CN114653476B - 一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法，包括分离箱，分离箱的内部设有导水管道，导水管道包括进水管道和经流管道，导水管道的表面设有磁种添加机构，本发明涉及超导磁分离技术领域。该一体化超导磁分离系统及其分拣方法，利用水体带动转动叶转动，转动叶通过轴杆连接的齿轮与齿环啮合转动，使得T型筒转动并带动放料推杆转动，压轮与挡料板抵压，磁种出料管的出料口处打开，进而磁种通过磁种出料管处落出，压轮不与挡料板抵压，弹簧推动挡料板封堵磁种出料管的出料口处，间歇出料，工序简单，可进行连续处理，降低人工操作的复杂性，同时借助水流驱动，实践了高效节能环保的生产理念，提高分离系统的工效。

Description

一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法

技术领域

本发明涉及超导磁分离技术领域，具体为一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法。

背景技术

超导磁分离技术为将高梯度磁分离技术中的常规磁铁替换为超导磁体后产生的一种磁分离技术。超导磁分离技术可提供极大的磁力，可有效分选介质中的弱磁性颗粒或小粒径颗粒。磁场中的增加磁梯度可通过填塞软磁材料实现，软磁材料是指具有低的矫顽力，高的磁导率的磁性材料。软磁材料在外加磁场环境下迅速被磁化，退出磁场后磁性迅速消失。软磁材料加入磁场后可扰乱磁感线，造成局部区域磁场梯度成倍增加。

目前，现有技术中应用于工业污水处理的方法包括沉淀、过滤、膜分离等技术，利用过滤和膜分离的方法，需要人工清洗过滤网和膜，费时费力，影响污水处理的速率。其他传统的污水处理方法易造成二次污染，工作效率低下，占用空间巨大，运营成本高，反应时间长。而利用超导磁分离技术处理工业污水是一种新的方法，借助外力磁场的作用，将废水中有磁性的悬浮固体分离出来，从而达到净化水的目的，与沉降、过滤等常规方法相比较，磁力分离法具有处理能力大、效率高、能量消耗少、设备简单紧凑等一系列优点，操作过程中需要将磁粉投入到污水中，但现有的技术是将磁粉直接通过管道投放到污水中，磁粉来不及分散，无法均匀的分布在污水中，难以做到连续处理，操作管理繁琐，影响处理速度。

因此，针对以上不足，需要提供一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法，解决了现有的技术是将磁粉直接通过管道投放到污水中，磁粉来不及分散，无法均匀的分布在污水中，难以做到连续处理，操作管理繁琐，影响处理速度的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法，包括分离箱，所述分离箱的内部设有导水管道，所述导水管道包括进水管道和经流管道，所述导水管道的表面设有磁种添加机构，所述磁种添加机构包括磁种储放构件和磁种放料构件，所述磁种储放构件包括磁种储料盒，所述磁种储料盒的底端通过磁种出料管与经流管道的侧表面连通，所述磁种出料管的底端铰接有挡料板，且挡料板与磁种出料管铰接端的另一侧设有弹簧；

所述导水管道的一侧设有转动盒，且转动盒与导水管道的一侧连通，所述磁种放料构件包括转动叶和T型筒，所述转动叶中心端固定连接有轴杆，且轴杆与进水管道处转动连接，所述T型筒上部的外侧与导水管道内侧的下部转动连接，且T型筒的上部固定连接有齿环，所述轴杆的底端固定连接有齿轮，且齿轮与齿环的底部啮合传动，所述T型筒外侧的下部固定连接有放料推杆，且放料推杆远离T型筒的一端转动连接有压轮，且压轮与挡料板处压接。

优选的，所述T型筒的底部通过Y型杆固定连接有多组搅拌叶，且搅拌叶设于经流管道内侧的下部。

优选的，所述进水管道的底端与经流管道的上端连通，且进水管道的内径小于经流管道的内径，且进水管道与经流管道之间夹设有隔水锥桶。

优选的，所述转动盒的底部为倾斜结构，所述转动叶包括固定芯和叶片，所述叶片为三角体叶片结构，且叶片的底部与固定芯外侧的下部之间设有加强杆。

优选的，所述经流管道的底端横向连通有分离管道，所述分离管道的外侧设有超导磁分离机构，所述分离管道的另一端设有磁种分离构件。

优选的，所述磁种分离构件包括扩张管和分离直管，所述扩张管的一端与分离管道的另一端连通，且扩张管的另一端连通有分离弯管。

优选的，所述分离直管设于与扩张管的内部，且分离直管的一端贯穿于分离弯管的侧壁并延伸至分离弯管的外部，所述扩张管与分离直管之间形成分离腔室。

优选的，所述分离直管贯穿分离弯管外侧的一端连通有净水收集桶，所述磁种分离构件的底端连通有磁种收集桶。

一种一体化超导磁分离系统的分拣方法，具体包括以下步骤：

步骤一、首先将磁种储料盒内部装入磁种，然后将蓄水池中的污水出水端与分离箱的进水管道处连通；

步骤二、水体在进入进水管道的过程中，水体流落至转动叶的表面，从而使转动叶转动，从而转动叶通过轴杆连接的齿轮与齿环啮合转动，进而使得T型筒转动；

步骤三、T型筒转动又带动放料推杆连接的压轮做圆周运动，当压轮转动至磁种储放构件处的挡料板处时，压轮不再对磁种出料管的出料口处进行封堵，进而磁种储料盒内侧磁种通过磁种出料管处落出，然后压轮继续转动，当压轮不与挡料板抵压时，弹簧推动挡料板封堵磁种出料管的出料口处，磁种不再出料；

步骤四、在步骤三中，磁种储料盒内部的磁种通过磁种出料管处间歇出料，出料后的磁种在落至经流管道的内部与污水混合，同时转动的T型筒通过Y型杆带动多组搅拌叶转动，进而使得磁种与污水均匀混合；

步骤五、带有磁种的污水流经分离管道，分离管道处的超导磁分离机构在磁场的作用下使得磁种吸附大量杂质靠近管道内壁，然后磁种、磁种吸附杂质和污水进入磁种分离构件，在进入扩张管时，磁种和磁种吸附杂质会经过扩张管和分离直管形成的分离腔室分离出去，含有少量杂质的污水则通过分离直管分离出去；

步骤六、最后磁种、磁种吸附杂质通过分离弯管进入磁种收集桶并进行集中分离回收，含有少量杂质的污水进入净水收集桶，且净水收集桶内的污水达到排放标准则可以进行排放。

优选的，在步骤二、三中，污水通过进水管道流入经流管道时，隔水锥桶对水流进行隔离，污水不会浸湿磁种出料管且不影响磁种的出料。

有益效果

本发明提供了一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、该一体化超导磁分离系统及其分拣方法，通过在磁种储料盒的底端通过磁种出料管与经流管道的侧表面连通，且挡料板与磁种出料管铰接端的另一侧设有弹簧，导水管道的一侧设有转动盒，且转动盒与导水管道的一侧连通，轴杆与进水管道处转动连接，齿轮与齿环的底部啮合传动，T型筒外侧的下部固定连接有放料推杆，且压轮与挡料板处压接，利用水体进入进水管道并带动转动叶转动，转动叶通过轴杆连接的齿轮与齿环啮合转动，进而使得T型筒转动并带动放料推杆转动，压轮与挡料板抵压，压轮不再对磁种出料管的出料口处进行封堵，进而磁种通过磁种出料管处落出，压轮不与挡料板抵压，弹簧推动挡料板封堵磁种出料管的出料口处，磁种不再出料，间歇出料，工序简单，可以进行连续处理，降低人工操作的复杂性，同时借助水流驱动，实践了高效节能环保的生产理念，提高分离系统的工效。

(2)、该一体化超导磁分离系统及其分拣方法，通过在T型筒的底部通过Y型杆固定连接有多组搅拌叶，且搅拌叶设于经流管道内侧的下部，利用转动的T型筒通过Y型杆带动多组搅拌叶转动，进而使得磁种与污水均匀混合，避免现有的磁分离技术中，将磁种直接通过管道投放到污水中，磁种来不及分散，从而无法均匀的分布在污水中，进而导致磁分离技术效果降低。

(3)、该一体化超导磁分离系统及其分拣方法，通过在经流管道的底端横向连通有分离管道，分离管道的外侧设有超导磁分离机构，分离管道的另一端设有磁种分离构件，利用超导磁分离机构对污水中的磁种和杂质进行高效分离，使得经过分离处理的污水中只含有少量杂质，达到相应的污水排放标准，实现污染物的高效、深度、快速去除。

(4)、该一体化超导磁分离系统及其分拣方法，通过在进水管道的底端与经流管道的上端连通，且进水管道的内径小于经流管道的内径，且进水管道与经流管道之间夹设有隔水锥桶，污水通过进水管道流入经流管道时，利用隔水锥桶对水流进行隔离，从而避免污水浸湿磁种出料管进而影响磁种的出料。

(5)、该一体化超导磁分离系统及其分拣方法，通过在转动盒的底部为倾斜结构，转动叶包括固定芯和叶片，叶片为三角体叶片结构，且叶片的底部与固定芯外侧的下部之间设有加强杆，利用倾斜结构的转动盒，避免污水储留，同时三角体叶片结构的叶片加强了转动叶的强度，加强杆对叶片进一步加强支撑，避免转动叶受到水流的冲击性较大导致转动叶受损，进而影响分离系统的运行。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图一；

图2为本发明的结构剖视图二；

图3为本发明转动盒的结构立体图；

图4为本发明图2中A处的局部放大图；

图5为本发明磁种添加机构的结构俯视图；

图6为本发明图2中B处的局部放大图；

图7为本发明转动叶的结构剖视图；

图8为本发明Y型杆的结构立体图；

图9为本发明T型筒的结构立体图；

图10为本发明隔水锥桶的结构立体图。

图中：1、分离箱；2、导水管道；21、进水管道；22、经流管道；23、隔水锥桶；24、分离管道；25、转动盒；3、磁种添加机构；31、磁种储放构件；311、磁种储料盒；312、磁种出料管；313、挡料板；314、弹簧；32、磁种放料构件；321、转动叶；3211、轴杆；3212、齿轮；3213、固定芯；3214、叶片；3215、加强杆；322、T型筒；3221、齿环；3222、放料推杆；3223、压轮；323、Y型杆；324、搅拌叶；4、超导磁分离机构；5、磁种分离构件； 51、扩张管；52、分离直管；53、分离弯管；54、分离腔室；6、净水收集桶； 7、磁种收集桶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种一体化超导磁分离系统及其分拣方法，包括分离箱1，分离箱1的内部设有导水管道2，导水管道2 包括进水管道21和经流管道22，进水管道21的底端与经流管道22的上端连通，且进水管道21的内径小于经流管道22的内径，且进水管道21与经流管道22之间夹设有隔水锥桶23，经流管道22的底端横向连通有分离管道24，分离管道24的外侧设有超导磁分离机构4，分离管道24的另一端设有磁种分离构件5，磁种分离构件5包括扩张管51和分离直管52，扩张管51的一端与分离管道24的另一端连通，且扩张管51的另一端连通有分离弯管53，分离直管52设于与扩张管51的内部，且分离直管52的一端贯穿于分离弯管53 的侧壁并延伸至分离弯管53的外部，扩张管51与分离直管52之间形成分离腔室54，利用超导磁分离机构4对污水中的磁种和杂质进行高效分离，使得经过分离处理的污水中只含有少量杂质，达到相应的污水排放标准，实现污染物的高效、深度、快速去除，分离直管52贯穿分离弯管53外侧的一端连通有净水收集桶6，磁种分离构件5的底端连通有磁种收集桶7，污水通过进水管道21流入经流管道22时，利用隔水锥桶23对水流进行隔离，从而避免污水浸湿磁种出料管312进而影响磁种的出料，导水管道2的表面设有磁种添加机构3，磁种添加机构3包括磁种储放构件31和磁种放料构件32，磁种储放构件31包括磁种储料盒311，磁种储料盒311的底端通过磁种出料管312 与经流管道22的侧表面连通，磁种出料管312的底端铰接有挡料板313，且挡料板313与磁种出料管312铰接端的另一侧设有弹簧314，导水管道2的一侧设有转动盒25，转动盒25的底部为倾斜结构，且转动盒25与导水管道2 的一侧连通，磁种放料构件32包括转动叶321和T型筒322，转动叶321包括固定芯3213和叶片3214，叶片3214为三角体叶片结构，且叶片3214的底部与固定芯3213外侧的下部之间设有加强杆3215，利用倾斜结构的转动盒 25，避免污水储留，同时三角体叶片结构的叶片3214加强了转动叶321的强度，加强杆3215对叶片3214进一步加强支撑，避免转动叶321受到水流的冲击性较大导致转动叶321受损，进而影响分离系统的运行，转动叶321中心端固定连接有轴杆3211，且轴杆3211与进水管道21处转动连接，T型筒 322上部的外侧与导水管道2内侧的下部转动连接，且T型筒322的上部固定连接有齿环3221，轴杆3211的底端固定连接有齿轮3212，且齿轮3212与齿环3221的底部啮合传动，T型筒322外侧的下部固定连接有放料推杆3222，且放料推杆3222远离T型筒322的一端转动连接有压轮3223，且压轮3223 与挡料板313处压接，利用水体进入进水管道21并带动转动叶321转动，转动叶321通过轴杆3211连接的齿轮3212与齿环3221啮合转动，进而使得T 型筒322转动并带动放料推杆3222转动，压轮3223与挡料板313抵压，压轮3223不再对磁种出料管312的出料口处进行封堵，进而磁种通过磁种出料管312处落出，压轮3223不与挡料板313抵压，弹簧314推动挡料板313封堵磁种出料管312的出料口处，磁种不再出料，间歇出料，工序简单，可以进行连续处理，降低人工操作的复杂性，同时借助水流驱动，实践了高效节能环保的生产理念，提高分离系统的工效，T型筒322的底部通过Y型杆323 固定连接有多组搅拌叶324，且搅拌叶324设于经流管道22内侧的下部，利用转动的T型筒322通过Y型杆323带动多组搅拌叶324转动，进而使得磁种与污水均匀混合，避免现有的磁分离技术中，将磁种直接通过管道投放到污水中，磁种来不及分散，从而无法均匀的分布在污水中，进而导致磁分离技术效果降低。

一种一体化超导磁分离系统的分拣方法，具体包括以下步骤：

步骤一、首先将磁种储料盒311内部装入磁种，然后将蓄水池中的污水出水端与分离箱1的进水管道21处连通；

步骤二、水体在进入进水管道21的过程中，水体流落至转动叶321的表面，从而使转动叶321转动，从而转动叶321通过轴杆3211连接的齿轮3212 与齿环3221啮合转动，进而使得T型筒322转动；

步骤三、T型筒322转动又带动放料推杆3222连接的压轮3223做圆周运动，当压轮3223转动至磁种储放构件31处的挡料板313处时，压轮3223不再对磁种出料管312的出料口处进行封堵，进而磁种储料盒311内侧磁种通过磁种出料管312处落出，然后压轮3223继续转动，当压轮3223不与挡料板313抵压时，弹簧314推动挡料板313封堵磁种出料管312的出料口处，磁种不再出料，污水通过进水管道21流入经流管道22时，隔水锥桶23对水流进行隔离，污水不会浸湿磁种出料管312且不影响磁种的出料；

步骤四、在步骤三中，磁种储料盒311内部的磁种通过磁种出料管312 处间歇出料，出料后的磁种在落至经流管道22的内部与污水混合，同时转动的T型筒322通过Y型杆323带动多组搅拌叶324转动，进而使得磁种与污水均匀混合；

步骤五、带有磁种的污水流经分离管道24，分离管道24处的超导磁分离机构4在磁场的作用下使得磁种吸附大量杂质靠近管道内壁，然后磁种、磁种吸附杂质和污水进入磁种分离构件5，在进入扩张管51时，磁种和磁种吸附杂质会经过扩张管51和分离直管52形成的分离腔室54分离出去，含有少量杂质的污水则通过分离直管52分离出去；

步骤六、最后磁种、磁种吸附杂质通过分离弯管53进入磁种收集桶7并进行集中分离回收，含有少量杂质的污水进入净水收集桶6，且净水收集桶6 内的污水达到排放标准则可以进行排放。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种一体化超导磁分离系统，包括分离箱（1），其特征在于：所述分离箱（1）的内部设有导水管道（2），所述导水管道（2）包括进水管道（21）和经流管道（22），所述导水管道（2）上设有磁种添加机构（3），所述磁种添加机构（3）包括磁种储放构件（31）和磁种放料构件（32），所述磁种储放构件（31）包括磁种储料盒（311），所述磁种储料盒（311）的底端通过磁种出料管（312）与经流管道（22）的侧表面连通，所述磁种出料管（312）的底端铰接有挡料板（313），且挡料板（313）与磁种出料管（312）铰接端的另一侧设有弹簧（314）；

所述导水管道（2）的一侧设有转动盒（25），且转动盒（25）与导水管道（2）的一侧连通，所述磁种放料构件（32）包括转动叶（321）和T型筒（322），所述转动叶（321）中心端固定连接有轴杆（3211），且轴杆（3211）与进水管道（21）处转动连接，所述T型筒（322）上部的外侧与导水管道（2）内侧的下部转动连接，且T型筒（322）的上部固定连接有齿环（3221），所述轴杆（3211）的底端固定连接有齿轮（3212），且齿轮（3212）与齿环（3221）的底部啮合传动，所述T型筒（322）外侧的下部固定连接有放料推杆（3222），且放料推杆（3222）远离T型筒（322）的一端转动连接有压轮（3223），且压轮（3223）与挡料板（313）处压接；

所述经流管道（22）的底端横向连通有分离管道（24），所述分离管道（24）的外侧设有超导磁分离机构（4），所述分离管道（24）的另一端设有磁种分离构件（5）。

2.根据权利要求1所述的一种一体化超导磁分离系统，其特征在于：所述T型筒（322）的底部通过Y型杆（323）固定连接有多组搅拌叶（324），且搅拌叶（324）设于经流管道（22）内侧的下部。

3.根据权利要求2所述的一种一体化超导磁分离系统，其特征在于：所述进水管道（21）的底端与经流管道（22）的上端连通，且进水管道（21）的内径小于经流管道（22）的内径，且进水管道（21）与经流管道（22）之间夹设有隔水锥桶（23）。

4.根据权利要求3所述的一种一体化超导磁分离系统，其特征在于：所述转动盒（25）的底部为倾斜结构，所述转动叶（321）包括固定芯（3213）和叶片（3214），所述叶片（3214）为三角体叶片结构，且叶片（3214）的底部与固定芯（3213）外侧的下部之间设有加强杆（3215）。

5.根据权利要求4所述的一种一体化超导磁分离系统，其特征在于：所述磁种分离构件（5）包括扩张管（51）和分离直管（52），所述扩张管（51）的一端与分离管道（24）的另一端连通，且扩张管（51）的另一端连通有分离弯管（53）。

6.根据权利要求5所述的一种一体化超导磁分离系统，其特征在于：所述分离直管（52）设于扩张管（51）的内部，且分离直管（52）的一端贯穿于分离弯管（53）的侧壁并延伸至分离弯管（53）的外部，所述扩张管（51）与分离直管（52）之间形成分离腔室（54）。

7.根据权利要求6所述的一种一体化超导磁分离系统，其特征在于：所述分离直管（52）贯穿分离弯管（53）外侧的一端连通有净水收集桶（6），所述磁种分离构件（5）的底端连通有磁种收集桶（7）。

8.一种一体化超导磁分离系统的分拣方法，应用于权利要求7所述的一体化超导磁分离系统，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、首先将磁种储料盒（311）内部装入磁种，然后将蓄水池中的污水出水端与分离箱（1）的进水管道（21）处连通；

步骤二、水体在进入进水管道（21）的过程中，水体流落至转动叶（321）的表面，从而使转动叶（321）转动，从而转动叶（321）通过轴杆（3211）连接的齿轮（3212）与齿环（3221）啮合转动，进而使得T型筒（322）转动；

步骤三、T型筒（322）转动又带动放料推杆（3222）连接的压轮（3223）做圆周运动，当压轮（3223）转动至磁种储放构件（31）处的挡料板（313）处时，压轮（3223）不再对磁种出料管（312）的出料口处进行封堵，进而磁种储料盒（311）内侧磁种通过磁种出料管（312）处落出，然后压轮（3223）继续转动，当压轮（3223）不与挡料板（313）抵压时，弹簧（314）推动挡料板（313）封堵磁种出料管（312）的出料口处，磁种不再出料；

步骤四、在步骤三中，磁种储料盒（311）内部的磁种通过磁种出料管（312）处间歇出料，出料后的磁种在落至经流管道（22）的内部与污水混合，同时转动的T型筒（322）通过Y型杆（323）带动多组搅拌叶（324）转动，进而使得磁种与污水均匀混合；

步骤五、带有磁种的污水流经分离管道（24），分离管道（24）处的超导磁分离机构（4）在磁场的作用下使得磁种吸附大量杂质靠近管道内壁，然后磁种、磁种吸附杂质和污水进入磁种分离构件（5），在进入扩张管（51）时，磁种和磁种吸附杂质会经过扩张管（51）和分离直管（52）形成的分离腔室（54）分离出去，含有少量杂质的污水则通过分离直管（52）分离出去；

步骤六、最后磁种、磁种吸附杂质通过分离弯管（53）进入磁种收集桶（7）并进行集中分离回收，含有少量杂质的污水进入净水收集桶（6），且净水收集桶（6）内的污水达到排放标准则可以进行排放。

9.根据权利要求8所述的一种一体化超导磁分离系统的分拣方法，其特征在于：在步骤二、三中，污水通过进水管道（21）流入经流管道（22）时，隔水锥桶（23）对水流进行隔离，污水不会浸湿磁种出料管（312）且不影响磁种的出料。