CS229195B1 - Regulátor průtoku magnetického separátoru - Google Patents

Description

Vynález se týká regulátoru průtoku magnetického separátoru s ferromagnetlckou náplni protékanou méd1em_zu něhož se řeší regulovatelná změna průtoku separovaného média spolu se skokovou změnou průtoku výplachového média.

Známé průmyslově provozované magnetické separátory s ferromagnetlckou matrici mají rozloženi přítoku média do separačniho prostoru s výplni ferromagnetlckou matrici řešeno jemným a řídkým děrováním ve vstupní a výstupní stěně. Tyto známé magnetické separátory mají separačnl prostor při provozu stále v prostoru magnetického pole solenoidu a průtok separačním prostorem je ve směru axiálním. Uvedený systém a konsistence běžně používané matrice zaručuji, že nevznikají žádné výrazné rozdíly hydraulického odporu pro medium v celé ploše a objemu separačního prostoru. Případné deformace matrice v separačním prostoru jsou ve směru nejvyššího gradientu magnetické Indukce, který je ve směru osy solenoidu, v jehož směru je 1 tok suspense, čímž nemůže docházet deformaci matrice magnetickým polem k výrazným poměrným změnám hydraulického odporu v rozsahu průtočného průřezu matrici.

U stávajících laboratorních provedeni magnetických separátorů s přesuvnýml separačnlml prostory a radiálním průtokem média separačním prostorem je při odděleni jednotlivých vrstev matrice v rovinách kolmých na osu separačního prostoru plnými stěnami provedeno rovnoměrné rozděleni médie do všech vrstev po celé výšce separačního prostoru jemným řídkým děrováním vstupní a výstupní stěny separačního prostoru. Snížením průtočné rychlosti matrici se při neměnných rozměrech otvorů snižuje 1 hydraulický odpor těchto rozvodných otvorů a mění se poměr hydraulického odporu otvorů k hydraulickému odporu vrstvy

229 195 matrice. Při zvýšené rychlosti média se zvětšuji pro protékající médium mrtvé prostory v matrici přiléhající k stěnám separačnlho prostoru. Z toho důvodu není také účelné podstatné zvyšováni průtočných rychlosti vypírajícího média, nebol mimo zúženi průtokového kužele v matrici přistupuje 1 zvýšeni hydraulického odporu. Nerovnoměrnosti plněni separačního prostoru matrici, k čemuž přistupuje v magnetickém poli solenoidu 1 magnetický silový účinek na matrici, může způsobit nerovnoměrnost plněni podél osy solenoidu ve smyslu změn gradientu magnetické indukce rozdílné od vlastni velikosti magnetické indukce. V krajích solenoidu, kde je nižši magnetická indukce než ve středu,je gradient vyšši a dojde k mačkáni matrice ke středu solenoidu. Plněni separačního prostoru matrici je tedy nerovnoměrné vlivem vlastni matrice 1 vlivem magnetických účinků solenoidu a tim se měni i měrný hydraulický odpor pro průtok média matrici.

Vzhledem k cyklické změně průtoku separovaného a výplachového média separačnim prostorem, kde nejvhodnějši rychlost výplachového média je značně vyšši, než média separovaného, je vhodné děrováni pro obě média kompromisem mezi oběma potřebami s uvedenými nevýhodami mrtvých prostorů, souvisejícími s nedokonalým vypíráním matrice a tim 1 rychlejším zanesením separovanými částicemi.

U magnetických separátorů s radiálním průtokem ze středu k okrajům je rychlost průtoku proměnná s poloměrem, což při horizontální poloze osy separačního prostoru a při výskytu větších částic v separovaném médiu, jejichž sedimentační rychlost by byla v rozsahu rychlosti průtoku média, by tyto větší částice mohly vytvořit v horní části separační komory oblak těchto částic. Tento oblak by působil jako filtr pro všechny menši částice, čimž by klesal do mist s vyšši rychlosti a postupně omezoval průtok separačního média v tomto segmentu separátoru·

Uvedené nedostatky odstraňuje regulátor průtoku magnetického separátoru s radiálním průtokem médii separační komorou, vyplněnou ferromagnetickou matrici ve vrstvách mezi oddělovacími stěnami a soustřednými hustě děrovanými vstupními stěnami.

- 4 229 195

Podstata vynálezu spočívá v tom, že k vnitřní vstupní stáná přiléhá alespoň jeden přestavítelný regulační systém umožňující jemnou regulaci průtoku, sestávající z navzájem přiléhající základní trubky a krycí trubky, na náž přiléhá závěrná trubka. Základní trubka a krycí trubka jsou shodná děrovány stejnými separačnlml otvory a výplachovýml otvory, z nichž v jedné z trubek je výplachový otvor proveden ve tvaru oválu v délce rozsahu přestaveni vzájemné polohy trubek, které nepřesáhne hodnotu průměru separačních otvorů. Na krycí trubce u hustě děrované vstupní stěny separační komory jsou vytvořeny na tuto stěnu přiléhající nákružky protilehlé oddělovacím stěnám vrstev matrice. V závěrné trubce je provedeno drážkové děrováni ve směru površky, které při osovém posuvu závěrné trubky omezeném vodici drážkou, kterou prochází vodici čep pevně uchycený v základní trubce, ponechává vždy odkryté otvory jemné regulace. V závěrné trubce je pevně uchycena v proudu média clona nebo je pevně se závěrnou trubkou spojena ferromagnetlcká vložka umístěná v části závěrné trubky, určené polovinou délky solenoidu bližší k solenoidu při vysunuté poloze separační komory. Základní trubka, krycí trubka 1 závěrná trubka mohou být svým tvarem přizpůsobeny obecnému tvaru přilehlých vstupních stěn separační komory, přičemž tyto stěny mohou funkčně nahradit kteroukoliv z trubek regulátoru.

Jemná regulace průtočného průřezu otvoru vzniklého překrýváním otvorů v základní a krycí trubce má ve velkém rozsahu přibližně lineární závislost průřezu výsledného otvoru na přesunuti. Změnou průřezu průtočného otvoru se mění 1 jeho hydraulický odpor, čímž je dosaženo v návaznosti na rozměr a počet otvorů možnosti širokého rozsahu volby hydraulického odporu rozvádědho systému tak, aby změna hydraulického odporu vrstvy matrice vlivem plněni 1 magnetických silových účinků neovlivňovala požadované rozloženi průtoku matrici. Hydraulický odpor rozváděči ho systému by měl být řádově vyšší než možná změna hydraulického odporu vrstvy matrice. Ve smyslu elektrické analogie sérlovo-paralelnlho řazeni odporů následnost sériově řazených odporů v paralelní větvi nemá vliv na protékající proud, takže v hydraulickém systému průtoku

229 195

- 5 média je možnost libovolného umístěni převažujícího hydraulického odporu z hlediska směru toku média. Použitím další mezilehlé kryci trubky k základní trubce, které jsou děrovány otvory dle provozních požadavků vypíráni/lze zajistit jemnou regulaci průtočného průřezu a tím i hydraulického odporu a rychlosti průtoku vypiraciho média nezávisle na médiu separovaném. Volba otevřeni nebo uzavřeni soustavy otvorů pro vyplachovaci médium je provedena zakrýváním těchto otvorů závěrnou trubkou, která ná vytvořeny drážkové otvory s výhodou tak, aby otvory pro separované médium zůstávaly stéle otevřeny, čimž je omezena možnost vzniku hydraulických rázů média. Přesunuti vůči ostatním otvorům vedené závěrné trubky je pro požadavek libovolného směru průtoku médii při přesouvacich separačních komorách použitím ferromagnetické vložky pevně uchycené na závěrné trubce závislé pouze na poloze vůči solenoidu. Vlastni přesunuti závěrné trubky do polohy separačního nebo vyplachovaciho prostoru je provedeno vlivem magnetického pole a přesunuti separačniho prostoru samočinně, přičemž v každé konečné poloze separačního prostoru je silový účinek udržující závěrnou trubku v přesunuté poloze. Př1 jednoznačně protisměrném toku separačniho a vyplachovaciho média přesouvá clona pevně spojená se závěrnou trubkou tuto do poloh odpovídajících průtoku média. Uvedený systém umožňuje jemné nastaveni průtočných režimů separovaného a výplachového média samostatně se skokovou změnou úrovně dle média. Systém jemných regulaci i skokovou změnu lze také ovládat přestavovacimi mechanizmy. Magnetický separátor s uvedeným systémem umožňuje jeho použiti v širokém rozsahu vstupních parametrů rozměrů částic i použitých médii při zachováni optimální účinnosti a využiti.

Požadovanou shodnost otvorů ve všech trubkách nebo vrstvách lze snadno dosáhnout současným svrtánim základních otvorů s následným opracováním drážek po seznačeni a rozebráni na jednotlivé trubky.

Na připojených výkresech jsou znázorněny některé příklady provedeni regulátoru průtoku magnetického separétoru podle vynálezu, kde na obr.1 je schematicky znázorněn magnetický seperétor s přesuvnými separačnimi komorami, na obr. 2a je roza. 6 —

229 19S váděcí systém regulátoru průtoku s uzavřenými otvory výplachového média a na obr. 2b řez A-A z obr. 2a, na obr. 3a je rozváděči systém regulátoru průtoku s jemnou regulací průřezu otvoru separovaného média a neměnným otvorem výplachového média při otevřených otvorech obou médií, na obr. 3b je řez B-B, na obr. 3c řez C-C a na obr. 3d řez D-D z obr. 3a, Ka obr. 4a je otevřený průtok obou médií při jemné regulaci separovaného a výplachového média, na obr. 4b je řez B-B, na obr. 4c řez P-P a na obr. 4d řez P-P z obr, 4a, na obr. 5 je separační komora s rozváděcím systémem, jeho zajištěním a clonou, a na obr. 6a je znázorněn příklad provedení vzájemného vedení jednotlivých přestavitelných prvků, přičemž obr. 6b znázorňuje řez H-H z obr. 6a.

Ka obr. 1 je v solenoidu 12 vloženo jádro magnetického separátoru sestávající z pláště jádra 13 s připojovacím potrubím 14 a dvou vyjímatelných separačních komor 15 s přívodním potrubím 16. Separační komora 15 je tvořena plným dnem 18, mezikruhovým dnem 19. s děrovanými vnitřní stěnou 20 a vnější stěnou 21, kde vnitřní prostor tvaru válcového mezikruží je vyplněn matricí 25 rozdělenou na vrstvy oddělovacími stěnami 24, pevně uchycenými v separační komoře 15. V prostoru vymezeném vnitř ní stěnou 20 je vložen rozváděči systém regulátoru průtoku sestávající ze základní trubky J., krycí trubky 2 a závěrné trubky 3. Ka závěrné trubce 3 je pevně uchycena ferromagnetická vložka 17. Punkce je znázorněna na obr. 2 a 3, kde v základní trubce 1 jsou vytvořeny separační otvory 5 a výplachové otvory Jo, v krycí trubce 2 jsou vytvořeny krycí separační otvory_7 a oválné výplachové otvory 8. Ka krycí trubce 2, jsou u vnitřní stěny 20 vytvořeny nákružky 23 protilehlé oddělovacím stěnám 24 separační komory 15. V závěrné trubce 3 jsou vytvořeny oválné závěrné otvory fa Ka obr. 4 jsou v předchozím uvedené trubky J.> -£» $ doplněny mezilehlou krycí trubkou fa v níž jsou vytvořeny oválné separační otvory 10 a krycí výplachový otvor 11.

Ka obr. 5 je znázorněno těsnění 29 mezikruhového dna 19 a clona 26 pevně spojená se závěrnou trubkou 3« Ka čelo základní trubky 1 přiléhá kroužek 27 spojený s prodlouženou částí vnitř- 7 229 193 ní steny 20 šroubem 28. Na obr. 6 je znázorněn vodicí čep 30 pevně spojený se základní trubkou J^při konečné montáži rozváděcího systému regulátoru průtoku magnetického separátoru. V krycí trubce 2 je vytvořena vodící drážka 31 a v závěrné truboe 3 vodicí drážka 32.

Regulátor průtoku magnetického separátoru je použitelný pro separaci a filtraci kapalných médií.

Claims (7)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   229 19S

   1. Regulátor průtoku magnetického separátoru s průtokem médii radiálním směrem separační komorou vyplněnou ferromagnetic kou matrici ve vrstvách mezi oddělovacími stěnami a soustřednými hustě děrovanými vstupními stěnami separační komory, vyznačený tím, že k vnitřní vstupní stěně /20/ přiléhá alespoň jeden přestavitelný regulační systém sestávající z navzájem přiléhající základní trubky /1/ a krycí trubky /2/_z na něž přiléhá závěrná trubka /3/, přičemž základní trubka /1/ a krycí trubka /2/ jsou shodně děrovány stejnými separačními otvory /5, 7/ a výplachovými otvory /6, 8/, z nichž v jedné z trubek /1, 2/ je výplachový otvor /8/ proveden ve tvaru oválu v délce rozsahu přestaveni vzájemné polohy trubek /1, 2/, které nepřesáhne hodnotu průměru separačních otvorů /5, 7/_z a v závěrné trubce /3/ jsou provedeny závěrné otvory /9/, přičemž na kryci trubce /2/ jsou u vnitřní vstupní stěny /20/ separační komory /15/ vytvořeny nákružky /23/ protilehlé oddělovacím stěnám /24/ separační komory /15/.
2. 2. Regulátor průtoku podle bodu 1 s obecným tvarem děrovaných vstupních stěn separační komory vyznačený tím, že vzájemně k sobě přiléhající základní trubka /1/, krycí trubka /2/ a závěrná trubka /3/ přiléhají na vstupní děrovanou stěnu /20/ nebo l2M_f jíž jsou svým tvarem přizpůsobeny.
3. 3. Regulátor průtoku podle bodu 1 se separačními komorami výsuvnými z vnitřního prostoru solenoidu vyznačený tím, že ve vysunuté poloze separační komory /15/ ze solenoidu /12/ je na bližší polovině závěrné trubky /3/ pevně uchycena ferromagnetická vložka /17/.
4. 4. Regulátor průtoku podle bodu 1 vyznačený tím, že do proudu médii je na závěrnou trubku /3/ pevně uchycena clona /26/.

   «* θ

   229 195
5. 5. Regulátor průtoku podle bodu 1 vyznačený tim, že v základní trubce /1/ je pevně uchycen alespoň jeden vodici čep /30/, procházející vodícími drážkami /31, 32/ v krycí trubce /2/ a v závěrné trubce /3/.
6. 6. Regulátor průtoku podle bodu 1 vyznačený tim, že závěrné otvory /9/ v závěrné trubce /3/ jsou provedeny jako oválné, orientované ve směru površky s délkou alespoň součtu poloměrů většího ze separačních otvorů /5, 7/, vyplachovaciho otvoru /6/ a jejich rozteči.
7. 7. Regulátor podle bodu 1 vyznačený tim, že některé z otvorů trubek /1, 2, 3/ jsou provedeny ve vstupní stěně /20/ nebo /21/ separační komory /15/.