RU216678U1 - Магнитный фильтр - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к магнитным фильтрам для удаления из жидкостей различных взвешенных примесей, обладающих магнитными свойствами, и может найти применение в металлургии, машиностроении, приборостроении. Устройство содержит корпус с патрубками подвода исходной, отвода очищенной воды, подвода и отвода промывочной воды, магнитосорбционную насадку с оболочкой из композиционного ферромагнитного материала, в котором корпус выполнен в виде цилиндра с вертикальной осью, внутри которого коаксиально расположен барабан, заполненный магнитосорбционной насадкой, ограниченной сверху и снизу непровальными сетками, находящийся на подвижной платформе на нижнем днище, проходящий при вращении поочередно зону с намагничивающей системой, которые расположены диаметрально противоположено и размагничивающая система выполнена в виде соленоида с переменным магнитным полем. Патрубки подвода исходной воды и промывной воды содержат раструбы с рассекателями и установлены со сдвигом после зоны намаганичивания и зоны размагничивания по направлению вращения, с учетом петли гистерезиса. Верхняя крышка, корпус и нижнее днище имеют фиксирующие фигурные замки. Использование магнитного фильтра позволяет существенно повысить производительность процесса очистки сточных вод, осуществляя непрерывную регенерацию магнитосорбционной насадки без остановки работы устройства. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Магнитный фильтр предназначен для удаления из жидкостей взвешенных примесей, обладающих магнитными свойствами, и может найти применение в металлургии, машиностроении, приборостроении.

Известны устройства для удаления из жидкостей различных ферропримесей, например, описываются магнитные фильтры (кн. «Инженерная защита поверхностных сточных вод от промышленных стоков», учебное пособие / Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. - М. Высшая школа, 2003 - 344 с.). На стр. 109 описаны устройства, снабженные постоянным магнитом или электромагнитом. В этих устройствах не указано, как осуществляется регенерация, позволяющая очищать магниты от притянутых к ним ферромагнитных частиц.

Известно устройство (Магнитный сепаратор, патент №2300421, опубл. 10.08.2007 г.), в котором содержится намагничивающая система в виде высокопористых пружинных тел, на которых собираются ферромагнитные загрязнители. Для регенерации процесс очистки прекращается и отключается намагничивающая система, очистка производится деформацией пружинных тел с последующей промывкой. При этом производительность процесса значительно снижается из-за времени остановки процесса очистки.

Известно устройство (Магнитный сепаратор, патент №2021842, Бюл. №20 от 30.10.1994 г.), в котором для извлечения из сред ферромагнитных компонентов используют сорбенты в виде гранул из композиционного материала в виде сэндвича из легкой сердцевины и магнитовосприимчивой оболочки. Данное устройство принято нами за прототип.

Основные недостатки прототипа следующие: низкая производительность процесса очистки, которая обусловлена тем, что для регенерации система намагничивания отключается, процесс очистки прекращается и осуществляется процесс промывки с прокачкой промывной среды в противоположном направлении. Считается, что при перемешивании осевшие примеси срываются с намагниченной оболочки (2а - по обозначению прототипа). Однако, даже при отключении системы намагничивания на ферромагнитной оболочке 2а сохраняется остаточная намагниченность, и для срыва загрязняющих частиц требуется очень высокое давление промывной жидкости. Поэтому, для исключения отмеченного недостатка, была поставлена цель повышения производительности процесса очистки жидкости от ферромагнитных загрязнителей.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитном фильтре для очистки воды, содержащем корпус с патрубками подвода исходной воды, отвода очищенной воды, магнитосорбционную насадку с оболочкой из композиционных ферромагнитных материалов, намагничивающую систему, корпус выполнен в виде барабана с центральной вертикальной осью, заполненного магнитосорбционной насадкой, ограниченной сверху и снизу непровальными сетками, проходящего при вращении поочередно зону с намагничивающей системой и зону с размагничивающей системой, которые расположены диаметрально противоположно. Размагничивающая система выполнена в виде соленоида с переменным магнитным полем, под барабаном в зоне намагничивающей системы и в зоне размагничивающей системы имеются сборные воронки, патрубок подвода исходной воды содержит раструб с рассекателями, а верхняя крышка, боковая стенка и нижнее днище имеют фиксирующие фигурные замки, при этом вращение барабана должно осуществляться в направлении от зоны намагничивания к патрубку подвода исходной воды.

Предложенное устройство представлено на фиг. 1-7, где:

Фиг.1 - Общая схема (продольный разрез)

Фиг.2 - Поперечный разрез с расположением зоны намагничивания и зоны размагничивания

Фиг.3 - Кинематическая схема вращения барабана

Фиг.4 - Узел вращения барабана III

Фиг.5 - Расположение элементов вращения

Фиг.6 - Расположение фиксирующих замков

Фиг.7 - Структура магнитосорбционной насадки.

Здесь: 1 - корпус, 2 - наружная стенка барабана, 3 - композиционный ферромагнитный наполнитель, 4 - непровальная сетка (решетка) верхняя, 5 - раструб подвода исходной воды, 6 - патрубок подвода исходной воды, 7 - рассекатели подвода исходной воды, 8 - внутренняя стенка барабана, 9 - патрубок подвода промывной жидкости, 10 - раструб подвода промывной жидкости, 11 - рассекатели подвода промывной жидкости, 12 - верхнее днище, 13 - подвижная платформа, 14 - непровальная сетка (решетка) нижняя, 15 - раструб отвода промывной жидкости, 16 - патрубок отвода промывной жидкости, 17 - привод (электродвигатель),18 - редуктор, 19 - вал, 20 - шлицы, 21 - диск с внутренней зубчатой передачей, 22 - патрубок отвода очищенной воды, 23 - раструб отвода очищенной воды, 24 - нижнее днище, 25 - подшипники вращения, 26 - сателлит, 27 - магниты, 28 - узел размагничивания, 29 - оболочка наполнителя (феррит), 30 - сердцевина наполнителя, 31 - узлы вращения.

Предложенный магнитный фильтр представляет собой цилиндрический корпус 1 с вертикальной осью вращения. На корпусе 1 расположено верхнее днище 12, на котором находится раструб подвода исходной воды 5 и патрубок подвода исходной воды 6. На верхнем днище 12 также имеется раструб подвода промывной жидкости 10, к которому подведен патрубок подвода промывной жидкости 9. Внутри раструбов 5 и 10 расположены рассекатели 7 и 11. В центре днища 12 установлен узел вращения 31. В нижней части корпуса 1 находится нижнее днище 24, на котором расположены раструб отвода очищенной воды 23 и патрубок отвода очищенной воды 22 соответственно под патрубком 6. Также на нижнем днище 24 находится раструб 15 и патрубок 16 соосно с патрубком 9 для отвода промывной воды.

На верхнем днище 12 закреплены магниты 27 на расстоянии друг от друга по радиусу, который оставляется для прохода внутреннего барабана. Также на верхнем днище 12 закреплен узел размагничивания 28, выполненный в виде катушечного соленоида, образующего проход для внутреннего барабана.

Внутри корпуса 1 находится подвижный барабан, образованный наружной стенкой барабана 2 и внутренней стенкой барабана 8. Между наружной стенкой 2 и внутренней стенкой 8 имеется непровальная сетка верхняя 4 и непровальная сетка нижняя 14. Внутренний барабан установлен на подвижной платформе 13, которая вращается на нижнем днище 24 по роликам подшипников вращения 25. Подшипников вращения 25 несколько, и они расположены диаметрально симметрично в сепараторах (не показаны), расположенных вне зоны размагничивания 28. Подвижный барабан, ограниченный наружной 2 и внутренней 8 стенами и верхней 4 и нижней 14 неправильными сетками заполнен насадками в виде гранул из магнитосорбционного материала (фиг.7), состоящих из оболочки, выполненных из ферритового материала 29 и сердцевины, выполненной из легкого материала 30.

Через центр корпуса 1 коаксиально проходит вал 19, который вращается в узлах вращения 31. На валу 19, в зоне подвижной платформы 13 имеются шлицы 20, которые находятся в зацеплении с зубчатым сателлитом 26. На внутреннем диаметре подвижной платформы 13 установлен диск с внутренней зубчатой передачей 21. Сателлит 26 зафиксирован в одном положении на нижнем днище 24 и находится в зацеплении с зубчатой передачей 21. На верхнем днище 12, корпусе 1 и нижнем днище 24 имеются замки (узел 1 и узел 2), которые фиксируют взаимное расположение всех элементов конструкции в одном положении. Вращение вала 19, всей кинематической схемы 20, 21, 26, осуществляется от привода (электродвигатель) 17, через редуктор 18.

Устройство работает следующим образом. Поток очищаемой жидкости поступает в патрубок 6 и, распределяясь равномерно по рассекателю 7, поступает в подвижный барабан, заполненный магнитосорбационной насадкой с оболочкой из ферромагнитного материала. Одновременно с подачей исходной жидкости, от привода 17 через редуктор 18 начинает вращаться барабан с насадкой, через кинематическую передачу 20, 26, 21, и подается питание на циклическое перемагничивающее устройство, создающее переменное магнитное поле. При прохождении барабана через зону с магнитами 27, ферритовые оболочки наполнителя 29 намагничиваются и далее, попадая в зону поступления исходной воды, ферримагнитные частицы пристают к ним и жидкость очищается, и очищенная вода, через раструб 23 отводится по патрубку 22. Далее, вращение барабана при движении ее по подвижной платформе 13 с использованием подшипников вращения 25 обеспечивает поступление ее в зону узла размагничивания 28, где осуществляется размагничивание. Связь загрязняющих частиц с ферритовой оболочкой наполнителя ослабляется и, поступая в зону подачи промывной воды, через патрубок 9 и раструб 10 частицы загрязнителя смываются и удаляются через раструб 15 и патрубок 16.

Пройдя зону промывки, барабан вместе с находящейся в ней магнитосорбционной насадкой после регенерации, вновь попадает в зону действия магнитов 27 и далее, весь процесс повторяется, без остановки процесса очистки на регенерацию. Следует указать, что зона намагничивания магнитами 27 и патрубок подачи исходной воды 6 располагаются на определенном расстоянии друг от друга (по направлению вращения барабана), обусловленного процессом намагничивания, исходя из кривой гистерезиса. Аналогично кривой размагничивания, промывной патрубок 9 располагается после узла размагничивания 28, также с учетом гистерезиса.

Необходимые расстояния намагничивания и размагничивания, а, следовательно, расположение патрубков подвода 6 и 9 по отношению к направлению вращения барабана обеспечиваются соответствующим расположением замков на верхнем днище 12, корпусе 1 и нижнем днище 24. Имеющиеся рассекатели 7 и 11 обеспечивают равномерное течение жидкости по всему поперечному сечению барабана, что повышает качество очистки жидкости.

Таким образом, использование предложенного устройства позволяет существенно повысить производительность процесса очистки сточных вод, осуществляя непрерывную регенерацию магнитосорбционной насадки без остановки работы устройства.

Claims (6)

1. Магнитный фильтр для очистки воды, содержащий корпус с патрубками подвода исходной воды, отвода очищенной воды, магнитосорбционную насадку с оболочкой из композиционного ферромагнитного материала, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде цилиндра с вертикальной осью, внутри которого коаксиально расположен барабан, заполненный магнитосорбционной насадкой, ограниченной сверху и снизу непровальными сетками, находящийся на подвижной платформе на нижнем днище, проходящий при вращении поочередно зону с намагничивающей системой и размагничивающей системой, которые расположены диаметрально противоположно.

2. Магнитный фильтр для очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что размагничивающая система выполнена в виде соленоида с переменным магнитным полем.

3. Магнитный фильтр для очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что под барабаном в зоне намагничивающей системы имеется сборная воронка, соответствующая патрубку подвода исходной воды.

4. Магнитный фильтр для очистки воды по п. 2, отличающийся тем, что под барабаном в зоне размагничивающей системы имеется сборная воронка, соответствующая патрубку подвода промывной воды, и эти патрубки расположены после зоны размагничивания в направлении вращения.

5. Магнитный фильтр для очистки воды по п. 4, отличающийся тем, что патрубок подвода исходной воды и патрубок подвода промывной воды содержат раструб с рассекателем.

6. Магнитный фильтр для очистки воды по п. 1, отличающийся тем, что верхняя крышка, корпус и нижнее днище имеют фиксирующие фигурные замки.

Images