CN1608736A - 蒸发冷却式电磁除铁器 - Google Patents

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Abstract

一种蒸发冷却式电磁除铁器，包括壳体和设置在壳体内部的铁芯，铁芯外周缠绕有线圈，壳体内腔中装有冷却介质，所说的冷却介质为蒸发冷却介质或蒸发冷却介质和变压器油的混合液，在壳体顶部安装有冷凝器，冷凝器的一端连接有集气管，集气管的下端与壳体上部连通，冷凝器的下部连接有回液管，回液管下端与壳体侧面相连。本发明有助于提高电磁除铁器的安全性、可靠性以及冷却能力，具有广泛的应用前景。

Description

蒸发冷却式电磁除铁器
所属技术领域
本发明涉及从固体物料中分离固体的磁力分离设备技术领域，特别是涉及一种用于清除块状或粉末状非磁性物料中的杂铁的电磁除铁器。
背景技术
电磁除铁器特别适合从散状非磁性物料中清除铁磁性物质，现已被广泛应用于水泥、火力发电、冶金、矿山、建材、煤炭等行业。依照冷却方式不同，电磁除铁器通常可分为油浸式电磁除铁器、干式电磁除铁器以及风冷电磁除铁器几个类别。油浸式电磁除铁器的冷却介质为变压器油(或耐高温油)，其利用单相介质对流换热，优点是电气强度高，但当温度超过燃点遇到明火时，存在燃烧的危险，因此，油浸式电磁除铁器不宜使用在防火要求高的特殊场合。干式电磁除铁器主要依靠外壳和非磁性保护板进行散热，其价格昂贵，成本比普通油浸式电磁除铁器高，绕组电流密度低，有效材料利用相当不充分，且体积庞大。风冷式电磁除铁器是利用风机强迫空气换热，体积大，且在使用现场会有灰尘、煤粉等颗粒粘附其上，即不便清洗，又影响散热。此外，随着电磁除铁器容量的不断增大，这三类电磁除铁器的冷却能力已经越来越不能满足需要，急需开发一种新型的安全可靠且冷却效果更好的电磁除铁器。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种使用安全可靠且冷却效果更好的新型电磁除铁器。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种蒸发冷却式电磁除铁器，包括壳体和设置在壳体内部的铁芯，铁芯外周缠绕有线圈，壳体内腔中装有冷却介质，所说的冷却介质为蒸发冷却介质或蒸发冷却介质和变压器油的混合液，在壳体顶部安装有冷凝器，冷凝器的一端连接有集气管，集气管的下端与壳体上部连通，冷凝器的下部连接有回液管，回液管下端与壳体侧面相连。
如上所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其冷凝器具有筒型的壳体，壳体内腔由两块竖向的隔板分隔出一端的集气室和另一端的集液室，两隔板间安装有连通上述集气室和集液室的其上带有散热翅片的多根冷凝管，壳体的外侧安装有用于冷却冷凝管的风机。
如上所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其冷凝器的另一种形式是具有筒型的壳体，壳体内装有多根内部通以冷却水的冷凝管，冷凝管的内端与一安装在壳体内的内水盒连接，冷凝管的外端与安装在壳体外侧的外水盒连接，外水盒内有一横向隔板，将外水盒分隔为下部的进水室和上部的出水室，进水室上接有冷却水进水管，出水室上接有冷却水出水管。
如上所述的蒸发冷却式电磁除铁器，在冷凝器的壳体上安装有压力传感器、减压电磁阀和压力开关。
如上所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其冷却介质为蒸发冷却介质和变压器油的混合液，蒸发冷却介质和变压器油的重量比为1∶0.1-2，线圈完全浸泡在冷却介质中。
如上所述的蒸发冷却式电磁除铁器，所说的冷却介质为蒸发冷却介质Fla或蒸发冷却介质4310或蒸发冷却介质3000。
如上所述的蒸发冷却式电磁除铁器，所说的冷却介质为蒸发冷却介质，线圈的全部或部分浸泡在蒸发冷却介质中，当线圈的一部分浸泡在蒸发冷却介质中时，浸泡部分的线圈高度不小于线圈总高度的1/3。
本发明所采用的蒸发冷却介质在达到沸点沸腾后的气液两相换热的换热效果优于油浸式电磁除铁器的单相对流换热、干式电磁除铁器的空气换热以及风冷电磁除铁器的强迫空气换热，冷却效果好，且温度分布均匀，不存在局部过热点，有效防止了电磁除铁器绝缘材料的老化，保证了绝缘材料的耐电强度。由于蒸发冷却电磁除铁器的电流密度高，需要的线圈减少，相应的电磁除铁器的体积和重量也随之减小。
本发明在正常工作时，电磁除铁器线圈发热，通过热传导作用，电磁除铁器容器内放置的蒸发冷却介质蒸发，发生相变吸收电磁除铁器线圈发出的热量，冷却线圈。在电磁除铁器发生故障时，由于蒸发冷却介质具有完全不可燃性，可保证电磁除铁器不会在故障情况下发生火灾，具有防火的功能。因此，本发明所涉及的蒸发冷却电磁除铁器将有助于提高我国电磁除铁器的安全性、可靠性以及冷却能力，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中冷凝器结构示意图；
图3为本发明另一实施例的冷凝器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：一种蒸发冷却式电磁除铁器，包括壳体1和设置在壳体1内的铁芯2，铁芯外周缠绕有线圈3，线圈引线7从壳体1上部引出，壳体1内腔中装有蒸发冷却介质4，蒸发冷却介质4采用蒸发冷却介质Fla或蒸发冷却介质4310或蒸发冷却介质3000中的一种，线圈3全部浸泡在蒸发冷却介质中。在壳体1顶部通过支架6安装有冷凝器5，冷凝器5的一端连接有集气管8，集气管8的下端与壳体1上部连通，冷凝器5的下部连接有回液管9，回液管9下端与壳体1侧面相连。冷凝器5为风冷式，它具有筒型的壳体，壳体内腔由两块竖向的隔板10分隔出一端的集气室11和另一端的集液室12，两隔板10间安装有连通上述集气室11和集液室12的其上带有散热翅片的多根冷凝管13，壳体的外侧安装有用于冷却冷凝管13的风机14。在冷凝器5的壳体上安装有压力传感器15、减压电磁阀16和压力开关17。
本发明采用风冷式冷凝器的工作原理和过程如下：如图1和图2所示，在电磁除铁器正常工作时，线圈3因能量损耗而产生热量，使壳体1内的蒸发冷却介质4温度升高，当温度达到内部压力所对应的饱和温度时，蒸发冷却介质4开始汽化形成气相和液相的混合物。气相、液相混合的两相流体通过集气管8流向冷凝器5中的集气室11，再由集气室11流入冷凝管13中，冷凝管13在风机的作用下冷却，气相和液相混合的两相流体的热量被风带走，蒸发冷却介质的气体被冷凝成液体流入集液室12中，温度降低并通过重力作用通过回液管9重新回到壳体1内，形成周而复始的循环运行过程。整个壳体1内的蒸发冷却介质依靠自身重力来进行自循环，故不需要泵类装置。冷凝器5上安装的压力传感器15反映冷凝器冷却空间压力，用它可以控制减压电磁阀16以调节蒸发冷却介质的蒸发温度。压力开关17检测冷凝器冷却空间的极限压力，它直接控制减压电磁阀16降低冷凝器冷却空间的压力，确保系统安全运行。
实施例2：本实施例与实施例1的不同在于，线圈3的一部分浸泡在蒸发冷却介质中，浸泡部分的线圈高度大于于线圈总高度的1/3。冷凝器5为水冷式，它具有筒型的壳体，壳体内装有多根内部通以二次冷却水的冷凝管22，冷凝管22的内端与一安装在壳体内的内水盒23连接，冷凝管22的外端与安装在壳体外侧的外水盒18连接，外水盒18内有一横向隔板19，将外水盒18分隔为下部的进水室和上部的出水室，进水室上接有冷却水进水管20，出水室上接有冷却水出水管21。在冷凝器5的壳体上也安装有压力传感器25、减压电磁阀26和压力开关27。
本发明采用水冷式冷凝器的工作原理和过程如下：如图1和图3所示，气相、液相混合的两相流体通过集气管8流向冷凝器5的壳体内与冷凝器内部密封的冷凝管束22中流动的二次冷却水进行热交换，气相和液相混合的两相流体将热量传给二次冷却水后，蒸发冷却介质的气体被冷凝成液体，温度降低并通过重力作用重新流回到回液管9中，形成周而复始的循环运行过程。
实施例3：本实施例与上述实施例的不同在于，其冷却介质4为蒸发冷却介质和变压器油的混合液，蒸发冷却介质和变压器油的重量比为1∶2，线圈3完全浸泡在冷却介质中。
本发明的电磁除铁器由于电流密度高，需要的线圈减少，相应的体积和重量也随之减小，且其发热表面的沸腾换热系数要比单相流体的对流换热高出几倍甚至几十倍，冷却效果好，并在发生故障时，由于蒸发冷却介质不可燃，会保证电磁除铁器不会发生火灾。所以说蒸发冷却电磁除铁器具有高度的安全性和可观的经济效益。

Claims (7)

1、一种蒸发冷却式电磁除铁器，包括壳体(1)和设置在壳体(1)内的铁芯(2)，铁芯外周缠绕有线圈(3)，壳体(1)内腔中装有冷却介质(4)，其特征在于：所说的冷却介质(4)为蒸发冷却介质或蒸发冷却介质和变压器油的混合液，在壳体(1)顶部安装有冷凝器(5)，冷凝器(5)的一端连接有集气管(8)，集气管(8)的下端与壳体(1)上部连通，冷凝器(5)的下部连接有回液管(9)，回液管(9)下端与壳体(1)侧面相连。
2、根据权利要求1所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其特征是所说的冷凝器(5)具有筒型的壳体，壳体内腔由两块竖向的隔板(10)分隔出一端的集气室(11)和另一端的集液室(12)，两隔板(10)间安装有连通上述集气室(11)和集液室(12)的其上带有散热翅片的多根冷凝管(13)，壳体的外侧安装有用于冷却冷凝管(13)的风机(14)。
3、根据权利要求1所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其特征是所说的冷凝器(5)具有筒型的壳体，壳体内装有多根内部通以冷却水的冷凝管(22)，冷凝管(22)的内端与一安装在壳体内的内水盒(23)连接，冷凝管(22)的外端与安装在壳体外侧的外水盒(18)连接，外水盒(18)内有一横向隔板(19)，将外水盒18分隔为下部的进水室和上部的出水室，进水室上接有冷却水进水管(20)，出水室上接有冷却水出水管(21)。
4、根据权利要求2或3所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其特征是在冷凝器(5)的壳体上安装有压力传感器(15)、减压电磁阀(16)和压力开关(17)。
5、根据权利要求1所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其特征是所说的冷却介质(4)为蒸发冷却介质和变压器油的混合液，蒸发冷却介质和变压器油的重量比为1∶0.1-2，线圈(3)完全浸泡在冷却介质中。
6、根据权利要求1或4所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其特征是所说的冷却介质(4)为蒸发冷却介质Fla或蒸发冷却介质4310或蒸发冷却介质3000。
7、根据权利要求1所述的蒸发冷却式电磁除铁器，其特征是所说的冷却介质(4)为蒸发冷却介质，线圈(3)的全部或部分浸泡在蒸发冷却介质中，当线圈(3)的一部分浸泡在蒸发冷却介质中时，浸泡部分的线圈高度不小于线圈总高度的1/3。
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