PL192524B1 - Separator magnetyczny - Google Patents

Abstract

1. Separator magnetyczny, zwlaszcza do oczyszczania sypkich srodowisk od domieszek ma- gnetycznych, zawierajacy obudowe posiadajaca komore osadzania i komore regeneracji, prety ma- gnetyczne wykonane z zestawu magnesów stalych zwrócone do siebie jednoimiennymi biegunami iumieszczonymi prostopadle do kierunku potoku separowanego srodowiska, urzadzenie usuwania domieszek iurzadzenie przesuwania pretów magne- tycznych, znamienny tym, ze prety magnetyczne (5) osadzone sa przesuwnie wrurowych elementach osadzajacych (4) tworzacych równolegle wzgledem siebie zespoly, które usytuowane sa prostopadle do kierunku potoku separowanego srodowiska, przy czym kazdy element osadzajacy (4) stanowi oddziel- ny uklad hermetyczny, natomiast prety magnetyczne (5) zróznicowane sa pomiedzy soba co najmniej jednym zparametrów charakteryzujacych wlasciwosci ma- gnetyczne i wymiary geometryczne oraz rozmiesz- czenie stalych magnesów (6), pomiedzy którymi osadzone sa wkladki ferromagnetyczne (7). PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest separator magnetyczny posiadający zastosowanie zwłaszcza do oczyszczania sypkich środowisk od domieszek magnetycznych.

Znany jest filtr magnetyczny składający się z obudowy, górnego i dolnego kołnierza, zasłonki i bloku elementów magnetycznych do filtracji, zamocowanych na przedniej ściance obudowy.

Wadą tego filtru jest pracochłonny proces regeneracji elementów magnetycznych z powodu ich ręcznego oczyszczania z wyłapanych domieszek metalu, a także konieczności przerywania potoku separowanego środowiska dla regeneracji elementów, co obniża wydajność całego procesu separacji.

Znany jest także separator magnetyczny do wyłapywania cząstek magnetycznych z potoku sypkiego produktu, który składa się z obudowy, rurowego wlotu i wylotu połączonych z tą obudową. W obudowie zamocowane są wysuwane, otwarte z góry i zdołu pakiety z rzędów osadzających rurek, w których umieszczone są pręty magnetyczne zamocowane na wspólnej płycie. Pakiety umieszczone są jeden na drugim, przy czym rurki rozmieszczone są pod kątem 90°. Regenerację przeprowadza się poprzednim wyciągnięciem jednego z wysuwanych pakietów z obudowy i dalszym wysunięciem prętów magnetycznych z rurek. Wadą separatora jest niska skuteczność procesy separacji ze względu na różną wysokość rozmieszczenia rzędów osadzających rurek, a także usunięcia zatrzymanych cząstek magnetycznych z rurek osadzających przy wysuwaniu pakietu do regeneracji rurek.

Znany jest ponadto separator magnetyczny składający się z obudowy, funkcjonalnie podzielonej na komorę osadzania i komorę regeneracji, umieszczonych prostopadle do kierunku potoku separowanego środowiska, rzędów osadzających elementów z magnetyzującym systemem w ich środku jako zestaw stałych magnesów, zwróconych jednoimiennymi biegunami jeden do drugiego, urządzenia usuwania domieszek umieszczonego w osadzającym elemencie z możliwością przesuwania w komorze regeneracji przy postępowo-zwrotnym ruchu osadzających elementów.

Wadą tego separatora jest niska skuteczność procesu separacji ze względu na nieracjonalne konstrukcyjne wykonanie magnetyzującego systemu, co prowadzi do przeskoku cząstek domieszek, szczególnie o małych wymiarach i słabych właściwościach magnetycznych. Oprócz tego w trakcie regeneracji część wyłapanych domieszek zostaje na górnej powierzchni elementów osadzających, na przykład ze względu na podwyższoną wilgotność i skłonność do przylepiania się, apo regeneracji trafia ponownie do separowanego potoku, obniżając skuteczność całego procesu.

Istotą separatora magnetycznego według wynalazku jest umieszczenie prętów magnetycznych w rurowych elementach osadzających z możliwością postępowo-zwrotnego przesuwania się w nich. Pręty magnetyczne osadzone są przesuwnie w rurowych elementach osadzających tworzących równoległe względem siebie zespoły, które usytuowane są prostopadle do kierunku potoku separowanego środowiska. Każdy element osadzający stanowi oddzielny układ hermetyczny. Pręty magnetyczne zróżnicowane są pomiędzy sobą co najmniej jednym z parametrów charakteryzujących właściwości magnetyczne i wymiary geometryczne oraz rozmieszczenie stałych magnesów, pomiędzy którymi osadzone są wkładki ferromagnetyczne. Pręty magnetyczne usytuowane w elementach osadzających wykonane są ze stałych magnesów o zwiększającej się energii w kierunku separowanego środowiska. Pręty magnetyczne usytuowane w elementach osadzających wykonane są ze stałych magnesów i wkładek ferromagnetycznych ozmniejszających się średnicach. Ilość elementów osadzających w rzędach zwiększa się w kierunku ruchu separowanego środowiska. Pręty magnetyczne w każdym kolejnym rzędzie elementów osadzających zgodnie z kierunkiem ruchu separowanego środowiska, usytuowane są z przemieszczeniem wkładek ferromagnetycznych względem siebie w płaszczyźnie prostopadłej do potoku separowanego środowiska.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest osiągnięcie zwiększenia skuteczności separacji produktów o szerokim wachlarzu dyspersyjności i właściwości magnetycznych domieszek. Konstrukcja separatora pozwala na otrzymanie optymalnej siłowej przestrzeni strefy separacji zdolnej przyciągnąć cząstki ferromagnetyczne zbyt oddalone od elementów osadzających, a także ze środowiska zbrylonego.

Przedmiot wynalazku został objaśniony na rysunku, na którym fig. 1 i fig. 2 przedstawia ogólny wygląd separatora magnetycznego, a fig. 3 odmianę separatora magnetycznego z przesuwnymi elementami osadzającymi, zaś fig. 4 przedstawia przekrój A -A, fig. 5 przedstawia przekrój A -Azelementami o różnych średnicach, fig. 6 przedstawia przekrój B -B na fig. 4, fig. 7 przedstawia pręt magnetyczny z czołową podkładką, fig. 8 przedstawia rzut G na fig. 7, fig. 9 przedstawia urządzenie do usuwania domieszek, fig. 10 przedstawia odmianę urządzenia do usuwania domieszek, afig. 11

PL 192 524 B1 przedstawia wersję usytuowania elementów osadzających z możliwością zmiany odległości pomiędzy nimi.

Separator magnetyczny składa się z obudowy 1 zawierającej komorę osadzania 2, komorę regeneracji 3 usytuowane prostopadle do kierunku potoku separowanego środowiska oraz elementy osadzające 4 w postaci rurek umieszczonych równolegle między sobą.

W środku elementów osadzających 4 osadzone są tulejowo pręty magnetyczne 5 wykonane z zestawu pierścieniowych stałych magnesów 6 zwróconych jednoimiennymi biegunami do wkładek ferromagnetycznych 7. Separator magnetyczny posiada także urządzenie 8 do usuwania domieszek i urządzenie 9 do przesuwania prętów magnetycznych 5.

Elementy osadzające 4 mają w każdym rzędzie indywidualne parametry. Pręty magnetyczne 5 wykonane są z magnesów 6 z energią, która zwiększa się w kierunku ruchu separowanego środowiska.

W odmianie separatora magnetycznego pręty magnetyczne 5 mają dodatkowo czołową figurową podkładkę ferromagnetyczną 10 z wycięciem w górnej części osadzającego elementu 4. Urządzenie 8 do usuwania domieszek jest zamontowane na zewnętrznej powierzchni elementu osadzającego 4 z możliwością postępowo-zwrotnego ruchu przynajmniej w komorze regeneracji 3 i współdziała magnetycznie z prętem magnetycznym 5. Urządzenie 8 do usuwania domieszek wykonane jest w postaci pierścieniowej podkładki, która dla wzmocnienia siłowego współdziałania z prętem magnetycznym 5 zawiera magnetowód z materiału ferromagnetycznego zamykający potok magnetyczny pomiędzy dwoma krańcowymi przyległymi wkładkami ferromagnetycznymi 7 o różnoimiennej biegunowości pręta magnetycznego 5. W odmianie separatora magnetycznego urządzenie 8 do usuwania domieszek może być wykonane z dwóch części, przy czym jedna część odsadzona jest z możliwością przesuwania w komorze regeneracji 3, a druga poza nią i jest związana z urządzeniem 9 do przesuwania prętów magnetycznych 5. Każdy element osadzający 4 stanowi oddzielny układ hermetyczny.

Elementy osadzające 4 połączone są między sobą w pakiet z możliwością proporcjonalnej zmiany odległości pomiędzy sobą. W odmianie separatora elementy osadzające 4 są zamontowane z możliwością wysuwania z komory osadzania 2 na czas regeneracji, przy czym wyposażone są w dodatkową pokrywę 11 w czołowej części elementu osadzającego 4 w komorze osadzania 2. Pręt magnetyczny 5 z przeciwległej strony połączony jest ze sworzniem 12, który współdziała z płytą 13 połączoną nierozłącznie z urządzeniem 9 przesuwania.

Działanie separatora magnetycznego jest następujące. Separowane środowisko jest podawane do komory osadzania 2 i trafia na elementy osadzające 4, gdzie dzielone jest na potoki. Domieszki omijające strefy z podwyższonym gradientem i napięciem pola magnetycznego w miejscach rozmieszczenia wkładek ferromagnetycznych 7 są wyłapywane i osadzane na powierzchni elementów osadzających 4, przy czym gromadzenie domieszek odbywa się przeważnie na dolnej powierzchni. Oczyszczone od domieszek środowisko jest odprowadzane z obudowy 1. Wyłapane domieszki są usuwane z powierzchni elementów osadzających 4 w trakcie regeneracji. W celu regeneracji pręty magnetyczne 5, wykorzystując urządzenie 9 przesuwania, odprowadzają z komory osadzania 2 przez komorę regeneracji 3 poza obudowę 1, przy czym wyłapane cząstki domieszek są przesuwane do komory regeneracji 3isą usuwane przez ściankę tej komory. Według odmiany wykonania separatora przedstawionej na fig. 2 urządzenie 8 usuwania domieszek na skutek wzajemnego oddziaływania magnetycznego z prętem magnetycznym 5 przesuwa się do komory regeneracji 3 odkrywając otwór w ściance komory osadzania 2, a wyłapane domieszki za prętem magnetycznym 5 przesuwają się do komory regeneracji 3isą usuwane z powierzchni elementu osadzającego 4 urządzeniem 8 usuwania domieszek. Po regeneracji pręty magnetyczne 5 wracają do komory osadzania 2, przy czym urządzenie 8 usuwania domieszek hermetyzuje tę komorę. Według odmiany wykonania separatora przedstawionej na fig. 3 regeneracja elementów osadzających 4 odbywa się następująco. Urządzenie 9 przesuwa element osadzający 4 i wysuwane jest z komory osadzania 2 do komory regeneracji 3 razem z zatrzymanymi na jego powierzchni domieszkami. Pokrywa 11 i urządzenie 9 usuwania domieszek wsparte są na elementach obudowy separatora. Następnie pręt magnetyczny 5, współdziałając z płytą 13, przesuwając się ciągnie za sobą domieszki do urządzenia 8 oczyszczania domieszek, gdzie grawitacyjnie obsypują się i wydalane są z obudowy 1.

W zależności od rozwiązania konstrukcyjnego separatora regenerację osadzających elementów przeprowadza się jednocześnie dla wszystkich tych elementów, z przerwaniem podawania potoku środowiska, jak również oddzielnie w trakcie separacji, zapewniając ciągłość pracy separatora. Zwiększenie skuteczności separacji osiąga się przy zmniejszeniu wymiarów poprzecznych elementów osadzających 4 i zwiększeniu ich ilości w rzędzie w kierunku potoku separacji (fig. 3). W tym przypadku

PL 192 524 B1 niezbrylone cząstki separowanego materiału są osadzane nie tylko w skutek przypadkowej styczności ze strefami magnetycznymi elementów osadzających 4, ale otrzymują możliwość przestrzennego przebiegu do strefy większej niejednorodności pola. Dzięki dużej ilości działek biegunowych, ze względu na wzajemne rozmieszczenie wkładek ferromagnetycznych 7, wytwarzana jest optymalna magnetyczna siłowa przestrzeń strefy separacji, zdolna przyciągnąć cząstki oddalone w przestrzeni do elementów osadzających 4 na ich powierzchnię.

Claims (15)

1. Separator magnetyczny, zwłaszcza do oczyszczania sypkich środowisk od domieszek magnetycznych, zawierający obudowę posiadającą komorę osadzania i komorę regeneracji, pręty magnetyczne wykonane z zestawu magnesów stałych zwrócone do siebie jednoimiennymi biegunami i umieszczonymi prostopadle do kierunku potoku separowanego środowiska, urządzenie usuwania domieszek i urządzenie przesuwania prętów magnetycznych, znamienny tym, że pręty magnetyczne (5) osadzone są przesuwnie w rurowych elementach osadzających (4) tworzących równoległe względem siebie zespoły, które usytuowane są prostopadle do kierunku potoku separowanego środowiska, przy czym każdy element osadzający (4) stanowi oddzielny układ hermetyczny, natomiast pręty magnetyczne (5) zróżnicowane są pomiędzy sobą co najmniej jednym z parametrów charakteryzujących właściwości magnetyczne i wymiary geometryczne oraz rozmieszczenie stałych magnesów (6), pomiędzy którymi osadzone są wkładki ferromagnetyczne (7).

2. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty magnetyczne (5) usytuowane welementach osadzających (4) wykonane są ze stałych magnesów (6) o zwiększającej się energii wkierunku separowanego środowiska.

3. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty magnetyczne (5) usytuowane welementach osadzających (4) wykonane są ze stałych magnesów (6) i wkładek ferromagnetycznych (7) o zmniejszających się średnicach.

4. Separator, według zastrz. 1 i 3, znamienny tym, że ilość elementów osadzających (4) w rzędach zwiększa się w kierunku ruchu separowanego środowiska.

5. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty magnetyczne (5) w każdym kolejnym rzędzie elementów osadzających (4) zgodnie z kierunkiem ruchu separowanego środowiska, usytuowane są z przemieszczeniem wkładek ferromagnetycznych (7) względem siebie w płaszczyźnie prostopadłej do potoku separowanego środowiska.

6. Separator, według zastrz. 1 i 5, znamienny tym, że wielkość przemieszczenia wkładek ferromagnetycznych (7) odpowiada sumarycznej grubości stałego magnesu (6) i wkładki ferromagnetycznej (7)do ilości rzędów elementów osadzających (4).

7. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że pręty magnetyczne (5) wyposażone są w czołową figurową podkładkę ferromagnetyczną (10) z wycięciem w górnej części elementu osadzającego (4).

8. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładki ferromagnetyczne (7) prętów magnetycznych (5) mają jednakową polarność w płaszczyźnie prostopadłej do elementów osadzających (4) dla każdego rzędu elementów osadzających (4).

9. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładki ferromagnetyczne (7) prętów magnetycznych (5) mają odwrotną polarność w płaszczyźnie prostopadłej do elementów osadzających (4) dla każdego rzędu elementów osadzających (4).

10. Separator, według zastrz. 1 -9, znamienny tym, że urządzenie (8) do usuwania domieszek jest usytuowane przesuwnie w komorze regeneracji (3) oraz przesuwnie na zewnątrz elementu osadzającego (4).

11. Separator, według zastrz. 1 albo 10, znamienny tym, że urządzenie (8) do usuwania domieszek wyposażone jest w element boczny zamykający potok magnetyczny między dwoma przyległymi wkładkami ferromagnetycznymi (7) odwrotnej polarności pręta magnetycznego (5).

12. Separator, według zastrz. 1 albo 10, znamienny tym, że urządzenie (8) do usuwania domieszek jest wykonane z dwóch części, przy czym jedna część usytuowana jest przesuwnie w komorze regeneracji, a druga poza nią i jest połączona z urządzeniem (9) przesuwania prętów magnetycznych.

PL 192 524 B1

13. Separator, według zastrz. 1, znamienny tym, że element osadzający (4) umieszczony jest przesuwnie w komorze osadzania (2).

14. Separator, według zastrz. 1 albo 13, znamienny tym, że pręt magnetyczny (5) i urządzenie (9) do jego przesuwania połączone są wzajemnym oddziaływaniem magnetycznym.

15. Separator, według zastrz. 1 - 11, znamienny tym, że elementy osadzające (4) połączone są w pakiety o zmiennej proporcjonalnie odległości między sobą.