RU86496U1

RU86496U1 - MAGNETIC SEPARATOR

Info

Publication number: RU86496U1
Application number: RU2009105052/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Кудреватых; Анатолий Николаевич Маслов
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2009-09-10

Abstract

1. Магнитный сепаратор, содержащий основание с магнитными стержнями, состоящими из оболочек с постоянными магнитами и закрепленными одной стороной перпендикулярно к основанию, по меньшей мере, в два ряда со смещением одного ряда относительно другого, отличающийся тем, что основание выполнено в форме плоской плиты с возможностью выполнения им функции опоры всего устройства, стержни закреплены на основании своими нижними концами, имеют в сечении сплющенную форму и ориентированы внутри ряда большими сторонами друг к другу. ! 2. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что магнитные стержни жестко закреплены на основании. ! 3. Магнитный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены из сплава неодима, железа и бора. ! 4. Магнитный сепаратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен ручкой, установленной относительно основания со стороны расположения магнитных стержней. ! 5. Магнитный сепаратор по п.1, отличающийся тем, что магниты закреплены в нижней части полостей стержней от основания до уровня, соответствующего ожидаемой верхней границе потока среды, подлежащей сепарации, а оболочки стержней выполнены герметичными.1. A magnetic separator containing a base with magnetic rods consisting of shells with permanent magnets and fixed on one side perpendicular to the base, at least in two rows with an offset of one row relative to the other, characterized in that the base is made in the form of a flat plate with the ability to perform the function of supporting the entire device, the rods are fixed on the base with their lower ends, have a flattened cross-section and are oriented inside each row with large sides to each other. ! 2. The magnetic separator according to claim 1, characterized in that the magnetic rods are rigidly fixed to the base. ! 3. The magnetic separator according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnets are made of an alloy of neodymium, iron and boron. ! 4. The magnetic separator according to claim 1 or 2, characterized in that it is further provided with a handle mounted relative to the base from the location of the magnetic rods. ! 5. The magnetic separator according to claim 1, characterized in that the magnets are fixed in the lower part of the cavities of the rods from the base to the level corresponding to the expected upper boundary of the medium flow to be separated, and the shells of the rods are sealed.

Description

Полезная модель относится к области магнитного разделения дисперсных вещественных сред, имеющих ферромагнитные составляющие, и может использоваться, в частности, в добывающей промышленности при очистке от ферромагнитных включений буровых растворов, подаваемых к месту бурения скважин. Магнитные сепараторы решетчатого типа, к которым относится предлагаемое устройство, имеют габариты решетки активных элементов, например, стержней, позволяющие охватить магнитным полем все поперечное сечение потока разделяемой среды.The utility model relates to the field of magnetic separation of dispersed material media with ferromagnetic components, and can be used, in particular, in the mining industry when cleaning from ferromagnetic inclusions of drilling fluids supplied to a well drilling site. The lattice-type magnetic separators, to which the proposed device relates, have dimensions of the lattice of active elements, for example, rods, which make it possible to cover the entire cross section of the flow of the shared medium with a magnetic field.

Известен магнитный сепаратор (RU2305008, В03С 1/00, 2007.08.27) разборной конструкции, содержащий ряд параллельных друг другу сплющенных стержней (базовых магнитных стержней), скрепленных основанием в виде набора съемных стяжек и фиксаторов. Этот ряд располагают поперечно к направлению потока среды, подвергаемой разделению. При этом сплющенные стержни ориентированы так, чтобы в наименьшей степени оказывать сопротивление потоку среды, т.е. «ребрами» к потоку, а «плоскостями» друг к другу. Внутри стержней расположены магниты, ориентированные так, что магнитное поле направлено от стержня к стержню, перпендикулярно к направлению потока среды и перпендикулярно к осям стержней. Стержни выполняют одновременно роль элементов, намагничивающих среду, и роль элементов, накапливающих на своей поверхности ферромагнитные частицы, выделенные из потока среды. Поток среды, прошедший через ряд стержней, дополнительно может очищаться от оставшихся ферромагнитных частиц путем размещения дополнительных магнитных стержней, которые создают магнитное поле, направленное перпендикулярно к магнитному полю, созданному в потоке среды базовыми стержнями. Недостатком этого решения является неудобство, связанное с размещением дополнительных магнитных стержней для улавливания ферромагнитных частиц, прошедших через ряд базовых стержней. Кроме того, в этом решении не уделено внимание задаче закрепления сепаратора в емкости с потоком среды, не предусмотрены средства оперативного помещения сепаратора в поток разделяемой среды и извлечения сепаратора из потока среды; это затрудняет ручную чистку сепаратора, либо требует процедуры регенерации сепаратора с приостановкой потока разделяемой среды. Наличие съемных частей усложняет эксплуатацию и уменьшает надежность конструкции.Known magnetic separator (RU2305008, B03C 1/00, 2007.08.27) of a collapsible design, containing a series of parallel flattened rods (basic magnetic rods), fastened with a base in the form of a set of removable ties and latches. This row is arranged transversely to the direction of flow of the medium to be separated. In this case, the flattened rods are oriented so as to least resist the flow of the medium, i.e. “Ribs” to the flow, and “planes” to each other. Inside the rods are magnets oriented so that the magnetic field is directed from the rod to the rod, perpendicular to the direction of flow of the medium and perpendicular to the axes of the rods. The rods simultaneously fulfill the role of elements magnetizing the medium and the role of elements accumulating ferromagnetic particles isolated from the medium flow on their surface. The fluid stream passing through a series of rods can additionally be cleaned of the remaining ferromagnetic particles by placing additional magnetic rods that create a magnetic field directed perpendicular to the magnetic field created in the medium flow by the base rods. The disadvantage of this solution is the inconvenience associated with the placement of additional magnetic rods for trapping ferromagnetic particles that have passed through a number of base rods. In addition, this solution does not pay attention to the problem of securing the separator in a tank with a medium flow, does not provide means for quickly placing the separator in a shared medium stream and removing the separator from the medium stream; this complicates the manual cleaning of the separator, or requires the regeneration of the separator with the suspension of the flow of the shared medium. The presence of removable parts complicates the operation and reduces the reliability of the design.

Известен магнитный сепаратор (RU2186628, В03С 1/00, 2002.08.10), который имеет разборную конструкцию, содержит систему параллельных цилиндрических магнитных стержней, или патронов, имеющих круговое поперечное сечение, установленную и закрепленную в проточной емкости в форме желоба прямоугольного сечения со средой, подлежащей сепарации. Патрон представляет собой гильзу из немагнитного материала, заполненную вперемежку дисками из постоянных магнитов и из магнитомягкого материала. Стержни-патроны закреплены своими верхними концами на подвижной траверсе установочной рамы разъемным видом соединения, удерживаются в вертикальном положении поперек потока среды и располагаются, по крайней мере, в два ряда, с параллельным сдвигом одного ряда относительно другого (здесь и далее в тексте слова, описывающие направление в пространстве, например, «верхний», «горизонтальный», относятся к устройствам, установленным в рабочее положение). Установочная рама с расположенным на ней оборудованием представляют собой устройство того же назначения, что и предлагаемая конструкция. Это устройство выбрано в качестве прототипа предлагаемой конструкции. Установочная рама прототипа в рабочем положении опирается на стенки емкости-желоба и является опорой всего устройства. Подвижная в вертикальном направлении траверса является основанием системы вертикально расположенных магнитных стержней.Known magnetic separator (RU2186628, B03C 1/00, 2002.08.10), which has a collapsible design, contains a system of parallel cylindrical magnetic rods, or cartridges having a circular cross section, mounted and fixed in a flow tank in the form of a trench of rectangular cross section with a medium, subject to separation. The cartridge is a sleeve of non-magnetic material, alternately filled with disks of permanent magnets and soft magnetic material. The chuck rods are fixed with their upper ends on the movable traverse of the installation frame with a detachable connection, are held in a vertical position across the medium flow and are arranged in at least two rows, with a parallel shift of one row relative to the other (hereinafter in the text the words describing the direction in space, for example, “upper”, “horizontal”, refers to devices installed in the working position). The installation frame with the equipment located on it is a device of the same purpose as the proposed design. This device is selected as a prototype of the proposed design. The installation frame of the prototype in the working position rests on the walls of the tank-gutter and is the support of the entire device. Moving in the vertical direction of the traverse is the basis of a system of vertically arranged magnetic rods.

Недостатком известного устройства-прототипа является то, что его использование требует приостановки потока среды для выполнения процедуры регенерации сепаратора. Для этого предусмотрен громоздкий механизм подъема системы стержней из емкости, отделения шлама, накопленного на поверхности цилиндров, и его сбрасывания в проточную емкость для последующего удаления. В случае использования этого решения при очистке буровых растворов в полевых условиях проявятся следующие недостатки: сложность монтажа и демонтажа сепаратора, выдача накапливаемого шлама в тракт протекания бурового раствора при очистке сепаратора. Кроме того, при одинаковом объеме стержни кругового поперечного сечения оказывают большее сопротивление движению среды, чем стержни с поперечным сечением продолговатой формы, при условии параллельности большего диаметра сечения направлению потока среды. Наличие разъемных и подвижных деталей усложняет эксплуатацию и снижает надежность конструкции.A disadvantage of the known prototype device is that its use requires a suspension of the medium flow to perform the separator regeneration procedure. For this, a cumbersome mechanism is provided for lifting the system of rods from the tank, separating the sludge accumulated on the surface of the cylinders, and dropping it into the flow tank for subsequent removal. In the case of using this solution when cleaning drilling fluids in the field, the following disadvantages will appear: the complexity of mounting and dismounting the separator, the issuance of accumulated sludge in the flow path of the drilling fluid during cleaning of the separator. In addition, with the same volume, rods of circular cross section exhibit greater resistance to the movement of the medium than rods with an elongated cross section, provided that the larger diameter of the cross section is parallel to the direction of flow of the medium. The presence of detachable and moving parts complicates the operation and reduces the reliability of the design.

Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании магнитного сепаратора, имеющего повышенную надежность и эффективность, при упрощении его конструкции.The problem to which the proposed utility model is directed is to create a magnetic separator having increased reliability and efficiency, while simplifying its design.

Указанная задача решается тем, что в магнитном сепараторе, содержащем основание с магнитными стержнями, состоящими из оболочек с постоянными магнитами, и закрепленными одной стороной перпендикулярно к основанию, по меньшей мере, в два ряда со смещением одного ряда относительно другого, основание выполнено в форме плоской плиты с возможностью выполнения им функции опоры всего устройства, стержни закреплены на основании своими нижними концами, имеют в сечении сплющенную форму и ориентированы внутри ряда большими сторонами друг к другу.This problem is solved in that in a magnetic separator containing a base with magnetic rods, consisting of shells with permanent magnets, and fixed on one side perpendicular to the base, at least in two rows with an offset of one row relative to the other, the base is made in the form of a flat plates with the ability to perform the function of supporting the entire device, the rods are fixed on the base with their lower ends, have a flattened cross section and are oriented inside each row with large sides to each other.

Дополнительно эта задача решается тем, что в частном случае предлагаемой полезной модели магнитные стержни жестко закреплены на основании.Additionally, this problem is solved by the fact that in the particular case of the proposed utility model, the magnetic rods are rigidly fixed to the base.

Дополнительно эта задача решается тем, что в частном случае предлагаемой полезной модели постоянные магниты выполнены из сплава неодима, железа и бора.Additionally, this problem is solved by the fact that in the particular case of the proposed utility model, the permanent magnets are made of an alloy of neodymium, iron and boron.

Дополнительно эта задача решается тем, что в частном случае предлагаемой полезной модели магнитный сепаратор дополнительно снабжен ручкой, установленной со стороны расположения магнитных стержней.Additionally, this problem is solved by the fact that in the particular case of the proposed utility model, the magnetic separator is additionally equipped with a handle mounted on the side of the location of the magnetic rods.

Дополнительно эта задача решается тем, что в частном случае предлагаемой полезной модели магниты закреплены в нижней части полостей стержней, от основания до уровня, соответствующего ожидаемой верхней границе потока среды, подлежащей сепарации, а оболочки стержней выполнены герметичными.Additionally, this problem is solved by the fact that in the particular case of the proposed utility model, the magnets are fixed in the lower part of the cavities of the rods, from the base to the level corresponding to the expected upper boundary of the medium flow to be separated, and the shells of the rods are sealed.

Общим с прототипом признаком является то, что предлагаемая конструкция содержит основание с магнитными стержнями, состоящими из оболочек с постоянными магнитами, и закрепленными одной стороной перпендикулярно к основанию, по меньшей мере, в два ряда со смещением одного ряда относительно другого.A common feature with the prototype is that the proposed design contains a base with magnetic rods, consisting of shells with permanent magnets, and fixed on one side perpendicular to the base, at least in two rows with an offset of one row relative to the other.

Признаки, отличающие предлагаемую конструкцию от прототипа, приводятся ниже.Signs that distinguish the proposed design from the prototype are given below.

В предлагаемой конструкции в отличие от прототипа основание выполнено в форме плоской плиты с возможностью выполнения им функции опоры всего устройства, стержни закреплены на основании своими нижними концами, имеют в сечении сплющенную форму и ориентированы внутри ряда большими сторонами друг к другу.In the proposed design, in contrast to the prototype, the base is made in the form of a flat plate with the ability to perform the function of supporting the entire device, the rods are fixed on the base with their lower ends, have a flattened shape in section and are oriented inside each row with large sides to each other.

В отличие от прототипа, в частном случае предлагаемой конструкции магнитные стержни жестко закреплены на основании.Unlike the prototype, in the particular case of the proposed design, the magnetic rods are rigidly fixed to the base.

В частном случае предлагаемой конструкции, в отличие от прототипа, постоянные магниты выполнены из сплава неодима, железа и бора.In the particular case of the proposed design, unlike the prototype, the permanent magnets are made of an alloy of neodymium, iron and boron.

Частный случай предлагаемой конструкции, в отличие от прототипа, дополнительно снабжен ручкой, установленной со стороны расположения магнитных стержней.A special case of the proposed design, in contrast to the prototype, is additionally equipped with a handle mounted on the side of the location of the magnetic rods.

В частном случае предлагаемой конструкции, в отличие от прототипа, магниты закреплены в нижней части полостей стержней, от основания до уровня, соответствующего ожидаемой верхней границе потока среды, подлежащей сепарации, а оболочки стержней выполнены герметичными.In the particular case of the proposed design, in contrast to the prototype, the magnets are fixed in the lower part of the cavities of the rods, from the base to the level corresponding to the expected upper boundary of the medium flow to be separated, and the shells of the rods are sealed.

Указанные признаки следующим образом связаны с техническим результатом.These features are as follows associated with the technical result.

Выполнение в предлагаемом устройстве основания с магнитными стержнями, закрепленными своими нижними концами перпендикулярно к основанию в два или более ряда, в форме плоской плиты, являющейся опорой всего устройства, повышает такие эксплуатационные качества как надежность, пригодность к эксплуатации в полевых условиях, мобильность, т.к. устройство может быть быстро установлено в рабочее положение в лоток, извлечено и очищено вручную, без привлечения технических средств, и не требует при установке в лотке наличия посадочного места или крепежных приспособлений, а при использовании (в различных фазах цикла сепарация-регенерация) двух и более магнитных сепараторов, установленных последовательно, обеспечивается непрерывность процесса очистки. Расположение магнитных стержней на основании со смещением одного ряда относительно другого обеспечивает надежность сепаратора, так как ферромагнитные частицы, преодолевшие один ряд стержней, двигаясь через средние части промежутков между стержнями ряда, неизбежно направляются на стержни следующего ряда, а сплющенная в сечении форма стержней, в совокупности с их ориентацией внутри ряда большими сторонами друг к другу, снижает в процессе эксплуатации сопротивление движению среды, что позволяет увеличить производительность. Наличие в стержнях постоянных магнитов позволяет удерживать на поверхности стержней ферромагнитные частицы. Оболочки стержней защищают магниты от механического повреждения. Сплющенная в сечении форма стержней сохраняет ориентацию магнитов и направления магнитного поля.The implementation in the proposed device of the base with magnetic rods fixed with their lower ends perpendicular to the base in two or more rows, in the form of a flat plate, which is the support of the entire device, improves such performance as reliability, suitability for use in the field, mobility, etc. to. the device can be quickly installed in the working position in the tray, removed and cleaned manually, without the involvement of technical means, and does not require a seat or fixing devices when installing in the tray, and when using (in different phases of the separation-regeneration cycle) two or more The magnetic separators installed in series ensure the continuity of the cleaning process. The location of the magnetic rods on the base with the displacement of one row relative to another ensures the reliability of the separator, since ferromagnetic particles that have overcome one row of rods moving through the middle parts of the gaps between the rods of the row inevitably go to the rods of the next row, and the shape of the rods flattened in cross section with their orientation inside the row with large sides to each other, reduces the resistance to movement of the medium during operation, which allows to increase productivity. The presence of permanent magnets in the rods makes it possible to retain ferromagnetic particles on the surface of the rods. The shells of the rods protect the magnets from mechanical damage. The shape of the rods flattened in cross section preserves the orientation of the magnets and the direction of the magnetic field.

Предлагаемая конструкция в частном случае с жестким закреплением стержней (например, с использованием сварных и других неразъемных соединений) не содержит подвижных или съемных деталей, или содержит их в меньшем количестве по сравнению с общим случаем, что дополнительно повышает надежность, долговечность и упрощает эксплуатацию.The proposed design in the particular case with rigid fastening of the rods (for example, using welded and other permanent joints) does not contain movable or removable parts, or contains them in a smaller amount compared to the general case, which further increases reliability, durability and simplifies operation.

Использование магнитного сплава неодима, железа и бора, имеющего более высокие магнитные характеристики, чем многие иные широко распространенные магнитные материалы, повышает эксплуатационное качество - напряженность магнитного поля - в частном случае.The use of a magnetic alloy of neodymium, iron and boron, which has higher magnetic characteristics than many other widespread magnetic materials, increases operational quality — magnetic field strength — in a particular case.

В частном случае, наличие ручки и ее расположение с той же стороны основания, с которой расположены магнитные стержни, облегчает установку, извлечение и переноску сепаратора (и при этом не препятствует выполнению основанием функции опоры для всего сепаратора как целого в рабочем положении, т.е. при размещении в желобе со средой, подлежащей сепарации), т.е. повышает мобильность.In the particular case, the presence of the handle and its location on the same side of the base with which the magnetic rods are located makes it easier to install, remove and carry the separator (and at the same time does not prevent the base from performing the support function for the entire separator as a whole in the working position, i.e. when placed in a trench with a medium to be separated), i.e. increases mobility.

В частном случае, закрепление магнитов в нижней части полостей, от основания до уровня, соответствующего ожидаемой верхней границе потока среды, подлежащей сепарации, облегчает очистку стержней (удержанные ферромагнитные частицы сдвигают к свободным концам стержней, где магнитное поле ослаблено, и удаляют), а выполнение оболочек герметичными предотвращает загрязнение полостей стержней.In the particular case, fixing the magnets in the lower part of the cavities, from the base to the level corresponding to the expected upper boundary of the medium flow to be separated, facilitates the cleaning of the rods (retained ferromagnetic particles are shifted to the free ends of the rods, where the magnetic field is weakened, and removed), and hermetic enclosures prevents contamination of the cavities of the rods.

К описанию прилагаются две фигуры, поясняющие сущность предлагаемой полезной модели. На фиг.1 схематично изображено устройство в общем виде, на фиг.2 представлены вид сепаратора в плане, с обозначением плоскости разреза стрелками А, и разрез А-А.Two figures are attached to the description, explaining the essence of the proposed utility model. Figure 1 schematically shows the device in General view, figure 2 presents a view of the separator in plan, with the designation of the section plane by arrows A, and section AA.

Основание 1 выполнено в виде массивной плоской плиты, на ней закреплены (приварены) нижними краями магнитные стержни 2. Магнитные стержни состоят из оболочки 3 и постоянных магнитов 4. Форма магнитов 4 соответствует сплющенной форме стержней. Устройство снабжено приваренной ручкой 5, контурными стрелками на фиг.1 обозначено направление потока среды в условиях эксплуатации. Геометрические размеры устройства выбираются, исходя из параметров емкости, например, желоба прямоугольного сечения со средой (суспензией), подлежащей очистке от ферромагнитных включений. Основание 1, вырезанное из нержавеющей стали, имеет в плане форму прямоугольника, его ширина, длина (вдоль направления потока) и высота составляют соответственно, например, 305∗200∗8 миллиметров. Высота каждого из двенадцати магнитных стержней 2, расположенных в два ряда со смещением, зависит от глубины очищаемого потока и может составлять, например, 250 миллиметров. Оболочки 3 стержней 2 изготовлены из нержавеющей стали. Ручка 5 выполнена из нержавеющей стали. Герметичные внутренние полости 6 стержней 2 заполнены высокоэнергетическими постоянными магнитами 4 из сплава, например, неодима, железа и бора. Магниты 4 в полости каждого стержня 2 расположены так, чтобы силовые линии поля были направлены одинаково в пределах одного стержня, скреплены проволочной стяжкой 7 (сечение) и крепятся к дну полости известным образом (в дне полости выполняют, например, проушину 8 для проволоки). Верхние части полостей не заполняют магнитами.The base 1 is made in the form of a massive flat plate, magnetic rods 2 are fixed (welded) with the lower edges. Magnetic rods consist of a shell 3 and permanent magnets 4. The shape of the magnets 4 corresponds to the flattened shape of the rods. The device is equipped with a welded handle 5, contour arrows in figure 1 indicate the direction of flow of the medium in operating conditions. The geometric dimensions of the device are selected based on the parameters of the capacitance, for example, a trench of rectangular cross section with a medium (suspension) to be cleaned of ferromagnetic inclusions. The base 1, cut out of stainless steel, has a rectangular shape in plan, its width, length (along the direction of flow) and height are, for example, 305 ∗ 200 ∗ 8 millimeters. The height of each of the twelve magnetic rods 2, arranged in two rows with an offset, depends on the depth of the stream being cleaned and can be, for example, 250 millimeters. Shell 3 rods 2 made of stainless steel. Handle 5 is made of stainless steel. The sealed internal cavities 6 of the rods 2 are filled with high-energy permanent magnets 4 of an alloy, for example, neodymium, iron and boron. The magnets 4 in the cavity of each rod 2 are arranged so that the field lines are directed equally within the same rod, are fastened with a wire tie 7 (section) and are attached to the bottom of the cavity in a known manner (for example, an eye 8 for the wire is made in the bottom of the cavity). The upper parts of the cavities are not filled with magnets.

Устройство работает следующим образом. Два сепаратора помещаются последовательно в поток бурового раствора, движущегося по лотку с прямоугольным сечением, на расстоянии примерно 1 метр друг от друга. Через интервал времени, определяемый экспериментально, один сепаратор извлекается из лотка, очищается (регенерируется) от уловленных ферромагнитных частиц ветошью или щеткой и устанавливается на прежнее место. Затем эта операция проводится со вторым сепаратором. При таком циклическом режиме буровой раствор обрабатывается непрерывно. Испытание подтвердило высокую эффективность и надежность сепараторов, удобство работы с ними.The device operates as follows. Two separators are placed sequentially in the flow of drilling fluid moving along a tray with a rectangular cross section, at a distance of about 1 meter from each other. After a time interval determined experimentally, one separator is removed from the tray, cleaned (regenerated) from the captured ferromagnetic particles with a rag or brush and installed in its original place. Then this operation is carried out with a second separator. In this cyclic mode, the drilling fluid is continuously processed. The test confirmed the high efficiency and reliability of the separators, the convenience of working with them.

Claims

1. A magnetic separator containing a base with magnetic rods consisting of shells with permanent magnets and fixed on one side perpendicular to the base, at least in two rows with an offset of one row relative to the other, characterized in that the base is made in the form of a flat plate with the ability to perform the function of supporting the entire device, the rods are fixed on the base with their lower ends, have a flattened cross-section and are oriented inside each row with large sides to each other.

2. The magnetic separator according to claim 1, characterized in that the magnetic rods are rigidly fixed to the base.

3. The magnetic separator according to claim 1 or 2, characterized in that the permanent magnets are made of an alloy of neodymium, iron and boron.

4. The magnetic separator according to claim 1 or 2, characterized in that it is further provided with a handle mounted relative to the base from the location of the magnetic rods.

5. The magnetic separator according to claim 1, characterized in that the magnets are fixed in the lower part of the cavities of the rods from the base to the level corresponding to the expected upper boundary of the medium flow to be separated, and the shells of the rods are sealed.