RU2072257C1

RU2072257C1 - Vortex layer apparatus

Info

Publication number: RU2072257C1
Application number: RU92001297A
Authority: RU
Inventors: Николай Петрович Вершинин; Игорь Николаевич Вершинин
Original assignee: Николай Петрович Вершинин; Игорь Николаевич Вершинин
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1997-01-27

Abstract

FIELD: working materials. SUBSTANCE: apparatus is provided with a system for control of power supplied, collector for cooling fluid, and casing and shell that encloses inductor and is secured in the recess of the collector by its end face. EFFECT: enhanced reliability and decreased power consumption. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам, использующим для обработки материалов энергию вращающегося электромагнитного поля, воздействующего на ферромагнитные частицы, которые непосредственно взаимодействуют с обрабатываемым материалом, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. The invention relates to apparatuses that use for processing materials the energy of a rotating electromagnetic field that acts on ferromagnetic particles that directly interact with the material being processed, and can be used in various industries.

Известен аппарат вихревого слоя, содержащий охлаждаемый маслом корпус, в котором размещена реакционная камера в виде трубы с ферромагнитными частицами, с зазором установленной в осевом канале, охватывающего ее индуктора вращающегося электромагнитного поля [1]
Известный аппарат имеет следующие недостатки:
ярмо индуктора собирают из колец или пластин электротехнической стали и соединяют с сердечниками при помощи сложной системы шпилек, проточек, запрессованных гаек, перемычек и т.п. Однако сложно добиться плотного контакта пластин друг с другом и поэтому имеют место большие потери энергии, а зоны контактов сильно нагреваются, кроме того, затруднены монтаж и центровка катушек индуктора;
затруднен монтаж и центровка индуктора в корпусе;
индуктор омывается маслом неравномерно, в результате чего имеют место локальные перегревы;
подаваемая мощность не регулируется;
установленную производительность менять не рекомендуется, а уменьшение подачи продукта в реакционную камеру ведет к перегреву, что не всегда возможно.Known apparatus of the vortex layer containing an oil-cooled housing in which the reaction chamber is placed in the form of a pipe with ferromagnetic particles, with a gap installed in the axial channel, covering it with an inductor of a rotating electromagnetic field [1]
The known device has the following disadvantages:
The yoke of the inductor is assembled from rings or plates of electrical steel and connected to the cores using a complex system of studs, grooves, press-in nuts, jumpers, etc. However, it is difficult to achieve tight contact of the plates with each other and therefore there are large energy losses, and the contact zones are very hot, in addition, installation and alignment of the inductor coils are difficult;
installation and alignment of the inductor in the housing is difficult;
the inductor is washed unevenly with oil, resulting in local overheating;
power supply is not regulated;
It is not recommended to change the installed capacity, and a decrease in the supply of the product to the reaction chamber leads to overheating, which is not always possible.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и повышение надежности. The aim of the invention is to reduce energy intensity and increase reliability.

Указанная цель достигается тем, что аппарат вихревого слоя, содержащий крышки с патрубками подвода и отвода охлаждающей среды, подключенными к внешней системе подачи и охлаждения, размещенный между крышками индуктор вращающегося электромагнитного поля, имеющий осевой канал, в котором с зазором к стенкам канала установлена реакционная камера в виде трубы с ферромагнитными частицами, снабжен системой регулирования подаваемой мощности, а также коллектором, сообщенным с патрубком подвода охлаждающей среды и разделяющим ее поток на два потока. При этом аппарат снабжен кожухом, соединенным с крышками, а индуктор обечайкой, охватывающей его снаружи и установленной с зазором относительно кожуха, причем в стенке коллектора, обращенной к индуктору, выполнены кольцевая выточка и отверстия по обе стороны от нее, а один из торцов обечайки закреплен в этой выточке. Кроме того, обечайка может быть выполнена из немагнитного материала и иметь цилиндрическую форму так же, как и кожух. This goal is achieved by the fact that the vortex layer apparatus containing covers with nozzles for supplying and discharging a cooling medium connected to an external supply and cooling system, a rotating electromagnetic field inductor located between the covers, having an axial channel in which a reaction chamber is installed with a gap to the channel walls in the form of a pipe with ferromagnetic particles, it is equipped with a control system for the supplied power, as well as a collector in communication with the coolant supply pipe and dividing its flow into two time. In this case, the apparatus is equipped with a casing connected to the covers, and the inductor is surrounded by a shell surrounding it and installed with a gap relative to the casing, moreover, an annular groove and holes are made on both sides of it in the collector wall facing the inductor, and one of the ends of the shell is fixed in this undercut. In addition, the shell can be made of non-magnetic material and have a cylindrical shape in the same way as the casing.

При монтаже аппарата штампованные пластины электротехнической стали запрессовывают в обечайку из немагнитного материала по типу статоров асинхронных двигателей, а катушки (обмотки) размещают в пазах пластин. Применение обечайки из железа допустимо, но при этом несколько ухудшаются электрические параметры аппарата. В осевой канал индуктора вводят и центрируют трубу (реакционную камеру), затем индуктор с трубой устанавливают в трубчатом кожухе при помощи торцевых крышек (фланцев) с уплотнениями. При этом формируются два кольцевых цилиндрических канала: между стенкой кожуха и обечайкой и между трубой и стенкой канала индуктора. Устанавливают коллектор и крышки. During the installation of the apparatus, stamped plates of electrical steel are pressed into a shell of non-magnetic material as stators of induction motors, and coils (windings) are placed in the grooves of the plates. The use of an iron shell is permissible, but at the same time, the electrical parameters of the apparatus deteriorate somewhat. A pipe (reaction chamber) is introduced and centered into the axial channel of the inductor, then the inductor with the pipe is installed in the tubular casing using end caps (flanges) with seals. In this case, two annular cylindrical channels are formed: between the wall of the casing and the shell and between the pipe and the wall of the channel of the inductor. Install the manifold and covers.

На фиг.1 изображен общий вид аппарата в разрезе; на фиг.2 коллектор; на фиг.3 поперечный разрез коллектора. Figure 1 shows a General view of the apparatus in section; figure 2 collector; figure 3 is a cross section of the collector.

Аппарат вихревого слоя содержит реакционную камеру в виде трубы 1 из немагнитного материала, в рабочей зоне которой расположена сменная вставка 2 с ферромагнитными частицами (иголками) 3. Труба 1 размещена в осевом канале индуктора 4 с зазором 5. Индуктор 4 снаружи имеет обечайку 6, а труба 1 фиксируется в его осевом канале при помощи установочных винтов 7. Индуктор 4 с трубой 1 заключен в кожух 8, соединенный с крышками 9, 10 через уплотнения 11 и 12. На крышке 10 есть патрубок 13 подвода среды. Крышка 10 снабжена патрубком 14 для подвода охлаждающей среды, сообщенным с коллектором 15. Между обечайкой 6 и кожухом 8 образован кольцевой зазор 16. Стенка коллектора 15, обращенная к индуктору 4, имеет кольцевую проточку 17, в которой плотно установлен торец обечайки 6. По обе стороны проточки 17 выполнены отверстия 18 и 19 для прохода среды, в зазоры 5 и 16. Питание индуктора 4 производят через токоввод 20, энергия к которому поступает от блока управления (не показан). Регулирование мощности производят в блоке управления по принятой системе. The vortex layer apparatus contains a reaction chamber in the form of a pipe 1 made of non-magnetic material, in the working zone of which there is a replaceable insert 2 with ferromagnetic particles (needles) 3. The pipe 1 is placed in the axial channel of the inductor 4 with a gap 5. The inductor 4 has a shell 6 outside, and the pipe 1 is fixed in its axial channel using the set screws 7. The inductor 4 with the pipe 1 is enclosed in a casing 8 connected to the covers 9, 10 through seals 11 and 12. On the cover 10 there is a pipe 13 for supplying the medium. The cover 10 is equipped with a pipe 14 for supplying a cooling medium in communication with the manifold 15. An annular gap 16 is formed between the casing 6 and the casing 8. The collector wall 15 facing the inductor 4 has an annular groove 17 in which the end face of the casing 6 is tightly mounted. the side of the groove 17 has openings 18 and 19 for passage of the medium into the gaps 5 and 16. The power of the inductor 4 is produced through a current lead 20, the energy of which comes from a control unit (not shown). Power control is carried out in the control unit according to the adopted system.

Аппарат вихревого слоя работает следующим образом. The apparatus of the vortex layer works as follows.

Включают систему охлаждения. При этом охлаждающая среда через патрубок 14 поступает в коллектор 15 и через отверстия 18, 19 в нем в зазоры 6 и 16, равномерно омывая индуктор 4 и трубу 1, и выводится из аппарата через патрубок 13. Затем подают энергию и устанавливают заданную нагрузку, после чего в трубу 1 подают продукт, который после обработки ферромагнитными иголками 3 направляют на дальнейшую переработку или потребителю. Turn on the cooling system. In this case, the cooling medium through the nozzle 14 enters the collector 15 and through the holes 18, 19 in it into the gaps 6 and 16, evenly washing the inductor 4 and the pipe 1, and is removed from the apparatus through the nozzle 13. Then the energy is supplied and the specified load is set, after which in the pipe 1 serves the product, which after processing with ferromagnetic needles 3 is sent for further processing or to the consumer.

На основании предлагаемого изобретения спроектирована, изготовлена и испытана установка, основные технические данные которой таковы:
Производительность 0,8 1,2 м³/ч
Внутренний диаметр рабочей зоны 66 70 мм
Потребляемая мощность (активная) 1,5 2 кВт
Сила тока на обмотках (не более) 45 A
Напряжение 380 B
Частота 50 Гц
Габариты (с блоком управления) 1,5 x 1,5 x 1,8 м
Масса иголок (при единовременной загрузке) 0,1 0,3 кг
Установка показала высокую надежность, малую энергоемкость и хорошее качество обработки продукта.Based on the proposed invention, an installation was designed, manufactured and tested, the basic technical data of which are as follows:
Productivity 0.8 1.2 m ³ / h
The inner diameter of the working area 66 70 mm
Power consumption (active) 1.5 2 kW
Current strength on windings (no more) 45 A
Voltage 380 V
Frequency 50 Hz
Dimensions (with control unit) 1.5 x 1.5 x 1.8 m
The mass of needles (with a single load) 0.1 0.3 kg
The installation showed high reliability, low energy consumption and good quality product processing.

Claims

1. The apparatus of the vortex layer, containing covers with nozzles for supplying and discharging a cooling medium connected to an external supply and cooling system, an inductor of a rotating electromagnetic field located between the covers having an axial channel in which a reaction chamber in the form of a pipe with a gap to the channel walls is installed ferromagnetic particles, characterized in that it is equipped with a system for controlling the supplied power.

2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is equipped with a collector in communication with a pipe for supplying a cooling medium and dividing its stream into two streams.

3. The apparatus according to claim 2, characterized in that it is equipped with a casing connected to the covers, and the inductor is surrounded by a shell surrounding it and installed with a gap relative to the casing, while an annular groove and holes are made in the collector wall facing the inductor both sides of it, and one of the ends of the shell is fixed in this undercut.

4. The apparatus according to claim 3, characterized in that the inductor shell is made of non-magnetic material.

5. The apparatus according to claims 3 and 4, characterized in that the casing and shell of the inductor are cylindrical.