CS255623B1 - Elektromagnetický separátor - Google Patents

Abstract

Separátor má plástové jádro tvořené středním pólem, jhem se dvěma krajními póly a budicím vinutím. Průřez každého krajního pólu je 13 až 18 % plného průřezu středního pólu. Střední pól má na začátku pólový nástavec, přesahující délkou i šířkou délku a šířku plného průřezu středního pólu. Střední pól je na začátku zúžen. Poměr zúžené délky k délce plného průřezu je 0,5 až 0,7. Zúžení se zmenšuje až do výšky, kdy poměr výšky zúžené části k výšce celého středního pólu je 0,38 až 0,42.

Description

Vynález se týká konstrukce magnetického obvodu elektromagnetického separátoru těžké řady určeného například pro odstraňování magneticky vodivých předmětů z uhlí, koksu, vápence, slévárenského písku, dopravovaného pásovými dopravníky do mlýnů, pro úpravu domovních odpadů.

Dosud užívané elektromagnetické obvody separátorů jsou obyčejně plášťového typu, kde je jádro tvořeno středním pólem, jhem a krajními póly. Krajní pól má průřez rovný polovině průřezu středního pólu. Průřez středního pólu je stálý. Střední pól a oba krajní póly jsou bud všechny bez pólových nástavců nebo všechny s pólovými nástavci.

Nevýhodou těchto dosud známých typů elektromagnetických separátorů je velká hmotnost, velký elektrický příkon pro určitou přískokovou vzdálenost a velké rozměry v důsledku nevhodného rozložení magnetického pole v separačním prostoru.

Výše uvedené nevýhody z velké části odstraňuje elektromagnetický separátor s plášťovým jádrem, tvořeným středním pólem, jhem se dvěma krajními póly a budicím vinutím podle vynálezu. Jeho podstatou je, že průřez každého ze dvou krajních pólů je roven 13 až 18 % plného průřezu středního pólu. Je výhodné opatřit střední pól na začátku, to je v místě, kde magnetický tok přestupuje do vzduchu, pólovým nástavcem, jehož šířka i délka přesahují Šířku i délku plného průřezu středního pólu. Dále je též vhodné zúžit na začátku střední pól zmenšením délky plného průřezu na délku 0,5 až 0,7 této původní délky. Toto zúžení se zmenšuje až do výšky, kdy je poměr výšky, zúžené části a výšky celého středního pólu 0,38 až 0,42.

Při řešení optimálního uspořádání jádra a vinutí separátoru s ohledem na separační schopnosti, určené přískokovou vzdáleností zkušebního předmětu na ploše dané plochou průřezu pólového nástavce na středním pólu, se došlo pomocí řešení elektromagnetického pole k závěru, že průřez krajního pólu má mít 13 až 18 % průřezu středního pólu při poměru šířka okna k šířce středního pólu v hodnotě 1,5 až 1,7.

K usnadnění přechodu magnetického indukčního toku ze středního pólu do prostoru pod pólem a k rozprostřeni tohoto magnetického toku pod střední pól, kde dochází k separaci, je optimální použít pólového nástavce, který má plochu přibližně v poměru k ploše průřezu středního pólu v přímém poměru jako je magnetická indukce na začátku středního pólu a magnetická indukce ve vzdálenosti dané tloušťkou pólového nástavce.

Magnetický tok ve středním pólu postupně narůstá od určité hodnoty na začátku do maximální hodnoty na konci středního pólu, kde tok přestupuje do jha. Z průběhu magnetického toku získaného výpočtem i experimentem vychází volba nejmenšího průřezu na začátku středního pólu o hodnotě 0,5 až 0,7 plného průřezu. Tento průřez postupně, například lineárně, narůstá na plný průřez ve výšce, která je v poměru k výšce středního pólu v hodnotě 0,38 až 0,42.

Za těchto podmínek se docílí, že magnetický materiál je optimálně využit, tzn., že se střední hodnota magnetické indukce ve středním pólu pohybuje v okolí kolena křivky magnetování materiálu středního pólu.

Konstrukčním uspořádáním magnetického obvodu separátoru podle vynálezu se docílí snížení hmotnosti jádra při zvětšení prostoru pro budicí vinutí, které lze navrhnout s maloproudovou hustotou a malou střední délkou závitu, což zajišťuje optimální převod elektrického příkonu na rnagnetomotorické napětí budicího vinutí.

Příklad konkrétního uspořádání magnetického obvodu elektromagnetického separátoru podle vynálezu je schematicky uveden na přiloženém výkrese, kde je na obr. 1 nárys, na obr. 2 bokorys a na obr. 3 půdorys separátoru.

Na středním pólu 2 o šířce K plného průřezu je navinuto budicí vinutí 1_. Na začátku středního pólu 2 Ď^e upevněn pólový nástavec 2 ° výšce M a šířce N, která přesahuje šířku K plného průřezu. Okno pro umístění budicího vinutí 2 šířku L. Krajní póly 2 mají* šířku H při délce A, která je rovna délce jha 5, jež má výšku 2· Střední pól 2 má na začátku zmenšenou délku na hodnotu C, která činí 0,5 až 0,7 délky B plného průřezu středního pólu 2· Nárůst průřezu středního pólu 2 je lineární až do výšky G, která je k výšce F celého středního pólu 2 v poměru 0,5 až 0,7.

Konkrétní hodnoty optimálních poměrů na jádře jsou v tomto případě voleny takto:

Šířka K plného průřezu středního pólu 2. je 200 mm, jeho délka B je 900 mm. Šířka H krajního pólu _4 je při jeho délce A - 1 100 mm daná vztahem (0,13 až 0,18) K.D ™ _Λ

H = -—---^{ - = 21,3 az 29,4 mm.

V tomto případě byla zvolena šířka H - 25 mm. Zúžení středního pólu 2_ je dáno vztahem

C = (0,5 až 0,7) D = 450 až 630 mm, v tomto případě bylo zvoleno 600 mm.

Při celkové výšce F středního pólu 2_ 220 mm je výška G zúžené části určena ze vztahu

G = (0,38 až 0,42) F = 83,6 až 92,4 mm, přičemž bylo zvoleno 88 mm. ¹

Šířka L okna má být 1,5 až 1,7 šířky K plného průřezu středního pólu 2, tedy 300 až 340 mm? zvoleno bylo 325 mm. Výška 1. jha 5 je určena polovičním průřezem plného středního pólu 2, což je 81,8 mm, voleno 82 mm.

Vzdálenosti M = 20 mm je odhadnuta hodnota magnetické indukce 0,5 T, na začátku středního pólu 2 je volena magnetická indukce 1,8 T, takže plocha pólového nástavce _3 má být C.I<.l,8/0,5 = 600.200.1 , 8/0,5 = 43,2.10⁴ min². Pro šířku N pólového nástavce 2 330 mm vychází jeho délka Ρ = 43,2.10⁴/N = 43,2.10⁴/330 ~ 1 309 mm, volíme Ρ = 1 300 mm.

Separační magnetický tok přechází ze jha _5 do konce středního pólu 2, prochází tímto středním pólem 2, z jeho začátku přestupuje do vzduchu bud přímo nebo přes pólový nástavec 2 a uzavírá se souměrně přes oba krajní póly _4 do jha _5·

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Elektromagnetický separátor s plástovým jádrem, tvořeným středním pólem, jhem se dvěma krajními póly a budicím vinutím, vyznačující se tím, že průřez každého krajního pólu (4) je 13 až 18 % plného průřezu středního pólu (2).
2. 2. Elektromagnetický separátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že střední pól (2) je na začátku opatřen pólovým nástavcem (3), přesahujícím svou délkou (P) i šířkou (N) délku (B) a šířku (K) plného průřezu středního pólu (2).
3. 3. Elektromagnetický separátor podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že střední pól (2) je na začátku zúžen zmenšením délky (B) plného průřezu na délku (C) v poměru C:B = 0,5 až 0,7 a toto zúžení se postupně zmenšuje až do výšky (G), kdy poměr výšky (G) zúžené části a výšky (F) celého středního pólu (2) je G:F = 0,38 až 0,42.

   1 výkres