SU1103897A1 - Линейный индукционный аппарат дл обработки материалов - Google Patents

Abstract

1. ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ , содержащий верхний и нижний р д индукторов, создающих встречно направленные бегущие пол  относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности аппарата, последний снабжен дополнительными загрузочными и выгрузочными патрубками, а индукторы верхнего р да смещены в продольном направлении относительно соответствующих индукторов нижнего р да на рассто ние ,5 (t, + у, где Г, -активна  длина индуктора; fj - рассто ние между соседними индукторами в р ду, выбираемое из услови  (J,; где t-зубцовое давление индуктора; q. -число пазов на плюс и фазу, причем между индукторами верхнего р да расположены дополнительные загрузочные патрубки, а между индукторами нижнего р да - дополнительные выгрузочные патрубки . 2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, р § что нижн   стенка рабочей камеры по длине выполнена волнообразной, причем вы (Л пуклости совпадают с вертикальной осью, проход щей через загрузочные патрубки, а вогнутости - с вертикальной осью, проход щей через выгрузочные патрубки. оо 00 со

Description

Изобретение относитс  к электромагнитным устройствам, использующим энергию встречно направленных бегущих, электромагнитных полей дл  осуществлени  непрерывного технологического процесса, и может быть спользовано, например, дл  тонкого измельчени  сыпучих материалов.

Известно электромагнитное устройство д,т  обработки сыпучих материалов, содержащее обмотку, выполненную в виде катушек тороидальной формы, внутри которой расположена рабоча  камера, заполненна  ферромагнитными рабочими телами 1.

В данном устройстве используетс  энерги  пульсирующего электромагнитного пол  дл  измельчени  сыпучих материалов. В процессе работы ферромагнитные рабочие тела тер ют свои магнитные свойства и дл  их восстановлени  необходим источник посто нного магнитного пол , которое периодически подмагничивает рабочие тела. Однако дл  этого требуетс  остановка устройства , что снижает его производительность .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  линейный индукционный аппарат дл  обработки материалов , содержащий верхний и нижний р д индукторов, содержащих встречно направленные бегущие пол  относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита 2.

Данный аппарат имеет ограничение по высоте и щирине рабочей камеры из-за уменьщени  электромагнитного воздействи  на рабочие тела, в св зи с чем дл  увеличени  производительности рабоча  камера выполнена достаточно длинной, а по ее сторонам установлено несколько групп линейных индукторов. Загрузка исходного продукта осуществл етс  с одного конца рабочей камеры, а отбор обработанного продукта - с противоположной, что приводит к неравномерному распределению его по всему объему рабочей камеры, в результате чего снижаетс  качество и производительность (скорость) технологического процесса. Кроме того, наличие сложного устройства отбора обработанного продукта уменьшает надежность аппарата в целом и увеличивает его стоимость.

Цель изобретени  - повышение производительности и надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что линейный индукционный аппарат дл  обработки материалов, содержащий верхний и нижний р д индукторов, создающих встречно направленные бегущие пол  относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита , снабжен дополнительными загрузочными и выгрузочными патрубками, а индукторы верхнего р да смещены в продольном

направлении относительно соответствующих индукторов нижнего р да на рассто ние

L 0,5 (Ii + 12), где, -активна  длина индуктора;

j - рассто ние между соседними индукторами в р ду, выбираемое из услови 

,

где t - зубцовое давление индуктора;

число пазов на плюс и фазу, причем между индукторами верхнего р да расположены дополнительные загрузочные патрубки, а между индукторами нижнего р да - дополнительные выгрузочные патрубки .

Нижн   стенка рабочей камеры по длине выполнена волнообразной, причем выпуклости совпадают с вертикальной осью, проход щей через загрузочные патрубки, а вогнутости - с вертикальной осью, проход щей через выгрузочные патрубки.

На фиг. 1 представлен аппарат, продольный разрез; а также направление бегущих магнитных полей и пор док чередовани  фаз обмоток индукторов; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; иа фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - участок зубцово-пазовой структуры индуктора в зоне торца; на фиг. 5 и 6 - схемы, по сн ющие выбор рассто ни  на фиг. 7 - схема, по сн юща  выбор рассто ни  L

Линейный индукционный аппарат содержит индукторы 1 верхнего р да и индукторы 2 нижнего р да, между которыми расположена рабоча  камера 3, заполненна  ферромагнитными телами 4. Верхние 1 и нижние 2 индукторы установлены с интервалом, равным 2- В образовавшихс  промежутках между индукторами 1 верхнего р да размещены дополнительные загрузочные патрубки 5 дл  подачи исходного материала в рабочую камеру 3, а в промежутках между индукторами 2 нижнего р да размещены дополнительные выгрузочные патрубки 6 дл  удалени  продуктов измельчени  из рабочей камеры 3. Перед патрубками 6 установлены съемные калибровочные сита 7. Дл  ускорени  процесса распределени  исходных материалов по объему рабочей камеры 3 и удалени  продуктов измельчени  нижн   стенка 8 рабочей камеры 3 выполнена волнообразной , причем выпуклости совпадают с вертикальной осью, проход щей через загрузочные патрубки 5, а вогнутости - с вертикальной осью, проход щей через выгрузочные патрубки 6. Каждый из индукторов 1 и 2 представл ет собой магнитопровод, набранный из листов электротехнической стали, в котором имеютс  пазы с уложенной в них многофазной (в данном случае трехфазной) обмоткой 9 (фиг. 4), при подключении которой к источнику переменного синусоидального напр жени  вдоль активной поверхности индуктора создаетс  бегущее электромагнитное поле. Дл  обеспечени  рабочего процесса в рабочей камере 3 индукторы 1 и 2 каждого р да подключаютс  к источнику напр жени  таким образом, чтобы создаваемые бегущие пол  каждого индуктора 2 нижнего р да были направлены встречно по отношению к бегущим пол м, создаваемым каждым индуктором 1 верхнего р да, причем чередование фаз верхнего 1 и нижнего 2 индукторов выбрано таким , что на каждом полюсном давлении в рабочей камере 3 образуютс  вращающиес  магнитные пол  (как и в обычной асинхронной машине). По длине рабочей камеры 3 имеютс  вихревые зоны, образуемые вращающимис  магнитными пол ми. При помещении в рабочую камеру 3 ферромагнитных тел 4 (обычно цилиндрической формы ), последние интенсивно вращаютс , благодар  чему производитс  рабочий процесс - мелкое измельчение сыпучих материалов , перемешивание, диспергаци  и др.

Дл  сохранени  требуемых значений магнитной индукции и соответственно вращающего момента рабочих тел 4 в центрах вихревых зон рабочей камеры 3 рассто ние 1г между соседними индукторами 11 и 2-2 выбираетс  из услови  .

Число пазов а на полюс и фазу  вл етс  общеизвестным расчетным параметром обмоток электрических машин переменного тока, который вычисл етс  по формуле

9 ТРгГ

гдег-число пазов индуктора;

2{) - число полюсов;

т - количество фаз.

q -характеризует число пазов с обмоткой , проводники которой в данный момент времени запитаны током одной фазы в пределах одного полюсного делени . Дл  обмотки , показанной на фиг. 1, о 1.

При соблюдении услови  4 t- с|, силовые линии магнитного потока в пределах полюсного делени  (фиг. 5) замыкаютс  по кратчайшему рассто нию, что соответствует оптимальному режиму работы аппарата. При этом вихревые зоны будут распределены равномерно по всей длине устройства. Сдвиг верхнего индуктора 1 по отношению к нижнему 2 на рассто ние меньше или равно tне отражаетс  на интенсивности вращени  рабочих тел 4. При увеличении рассто ни  , (фиг. 6) длина пути (т.е. магнитное сопротивление) дл  силовых линий увеличиваетс , в результате чего уменьшаетс  индукци  на этом участке рабочей камеры 3, пути замыкани  магнитного потока перераспредел ютс , что приводит к уменьшению интенсивности вращени  рабочих тел 4 и снижению производительности аппарата. К аналогичным последстви м приводит и несоблюдение услови  L (Fj + 1), (фиг.7). Устройство может работать при условии L О, т.е. при нулевом смещении соответствующих индукторов верхнего 1 и нижнего

2 р да, но при этом загрузочные патрубки 5 оказываютс  расположенными напротив выгрузочных бив этой зоне магнитный поток резко ослаблен, даже при условии itq,, что приводит к скоплению обрабатываемого материала в этих зонах и снижению производительности аппарата в целом. Смещение поперечных осей индукторов 1 верхнего р да по отношению к индукторам 2 нижнего р да на величину L 0,5 (Ij + fj)

0  вл етс  необходимым условием дл  осуществлени  эффективного конструктивного решени  аппарата, при этом обеспечиваетс  требуемый пор док чередовани  фаз верхнего 1 и нижнего 2 р дов индукторов, необходимый дл  работы линейных ин5 дукционныхаппаратов.Поскольку

в рабочем процессе участвует только половина активной длины крайних индукторов нижнего р да, то в зависимости от конструктивного исполнени  индукторов (однотипные модульные, с секционированными обмотками и т.д.), а также преследуемых при эксплуатации целей (уменьшение габаритов, снижение потребл емой энергии, повышение производительности аппарата и т.д.), в отношении режима эксплуатации крайних

5 индукторов нижнего р да могут быть использованы соответствующие технические рещени  (например, отключение от сети части обмотки индуктора, не участвующей в рабочем процессе), использование (при модульном исполнении) индукторов на кра х,

0 активна  длина которых равна половине активной длины индукторов, используемых в средней части устройства, и др.

Аппарат работает следующим образом. При дозированной подаче исходного материала , подлежащего измельчению, од5 новременно через все загрузочные патрубки исходный материал равномерно распредел етс  по объему рабочей камеры 3 и сразу же подвергаетс  обработке ферромагнитными телами 4, совершающими вихревое движение. Одновременно продукты измельчени  через калибровочные сита 7 попадают в выгрузочные патрубки. Этому способствует волнообразна  поверхность нижней стенки 8 рабочей камеры 3, котора  при механическом воздействии со стороны ферромаг5 нитных тел 4 играет роль вибратора, ускор ющего подачу продуктов измельчени  в зону расположени  калиброванных сит 7. Стрелки на чертеже показывают направление технологического процесса.

В зависимости от свойств и состава обрабатываемого материала, а также характера технологического процесса при тонком измельчении веществ возможно возникновение отходов (к ним можно, например, отнести неподдавшиес  измельчению и пород5 ные частицы, размер которых превышает размер частиц обработанного материала. При необходимости процесс извлечени  указанных отходов, которые будут скапливатьс  в рабочей камере, можно решить различными способами. Например, в данном устройстве отходы можно удал ть через выгрузочные каналы, дл  чего калибровочные сита, закрывающие выгрузочные каналы, можно сделать съемными или подвижными. Эту операцию можно осуществл ть периодически (по мере накоплени  отходов) в автоматическом или ручном режиме (кратковременно открыва  выгрузочные окна и подава  на это врем  под них специальный бункер или устройство дл  сбора отходов). Характерной особенностью конструкции аппарата  вл етс , то, что в отличие от известных конструкций линейных индукционных аппаратов, в данном случае транспортировка исходного материала в рабочую камеру и вывод из нее продуктов измельчени  осуществл етс  под действием сил т жести наиболее простым и дешевым способом. Равномерность загрузки исходного материала и его распределени  по всему объему рабочей камеры, а также одновременный вывод продуктов измельчени  из зоны обработки позвол ет обеспечить непрерывный технологический процесс и повысить производительность аппарата. Кроме того в отличие от плоских рабочих камер пр моугольного сечени , используемых в линейных индукционных аппаратах, в предлагаемом устройстве с учетом его конструктивных особенностей, вызванных расположением загрузочных и выгрузочных каналов , а также направлением технологического процесса (сверху вниз, а не вдоль рабочей камеры, как в известных конструкци х линейных индукционных аппаратов). с целью повышени  производительности устройства нижн   стенка рабочей камеры выполнена в продольном направлении не плоской , а волнообразной таким образом, чтобы напротив загрузочных каналов находились выпуклости нижней стенки камеры, а выгрузочные каналы - соответственно в зоне вогнутости. Этим обеспечиваетс  то, что обрабатываемый продукт в процессе измельчени  самопроизвольно устремл етс  к выгрузочным каналам, чему способствует и то, что рабоча  камера вибрирует под воздействием вращающихс  рабочих тел и встречно направленных бегущих магнитных полей. Конструкци  аппарата реализуетс  из однотипных взаимозамен емых индукторов, которые могут быть выполнены в модульном исполнении. Работа линейного индукционного аппарата в таком исполнении легко автоматизируетс , что позвол ет создавать на его основе автоматизированные технологические линии и установки. Применение предлагаемой конструкции линейного индукционного аппарата особенно эффективно при обеспечении длительных или поточных технологических процессов большой производительности по тонкому измельчению материалов, а также других аналогичных процессов, которые щироко примен ютс  в различных отрасл х промышленности . Отсутствие в аппарате сложных устройств по перераспределению обрабатываемого продукта по длине рабочей камеры, а также по выгрузке обработанного продукта , упрощает конструкцию аппарата и увеличивает его надежность.

5. 9 3

.5ifj+ 2)

.7

Claims (2)

1. ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, содержащий верхний и нижний ряд индукторов, создающих встречно направленные бегущие поля относительно рабочей камеры, заполненной ферромагнитными рабочими телами, загрузочный и выгрузочный патрубки и калибровочные сита, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, последний снабжен дополнительными загрузочными и выгрузочными патрубками, а индукторы верхнего ряда смещены в продольном направлении относительно соответствующих индукторов нижнего ряда на расстояние L= 0,5 (l_t + У, где Г, —активная длина индуктора;

1_г — расстояние между соседними индукторами в ряду, выбираемое из условия где t—зубцовое давление индуктора;

q — число пазов на плюс и фазу, причем между индукторами верхнего ряда расположены дополнительные загрузочные патрубки, а между индукторами нижнего ряда — дополнительные выгрузочные патрубки.

2. Аппарат по π. 1, отличающийся тем, что нижняя стенка рабочей камеры по длине выполнена волнообразной, причем выпуклости совпадают с вертикальной осью, проходящей через загрузочные патрубки, а вогнутости — с вертикальной осью, проходящей через выгрузочные патрубки.

SU .,„ 1103897

Фиг.1