SU1669499A1 - Электромагнитный сепаратор - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  магнитного разделени  веществ и может быть использовано в металлургии, машиностроении, тепловой и атомной энергетике дл  магнитного разделени  водно-дисперсных систем. Цель - снижение удельных энергозатрат при подн тии массы насадки и повышение эффективности процесса очистки. Корпус 1 сепаратора снабжен установленными соосно с ним полым стаканом (ПС) 7 и кольцеобразным элементом (КЭ) 8, размещенными снаружи корпуса 1 с возможностью перемещени  вдоль него и выполненными из ферромагнитного материала. В зазоре между катушкой намагничивани  (КН) 6 и корпусом 1 расположен упругий элемент 13. При подъеме кассеты (К) 5 с ферромагнитной насадкой (ФН) 4 за счет сил магнитного взаимодействи  их с КН 6 ферромагнитный ПС 7 входит в полость КН 6 и прижимаетс  сверху КЭ 8, сжима  упругий элемент 13. При этом К 5 освобождаетс  от действи  магнитной выталкивающей силы и поднимаетс  на требуемую высоту. После этого выводитс  из полости КН 6 ПС 7 и начинаетс  процесс очистки. Осуществление операции вывода ПС 7 и КЭ 8 происходит при незначительных изменени х конструкции. Наличие ПС 7, КЭ 8 обеспечивает более полное вт гивание ФН 4 с К 5 в полость КН 6, вследствие чего повышаетс  эффективность очистки и снижаютс  удельные энергозатраты на подн тие К 5 и ФН 4. 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

о о

iO

Изобретение относитс  к магнитному разделению веществ, преимущественно дл  очистки жидких и газовых сред от магнитных примесей и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической , машиностроительной, пищевой и энергетической промышленности.

Цель изобретени  - снижение удельных энергозатрат при подн тии массы насадки на необходимую высоту и повышение эффективности процесса очистки.

На фиг. 1 изображена схема электромагнитного сепаратора; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - верхн   часть рабочей камеры, к которой крепитс  с помощью пружин кольцеобразный элемент; на фиг. 4 - электромагнит и прилегающий к нему кольцеобразный элемент: на фиг. 5 - стакан переменного по высоте сечечи .

Сепаратор содержит корпус 1, включающий верхнюю рабочую 2 и нижнюю реге- нерационную 3 камеры, ферромагнитную насадку 4, помещенную в кассету 5, намагничивающую систему в виде катушки 6. полый стакан 7, кольцеобразный элемент 8, патрубок 9 подачи очищаемой и вывода 10

Ю

очищенной среды. Кассета 5 имеет перфорированные верхнее 11 и нижнее 12 днища Дл  облегчени  подъема стакана 7 и кольцеобразного элемента 8 сепаратор может содержать упругий элемент 13, расположенный в зазоре между катушкой 6 и корпусом 1, либо пружины I4 закрепленные одним концом на кольцеобразном элементе , а другим - на корпусе, либо электромагнит, расположенный в верхней части корпуса 1 над катушкой 6, содержащей электрическую катушку 15 и кольцо 16 из магнитожесткого материала.

Сепаратор работает следующим образом .

Включают катушку б тзк, что ее пол рность и пол рность стакана 7 и кольцеобразного элемента 8 противоположна /N-S/ При этом происходит вт гивание стакана 7 в зазор между катушкой б и корпусом 1, а упругий элемент 13 при эти сжимаетс . Магнитный поток проходит через стакан и кольцеобразный элемент, что уменьшает его рассеивание. Одновременно кассета 5 с насадкой 4 перемещаетс  ,юд действием магнитных сил в верхнюю рабочую камеру и устанавливаетс  на требуемой высоте, котора  роп/лируетсч величиной питани  кагушки Выбор п сн ой г мсоты возможен из-за наличие, ферромагнитного стакана, коюрмй перераспредел ет мгн нитный поток и  вл етс  своеобразным п г- нигным экраном. Далее кассета закрепл етс  неподвижна   ,-о.юсти рабочей камеоы и ;впстн ми т .чическими способами (магнитными, нневмо- либо электрофиксаторам. ) Зат ем пол рность катушки 6 измен ют на противоположную что приводит к отталкиванию кольцеобразного элемента 8 и стака л 7 от катушки 6 Перемещению элемента 8 и стакана 7 способствует упругий элемент 13, который до этого был сжат. В случае необходимости (большой вес стакана либо недостаточно чнсока  величина магнитной силы г о туш-и 6j в перемещении стакана и ко л t ц с образного элемента могут участвовав пру-кины 14 (см, фиг. 3). В этом же случае дл  фиксации стакана и кольцеобразного элемента в верхней части рабочей камеры распи 1с)гаю7 электромагнит , состо щий из ка(ушки 15 и кольца 16 из магнитожесткого мз ориа/ia (см. фиг. 4). При приближении кольцеобразною элемента к электромагниту включаетс  катушка 15, увеличиваете подъемна  сила причем пол рность катул и такова, что усиливает магнитную силу котьиа 16. Например , если обращенный к негт ;отец кольца 16 имеет южный полюс,, ч соответствующа  ему торцева  чеють 15 имеит

северный полюс.После контакта кольца и кольцеобразного элемента катушка 15 отключаетс , а кольцеобразный элемент удерживаетс  силами магнитного

взаимодействи  между ними и кольцом 16. При необходимости разрыва контакта катушку 15 включают с противоположной ранее пол рностью, уменьша  тем самым силу магнитного взаимодействи , что приводит к

0 перемещению кольцеобразного элемента вниз. Если дл  перемещени  стакана и кольцеобразного элемента вверх достаточно магнитной силы катушки 6, то они не соедин ютс  жестко, а при необходимости оказа5 ни  дополнительного силового воздействи  с помощью пружин либо электромагнита стакан и кольцеобразный элемент соединены жестко.

После перемещена стакана вверх и

0 фиксации кассеты с насадкой через патрубок 9 подают очищаемую среду, котора  ос- уоЬождаетс  от ма нктных примесей, проход  через намагниченную насадку 4. Очищенна  среда выводитс  по патрубку

5 10, После насыщени  примес ми насадки 4 отключают катушку 6 и кассета с насадкой перемещаетс  в регенерационную камеру, где при ударе о дно корпуса происходит пстр хипание насадки, что способствует отО делению примесей от гранул насадки. Далее подают промывочную смесь (водно-воздушную) и после отмывки наездки приступают к процессу очистки. Длина полого стакана выбираетс  из усло5 ыи  1 0,5 L, так как дл  коротких соленоидов возрастание индукции происходит от горца до центра и затем снижаетс , т.е. на 0,5 длины соленоида эффективно действует вт гивающа  сила и соответственно ей на

0 остальной длине выталкивающа  магнитна  сила, действие которой необходимо исключит ь на верхнем торце соленоида. Дл  длинных соленоидов между зонами возрастани  и падени  индукции добавл етс  зона рав5 номерного распределени  индукции, в которой вт гивающа  сила отсутствует, поскольку grand И - 0. В этих (длинных) соленоидах длина зоны возрастани  (падени ) индукции меньше 0,5 длины соленоида

О и может составить, например 0.3: 0,2; 0.1 и т.д. длины соленоида, т.е. определ етс  в каждом конкретном случае. Увеличение длины стакана более чем на 0,5 длины соленоида приводит в случае длинных соленои5 доа к увеличению веса и нецелесообразному использованию металла , а при коротких соленоидах - к уменьшению вт гивающей силы так как магнитный поток перераспредел етс  в области дейст- } силы из внутренней полости соленоида

в объем стакана. Дл  перемещени  стакана и кольцеобразного элемента вдоль корпуса после выполнени  подт гивани  кассеты с насадкой (в противном случае стакан экранирует верхнюю область насадки, преп тству  ее намагничиванию) предусмотрено следующее. Кольцеобразный элемент и полый стакан могут быть выполнены из магни- тожесткого материала и предварительно намагничены. В этом случае при включении катушки намагничивани  так, что пол рность ее части, обращенной к стакану и кольцеобразному элементу, совпадает их пол рностью, что позвол ет переместить их вдоль корпуса при помощи магнитных сил отталкивани . При достаточном отталкивающем взаимодействии между кольцеобразным элементом и катушкой можно кольцеобразный элемент соединить со стаканом жестко, причем последний выполнить из пермалло , уменьшив тем самым вес и зазор между корпусом и катушкой, т.е. снизить потери магнитного пол . Дл  этой цели стакан выполн етс  переменного по высоте сечени , что уменьшает потери магнитного пол , св занные с намагничиванием объема стакана. При недостаточном выталкивающем магнитном воздействии в зазоре между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью катушки установлен упругий элемент. Дл  этой же цели кольцеобразный элемент по наружному периметру крепитс  с помощью пружин к верхней части рабочей камеры В этом случае ynp/гий элемент либо пружины способствуют подьему стакана с кольцеобразным элементом. Дл  фиксации стакана и кольцеобразного элемента в подн том состо нии можно установить электромагнит в верхней части рабочей камеры в виде электрической катушки и прилегающего боковой поверхностью к ней кольца из магнитожесткого намагниченного материала , причем нижн   его поверхность обращена к верхней поверхности кольцеобразного элемента. При перемещении кольцеобразного элемента со стаканом вверх включают катушку электромагнита так, чтобы ее пол рность и пол рность магнитожесткого кольца были противоположны (N-S), что увеличивает силовое воздействие на кольцеобразный элемент. При осуществлении контакта кольца и кольцеобразного элемента катушку отключают, при этом кольцеобразный элемент удерживаетс  силами магнитного взаимодействи  между ним и магнитожестким кольцом. При необходимости разрыва контакта катушку электромагнита включают с одинаковой пол рностью с кольцом (N-N), уменьша  магнитное взаимодействие между кольцом и кольцеобразным элементом.

Claims (8)

1. Формула изобретени 

   1,Электромагнитный сепаратор, содержащий корпус, выполненный в виде верхней рабочей и нижней регенерационной

   камеры, ферромагнитную насадку, помещенную в кассету, катушку намагничивани , размещенную снаружи рабочей камеры, патрубки подачи счищаемой и вывода очищенной среды, отличающийс 

   тем, что, с целью повышени  эффективности процесса очистки, снижени  удельных энергозатрат при подн тии массы насадки из регенерационной в рабочую камеру, он снабжен полым стаканом и кольцеобразным элементом, выполненными из ферромагнитного материала, установленными снаружи корпуса соосно с ним и с возможностью перемещени  вдоль корпуса, причем длина I стакана составл ет

   I 0,5L .

   где L - длина катушки намагничивани .
2. 2.Сепаратор по п. 1,отличающий- с   тем, что полый стакан и кольцеобразный элемент соединены жестко.
3. 3 Сепаратор по п. 1,отличающий- с   тем, что полый стакан и кольцеобразный элемент выполнены из магнитожесткого материала и намагничены аксиально.
4. 4. Сепаратор по п. 1,отличающий

   с   тем, что кольцеобразный элемент выполнен из магнитожесткого материала и намагничен аксиально, а стакан - из пермалло .
5. 5Сепаратор по п. 1,отличающий- с   тем. что он снабжен упругим элементом,

   установленным между наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью катушки намагничивани .
6. 6Сепаратор по п. 1, о т л и ч а ю щи й- с   тем, что кольцеобразный элемент по

   наружному периметру прикреплен с помощью пружин к верхней части рабочей камеры .
7. 7Сепаратор по п. 1,отличающий- с   тем, что он снабжен дополнительной

   электромагнитной катушкой с кольцом из магнитожесткого материала, намагниченного аксиально, прикрепленным к нижней ее части, установленной снаружи корпуса в верхней части рабочей камеры.
8. 8. Сепаратор по п. 1.отличающий- с   тем, что полый стакан выполнен с переменным по высоте сечением.

   А-А

   Фиг. 2

   10

   7

   dttb

   В -7

   6

   фиг.З

   Фиг.