RU2010588C1

RU2010588C1 - Dust catcher

Info

Publication number: RU2010588C1
Authority: RU
Inventors: Валерий Давидович Карминский; Евгений Сергеевич Филь; Владимир Александрович Соломин; Светлана Юрьевна Калинченко
Original assignee: Валерий Давидович Карминский; Евгений Сергеевич Филь; Владимир Александрович Соломин; Светлана Юрьевна Калинченко
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: gas cleaning. SUBSTANCE: dust catcher has housing formed by tubular coils, electromagnetic system with ferromagnetic cores having polyphase windings, inlets for supplying magnetic liquid into housing cavity. Inlets are interconnected through reservoir with magnetic liquid and pumps. EFFECT: increased efficiency of gas cleaning. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройству для очистки газов от пыли и предназначено для использования в системах пылеулавливания. The invention relates to a device for cleaning gases from dust and is intended for use in dust collection systems.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству является пылеуловитель, содержащий корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, имеющего на внешней стороне продольную щель для отвода пыли, закрытую пылеотводящим кожухом. The closest in technical essence to the proposed device is a dust collector containing a housing made of several turns of a pipeline having on the outside a longitudinal slit for dust removal, closed by a dust exhaust hood.

Данное устройство не обеспечивает достаточно эффективной очистки газов от пылеобразных включений, что является недостатком. This device does not provide a sufficiently effective cleaning of gases from dusty inclusions, which is a disadvantage.

Цель настоящего изобретения - устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции пылеуловителя. The purpose of the present invention is to eliminate the noted drawback in the developed design of the dust collector.

Указанная цель достигается тем, что пулеуловитель, содержащий корпус, выполненный из нескольких витков трубопровода, согласно изобретению содержит электромагнитную систему, включающую ферромагнитные сердечники с обмотками, размещенную снаружи корпуса, вводы магнитной жидкости во внутреннюю полость трубопровода, соединенные между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы. Электромагнитная система может быть выполнена в виде сердечников с распределенной обмоткой, размещенных по всей длине трубопровода друг напротив друга, либо в виде кольцевых сердечников с размещенными в радиальных пазах обмотками, при этом витки трубопровода лежат в одной плоскости, а сердечники размещены параллельно виткам трубопровода, либо в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу, с обмотками в виде кольцевых катушек, размещенных между сердечниками и наружной поверхностью корпуса, либо в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенных перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей длине корпуса. This goal is achieved in that the bullet catcher containing a housing made of several turns of the pipeline, according to the invention contains an electromagnetic system comprising ferromagnetic cores with windings located outside the housing, the magnetic fluid inlets into the internal cavity of the pipeline, interconnected through a reservoir with a supply of magnetic fluid and pumps. The electromagnetic system can be made in the form of cores with a distributed winding, placed along the entire length of the pipeline opposite each other, or in the form of ring cores with windings located in radial grooves, while the turns of the pipeline lie in the same plane and the cores are parallel to the turns of the pipeline, or in the form of ring cores concentric to the casing, with windings in the form of ring coils placed between the cores and the outer surface of the casing, or in the form of coils with ferromagnetic c rdechnikami placed perpendicular to the body opposite to each other along the entire length of the housing.

Размещение снаружи корпуса электромагнитной системы, включающей ферромагнитные сердечники с обмотками, выполнение на корпусе вводов магнитной жидкости, соединение вводов между собой через резервуар с запасом магнитной жидкости и насосы, выполнение электромагнитной системы в виде сердечников с распределенными многофазными обмотками, размещенных по всей длине трубопровода друг напротив друга, выполнение электромагнитной системы в виде колец с размещенными в радиальных пазах многофазными обмотками, размещение при этом витков трубопровода в одной плоскости, а колец - параллельно виткам трубопровода, выполнение электромагнитной системы в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу, с обмотками в виде кольцевых катушек, размещенных между сердечниками и наружной поверхностью корпуса, выполнение электромагнитной системы в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенных перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей длине корпуса - эти признаки определяют новизну данного технического решения. Placement outside the body of the electromagnetic system, including ferromagnetic cores with windings, making magnetic fluid inlets on the body, connecting the inputs to each other through a reservoir with a supply of magnetic fluid and pumps, making the electromagnetic system in the form of cores with distributed multiphase windings, placed opposite each other along the length of the pipeline friend, the implementation of the electromagnetic system in the form of rings with multiphase windings placed in radial grooves, the placement of the turns of the piping the gadfly in one plane, and the rings parallel to the turns of the pipeline, the implementation of the electromagnetic system in the form of ring cores, concentric to the body, with windings in the form of ring coils located between the cores and the outer surface of the body, the implementation of the electromagnetic system in the form of coils with ferromagnetic cores placed perpendicular the case opposite each other along the entire length of the case - these signs determine the novelty of this technical solution.

Сходных технических решений в области устройств для пылегазоулавливающих и в смежных областях техники при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет вынести суждение о том, что предлагаемый пылеуловитель обладает существенными отличиями. Similar technical solutions in the field of devices for dust and gas and related fields during patent search were not found. This allows us to make a judgment that the proposed dust collector has significant differences.

На фиг. 1 - конструкция пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде сердечников с распределенной многофазной обмоткой, размещенных по всей длине трубопровода друг напротив друга; на фиг. 2 - поперечный разрез по линии А-А пылеуловителя на фиг. 1; резервуар и насосы не показаны; на фиг. 3 - поперечный разрез пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде колец с размещенной в радиальных пазах многофазной обмоткой; на фиг. 4 - фрагмент пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу, в обмотками в виде катушек, размещенных между сердечниками и наружной поверхностью корпуса; на фиг. 5 - фрагмент пылеуловителя при выполнении электромагнитной системы в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенных перпендикулярно корпусу друг напротив друга по всей длине корпуса. In FIG. 1 - design of the dust collector when performing an electromagnetic system in the form of cores with a distributed multiphase winding, placed along the entire length of the pipeline opposite each other; in FIG. 2 is a cross-section along line AA of the dust collector in FIG. 1; tank and pumps not shown; in FIG. 3 is a cross-section of a dust collector when performing an electromagnetic system in the form of rings with a multiphase winding located in radial grooves; in FIG. 4 is a fragment of a dust collector when performing an electromagnetic system in the form of ring cores concentric to the body, in windings in the form of coils placed between the cores and the outer surface of the body; in FIG. 5 is a fragment of a dust collector when performing an electromagnetic system in the form of coils with ferromagnetic cores placed perpendicular to the housing opposite each other along the entire length of the housing.

Пылеуловитель (см. фиг. 1) содержит корпус 1, ферромагнитные сердечники 2 с многофазными обмотками 3, вводы 4 и 5 магнитной жидкости 6, соединенные между собой через резервуар 7 с запасом магнитной жидкости и насосы 8 и 9 трубками 10 и 11. Направление движения очищаемого газа показано стрелками 12. The dust collector (see Fig. 1) contains a housing 1, ferromagnetic cores 2 with multiphase windings 3, inlets 4 and 5 of magnetic fluid 6, interconnected through a reservoir 7 with a supply of magnetic fluid and pumps 8 and 9 with tubes 10 and 11. Direction of movement gas to be cleaned is shown by arrows 12.

Пылеуловитель (см. фиг. 1, фиг. 2) работает следующим образом. Насосом 8 из резервуара 7 по трубке 10 во ввод 4 подается магнитная жидкость (МЖ) 6, обмотками 3 магнитопроводов 2 подключаются к источнику многофазного переменного напряжения, при этом внутри корпуса 1 создается бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с МЖ6, сообщает ей поступательное движение к вводу 5. Избыток МЖ 6, из ввода 5 откачивается насосом 9 через трубку 11 в резервуар 7. Таким образом организована циркуляция МЖ6 в предлагаемом устройстве. The dust collector (see Fig. 1, Fig. 2) works as follows. A pump 8 from the tank 7 through the tube 10 to the input 4 is supplied with magnetic fluid (MF) 6, the windings 3 of the magnetic circuits 2 are connected to a multiphase AC voltage source, while a running magnetic field is created inside the housing 1, which, interacting with the MF6, informs it of the translational motion to the input 5. The excess MF 6, from the input 5 is pumped out by the pump 9 through the tube 11 into the reservoir 7. Thus, the circulation of the MF 6 in the proposed device is organized.

В направлении стрелок 12 по трубопроводу 1 пропускается очищаемый газ. Загрязнения, содержащиеся в газе, соприкасаясь с поверхностью МЖ 6 смачиваются жидкостью - основой и улавливаются поверхностью МЖ 6, при этом, поскольку МЖ 6 находится в бегущем магнитном поле магнитопроводов 2, то она представляет собой игольчато - пластинчатую структуру с очень большой площадью поверхности соприкосновения с очищаемым газом, что во много раз увеличивает эффективность очистки. Кроме того, под действием бегущего магнитного поля слои МЖ 6 интенсивно перемешиваются, что исключает "забивание" загрязнениями поверхности МЖ6. Это также повышает эффективность очистки газа. Кроме того, поскольку МЖ6 находится в движении и имеет шероховатую поверхность, то при контакте ее с газом происходит турбулизация пограничного слоя потока газа, что также интенсифицирует очистку. Кроме того, в газе, движущемся по виткам трубопровода 1, возникают центробежные силы, при этом загрязнения, как более тяжелая фракция, отбрасываются к наружному радиусу витка трубопровода 1, чем облегчается выделение загрязнений из серединной части потока газа. In the direction of the arrows 12, the gas to be purified is passed through line 1. Contaminants contained in the gas in contact with the surface of the MF 6 are wetted by the liquid - the base and trapped by the surface of the MF 6, while since the MF 6 is in the traveling magnetic field of the magnetic circuits 2, it is a needle-like plate structure with a very large contact surface with purified gas, which many times increases the cleaning efficiency. In addition, under the action of a traveling magnetic field, the layers of the breast 6 are intensively mixed, which eliminates the "clogging" of dirt on the surface of the breast 6. It also improves gas cleaning efficiency. In addition, since MF6 is in motion and has a rough surface, when it comes in contact with gas, the boundary layer of the gas flow is turbulized, which also intensifies cleaning. In addition, centrifugal forces appear in the gas moving along the turns of the pipeline 1, while the contaminants, as a heavier fraction, are discarded to the outer radius of the turn of the pipeline 1, which facilitates the separation of contaminants from the middle part of the gas stream.

По окончании работы пылеуловителя насос 8 отключается, МЖ6 насосом 9 из ввода по трубке 11 откачивается в резервуар 7, где хранится до следующего периода работы и откуда может быть отправлена на регенерацию. At the end of the dust collector, the pump 8 is turned off, MF6 pump 9 from the input through the pipe 11 is pumped into the tank 7, where it is stored until the next period of work and from where it can be sent for regeneration.

Очистка может вестись либо при сонаправленном движении газа и МЖ 6 (как было описано выше), либо в противотоке. В последнем случае направление циркуляции МЖ6 меняется на противоположное соответствующими переключением фаз питающего напряжения и направлением подачи насосов, либо реверсируется направление потока газа. При очистке газа в противотоке скорость потока газа снижается. Cleaning can be carried out either with the codirectional movement of gas and MF 6 (as described above), or in countercurrent flow. In the latter case, the direction of circulation of MF6 is reversed by the corresponding switching of the phases of the supply voltage and the direction of supply of the pumps, or the direction of gas flow is reversed. When cleaning gas in countercurrent, the gas flow rate decreases.

Режимы очистки (скорость газа, подача насосов, скорость движения МЖ) подбираются экспериментально. Cleaning modes (gas velocity, pump flow, MF speed) are selected experimentally.

Изменяя величину и частоту питающего напряжения, а также полюсное деление электромагнитной системы можно регулировать скорость движения и величину площади поверхности МЖ6. Таким образом, появляется возможность управления процессом очистки, что повышает его эффективность. By changing the magnitude and frequency of the supply voltage, as well as the pole division of the electromagnetic system, you can adjust the speed and magnitude of the surface area MF6. Thus, it becomes possible to control the cleaning process, which increases its efficiency.

В пылеуловителе с магнитопроводами 2, выполненными в виде колец (см. фиг. 3) магнитное поле вращается вокруг вертикальной оси В-В трубопровода 1 и воздействует одновременно на несколько (в данном случае 3) витков трубопровода 1, при этом за счет того, что магнитопроводы 2 замкнуты в кольцо, отсутствует продольный краевой эффект, что несколько повышает электромеханической КПД электро- магнитной системы. Кроме того, установка более компактна и проста в изготовлении. В остальном, работа и процессы в пылеуловителе аналогичны описанным выше. In a dust collector with magnetic circuits 2 made in the form of rings (see Fig. 3), the magnetic field rotates around the vertical axis BB of pipe 1 and acts simultaneously on several (in this case 3) turns of pipe 1, due to the fact that magnetic circuits 2 are closed in a ring, there is no longitudinal edge effect, which somewhat increases the electromechanical efficiency of the electromagnetic system. In addition, the installation is more compact and easy to manufacture. Otherwise, the work and processes in the dust collector are similar to those described above.

В пылеуловителе с магнитопроводами 2, выполненными в виде кольцевых сердечников, концентричных корпусу 1 (см. фиг. 4), бегущее магнитное поле создается последовательным изменением величины напряжения в обмотках 2 соседних магнитопроводов 3, обусловленным принципом многофазной системы ЭДС. МЖ6 под каждым магнитопроводом будет равномерно распределена по периметру поперечного сечения трубопровода, что обусловлено распределением силовых линий магнитного поля каждого магнитопровода 2. Такое распределение МЖ 6 позволяет проводить более эффективное пылеулавливание за счет исключения контакта газа со стенками трубопровода 1 и более равномерного пылевыделения. Кроме того, возможно раздельное управление величиной и скоростью бегущего магнитного поля в разных участках трубопровода, что позволяет сделать процесс очистки более гибким, а следовательно, более эффективным. In a dust collector with magnetic cores 2 made in the form of ring cores concentric to the housing 1 (see Fig. 4), a traveling magnetic field is created by a successive change in the voltage in the windings 2 of the adjacent magnetic cores 3, due to the principle of a multiphase EMF system. MF6 under each magnetic circuit will be uniformly distributed along the perimeter of the cross section of the pipeline, which is due to the distribution of the magnetic field lines of each magnetic circuit 2. Such a distribution of MF 6 allows for more efficient dust collection by eliminating gas contact with the walls of the pipeline 1 and more uniform dust emission. In addition, it is possible to separately control the magnitude and speed of the traveling magnetic field in different sections of the pipeline, which allows the cleaning process to be more flexible, and therefore more efficient.

В остальном, работа и процессы в пылеуловителе аналогичны описанным выше. Otherwise, the work and processes in the dust collector are similar to those described above.

При выполнении пылеуловителя с магнитопроводами в виде катушек с ферромагнитными сердечниками, размещенными перпендикулярно корпусу 1 (см. фиг. 5), бегущее магнитное поле создается последовательным изменением напряжением в обмотках 3 магнитопроводов 2, обусловленным принципом многофазной системы ЭДС. Основным преимуществом данной конструкции является возможность раздельного управления величиной и скоростью движения бегущего поля на различных участках трубопроводов 1, а также простота конструкции и лучшая ремонтопригодность. Процессы и работа аналогичны описанным выше. When performing a dust collector with magnetic cores in the form of coils with ferromagnetic cores placed perpendicular to the housing 1 (see Fig. 5), a traveling magnetic field is created by a successive change in voltage in the windings 3 of the magnetic cores 2, due to the principle of a multiphase EMF system. The main advantage of this design is the ability to separately control the magnitude and speed of the moving field in various sections of the pipelines 1, as well as simplicity of design and better maintainability. The processes and work are similar to those described above.

По сравнению с прототипом повышена эффективность очистки газов от загрязнений. (56) Авторское свидетельство СССР N 639578, кл. В 01 D 45/16, 1978. Compared with the prototype, the efficiency of cleaning gases from pollution is increased. (56) Copyright certificate of the USSR N 639578, cl. B 01 D 45/16, 1978.

Claims

1. A dust collector / comprising a housing made of several turns of the pipeline, characterized in that it is equipped with an electromagnetic system including ferromagnetic cores with windings located outside the housing and magnetic fluid inlets into the internal cavity of the pipeline, interconnected through a reservoir with a supply of magnetic fluid and pumps.

2. Dust collector according to claim 1, characterized in that the cores of the electromagnetic system with distributed multiphase windings are placed across the entire length of the pipeline opposite each other.

3. The dust collector according to claim 1, characterized in that the cores of the electromagnetic system are made in the form of rings with radial grooves, and multiphase windings are laid in these grooves, while the turns of the pipeline are located in the same plane, and the rings are parallel to the turns of the pipeline.

4. The dust collector according to claim 1, characterized in that the cores of the electromagnetic system are made circular, placed concentrically to the body, and the windings are made in the form of ring coils and placed between the cores and the outer surface of the body.

5. Dust collector according to claim 1, characterized in that the cores with coils are placed perpendicular to the housing opposite each other along its entire length.