CN108889444A - 磁性分离设备与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁性分离设备，包括磁性分离器主体、套管组件、磁棒组件、顶升机构；所述磁棒组件中的磁棒置入套管组件中的套管内；所述套管组件中的套管置入磁性分离器主体的筒体内；套管依靠磁棒的磁力对通入筒体内液体中的铁质杂质进行吸附；顶升机构用于带动磁棒组件上下移动，以使得磁棒上移时，套管上吸附的铁质杂质失去磁力吸引；磁棒下移进入套管时，恢复对铁质杂质的磁力吸引。本发明操作方便，能够使操作者摆脱繁重劳动，降低人工成本，提高了工作效率。

Description

磁性分离设备与系统

技术领域

本发明属于机电一体化技术领域，具体涉及一种全自动磁性分离器。

背景技术

现有的用于清除液体里的铁粉和铁渣的设备基本上是采用袋式过滤器中安放磁棒的方式，清除液体时首先要将水泵停机，打开袋式过滤器，将磁棒从袋式过滤器拿出人工进行清理，费时费力，操作很不方便。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种磁性分离设备，以及采用该磁性分离设备为核心所构成的磁性分离系统，操作方便，能够使操作者摆脱繁重劳动，降低人工成本，提高了工作效率。本发明采用的技术方案是：

一种磁性分离设备，包括磁性分离器主体、套管组件、磁棒组件、顶升机构；

所述磁棒组件中的磁棒置入套管组件中的套管内；所述套管组件中的套管置入磁性分离器主体的筒体内；套管依靠磁棒的磁力对通入筒体内液体中的铁质杂质进行吸附；

顶升机构用于带动磁棒组件上下移动，以使得磁棒上移时，套管上吸附的铁质杂质失去磁力吸引；磁棒下移进入套管时，恢复对铁质杂质的磁力吸引。

进一步地，磁性分离器主体包括：筒体、设备进液口、设备出液口、主体上接口、喷嘴、喷嘴接管、排污接管；

筒体顶部设置主体上接口，用于承载和对接套管组件；在筒体侧面设有设备进液口和设备出液口；在筒体内的底部设有喷嘴；各喷嘴与筒体底部的喷嘴接管连接；筒体底部还连接排污接管；

筒体上部侧面或顶部设有进排气接口。

进一步地，套管组件包括：套管、套管上支架；各套管竖立连接在套管上支架下侧；套管上支架与磁性分离器主体的筒体顶部密封对接。

更进一步地，进排气接口设置在套管上支架上，套管上支架上还设有安全阀接口；进排气接口和安全阀接口分别连接有通向筒体侧的气管。

进一步地，磁棒组件包括磁棒、顶板；所述磁棒竖立连接在顶板下侧。

更进一步地，磁棒上端通过关节轴承与顶板连接。

更进一步地，在筒体两侧设有导套；顶板两侧连接有与所述导套相适配的导柱。

更进一步地，在顶板下侧磁棒外围还设有风琴型防护罩。

一种磁性分离系统，包括：

磁性分离器主体、套管组件、磁棒组件、顶升机构、进口四通管、进口阀、出口三通管、出口阀、清洗管路、Y型过滤器、排渣阀、冲洗阀、冲洗泵、排污阀、进气阀、排气阀、旁通阀、电控模块，电控模块连接并控制冲洗泵与顶升机构；

磁性分离器主体包括：筒体、设备进液口、设备出液口、主体上接口、喷嘴、喷嘴接管、排污接管；筒体顶部设置主体上接口，用于承载和对接套管组件；在筒体侧面设有设备进液口和设备出液口；在筒体内的底部设有喷嘴；各喷嘴与筒体底部的喷嘴接管连接；筒体底部还连接排污接管；筒体上部或顶部设有进排气接口；

套管组件包括：套管、套管上支架；各套管竖立连接在套管上支架下侧；套管上支架与磁性分离器主体筒体顶部的主体上接口密封对接，套管置入磁性分离器主体的筒体内；

磁棒组件包括磁棒、顶板；所述磁棒竖立连接在顶板下侧；磁棒组件中的磁棒置入套管组件中的套管内；

顶升机构用于带动磁棒组件上下移动，以使得磁棒上移时，套管上吸附的铁质杂质失去磁力吸引；磁棒下移进入套管时，具有对铁质杂质的磁力吸引；

进口四通管的第一端作为系统进液口，第二端通过进口阀连接筒体上的设备进液口；进口四通管的第三端通过旁通阀连接出口三通管的第三端；进口四通管的第四端通过清洗管路连接冲洗阀；在清洗管路上设置Y型过滤器，Y型过滤器的排渣口连接排渣阀；

冲洗阀通过管路连接冲洗泵，冲洗泵连接筒体底部的喷嘴接管；

筒体底部的排污接管连接排污阀，排污阀通过排污总管连接系统排污口；

出口三通管的第一端作为系统出液口，第二端通过出口阀连接筒体上的设备出液口，第三端连旁通阀；

进气阀与排气阀通过进排气管路连接进排气接口。

进一步地，套管上支架与磁性分离器主体的筒体顶部密封对接。

进一步地，筒体上部侧面或顶部设有安全阀接口，安全阀通过泄压管路连接安全阀接口。

进一步地，磁棒上端通过关节轴承与顶板连接。

进一步地，在筒体两侧设有导套；顶板两侧连接有与所述导套相适配的导柱。

本发明的优点在于：

1）将原来的人工清除铁屑、铁渣系统升级为全自动清除系统，将操作者从繁重的劳动中解放出来，效率成倍提高。

2）节能环保，可不停机进行操作，节省过滤袋。

3）后续可以节省人力物力，长远使用成本下降。

附图说明

图1为本发明的磁性分离系统主视图。

图2为本发明的磁性分离系统左视图。

图3为本发明的磁性分离器主体示意图。

图4为本发明的套管组件示意图。

图5为本发明的磁棒组件示意图。

图6为本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明提出一种磁性分离设备，包括磁性分离器主体1、套管组件2、磁棒组件3、顶升机构4；

所述磁棒组件3中的磁棒置入套管组件2中的套管内；所述套管组件2中的套管置入磁性分离器主体1的筒体内；磁性分离器主体1的筒体内通入待分离铁质杂质的液体；铁质杂质被磁力吸附于套管；

顶升机构4用于带动磁棒组件3上下移动，以使得磁棒上移时，套管上吸附的铁质杂质失去磁力吸引，便于冲洗；磁棒下移进入套管时，恢复对铁质杂质的磁力吸引；

如图1、图2、图3所示，磁性分离器主体1包括：筒体101、筒体支架102、设备进液口103、设备出液口104、主体上接口105、喷嘴106、喷嘴接管107、排污接管108，还可以包括一个安装口109；

所述筒体101连接在筒体支架102上；筒体101顶部设置主体上接口105，该主体上接口105可以是一个法兰，用于承载和对接套管组件2；在筒体101侧面设有设备进液口103和设备出液口104；设备进液口103和设备出液口104均包括与筒体101连接的异径接头103a以及与异径接头103a相接的接头法兰103b；在筒体101内的底部设有喷嘴106，喷嘴106可通过喷嘴支架安装在筒体101内的底部，筒体101侧面下部开有安装口109，方便安装喷嘴106，喷嘴安装完毕后可通过法兰件封闭安装口109；各喷嘴106与筒体101底部的喷嘴接管107连接；筒体101底部还连接排污接管108；该排污接管108可通过法兰连接排污阀；

更优地，筒体101底部还可连接一压力进气管110，压力进气管110上连接有通气阀111；磁性分离器主体1使用时，优选采用喷嘴106喷出的液体对吸附在套管外侧管壁的铁屑、铁渣等杂质进行冲洗，也可在压力进气管110通入高压气体对套管外侧管壁的铁质杂质进行冲洗；

如图1、图2、图4所示，套管组件2包括：套管201、套管上支架202、进排气接口203、安全阀接口204；各套管201竖立连接在套管上支架202下侧；套管上支架202用于与磁性分离器主体1的筒体顶部对接；套管上支架202具体采用法兰支架，和筒体顶部的法兰105密封对接；套管201置入磁性分离器主体1的筒体101内；进排气接口203和安全阀接口204设置在套管上支架202上，进排气接口203和安全阀接口204分别连接有通向筒体侧（即朝套管上支架下方）的气管；图4中与进排气接口203或安全阀接口204连接的气管未画出；在其它的实施例中，进排气接口203和安全阀接口204还可直接设置在筒体上部侧面；在套管201的中部或下部还可进一步连接套管固定架205，以使得各套管205固定牢固；套管上支架202上还可连接吊装件206，比如吊耳，以方便将套管组件2吊装，使得套管201安全进入磁性分离器主体1的筒体101中；

如图1、图2、图5所示，磁棒组件3包括磁棒301、顶板302、关节轴承303；所述磁棒301竖立连接在顶板302下侧，作为更优的方案，磁棒301上端通过关节轴承303与顶板302连接，通过关节轴承303可调节磁棒301的垂直度，防止磁棒301在套管201中与套管内壁接触，这样可以避免磁棒301上下移动时与套管内壁产生摩擦，防止磁棒因摩擦损坏；顶板302上还连接有限位螺柱304作为限位件，可防止磁棒301置入套管中时，磁棒底端与套管201底部接触，也可以使得顶板302与套管上支架202保持一个间距；

为了使得磁棒301在套管201中上下移动时，始终保持与套管内壁非接触状态，在筒体101两侧设有导套112；顶板302两侧连接有与所述导套112相适配的导柱305；更优地，在顶板302下侧磁棒301外围还设有风琴型防护罩（图5中未画出），磁棒301从套管201中拔出时，风琴型防护罩可自然垂落展开，防止现场灰尘落到磁棒上；

如图2所示，所述顶升机构4本例中采用电动缸，顶升机构4用于推动磁棒组件3中的顶板302，顶升机构4带动磁棒组件3上下移动时借由导套112和导柱305的配合，使得磁棒301安全平稳地上下移动；顶升机构4在其它实施例中也可采用电动丝杆等；

基于上述磁性分离设备，本发明提出的一种磁性分离系统，如图1、图2、图6所示，包括：

磁性分离器主体1、套管组件2、磁棒组件3、顶升机构4、进口四通管5、进口阀6、出口三通管7、出口阀8、清洗管路9、Y型过滤器10、排渣阀11、冲洗阀12、冲洗泵13、排污阀14、进气阀15、排气阀16、旁通阀17、电控模块18，以及安全阀19；

其中，进口阀6、出口阀8、排渣阀11、冲洗阀12、排污阀14、进气阀15、排气阀16、旁通阀17可采用受控于电控模块18的电控阀，当然也可以采用手动阀；安全阀19在超过压力阈值自动导通；电控模块18连接并控制冲洗泵13与顶升机构4，实现冲洗泵的启停、顶升机构的升降控制；

进口四通管5的第一端作为系统进液口a，第二端通过进口阀6连接筒体上的设备进液口103；进口四通管5的第三端通过旁通阀17连接出口三通管7的第三端；进口四通管5的第四端通过清洗管路9连接冲洗阀12；在清洗管路9上设置Y型过滤器10，Y型过滤器10的排渣口连接排渣阀11；

冲洗阀12通过管路连接冲洗泵13，冲洗泵13连接筒体底部的喷嘴接管107；可进一步在喷嘴接管107上设置流量调节阀20，该流量调节阀20为手动阀，，可调节喷嘴喷出清洗液体的流量和压力；需要说明的是，在图1中，流量调节阀20刚好被冲洗泵13所挡住，未显示出；

筒体底部的排污接管108连接排污阀14，排污阀14通过排污总管连接系统排污口c；

出口三通管7的第一端作为系统出液口b，第二端通过出口阀8连接筒体上的设备出液口104，第三端连旁通阀17；

进气阀15与排气阀16通过进排气管路连接进排气接口203；安全阀19通过泄压管路连接安全阀接口204；

其中电控模块18包括一个电控柜，以及设置在电控柜内的PLC；PLC实现整个磁性分离系统的自动控制流程。

下面介绍液体中分离铁屑、铁渣的过程；

1、启动。旁通阀17处于打开状态，进、出口阀处于关闭状态，电动缸处于下限位；液体能够通过系统进液口a、旁通阀17、系统出液口b形成回流；

2、排残液。打开排污阀14，同时打开进气阀15，排液15S左右，先关闭进气,15再关闭排污阀14；

3、充液阶段。保持旁通阀17打开。先打开排气阀16再打开进口阀6，待液体充满筒体后，马上关闭排气阀16，排气阀16在液体充满筒体时可能会有液体流出，实际使用时排气阀16可通过管路连接系统排污口c。随后打开出口阀8，出口阀8完全打开后关闭旁通阀17；

4、Y型过滤器10排渣。先打开排渣阀11再打开冲洗阀12，持续5S，先关闭排渣阀11再关闭冲洗阀12；

5、过滤阶段。液体从设备进液口103进入筒体，从设备出液口104流出筒体；液体在筒体内经过时，铁屑、铁渣被磁棒外的套管吸附；过滤时间由现场环境决定，一般有三个时间等级（30min、60mim、90min），时间可根据实际应用环境选调；

6、冲洗阶段。达到过滤时间后进入冲洗阶段；

(1) 打开旁通阀17，旁通阀17打开到位后同时关闭进口阀6；

(2) 进、出口阀关闭到位后，电动缸上升，拔出磁棒；

(3) 电动缸达到上限位后打开排污阀14，同时打开进气阀15通入压缩空气，10S,液体全部排出，关闭进气阀15，排污阀14保持打开；

(4) 同时打开排气阀16，冲洗阀12，到位后启动冲洗泵13，从喷嘴喷出的液体对套管冲洗10S，然后关闭冲洗泵13，关闭排气阀16、打开进气阀15使污水快速排完，5S左右关闭进气阀15。一次冲洗过程完成。根据现场环境选择每个过滤过程的冲洗次数。

7、磁性恢复。冲洗循环次数结束后，关闭冲洗阀12、排污阀14。电动缸下降至低限位。磁棒完全进入套管中。一次完整的过滤过程完成。

8、自动工作模式时，循环2～7步骤。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种磁性分离设备，其特征在于，包括磁性分离器主体(1)、套管组件(2)、磁棒组件(3)、顶升机构(4)；

所述磁棒组件(3)中的磁棒置入套管组件(2)中的套管内；所述套管组件(2)中的套管置入磁性分离器主体(1)的筒体内；套管依靠磁棒的磁力对通入筒体内液体中的铁质杂质进行吸附；

顶升机构(4)用于带动磁棒组件(3)上下移动，以使得磁棒上移时，套管上吸附的铁质杂质失去磁力吸引；磁棒下移进入套管时，恢复对铁质杂质的磁力吸引。

2.如权利要求1所述的磁性分离设备，其特征在于，

磁性分离器主体(1)包括：筒体(101)、设备进液口(103)、设备出液口(104)、主体上接口(105)、喷嘴(106)、喷嘴接管(107)、排污接管(108)；

筒体(101)顶部设置主体上接口(105)，用于承载和对接套管组件(2)；在筒体(101)侧面设有设备进液口(103)和设备出液口(104)；在筒体(101)内的底部设有喷嘴(106)；各喷嘴(106)与筒体(101)底部的喷嘴接管(107)连接；筒体(101)底部还连接排污接管(108)；

筒体(101)上部侧面或顶部设有进排气接口(203)。

3.如权利要求1或2所述的磁性分离设备，其特征在于，

套管组件(2)包括：套管(201)、套管上支架(202)；各套管(201)竖立连接在套管上支架(202)下侧；套管上支架(202)与磁性分离器主体(1)的筒体顶部密封对接。

4.如权利要求3所述的磁性分离设备，其特征在于，

进排气接口(203)设置在套管上支架(202)上，套管上支架(202)上还设有安全阀接口(204)；进排气接口(203)和安全阀接口(204)分别连接有通向筒体侧的气管。

5.如权利要求1或2所述的磁性分离设备，其特征在于，

磁棒组件(3)包括磁棒(301)、顶板(302)；所述磁棒(301)竖立连接在顶板(302)下侧。

6.如权利要求5所述的磁性分离设备，其特征在于，

磁棒(301)上端通过关节轴承(303)与顶板(302)连接。

7.如权利要求5所述的磁性分离设备，其特征在于，

在筒体(101)两侧设有导套(112)；顶板(302)两侧连接有与所述导套(112)相适配的导柱(305)。

8.一种磁性分离系统，其特征在于，包括：

磁性分离器主体(1)、套管组件(2)、磁棒组件(3)、顶升机构(4)、进口四通管(5)、进口阀(6)、出口三通管(7)、出口阀(8)、清洗管路(9)、Y型过滤器(10)、排渣阀(11)、冲洗阀(12)、冲洗泵(13)、排污阀(14)、进气阀(15)、排气阀(16)、旁通阀(17)、电控模块(18)，电控模块(18)连接并控制冲洗泵(13)与顶升机构(4)；

磁性分离器主体(1)包括：筒体(101)、设备进液口(103)、设备出液口(104)、主体上接口(105)、喷嘴(106)、喷嘴接管(107)、排污接管(108)；筒体(101)顶部设置主体上接口(105)，用于承载和对接套管组件(2)；在筒体(101)侧面设有设备进液口(103)和设备出液口(104)；在筒体(101)内的底部设有喷嘴(106)；各喷嘴(106)与筒体(101)底部的喷嘴接管(107)连接；筒体(101)底部还连接排污接管(108)；筒体(101)上部侧面或顶部设有进排气接口(203)；

套管组件(2)包括：套管(201)、套管上支架(202)；各套管(201)竖立连接在套管上支架(202)下侧；套管上支架(202)与磁性分离器主体(1)筒体顶部的主体上接口(105)密封对接，套管(201)置入磁性分离器主体(1)的筒体内；

磁棒组件(3)包括磁棒(301)、顶板(302)；所述磁棒(301)竖立连接在顶板(302)下侧；磁棒组件(3)中的磁棒置入套管组件(2)中的套管内；

顶升机构(4)用于带动磁棒组件(3)上下移动，以使得磁棒上移时，套管上吸附的铁质杂质失去磁力吸引；磁棒下移进入套管时，具有对铁质杂质的磁力吸引；

进口四通管(5)的第一端作为系统进液口(a)，第二端通过进口阀(6)连接筒体上的设备进液口(103)；进口四通管(5)的第三端通过旁通阀(17)连接出口三通管(7)的第三端；进口四通管(5)的第四端通过清洗管路(9)连接冲洗阀(12)；在清洗管路(9)上设置Y型过滤器(10)，Y型过滤器(10)的排渣口连接排渣阀(11)；

冲洗阀(12)通过管路连接冲洗泵(13)，冲洗泵(13)连接筒体底部的喷嘴接管(107)；

筒体底部的排污接管(108)连接排污阀(14)，排污阀(14)通过排污总管连接系统排污口(c)；

出口三通管(7)的第一端作为系统出液口(b)，第二端通过出口阀(8)连接筒体上的设备出液口(104)，第三端连旁通阀(17)；

进气阀(15)与排气阀(16)通过进排气管路连接进排气接口(203)。

9.如权利要求8所述的磁性分离系统，其特征在于，

筒体(101)上部侧面或顶部设有安全阀接口(204)，安全阀(19)通过泄压管路连接安全阀接口(204)。

10.如权利要求8所述的磁性分离系统，其特征在于，

磁棒(301)上端通过关节轴承(303)与顶板(302)连接。