um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético, em um fluxo de material em que duas ou mais hastes de ímãs dispostos em conjunto de modo a formar um conjunto de hastes de ímãs do conjunto magnético e em que o conjunto magnético é disposta em um sistema deslizante para fácil inserção e remoção do dispositivo.

[0024] É ainda um objetivo da presente invenção prover um dispositivo para capturar e remover material magnético em um fluxo de material incluindo várias filas de conjuntos magnéticos espaçados na direção de fluxo do material para permitir a captura contínua de material magnético.

[0025] Um objeto da presente invenção é prover um dispositivo para capturar e remover material magnético em um fluxo de material que proporciona uma limpeza eficiente e segura dos conjuntos magnéticos para o pessoal durante o fluxo contínuo de material (produção), de modo que não seja necessário interrompa o fluxo de material (produção) durante a limpeza dos conjuntos magnéticos para material metálico capturado.

[0026] É ainda um objeto da presente invenção prover um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético, em um fluxo de material, que tem baixo peso e pode ser manipulado de uma maneira fácil por uma única pessoa e que satisfaz os requisitos de HES (Saúde, Ambiente e Segurança).

[0027] É ainda um objeto da presente invenção prover um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético, em um fluxo de material que satisfaça os requisitos de ambientes de risco de explosão.

[0028] Um objeto da presente invenção é prover um dispositivo para capturar e remover material magnético em um fluxo de material que possa ser facilmente adaptado ao sistema novo e existente e, ao mesmo tempo, economizar espaço.

[0029] É ainda um objeto da presente invenção prover um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético, em um fluxo de material que pode ser facilmente prolongado por adição de módulos adicionais, incluindo conjuntos de ímãs.

[0030] Outros objetos da presente invenção aparecerão considerando a seguinte descrição, desenhos e reivindicações.

A INVENÇÃO

[0031] Um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético a partir de um fluxo de material de acordo com a presente invenção é descrito na reivindicação 1.

[0032] Características preferidos do dispositivo encontram-se descritos nas reivindicações dependentes.

[0033] Um dispositivo para a captação e a remoção de material magnético a partir de um fluxo de material, de acordo com a presente invenção inclui conjuntos de ímãs formados por pelo conjunto de hastes magnéticos, incluindo, pelo menos, duas hastes magnéticos dispostos em conjunto na extremidade superior por meio de um dispositivo de pega ímã e na extremidade inferior por meio de um guiador magnético. O fluxo de material aqui significa um material em uma condição capaz de fluir através do dispositivo de acordo com a presente invenção, tais como fluidos, matéria- prima e assim por diante. A haste de ímã é ainda encerrada em um material não magnético, tal como uma manga ou um material não-magnético de encapsulação, como bem conhecido para um perito na arte. O conjunto do ímã está ainda provida de áreas terminais não-magnéticas das hastes magnéticos. As hastes magnéticas podem incluir ímãs permanentes ou ímãs controláveis, dependendo da área de uso. Em por exemplo, zonas com perigo de explosão, onde existem possibilidades de estar presente, tal como em instalações offshore de gás, hastes de ímã permanente será usada para evitar possibilidades de faíscas que poderia definidos gás no fogo.

[0034] O dispositivo de pega ímã é formado por uma placa de fixação para a fixação da extremidade superior hastes ímã e uma pega para facilitar o transporte e manuseamento.

[0035] O conjunto magnético inclui ainda um limpador de conjunto sendo disposto de modo móvel com as hastes ímã, entre o dispositivo de pega ímã superior e inferior guiador de ímã.

[0036] A forma da alça, juntamente com as guias da alça no armação, evita a oportunidade de conjunto incorreta das hastes magnéticas durante a manutenção, interrompendo a configuração otimizada do campo magnético calculada da conjunto.

[0037] O dispositivo de acordo com a presente invenção inclui ainda um conjunto de armação para disposição dos conjuntos magnéticos para formar um conjunto de rede magnética definida. O conjunto de armação inclui uma armação em conformado em U, principalmente, onde uma placa superior é disposta na direção transversal entre as pernas da estrutura em conformado em U.

[0038] Além disso, a placa superior e inferior da moldura em conformado em U são fornecidos com furos correspondentes para receber os conjuntos magnéticos acima descritos.

[0039] Além disso, entre os furos da placa superior e inferior da moldura em conformado em U, um sistema de correr para um posicionamento preciso e fixação dos conjuntos de ímãs estão dispostas. O sistema de deslizamento consiste principalmente em barras de guia em conformado em U para guiar e segurar os conjuntos de ímã no lugar na armação em conformado em U.

[0040] As barras de guiamento em conformado em U são de preferência dispostos de tal modo que a sua abertura está virada ao longo do fluxo de material, e desse modo a parte inferior das barras de guiamento em conformado em U agir como uma proteção para os conjuntos magnéticos nela dispostas, e também assegura que as barras magnéticas não se dobram durante a inserção e remoção. O sistema de deslizamento é ainda necessário para permitir a inserção ou remoção dos conjuntos magnéticos quando o fluxo de material é contínuo.

[0041] Dependendo de quantos conjuntos de ímã a serem dispostos na direção transversal da estrutura em conformado em U a placa superior e o fundo da estrutura em conformado em U serão providos de furos e barras de guia de modo que os conjuntos de ímã sejam distribuídos uniformemente sobre a cruz - área elétrica da estrutura em conformado em U, que define a área onde o material flui através do dispositivo de acordo com a presente invenção.

[0042] Consequentemente, os conjuntos de ímãs e o conjunto da estrutura formam um módulo para o dispositivo. O dispositivo pode assim ser facilmente adaptado para incluir vários módulos como este, e em que o dispositivo inclui pelo menos dois módulos, como este, ainda explicado abaixo.

[0043] Conforme mencionado, os conjuntos magnéticos incluem um conjunto que inclui pelo menos duas hastes magnéticas, e os conjuntos magnéticos estão ainda dispostos na estrutura em conformado em U, de modo que os conjuntos de hastes magnéticas formam uma grade magnética onde as pelo menos duas hastes magnéticas de cada conjunto são deslocados na direção transversal e longitudinal do conjunto do armação e em relação uns aos outros, vistos na direção do fluxo do material. Por exemplo, isto é conseguido pelo que os furos e as barras de guiamento conjuntos magnéticos são arranjados para posicionar os conjuntos de ímãs em uma direção que se desvia da direção longitudinal ou transversal da estrutura em conformado em U e a placa superior. Por isso, pode-se conseguir uma grade magnética, onde as hastes magnéticas dos conjuntos não estão posicionadas na mesma linha, mas posicionadas para prover uma grade magnética que provê um campo magnético mais forte sobre uma área do conjunto da estrutura.

[0044] Além disso, as barras de guia resultarão em turbulência por trás deles, visto na direção do fluxo do material, o que melhora o efeito das hastes de ímã, resultando em maior eficiência e mais material de metal indesejado capturado. É feita referência às figuras 5a-d, em que As figuras 5a- b mostram uma simulação de um fluxo de entrada e saída, respectivamente, através de uma secção da presente invenção, onde as barras de guiamento estão presentes, e Figuras 5c-d, que mostram simulação de entrada e fluxo de saída, respectivamente, através de uma seção da presente invenção sem a presença das barras de guia. As barras de guia em conformado em U são colocadas em um padrão calculado, de modo que interrompem o fluxo de laminado através da grade de ímã circular criando um vórtice de fluxo perto dos ímãs, juntamente com uma mudança acentuada de direção do fluxo, usando a gravidade do pendulo a partir dessa mudança de direção para lançar partículas mais pesadas na base do campo magnético de cada haste magnético. Consequentemente, as barras de guia na presente invenção também têm uma função importante como disjuntores de fluxo, que aumentam substancialmente a performance dos ímãs.

[0045] As hastes magnéticas de cada conjunto estarem dispostos com polarização comutada em qualquer secção horizontal, criando um campo magnético que trabalha em conjunto entre as hastes magnéticos separados de cada conjunto e ímã hastes de conjuntos de hastes vizinhos magnéticos. Como cada haste de ímã está dividido em pelo menos dois segmentos de ímã verticais no interior da haste com polarização oposta, criando o mesmo efeito na vertical sobre a haste ímã. Isso cria uma web cruz do campo magnético em ambos secção horizontal e vertical do conjunto de hastes de ímã e entre hastes ímã de conjuntos vizinhos de hastes ímã.

[0046] O pequeno diâmetro das hastes magnéticas, juntamente com o padrão calculado de hastes magnéticas e disjuntores, diminui a velocidade de fluxo através da grade magnética, sem aumentar significativamente a queda de pressão através do conjunto da grade magnética.

[0047] O pequeno diâmetro das hastes magnéticas dá a oportunidade de personalizar pelo cálculo do campo magnético e simulação, a configuração do campo magnético otimizado para eficiência, queda de pressão ou intensidade do campo magnético com base na mídia de fluxo.

[0048] O conjunto pode ser equipado com sensores que medem a diferença de altura do fluido em ambos os lados do conjunto da grade magnética, indicando a queda de pressão sobre o conjunto, provocando um alarme para a limpeza do filtro magnético.

[0049] De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção, o dispositivo inclui pelo menos dois módulos como descrito acima, posicionados em série na direção do fluxo para prover pelo menos duas filas separadas de conjuntos de ímã, vistas na direção do fluxo do material. Deve- se mencionar que a armação em conformado em U também pode consistir de uma armação em conformado em U e a placa superior que está disposto para receber, pelo menos, duas fileiras separadas de conjuntos de ímãs. Por isso é conseguido que se pode limpar a primeira linha ou a segunda fila, etc., enquanto a outra linha de conjuntos de ímãs executa continuamente a captura de material magnético. Por isso é conseguido que não haverá necessidade de parar o fluxo de material ou deixar o fluxo de material desprotegido durante a limpeza.

[0050] O número de barras de ímã por conjunto no conjunto magnético, o número de conjuntos de ímãs por linha, o número de filas de conjuntos magnéticos, bem como o número de segmentos magnéticos verticais no interior da haste ímã e polarização de cada segmento de ímã pode com a presente invenção pode ser facilmente adaptada à aplicação atual. Normalmente, um usará barras magnéticas / segmentos magnéticos que são tão fortes quanto possível, mas, por exemplo, em aplicações em que outros equipamentos próximos do dispositivo de acordo com a presente invenção sejam sensíveis para o campo magnético, o dispositivo pode incluir barras de ímãs / ímãs menos fortes e mais deles em direção transversal, ou seja, por linha, ou mais linhas de conjuntos de ímãs ou maior número de segmentos de ímãs verticais. A presente invenção pode, por isso, incluir módulos como os descritos acima, ser adaptados ao espaço disponível no aplicativo onde ele deve ser usado.

[0051] O dispositivo de acordo com a presente invenção será disposto em uma linha de escoamento para material, tal como uma linha de fluido ou uma linha de fluxo de matéria-prima offshore ou a terra ou em instalações industriais, e os conjuntos de ímã estão dispostos para serem inseridos e removidos na direção vertical para cima do fluxo de material, ou seja, não dos lados do fluxo do material.

[0052] Pela presente invenção é ainda conseguido um dispositivo em que os conjuntos magnéticos são fáceis de remover e inserir. Quando existe uma necessidade de limpeza, o conjunto de ímãs separados pode facilmente ser removido do conjunto de armação enquanto restantes filas de conjuntos de ímãs continuar a captura de material magnético. Por meio do dispositivo que inclui um conjunto de limpeza, o material magnético capturado pode facilmente ser removido por movimento do conjunto de limpeza entre o dispositivo identificador ímã superior e inferior guiador de ímã. À medida que as barras de ímã na extremidade inferior são livres de ímãs, a remoção total do material magnético é conseguida de uma forma fácil. Após o processo de limpeza é realizada, o conjunto magnético é inserido de novo nas barras de guia e inserido em segurança para o conjunto da estrutura, ap o que o conjunto de ímãs seguinte pode ser limpo. A funcionalidade das barras de guiamento vai ser essencial para permitir que o conjunto magnético para ser inserido de novo após a remoção, quando o material flui continuamente, como o fluxo será de outro modo afetar o conjunto de ímãs e será difícil para a pessoa que opera para providenciar o conjunto de ímãs novamente nos furos da parte inferior da moldura em conformado em U.

[0053] Dependendo da aplicação da velocidade de escoamento do material pode ser reduzido ou aumentado na frente do dispositivo de acordo com a presente invenção.

[0054] De acordo com a presente invenção também se pode providenciar meios em frente do dispositivo para medir o nível de material, o qual poderia ser usado para detectar quando os conjuntos magnéticos devem ser limpos. Quando o nível de material tenha aumentado acima de um certo nível, isto indicará que o fluxo de material através do dispositivo é baixa e que os conjuntos magnéticos devem ser limpos.

[0055] De acordo com a presente invenção, os conjuntos de ímãs podem incluir conjuntos de hastes de ímã permanente ou hastes magnéticos controláveis que podem ser ligados e desligados, ou mesmo hastes magnéticos controláveis, onde se pode controlar as propriedades / efeitos dos mesmos por meio de um dispositivo de controlo dispostos para este .

[0056] Outras características e detalhes preferidos da presente invenção aparecerão a partir do seguinte exemplo de descrição.

Exemplo

[0057] A presente invenção será abaixo descrita com mais detalhes com referência aos desenhos anexos, onde A Fig. 1a-b são desenhos principais dos conjuntos magnéticos de acordo com o presente invenção, em que a Fig. 1b é uma vista explodida dos conjuntos magnéticos, A Fig. 2a-d são princípio desenhos de conjuntos de barras de ímã contendo segmentos magnéticos com polarização diferente, bem como mostram o campo magnético criado desse modo, A Fig. 3a-b são desenhos principais de um conjunto de armação para os conjuntos magnéticos na Fig. 1 de acordo com a presente invenção, A Fig. 4 é um desenho principal de um dispositivo completo de acordo com a presente invenção, A Fig. 5a-b mostra a simulação do fluxo através de uma seção de um conjunto magnético de acordo com a presente invenção, com e sem disjuntores.

[0058] Faz-se agora referência à Fig. 1a-b que mostra os desenhos de princípio de um conjunto magnético 10 para um dispositivo 100 de acordo com a presente invenção, em que a Fig. 1b é uma vista explodida que mostra outros detalhes. O conjunto de ímãs 10 de acordo com o exemplo da presente invenção inclui em um conjunto de pelo menos duas barras de ímã 11 em forma de ímãs permanentes, encerrado em uma luva 11a não-magnético ou material, e em que as extremidades superior e inferior 13a, 13b mesmos não contêm ímãs. Mesmo se as hastes de ímãs permanentes 11, daqui em diante será utilizado como exemplo, isto não limita a invenção, tal como também outras hastes de adesivo podem ser utilizadas, tais como hastes magnéticos controláveis. As hastes magnéticas permanentes 11 estão na extremidade superior fixada a um dispositivo 14 de alavanca magnética formado por uma pega 15 e uma placa de fixação 16 com uma forma principalmente elíptica. Na extremidade inferior das barras de ímã permanente 11 está fixo a um guiador de ímã 17 que tem uma forma essencialmente elíptica afilada com extremidades distais 17a-b.

[0059] O conjunto de ímã 10 inclui ainda um conjunto de limpador 20 formado por corpos de raspador superiores e inferiores 21a e 21b com uma forma principalmente elíptica provida de furos de passagem 22a-b para acomodar as hastes de ímã permanentes 11. Entre os corpos raspadores 21a-b e em conexão com os furos de passagem 22a-b estão dispostos os limpadores de metal 23a-b de material não magnético, um para cada haste de ímã permanente 11, cujos limpadores de metal 23a-b têm uma abertura central adaptada à superfície exterior das hastes de ímã permanentes 11. Em desta forma o metal limpo pára-23a-b são dispostos de maneira móvel ao longo das hastes de ímã permanente 11, por meio do raspador corpos 21a-b.

[0060] É agora feita referência às Figuras 2a-d, que mostra desenhos principais de interação entre as hastes de ímã permanente 11 em um conjunto 111a-b, 112a-b, ou seja, um conjunto de ímãs 10, e entre vizinha define 111a- b, 112a-b, 113 de hastes de ímãs permanentes 11. no exemplo mostrado na figura 2a são mostrados um conjunto de duas barras de ímã permanente 11 de um conjunto de ímãs 10, cada haste de ímã 11, que contém por exemplo, quatro segmentos de ímã 11b com polarização oposta. No exemplo mostrado na Figura 2a, a haste magnética 11 no lado esquerdo inclui os segmentos magnéticos 11b com o norte para cima e o sul para baixo, enquanto a haste magnética 11 no lado direito inclui os segmentos magnéticos 11b com o sul e o norte para baixo, visto na direção longitudinal das barras de ímã 11. através da utilização de hastes de ímã 11 formados por, pelo menos, dois segmentos de ímã 11b, no exemplo ímãs permanentes, os conjuntos de hastes de ímã 11 podem ser dispostos em uma conjunto de estrutura 30 (Figura 3) com comutada polarização em qualquer secção horizontal, criando um campo magnético que trabalha em conjunto entre as hastes separadas ímã 11 em cada conjunto, bem como entre as hastes ímã 11 de conjuntos adjacentes, como mostrado nas Figuras 2b e 2d. À medida que as barras de ímã 11 são divididos em pelo menos dois segmentos verticais ímã 11b, com polarização oposta, isto irá criar o mesmo efeito na vertical sobre a haste de ímã 11. Por isso é conseguido a criação de uma nervura transversal de campo magnético sobre tanto na horizontal e em corte vertical de um conjunto de hastes de ímã 11 do conjunto de ímãs 10, bem como entre as hastes de ímã 11 vizinha define 111a-b, 112a-b, 113, como pode ser observado a partir das Figuras 2b e 2d. Nas Figuras 2b e 2d são mostrados dois conjuntos 111a-b e 112a-b formados por duas hastes magnéticas 11, uma haste magnética 113a de um terceiro conjunto, e os conjuntos 111a-b, 112a-b e 113a estão espaçados em transversal direção da direção de fluxo do material e os conjuntos 111a-b, 112a-b, 113a de hastes magnéticas 11 estão dispostos de modo que se desviem da direção do fluxo com um ângulo, isto é, a segunda haste magnética 11 de cada conjunto 111a- b, 112a-b é deslocado tanto no sentido transversal e longitudinal em relação à primeira haste de ímã 11 do conjunto 111a-b, 112a-b. Deste modo, os conjuntos mencionados 111a-b, 112a-b, 113a de hastes magnéticas 11 formam uma grade magnética com uma extensão tanto no plano horizontal como vertical. Como pode ser visto a partir das linhas de campo magnético nas Figuras as hastes de ímã 11 de cada conjunto 111a-b, 112a-b, 113 criar campos magnéticos entre os mesmos, mas também os campos magnéticos são criados entre hastes de ímã 11 do vizinho define 111a-b, 112a -b, 113a. Esta maneira de arrumar conjuntos de hastes magnéticas 11 não é conhecida da técnica anterior.

[0061] Faz-se agora referência à Fig. 3a que é um desenho principal de um conjunto de armação 30 para os conjuntos de ímã 10 mostrados na Figura 1. O conjunto de armação 30 é formado por uma armação principalmente em conformado em U 31 e uma placa superior 32 fixada entre o pernas da estrutura em conformado em U 31, parte inferior 33 da estrutura em conformado em U 30 apresenta de preferência uma secção transversal retangular correspondente à chapa superior 32 e está ainda equipado com furos principalmente em forma elíptica 34 com extremidades distais afuniladas para receber o guiador de ímã 17 do conjunto do ímã permanente 10. A placa superior 32 é ainda dotado de furos correspondente principalmente elípticas 35 com afilamento extremidades distais para receber o conjunto de ímãs permanentes 10 e a forma e tamanho do conjunto de limpeza 20 é maior do que os furos elípticos 35, de modo que os corpos raspadores 21a-b funcionem como uma rolha para o conjunto de ímã permanente 10 na direção vertical após inserção nos furos 34, 35.

[0062] Entre os furos 34 do fundo 33 da estrutura em conformado em U 31 e os furos 35 da placa superior 35 existem pares dispostos de barras de guia em conformado em U 36a-b, dispostos nas extremidades distantes afiladas dos furos 34, 35 , cujas barras de guia 36a-b estão dispostas para guiar e reter os conjuntos de ímãs permanentes 10 pelo fato das aberturas das barras em conformado em U 36a-b estarem dispostas voltadas uma contra a outra.

[0063] O conjunto de armação 30 está ainda no lado de cima da placa superior 32 fornecida com perpendicularmente salientes flanges 37, dispostos em ambos os lados dos furos 35, que flanges 37 são fornecidas com recessos 38 adaptadas para receber e reter o punho 15 do permanente conjunto magnético 10.

[0064] Desta forma, os conjuntos de ímã permanente 10, quando inseridos nos furos 34, 35 e barras de guiamento 36a-b, e a pega 15 é fixada no recesso 38, os conjuntos de ímãs permanentes 10 será bloqueado para o movimento em qualquer direção como uma consequência de um material que flui passado o ímã permanente hastes 11.

[0065] Os furos 35 e 34 da placa superior 32 e inferior 33, respectivamente, estão ainda dispostos de modo que elas se estendem em uma direção entre os lados longitudinais da placa superior 32 e inferior 33, respectivamente, com um ângulo que se desvia de uma linha reta entre o lados longitudinais, na presente forma de posicionar os conjuntos de, pelo menos, duas hastes de ímã permanente 11 de um conjunto de ímãs permanentes 10, em uma posição fixa no conjunto da estrutura 30, e de modo que as hastes de ímãs permanentes 11 são deslocados tanto no sentido longitudinal e direção transversal em relação ao conjunto de armação 30. desta forma, o ímã permanente conjuntos 10, quando disposta no conjunto de armação 30 vai formar grelhas ímã de hastes de ímãs permanentes 11 serem deslocados na direção lateral e transversal em relação um ao outro, bem como em relação à direção do fluxo do material. Com o exemplo mostrado, onde cada conjunto de ímãs permanentes 10 inclui um conjunto de duas barras de ímã permanente 11, uma grade de ímã de duas fiadas de ímãs permanentes irá ser fornecida, em que a primeira e segunda fila de ímãs permanentes são deslocados em relação um ao outro ambos no sentido transversal e longitudinal da estrutura de suporte 30. Se o conjunto de ímãs permanentes 10 inclui um conjunto de três hastes de ímãs permanentes 11, três fileiras de hastes de ímãs permanentes 11 serão fornecidas por conjunto de ímãs 10, e assim por diante.

[0066] Deve notar-se, que a distância entre o respectivo ímã permanente hastes 11 de um conjunto de um conjunto de ímãs permanentes 10, e a distância entre os respectivos conjuntos de ímãs permanentes 10 irá estar dependente das propriedades dos ímãs permanentes nas hastes de ímãs permanentes 11.

[0067] É agora feita referência à Figura 3b, que mostra um exemplo de 31a armações em conformado em U e dois 31b, como acima descrito, dispostos conjuntamente para formar um conjunto de armação 30, disposto para receber duas filas de conjuntos de ímãs permanentes 10. Por conseguinte, se cada ímã permanente de conjunto 10 inclui um conjunto de duas barras de ímã permanente 11, não irá ser fornecida duas grades magnéticos, como descrito acima dispostos em série.

[0068] É agora feita referência à Figura 4, que é um princípio desenho de um dispositivo completo 100 para capturar e remover o material magnético a partir de um fluxo de material. No mostrado exemplo o conjunto de armação 30 é constituído por duas armações 31a-b dispostas em conjunto, e cada armação 31a-b é fornecida com quatro conjuntos de ímãs permanentes 10, e em que cada conjunto de ímãs permanentes 10 é fornecida com um conjunto de duas barras de ímã permanente 11. através do dispositivo 100 de acordo com o presente invenção, é proporcionado um dispositivo 100 ser facilmente escaláveis adicionando conjuntos de armações 30 fornecida com os conjuntos de ímãs permanentes 10, que podem ser adaptados e dispostos em uma linha de fluxo de material, quando o material flui para onde se deseja para remover o material indesejado de metal a partir do fluxo de material. Pelo que o dispositivo 100 de acordo com a presente invenção inclui, de preferência, pelo menos, duas filas de conjuntos de ímãs permanentes 10 é conseguida uma solução, onde a operação pode ser continuado, isto é, o fluxo de material não necessita de ser interrompido durante a limpeza / remoção de material magnético a partir dos conjuntos de ímãs permanentes 10, como a primeira linha pode ser limpa, enquanto a segunda linha continua para capturar material de metal indesejado. Pelo que as linhas de conjuntos de ímãs permanentes 10 ainda está dividido em vários conjuntos de ímãs permanentes 10, um em todos os tempos assegura alta efeito na captação de material magnético indesejado, uma vez que apenas partes (um conjunto de ímãs permanentes 10) é removido no tempo para a limpeza, deixando o restante ímã permanente conjuntos 10 no dispositivo para a captura de material magnético. Além disso, por meio da disposição de, pelo menos, duas filas de conjuntos de ímãs permanentes 10, não haverá espaço deixado descoberto de hastes de ímãs permanentes 10, assegurando que o dispositivo 100 será em tudo captura tempo material magnético indesejado.

[0069] É ainda conseguido um dispositivo 100 em que os conjuntos de ímãs permanentes 10 são facilmente inseríveis e removível a partir do conjunto de armação 30 por meio das hastes de guiamento 36a-b, que garante uma inserção correta e remoção dos conjuntos de ímãs permanentes 10. As barras de guiamento 36a- b está ainda disposto para diminuir velocidade de fluxo de material através do dispositivo (100, e a criação de turbulência por trás deles, sem aumentar significativamente a queda de pressão através do dispositivo 100, como mostrado na figura 5a-b.

[0070] É conseguida ainda um dispositivo 100 em que os conjuntos de ímãs permanentes 10 são de fácil manipulação devido ao número limitado de hastes de ímã permanente 11, que os tornam manipuláveis por uma única pessoa. Por isso são cumpridos os requisitos de baixo peso de acordo com HES (Saúde, Meio Ambiente e Segurança).

[0071] Pelo que os conjuntos de ímãs permanentes 10 são fornecidos com um conjunto de limpeza 20, o material de metal indesejado capturado pode ser facilmente removido dos conjuntos de ímãs permanentes 10 por uma única pessoa que se move o conjunto de limpeza 20 a partir do dispositivo de pega 14 e para baixo para a extremidade de ímã permanente conjuntos 10 e volta para o dispositivo identificador 14.

[0072] A presente invenção é especialmente adequada para capturar e remover detritos de metal a partir de uma corrente de lama de perfuração de poço de petróleo na costa ou fora da costa, material de metal em um fluxo de matéria-prima, linhas de processo na indústria alimentar (animais, peixes e alimentos para humanos) e também usinas de recuperação ou reciclagem, etc.

Claims (14)

1. Dispositivo (100) para capturar e remover material magnético de um fluxo de material, em que o dispositivo (100) inclui conjuntos de ímãs (10) incluindo hastes de ímã (11) para capturar material magnético em um fluxo de material que passa pelos conjuntos de ímãs (10) e onde os conjuntos de ímãs (10) são arranjados de forma removível a um conjunto de armação (30) do dispositivo (100), caracterizado pelo fato de que o conjunto de armação (30) compreende um fundo (33), uma placa superior (32) e pares de barras-guia (36a-b), em que a placa superior (32) é oposta ao fundo (33), em que o fundo (33) e a placa superior (32) incluem pelo menos dois furos correspondentes (34, 35) para receber os conjuntos de ímãs (10), em que as hastes de ímã (11) são configuradas para se estenderem entre os furos correspondentes (34, 35), em que os pares de barras-guia (36a-b) se estendem entre os furos correspondentes (34, 35) e em que os pares de barras-guia (36a-b) estão nas extremidades distais dos furos correspondentes (34, 35) e em que os pares de barras guias (36a-b) são adaptados para receber um guia de ímã (17) dos conjuntos de ímã (10), cada conjunto de ímãs (10) incluindo uma configuração (111a-b, 112a-b, 113a) de pelo menos duas hastes de ímã (11) encapsuladas em um material não magnético (11a), em que: - as pelo menos duas hastes de ímã (11) de cada configuração (111a-b, 112a-b, 113a) são arranjadas de modo que elas são espaçadas ambas em direção longitudinal e direção transversal uma em relação a outra e em relação a uma direção de fluxo do material, em que a direção longitudinal é perpendicular à direção do fluxo do material, em que a direção transversal é perpendicular à direção longitudinal e em que as hastes de ímã (11) de conjuntos adjacentes (111a-b, 112a-b, 113a) das hastes magnéticas (11) são configuradas para serem espaçadas na direção transversal em relação à direção do fluxo do material, - as pelo menos duas hastes de ímã (11) de cada configuração (111a-b, 112a-b, 113a) são arranjadas com polarização comutada em qualquer seção horizontal, criando um campo magnético que opera em conjunto entre as hastes de ímã (11) separadas de cada configuração (111a-b, 112a-b, 113a) e entre hastes de ímã (11) de configurações vizinhas (111a-b, 112a-b, 113a) de hastes de ímã (11), e - as hastes de ímã (11) são divididas em pelo menos dois segmentos de ímã verticais (11b) com polarização comutada em qualquer seção vertical, criando um campo magnético que opera em conjunto entre segmentos de ímã separados (11b) verticalmente na haste de ímã (11) e entre segmentos magnéticos verticais (11b) de hastes de ímã (11) de configurações vizinhas (111, 112, 113) de hastes de ímã (11), criando uma tela transversal de campo magnético em ambas a seção horizontal e vertical entre hastes de ímã (11) de cada configuração (111a-b, 112a-b, 113a) e hastes de ímã (11) de configurações vizinhas (111a- b, 112a-b, 113a-b) de hastes de ímã (11).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (100) inclui pelo menos uma fileira de pelo menos dois conjuntos de ímãs (10).

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (100) inclui pelo menos duas fileiras de conjuntos de ímãs (10) para permitir captura contínua de material magnético.

4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os conjuntos de ímãs (10) incluem um dispositivo de manípulo (14) ao qual as hastes de ímã (11) são fixadas em uma extremidade superior e o guia de ímã (17) ao qual as hastes de ímã (11) são fixadas em uma extremidade inferior.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de armação (30) é formado por uma armação conformada essencialmente em U (31) e uma placa superior (32) fixada entre pernas da armação conformada em U (31), onde o fundo (33) da armação conformada em U (31) e a placa superior (32) são providos com pelo menos duas fileiras de furos correspondentes (34, 35) para receber os conjuntos de ímãs (10).

6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de armação (30) inclui pelo menos duas armações conformadas essencialmente em U (31a-b) arranjadas em série, as armações conformadas em U (31a-b) cada providas com uma placa superior (32), onde respectiva armação conformada em U (41a-b) e placa superior (32) são providas com furos correspondentes (34, 35) para receber os conjuntos de ímãs (10), arranjados em série.

7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que os pares de barras de guia (36a-b) se estendem entre extremidades distais dos furos correspondentes (34, 35) e ímãímãguiam e retêm os conjuntos de ímãs (10), as barras de guia (36a-b) sendo adicionalmente arranjadas para diminuir velocidade de fluxo de material através do dispositivo (100), e criar turbulência atrás delas, sem significantemente aumentar a queda de pressão através do dispositivo (100).

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as hastes de ímã (11) são providas áreas de extremidade não magnéticas (13a, 13b).

9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os conjuntos de ímãs (10) são providos com um conjunto de limpadores (20), arranjados de forma móvel entre o dispositivo de manípulo de ímã (14) e o guia de ímã (17) para remover material magnético capturado.

10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a placa superior (32) do conjunto de armação (30) é provida com flanges (37) que se projetam para cima providos com rebaixos (38) para receber e reter do dispositivo de manípulo (14) do conjunto de ímãs (10).

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os furos (35) da placa superior (32) e os furos correspondentes (34) da armação conformada em U (31, 31a-b), respectivamente, se estendem em uma direção entre lados longitudinais da placa superior (32) e armação conformada em U (31, 31a- b), respectivamente, com um ângulo desviando de uma linha reta entre os lados longitudinais, para permitir o posicionamento das pelo menos duas hastes de ímã (11) da conjunto de ímãs (10) em uma posição fixa no conjunto de armação (30), permitindo que as hastes de ímã (11) sejam deslocáveis ambas em direção longitudinal e direção transversal em relação ao conjunto de armação (30) e provendo uma rede magnética de hastes de ímã (11).

12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que as hastes de ímã (11) incluem ímãs permanentes ou ímãs controláveis.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um dos conjuntos de ímã está configurado para ser removível do conjunto de estrutura, enquanto os restantes dos conjuntos de ímã são dispostos dentro do conjunto de estrutura.

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos conjuntos magnéticos inclui um conjunto de apenas duas hastes magnéticas.

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