CN107424751B - 空冷式电磁除铁器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空冷式电磁除铁器,包括线圈装置、设于线圈装置上方的磁轭和设于磁轭上方的冷却装置；冷却装置包括冷却器，冷却器的外部风进口处设有冷却风机，冷却器的外壳内腔设有换热管和内部循环风机；磁轭设有磁轭进风口和磁轭出风口，磁轭进风口、磁轭出风口将线圈外壳内腔与冷却器外壳内腔连通。本发明的空冷式电磁除铁器，内部励磁线圈冷却介质为空气,通过外部风机空气冷却，适合任何环境下使用，环境适应性强，能耗低，重量轻，成本低；实现了内部热空气的全方位立体循环，线圈冷却效果好，温升低，使用安全可靠；设备采用封闭式结构，无污染，结构简单，易维护，性价比高，可以广泛应用在港口、电厂、水泥厂、煤矿等行业。

Description

空冷式电磁除铁器

技术领域

本发明涉及除铁设备技术领域，具体涉及一种空冷式电磁除铁器，适用于煤炭、冶金、水泥、电力、港口等行业生产现场的物料除铁。

背景技术

目前，在港口、电厂、水泥厂、煤矿等行业的生产现场都需要除铁,以保护本行业的主要设备和产品质量。在这些行业中，多数还是使用自冷式、风冷式、油冷和强迫油循环式电磁除铁器。而这些冷却方式的电磁除铁器从使用场合和使用效能上，各有差异和缺陷。油冷和强迫油循环式电磁除铁器的冷却介质是变压器油，不能在含有爆炸性混合物环境中使用，使用场所受到限制。风冷式电磁除铁器因壳体不是全封闭结构，灰尘很容易进入线圈中，造成散热困难，容易发生火灾事故。自冷式电磁除铁器体积大，难以散热，而且制造成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种空冷式电磁除铁器，励磁线圈冷却介质为空气,采用空气冷却，适合任何环境下使用，并且冷却效果好，温升低，使用安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：空冷式电磁除铁器,所述空冷式电磁除铁器包括：线圈装置，所述线圈装置包括线圈外壳、设置于所述线圈外壳内腔的铁芯和绕于所述铁芯外周的励磁线圈，所述线圈外壳的顶部设置有磁轭，所述磁轭的上方设置有冷却装置；

所述冷却装置包括冷却器，所述冷却器包括冷却器外壳和设置于所述冷却器外壳内腔的换热管，所述冷却器外壳设有外部风进口和外部风出口，所述外部风进口处设置有冷却风机，所述冷却器外壳内腔还设置有内部循环风机；

所述磁轭设有磁轭进风口和磁轭出风口，所述磁轭进风口、所述磁轭出风口将所述线圈外壳内腔与所述冷却器外壳内腔连通。

本发明的空冷式电磁除铁器工作运行时，冷却器先工作，励磁线圈通电后工作；冷却器工作时，冷却风机将外部空气送入换热管；励磁线圈工作时产生的热空气，由内部循环风机通过磁轭出风口强制抽吸至冷却器外壳内腔，热空气与换热管内的外部空气进行充分热交换，换热管内受热的外部空气排向外部环境，冷却器外壳内腔中的热空气经换热冷却后由磁轭进风口送回线圈外壳内腔，从而形成内部热空气的全方位立体循环，对线圈快速降温冷却，线圈冷却效果好，温升低，使用安全可靠；并且，采用空气冷却适合任何环境下使用，适用范围广。

其中，所述磁轭进风口靠近所述磁轭的外周设置，并且均布有多个；所述磁轭出风口位于所述磁轭进风口的内侧，并且均布有多个。

其中，所述磁轭进风口对应于所述线圈外壳与所述励磁线圈之间的环形空隙，从而形成冷却风道；所述磁轭出风口对应于所述励磁线圈，从而形成出热风道。

其中，所述励磁线圈分层绕制，每2至5层线圈作为一组，相邻线圈组之间留有与线圈轴线方向一致的空气隙。相邻线圈组之间留有空气隙，为励磁线圈工作时产生的热空气提供了上升流动通道，热空气沿空气隙上升，通过磁轭出风口被强制抽吸至冷却器外壳内腔进行热交换，从而对励磁线圈散热冷却。

其中，相邻线圈组之间的所述空气隙中间隔设置有绝缘隔条或绝缘隔板。

其中，所述铁芯外套有线圈骨架，所述线圈骨架包括：套于所述铁芯外的衬筒，所述衬筒的上端设置有沿其径向向外延伸的上垫板，所述衬筒的下端设置有沿其径向向外延伸的下垫板，所述上垫板、所述下垫板分别沿所述衬筒的周向间隔的设置有多个；所述励磁线圈绕于所述衬筒的外周。间隔设置的下垫板之间形成扇形区域，扇形区域起到连通通道作用，将线圈外壳与励磁线圈之间的环形空隙、线圈组之间的空气隙连通，便于形成热风循环通道。

其中，所述上垫板的外端部之间固定连接有弧形挡风板，多个所述弧形挡风板围成挡风圈。设置了挡风圈后，可以使进风区域与出风区域有效分隔，避免出现风流短路或风流走捷径情况的发生，提高内部热空气的循环效果。

其中，所述上垫板的下表面、所述下垫板的上表面皆设置有横向绝缘垫板，所述衬筒的外周面间隔设置有与其轴向一致的纵向绝缘垫板。

其中，所述冷却器为管壳式换热器。

其中，所述磁轭包括上下设置的主磁轭和付磁轭。磁轭采用组件结构，一方面，便于制造组合出不同厚度的磁轭，满足不同设备需要；另一方面，便于在主磁轭上固定设置吊装部件，满足吊运需要。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的空冷式电磁除铁器，励磁线圈冷却介质为空气,采用外部风机空气冷却，适合任何环境下使用，环境适应性强，适用范围广，能耗低，重量轻，成本低；实现了内部热空气的全方位立体循环，线圈冷却效果好，温升低，使用安全可靠；设备采用封闭式结构，无污染，结构简单，易维护，性价比高，可以广泛应用在港口、电厂、水泥厂、煤矿等行业。

附图说明

图1是本发明实施例的空冷式电磁除铁器主视剖视示意图；

图2是图1俯视示意图；

图3是图1中主磁轭结构示意图；

图4是图1中付磁轭结构示意图；

图5是图1中励磁线圈结构示意图；

图6是图5中A处放大示意图；

图7是图1中线圈骨架结构示意图；

图8是图7俯视示意图；

图9是本发明实施例的空冷式电磁除铁器风流循环示意图；

图中：1-冷却风机；2-冷却器；3-内部循环风机；4-磁轭；41-主磁轭；42-付磁轭；411-磁轭进风口；412-磁轭出风口；51-线圈外壳；521-铁芯；522-衬筒；523-上垫板；524-下垫板；525-弧形挡风板；526-横向绝缘垫板；527-纵向绝缘垫板；53-励磁线圈；531-线圈导线；532-空气隙；533-绝缘隔条；6-接线盒；7-吊耳。

图中，实线箭头表示内部热空气流动方向，虚线箭头表示外部空气流动方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步非限制性的详细说明。

如图1和图2所示，本发明的空冷式电磁除铁器包括线圈装置、设置于线圈装置上方的磁轭4和设置于磁轭4上方的冷却装置。

其中，线圈装置包括线圈外壳51、设置于线圈外壳内腔的铁芯521和绕于铁芯521外周的励磁线圈53。磁轭4设置于线圈外壳51的顶部，接线盒6设置在线圈外壳51的侧部。线圈外壳51可以是圆形结构，也可以是方形结构。

其中，冷却装置包括：冷却器2，冷却器2优选采用管壳式换热器，冷却器2包括冷却器外壳和设置于冷却器外壳内腔的换热管以及折流板，冷却器外壳设有外部风进口和外部风出口，外部风进口处设置有冷却风机1，冷却风机1优选采用轴流风机，在冷却器外壳内腔还设置有内部循环风机3，内部循环风机3优选采用离心风机。

其中，冷却器外壳、磁轭4、线圈外壳51依次连接，形成密闭的循环壳体。

如图1、图3和图4共同所示，其中，磁轭4优选采用组件结构，磁轭4包括上部的主磁轭41和下部的付磁轭42。主磁轭41、付磁轭42皆设有磁轭进风口411和磁轭出风口412，磁轭进风口411、磁轭出风口412将线圈外壳51的内腔与冷却器2的外壳内腔连通。其中，磁轭进风口411靠近磁轭4的外周设置，对应于线圈外壳51与励磁线圈53之间的环形空隙，并且均布有多个，从而形成冷却风道；磁轭出风口412位于磁轭进风口411的内侧，对应于励磁线圈53及内部循环风机3，并且均布有多个，从而形成出热风道。

磁轭4采用组件结构，一方面，便于制造、组合出不同厚度的磁轭，满足不同设备需要；另一方面，主磁轭41优选采用方形结构，便于在主磁轭41的四周固定设置吊耳7，满足吊运需要，也便于通过螺纹紧固件将冷却器2的冷却器法兰与主磁轭41紧固连接。

如图5和图6共同所示，其中，励磁线圈53由线圈导线531分层绕制而成，每2至5层线圈作为一组(图中示意出了2层线圈为一组的情形，当然，根据需要，也可以是更多层线圈作为一组)，相邻线圈组之间留有与线圈轴线方向一致的空气隙532；进一步地，相邻线圈组之间的空气隙532中间隔地设置有绝缘隔条533，或者绝缘隔板。空气隙532为励磁线圈53工作时产生的热空气提供了上升流动通道，热空气沿空气隙532上升，通过磁轭出风口412被内部循环风机3强制抽吸至冷却器2的外壳内腔，进行换热冷却。

如图1所示，其中，铁芯521外套有线圈骨架。如图7和图8共同所示，其中，线圈骨架包括：套于铁芯521外的衬筒522，衬筒522的上端设置有沿其径向向外延伸的上垫板523，衬筒522的下端设置有沿其径向向外延伸的下垫板524，上垫板523、下垫板524分别沿衬筒522的周向间隔的均布有多个，励磁线圈53绕于衬筒522的外周；间隔设置的下垫板524之间形成扇形区域，扇形区域起到连通通道作用，将线圈外壳51与励磁线圈53之间的环形空隙、线圈组之间的空气隙532连通，便于形成热风循环通道。上垫板523的外端部之间固定连接有弧形挡风板525，多个弧形挡风板525围成一周，形成挡风圈；挡风圈可以使进风区域与出风区域有效分隔，避免出现风流短路或风流走捷径情况的发生，提高内部热空气的循环效果。其中，在上垫板523的下表面、下垫板524的上表面皆设置有横向绝缘垫板526，衬筒522的外周面间隔设置有与其轴向一致的纵向绝缘垫板527。

如图9所示，本发明的空冷式电磁除铁器工作时，冷却器2先工作，励磁线圈53通电后工作。冷却器2工作时，冷却风机1将外部空气送入换热管。励磁线圈53工作时产生激励磁场来实现除铁器的吸铁作用，励磁线圈53工作时产生的热空气沿空气隙532上升，通过磁轭出风口412被内部循环风机3强制抽吸至冷却器2的外壳内腔，热空气经折流板的同时与换热管内的外部空气进行充分热交换，换热管内受热的外部空气排向大自然，冷却器2外壳内腔中换热冷却后的热空气经磁轭进风口411送回线圈外壳51的内腔，沿线圈外壳51与励磁线圈53之间的环形空隙，进入下垫板524之间的扇形区域，沿线圈组之间的空气隙532上升，形成全方位的内部热空气立体循环；热空气走冷却器2的壳程，外部空气走冷却器2的管程，内部热空气循环与外部通风冷却不相通，从而达到对励磁线圈53快速降温的作用，线圈冷却效果好，温升低，使用安全可靠，提高了电磁除铁器性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

Claims (7)

1.空冷式电磁除铁器,所述空冷式电磁除铁器包括：线圈装置，所述线圈装置包括线圈外壳、设置于所述线圈外壳内腔的铁芯和绕于所述铁芯外周的励磁线圈，其特征在于，所述线圈外壳的顶部设置有磁轭，所述磁轭的上方设置有冷却装置；

所述冷却装置包括冷却器，所述冷却器为管壳式换热器，所述冷却器包括冷却器外壳和设置于所述冷却器外壳内腔的换热管，所述冷却器外壳设有外部风进口和外部风出口，所述外部风进口处设置有冷却风机，所述冷却器外壳内腔还设置有内部循环风机；

所述磁轭设有磁轭进风口和磁轭出风口，所述磁轭进风口对应于所述线圈外壳与所述励磁线圈之间的环形空隙，所述磁轭出风口对应于所述励磁线圈，所述磁轭进风口、所述磁轭出风口将所述线圈外壳内腔与所述冷却器外壳内腔连通；

所述励磁线圈分层绕制，每2至5层线圈作为一组，相邻线圈组之间留有与线圈轴线方向一致的空气隙。

2.如权利要求1所述的空冷式电磁除铁器，其特征在于，所述磁轭进风口靠近所述磁轭的外周设置，并且均布有多个；所述磁轭出风口位于所述磁轭进风口的内侧，并且均布有多个。

3.如权利要求1所述的空冷式电磁除铁器，其特征在于，相邻线圈组之间的所述空气隙中间隔设置有绝缘隔条或绝缘隔板。

4.如权利要求1所述的空冷式电磁除铁器，其特征在于，所述铁芯外套有线圈骨架，所述线圈骨架包括：套于所述铁芯外的衬筒，所述衬筒的上端设置有沿其径向向外延伸的上垫板，所述衬筒的下端设置有沿其径向向外延伸的下垫板，所述上垫板、所述下垫板分别沿所述衬筒的周向间隔的设置有多个；

所述励磁线圈绕于所述衬筒的外周。

5.如权利要求4所述的空冷式电磁除铁器，其特征在于，所述上垫板的外端部之间固定连接有弧形挡风板，多个所述弧形挡风板围成挡风圈。

6.如权利要求4所述的空冷式电磁除铁器，其特征在于，所述上垫板的下表面、所述下垫板的上表面皆设置有横向绝缘垫板，所述衬筒的外周面间隔设置有与其轴向一致的纵向绝缘垫板。

7.如权利要求1所述的空冷式电磁除铁器，其特征在于，所述磁轭包括上下设置的主磁轭和付磁轭。

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