RU2791216C2 - Magnetic separator - Google Patents
Magnetic separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791216C2 RU2791216C2 RU2020100904A RU2020100904A RU2791216C2 RU 2791216 C2 RU2791216 C2 RU 2791216C2 RU 2020100904 A RU2020100904 A RU 2020100904A RU 2020100904 A RU2020100904 A RU 2020100904A RU 2791216 C2 RU2791216 C2 RU 2791216C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- teeth
- plate
- magnets
- magnet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к магнитной сепарации и предназначено для очистки различных сыпучих материалов от содержащихся в них магнитовосприимчивых примесей (частицы коррозии и износа оборудования, окалина, последствия металлообработки, ремонта, обслуживания и др.). The invention relates to magnetic separation and is intended for cleaning various bulk materials from magnetically susceptible impurities contained in them (particles of corrosion and wear of equipment, scale, consequences of metalworking, repair, maintenance, etc.).
Из уровня техники известны многие магнитные сепараторы, общими признаками которых является то, что они содержат магнитную систему (магниты или катушки с сердечниками) и элементы магнитопровода, обращенные к потоку сепарируемой среды (см. например: патент RU 2513946 С1, дата публикации: 20.04.2014, патент RU 52741 U1, дата публикации. 27.04.2006, патент RU 38122 U1, дата публикации: 24.03.2004 и др.)Many magnetic separators are known from the prior art, the common features of which are that they contain a magnetic system (magnets or coils with cores) and magnetic circuit elements facing the flow of the separated medium (see, for example: patent RU 2513946 C1, publication date: 20.04. 2014, patent RU 52741 U1, publication date 04/27/2006, patent RU 38122 U1, publication date: 03/24/2004, etc.)
Общий недостаток этих устройств в том, что в них отсутствуют концентраторы магнитного поля, погружаемые в сепарируемую среду. Тем самым, обеспечивая магнитный захват лишь сравнительно крупных магнитовосприимчивых примесей, проходящих вблизи рабочей части элементов магнитопровода, не обеспечивается магнитный захват сравнительно мелких примесей, а также крупных примесей, проходящих вдали от рабочей части магнитопровода. Это не позволяет достичь высокой эффективности сепарации.A common disadvantage of these devices is that they do not have magnetic field concentrators immersed in the medium being separated. Thus, while providing magnetic capture of only relatively large magnetically susceptible impurities passing near the working part of the magnetic circuit elements, magnetic capture of relatively small impurities, as well as large impurities passing away from the working part of the magnetic circuit, is not ensured. This does not allow achieving high separation efficiency.
Известен магнитный сепаратор [патент RU 2211732 С1, дата публикации: 10.09.2003], который содержит магнитную систему с протяженными (по направлению движения сепарируемой среды) ферромагнитными концентраторами магнитного поля (концентраторы - гребенчатого типа), выступающими за пределы магнитных блоков в рабочую зону сепарации, причем высота концентраторов изменяется по длине магнитной системы.A magnetic separator is known [patent RU 2211732 C1, publication date: 09/10/2003], which contains a magnetic system with extended (in the direction of movement of the separated medium) ferromagnetic magnetic field concentrators (comb-type concentrators) protruding beyond the limits of the magnetic blocks into the working separation zone , and the height of the concentrators varies along the length of the magnetic system.
Данное устройство обладает тем недостатком, что смежные гребенчатые элементы магнитопроводов (концентраторы), выступающие в зону магнитной сепарации, образуют желоба по ходу движения потока среды, что обусловливает стесненное движение сепарируемой среды, уменьшает проходное сечение и не способствует желательному (при осуществлении магнитной сепарации) перемешиванию среды. При этом осложняется захват элементами магнитопровода магнитовосприимчивых примесей, особенно тех, которые равноудалены от смежных элементов магнитопровода.This device has the disadvantage that the adjacent comb elements of the magnetic circuits (hubs) protruding into the magnetic separation zone form troughs in the direction of the medium flow, which causes constrained movement of the separated medium, reduces the flow area and does not contribute to the desired (during the implementation of magnetic separation) mixing environment. This complicates the capture of magneto-susceptible impurities by the elements of the magnetic circuit, especially those that are equidistant from adjacent elements of the magnetic circuit.
Также известен магнитный сепаратор [патент RU 2197330 С2, дата публикации: 27.01.2003], содержащий замкнутую цепь с блоками намагничивания и расположенными в рабочей зоне сепарации протяженными (по направлению движения сепарируемой среды) гребенчатыми элементами магнитопровода (ферромагнитными концентраторами) клинообразной формы в виде ребер.Also known is a magnetic separator [patent RU 2197330 C2, publication date: 01/27/2003], containing a closed circuit with magnetization blocks and located in the working zone of separation extended (in the direction of movement of the separated medium) comb elements of the magnetic circuit (ferromagnetic hubs) wedge-shaped in the form of ribs .
Данное устройство обладает тем же недостатком, что и предыдущее.This device has the same disadvantage as the previous one.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом) является магнитный сепаратор [патент RU 2116838 С1, дата публикации: 10.08.1998]. Он включает в себя два рабочих органа, каждый из которых состоит из системы постоянных магнитов и примыкает к ферромагнитной пластине, а также ферромагнитных полюсных зубцов (в виде усеченных пирамид), погруженных в поток сепарируемой среды и способствующих ее перемешиванию - при увеличенном (в сравнении с упомянутыми аналогами) проходном сечении в зоне сепарации.The closest in technical essence (prototype) is a magnetic separator [patent RU 2116838 C1, publication date: 10.08.1998]. It includes two working bodies, each of which consists of a system of permanent magnets and is adjacent to a ferromagnetic plate, as well as ferromagnetic pole teeth (in the form of truncated pyramids), immersed in the flow of the separated medium and contributing to its mixing - at an increased (in comparison with mentioned analogues) flow section in the separation zone.
Основным недостатком прототипа является то, что зубцы являются однополярными магнитными концентраторами (в каждом из двух рабочих органов сепаратора), что препятствует созданию поперечно-направленных магнитных потоков в пространствах между смежными зубцами и появлению высокоинтенсивных (по магнитному потоку) зон захвата примесей. Как следствие, это негативно сказывается на эффективности сепарации. К тому же, неоправданно габаритной (и неэкономичной) является система постоянных магнитов, примыкающих к ферромагнитной пластине по всей ее плоскости, а не локально - в местах сосредоточения зубцов, призванных выполнять основную роль по захвату примесей.The main disadvantage of the prototype is that the teeth are unipolar magnetic concentrators (in each of the two working bodies of the separator), which prevents the creation of transverse magnetic fluxes in the spaces between adjacent teeth and the emergence of high-intensity (by magnetic flux) impurity capture zones. As a consequence, this negatively affects the separation efficiency. In addition, unreasonably large (and uneconomical) is the system of permanent magnets adjacent to the ferromagnetic plate along its entire plane, and not locally - in the places where the teeth are concentrated, designed to play the main role in capturing impurities.
Задача изобретения заключается в повышении эффективности работы и экономичности магнитного сепаратора.The objective of the invention is to improve the efficiency and economy of the magnetic separator.
Сущность изобретения заключается в том, что в магнитном сепараторе (зубчатом) постоянные магниты расположены между ферромагнитной пластиной и зубцами, причем полюсная поверхность каждого из магнитов совмещена с основанием зубца, а смежные магниты ориентированы к пластине противоположными полюсами, создавая локальные магнитные контуры, включающие тело пластины, смежные магниты и соответствующие зубцы. При этом толщина ферромагнитной пластины δ выбирается из условия: где B - индукция на поверхности магнита, S - площадь полюсной поверхности магнита, [B] - технологически допустимая индукция магнитного поля в теле магнитопровода (соответствует значению индукции, не достигающей области магнитного насыщения металла магнитопровода), D - диаметр магнита. Это условие, необходимое для создания магнитного потока между смежными зубцами (при работе тела ферромагнитной пластины в режиме, далеком от магнитного насыщения), следует из соответствия магнитного потока, создаваемого магнитом, т.е. магнитному потоку, проходящему преимущественно по участку тела пластины сечением δ⋅D, т.е. The essence of the invention lies in the fact that in a magnetic separator (toothed) permanent magnets are located between the ferromagnetic plate and the teeth, and the pole surface of each of the magnets is aligned with the base of the tooth, and adjacent magnets are oriented to the plate with opposite poles, creating local magnetic circuits, including the body of the plate , adjacent magnets and corresponding prongs. In this case, the thickness of the ferromagnetic plate δ is selected from the condition: where B is the induction on the surface of the magnet, S is the area of the pole surface of the magnet, [B] is the technologically permissible induction of the magnetic field in the body of the magnetic core (corresponds to the value of the induction that does not reach the region of magnetic saturation of the metal of the magnetic core), D is the diameter of the magnet. This condition, which is necessary to create a magnetic flux between adjacent teeth (when the ferromagnetic plate body operates in a mode far from magnetic saturation), follows from the correspondence of the magnetic flux generated by the magnet, i.e. to the magnetic flux passing predominantly through the section of the plate body with the cross section δ⋅D, i.e.
Для уменьшения сопротивления потоку среды, повышения пропускной способности сепаратора, в магнитном сепараторе зубцы могут быть выполнены в виде конусов, либо усеченных конусов. При этом зубцы могут быть выполнены одинаковой высоты, или различной высоты с убывающей высотой по ходу потока сепарируемого материала.To reduce the resistance to the flow of the medium, increase the capacity of the separator, the teeth in the magnetic separator can be made in the form of cones or truncated cones. In this case, the teeth can be made of the same height, or different heights with decreasing height along the flow of the separated material.
Технический результат, который достигается от использования изобретения, заключается в том, что вследствие описанного взаимного расположения элементов магнитопровода с узлами намагничивания (постоянные магниты) обеспечивается формирование локальных магнитных контуров, включающих тело пластины, смежные магниты и соответствующие зубцы. При этом в пределах рабочей зоны сепарации создается система разветвленных магнитных контуров чередующейся противоположной направленности. За счет создания поперечно-направленных магнитных потоков в пространствах между смежными зубцами и появлению высокоинтенсивных (по магнитному потоку) зон захвата примесей обеспечивается эффективный режим работы сепаратора. При этом также обеспечивается его экономичность - за счет целенаправленного и рационального расположения магнитов: согласно расположению зубцов.The technical result that is achieved from the use of the invention lies in the fact that due to the described mutual arrangement of the elements of the magnetic circuit with the magnetization units (permanent magnets), the formation of local magnetic circuits is ensured, including the body of the plate, adjacent magnets and the corresponding teeth. At the same time, a system of branched magnetic circuits of alternating opposite direction is created within the working separation zone. Due to the creation of transversely directed magnetic fluxes in the spaces between adjacent teeth and the appearance of high-intensity (by magnetic flux) impurity trapping zones, an efficient operation mode of the separator is ensured. At the same time, its economy is also ensured - due to the targeted and rational arrangement of the magnets: according to the arrangement of the teeth.
На фиг. 1 приведена функциональная схема рабочей зоны зубчатого магнитного сепаратора: 1 - ферромагнитная пластина, 2 - постоянный магнит, 3 - концентратор (зубец конусный), 4 - ход магнитных силовых линий (показано на примере выделенных контурных линий). На фиг. 2 приведен фрагмент зубчатого магнитного сепаратора. 1 - ферромагнитная пластина, 2 - постоянный магнит, 3 - концентратор (зубец конусный).In FIG. 1 shows a functional diagram of the working area of a toothed magnetic separator: 1 - ferromagnetic plate, 2 - permanent magnet, 3 - concentrator (conical tooth), 4 - course of magnetic field lines (shown on the example of selected contour lines). In FIG. 2 shows a fragment of a toothed magnetic separator. 1 - ferromagnetic plate, 2 - permanent magnet, 3 - concentrator (conical tooth).
Магнитный сепаратор работает следующим образом. Сепарируемая среда проходит сквозь зону сепарации, обтекая зубцы 3, пристыкованные к постоянным магнитам 2, которые установлены на ферромагнитной пластине 1. Благодаря тому, что постоянные магниты, тело пластины и зубцы, погруженные в сепарируемую среду, создают ряд магнитных контуров противоположной направленности (с созданием поперечно-направленных магнитных потоков в пространствах между смежными зубцами), сепарируемая среда, проходящая между зубцами, подвергается воздействию интенсивного магнитного поля, обеспечивая магнитное осаждение магнитовосприимчивых примесей на зубцах 3 и высокую эффективность, а также экономичность магнитной сепарации.The magnetic separator works as follows. The separated medium passes through the separation zone, flowing around the
Изобретательский уровень предложенного устройства подтверждается отличительной частью формулы изобретения.The inventive step of the proposed device is confirmed by the distinctive part of the claims.
Claims (7)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020100904A RU2020100904A (en) | 2022-11-21 |
RU2791216C2 true RU2791216C2 (en) | 2023-03-06 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1722588A1 (en) * | 1990-07-02 | 1992-03-30 | Луганский Машиностроительный Институт | Electromagnetic separator |
RU2116136C1 (en) * | 1997-01-28 | 1998-07-27 | Артур Николаевич Гугис | Electromagnetic separator |
RU2116838C1 (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-10 | Артур Николаевич Гугис | Magnetic separator |
UA46961A (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-17 | Султан Турсунович Абідов | MAGNETIC SEPARATOR SYSTEM |
UA47597A (en) * | 2000-12-01 | 2002-07-15 | Султан Турсунович Абідов | Separator magnetic system |
RU2197330C2 (en) * | 2001-02-21 | 2003-01-27 | Сандуляк Александр Васильевич | Magnetic separator |
UA21087U (en) * | 2006-10-09 | 2007-02-15 | "broditop" preparation for rodent extermination |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1722588A1 (en) * | 1990-07-02 | 1992-03-30 | Луганский Машиностроительный Институт | Electromagnetic separator |
RU2116136C1 (en) * | 1997-01-28 | 1998-07-27 | Артур Николаевич Гугис | Electromagnetic separator |
RU2116838C1 (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-10 | Артур Николаевич Гугис | Magnetic separator |
UA46961A (en) * | 2000-12-01 | 2002-06-17 | Султан Турсунович Абідов | MAGNETIC SEPARATOR SYSTEM |
UA47597A (en) * | 2000-12-01 | 2002-07-15 | Султан Турсунович Абідов | Separator magnetic system |
RU2197330C2 (en) * | 2001-02-21 | 2003-01-27 | Сандуляк Александр Васильевич | Magnetic separator |
UA21087U (en) * | 2006-10-09 | 2007-02-15 | "broditop" preparation for rodent extermination |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3676337A (en) | Process for magnetic separation | |
EP0089200B1 (en) | A high-gradient magnetic separator | |
US3567026A (en) | Magnetic device | |
US2329893A (en) | Magnetic device for the purification of fluids | |
RU2791216C2 (en) | Magnetic separator | |
US3850811A (en) | Magnetic filter | |
RU2070097C1 (en) | Method for separation of relatively magnetic mineral particles | |
RU187327U1 (en) | MAGNETIC SEPARATOR | |
KR102171281B1 (en) | Electromagnetic Filter and manufacturing method thereof | |
RU2301709C2 (en) | Magnetic system | |
US2619674A (en) | Magnetic trapping device | |
RU2305008C2 (en) | Magnetic separator | |
JP4658496B2 (en) | Magnetic foreign matter removal device | |
KR102118305B1 (en) | Electromagnetic Filter | |
DE916821C (en) | Permanent magnetic magnetic rust separator | |
RU2209686C2 (en) | Magnetic separator | |
RU124038U1 (en) | MULTI-POLE MAGNET SYSTEM | |
RU2205701C1 (en) | Magnetic separator | |
RU2554622C1 (en) | Method of magnetic concentration of ores and device for its implementation | |
RU144123U1 (en) | MAGNETIC SEPARATOR | |
RU2305009C2 (en) | Magnetic separator | |
DE972228C (en) | Device for separating metal dust from gases by means of permanent magnetic fields in plate filters | |
RU2197330C2 (en) | Magnetic separator | |
GB549391A (en) | Improvements in and relating to the magnetic purification of fluids | |
CN2633423Y (en) | Counter polar type permanent magnetic separator |