Гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов
Изобретение относится к трубопроводно.му транснорту, а именно к гидромагнитному устройству для неремен1ения ферромаг нитны.х сыпучих материалов. И,ель изобретения - снижение материалоемкости. УстW ройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов содержит трубопровод 1, выполненный из немагнитного материала и установленный с возможностью одностороннего вращения. На трубопроводе 1 по спирали смонтированы индукторы в виде постоянных магнитов или электромагнитов. В трубонровод 1 материал поступает из бункера 5 Н омывается жидкостью, накапливаемой в баке 6 и подаваемой пасоеом 7. ЛАагнитное поле индукторов поднимает ферромагнитные частицы. За счет вран1ения трубопровода 1 и действия магнитного поля ЖИДКОСТ1) и частицы совершают с. южные движения, в результате чего уменьнтется гидравлическое сопротивление движения жидкости вдо, 1ь желобков материала, образующихся на внутренней поверхности трубопрОЕи)да 1. 15 ил. (С С/ с о: а ГС ос ОС Риг. 1
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
А1
„„SU„„1382783 (0 4 В 65 Ci 53 30, 54 02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ!
", ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
>>»> л
-) (21) 3942423/ 31-11
{22) 08.05.85 (46) 23.03.88. Бк)л. 1л) 11 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М. И. Лрсеничева (72) H. Ф. Цяпко, A. И. )хуирин, В. И. Володин и В. 11. Кирин (53) 621.867.872 (088.8) (56) Лвторское свидетельстьч) (Х(:Р
¹ 1058859, кл. В 65 Ci 53/;30, 1982. (54) ГИДРОМЛГ11ИТ)-1ОЕ УГТРОЙ()ВО
Д>Д Я t1 F PEM F!Ц1) l l И Я ФЕРРОМЛГ 1-1ИТ11ЫХ СЫ11У)1ИХ МЛТБРИЛЛОВ (57) Изобретение отн()сится к трубопроводному транспорту, а именно к гидромагнитному устройству 1.) я перемещения ф pl)()магнитных сыпучих материалов. Цель изобретения — снижение мат(риалоемкости. У Tройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов содержит трубопровод
1, выполненный из немагнитного материала и у<та)) îâëåí H û é с воз м ож постыл одностороннего вращения. fl ) трубопроводе 1 по спирали смонтированы индукторы в виде постоянных магнитов или электромагнитов.
В трубопровод 1 матерна. ) поступает из бун)(. ра 5 и омывается жидкостьк), накаплина(мой в баке 6 и подаваемой насосом 7.
Магнитное поле индукторов поднимает ферромагнитные частицы. За счет вращения трубопров().ьа 1 и действия магнитно) о поля жидкость и частицы совершак)т сложные движения, в результате чего уменьшается гидравличе(кое сопротивление движения я;идкости вдоль желобков материала, обра.)ун))цихся на внутренней поверхности трубопроьч)да 1. 3 ил.!
382783
ИзобреTL (313(Огн<>сится к трлбопроводнол(л транспорту, и именно к гидромагнитнол<л устройст(3у,(.!я пс реме(пения ферромигнитпых < ыпу чих материалов.
1)е.(ь и.(обретения снижение материа,!оемкости.
fla фиг. Н.<обри кеllo устройство, об(ций
Вид; 1(и фи Г. (L ч(>13 и(. Л-Л tl<3 фи Г. 1 (lip H
t3E>IIIO. IH< НИ И it tl, (>< KT<)P(>13 В ВИ, ((ПО T()HEI Ht>IX мигнитон); и:1 фи(. 3 то же, лля электроМ <3 Г НИТО В.
Рилром;!(ни тн<>с х с I ройство содержит
Выполненный из нс ми(ни(H()l о материала трубопровод 1, лсг(31(О(>лепны(! (l
С ВН3<3 Н I>I С Il рИ ВО,IОМ 4.
11ринод 4 .!у,+ и(и,!я вращения трубоl1p(>B()л;1-розор;1 1 Вокруг OIО Ilp<) Lîëü(I()É ОСИ. (сTo(ltlith II() (Bчи ф(рр»ми(нитного сыну че(( л(,(тери,(,l
IIo L, ц ж <3 и((ГО I f><(13 l1(> f)1 и РО(3<3 п и ю; (3 <3 НОР н ь(и
6;Iк 6, с(ндин lltlt>IH (I и;(рописосом 7, с.(у>+ И! 1 I H (O 3 1и 1113 Я Ни I(O() 113 С (>I IIX Ч(1 О М <3 1<. Р И<3.1
I I (f ) < t>1 (I I (it (!>I t>I «1 13 I B (f) L t>I м и (3 (т и ц (3 л(и (>I (l 3 3(! О м;3 гс ри;(.lil и Внутренней поверки<>сти грубопрош>,(и 1 В момент их по,п(ятия от
tIHwt3< (3 ч;ц ги (рл <н>проводи 1 ло В<. (>x(«(3 (i <> I;i("ГИ. 1 .O.IÈ 61>l II(><"1 ОHlllit (х Л(иГНИТОВ 8 эл(Kтроми(í(l()(3 9 н(6t>l.lo, T() твердые частицы (н>дним;>лись бы тольк(> 3;3 с >ег трения их
О Внутре пнюн> с г< I!he (ру6()llf>oB(). (и 1, Обус,lilBëиВи(мог<> < илой (яжести. ()Ilt>l I ы поки3l>i(3;I К)1, 11(> 131,1 <)Tii (I(>, Ll(>ET!I>I Ч;IС1 H ll (3 .)ТОЛ!
<,1X (i1(Il(бо 1 t>Ill(IH,
11о I()ÿííBí магниты 8 (электроми(нит ы 9) нритяг(1(3((н>! ферромагнитные частицы перемен 3(v(>(О сыну ц гo митериили, <>беспечивая пол3ь(л! Hx B B(f>xIIK)l() чисть трубы. 1им всле (стние >с.!иб,l(ния д(йствия (н>сTHHtllit lx мигll(ITHB (i Верху и с I(ви труб<н(роноди 1), lI(>c 1 ОЯ Н Н 1>Ц М <31 Н И (t>l 8 lit Он и<3 !Ы ВИН)T(. Я МИ(н иTT()прОВ(), (Ом,) и.(и Ослабл(llия лс и(Гния э ((KTp<>xE;3(«H <>(3 << (с(3(р.<у и олени трубоIl f)() E3O, LIE 1 э. Н> Kl p() М и (II Ит ы .) Bt>IK.(E К) (як)тся ) <1)(рром;31 нити ы(частицы отрыВак)тся оТ Вну греннс и сT(нки трубопровода 1 и IIBдик>т В н<>гoh жилк<цти, пересекая ядро течения lloToh(3, (<л(ек>щего значительные hopo(."1 и,(виж(. пня II() ср<1ВН(ния с присT(. íными сл<>ями жидкости. Вследствие I dKHx
1()а(.ктории лвиж(.пи>1 фс рромаГнитных частиц переме(цяем<п О с(п!л чего материала трын Ilo()T3tf)x K>II(èÿ с(и>(обн<>сть потока у(3<личиВается, сни кин>тся необходимые ук,(оны гидротринспор!Нрук>И(его трубопровода 1. Ч((гl i (1 To l l p o t 3 (> и 0 с, 1 у >K Et T . (1 H и а м ы к и и и я I i o2 стоянных магнитов 8. Те постоянные магниты, которые охвачены магнитопроводом
10, имеют значительно большую силу притяжения, по сравнению с теми, которые магнитопроводом 10 не охвачены. Это объясняется тем, что магнитное сопротивление магнитопровода 10 существенно ниже магнитного сопротивления воздушного промежутка между верхними концами магнитов.
Ш><ны (1 служат для подведения электри10 ческого токи к катушкам электромагнитов 9.
Нол трубопроводом 1 на выходе установлен грохот 12, который представляет собой никлонное неподвижное сито с продольными огверстиями по холу движения сыпучего материала и от;(еляет сыпучий матери15
dë от транспортирующей жидкости.
Насос 7 служит лля переKd÷èâBíèÿ жидкости из аккумулирук)щей емкости 13
В напорный бак 6.
В аккумулирую(пей емк<>сти 13 собирается Вся килкость во время остановки сисгемы. <.Клад 14 служит для накопления сыпучего материала перел его отгрузкой.
Трубопронол 15 служит для подачи трансIIO()TtI()VK)I((H )KH>LKO(Tl3 «з HBOO d 7 (3 I!BI(Op ный бяк t>.
В:3;IIIxi(IO<. расположение частей мстройстви слслук>щее.
1рубонровол 1 располагается (»(КНТорым укло(ц>м 1 (1=1д (, где () угол наклона
Оси трубопровода 1 к горизонту), допустимым производственными условиями. Уклон 1 <)си Tf) áollpoBHTB 1 целее<я>бризно выбирать
Ilo возможности мень(пим, TBK KBh IlpH этoM повып!ается экономичность транспортного > стpoй(т(>и Вс.1едстВи< мм(.>liьl! Iе(l ия hd l(и (ii.зьIIBIx зи грит на стро!3тег!! с! Во канал<>В, ем35
КОсти 13 и нс(Го соор > ж(. ния В li(л(».1.
Ролики 2 рисполи(ак)тся ниже трубопроводы 1, чтобы оп ОпирялсH ((и f)o.(ики.
Ролики 3 располагяк>тся также снизу (рубоп р<>ноля- ротора.
4Q 11ривод 4 расш>лягается В (ц ш>ср«лствеHHoH близости к трубопроводу 1 (Ось приводи 4 совпадает с оськ> ведуlli(го ролика 3). Бункер 5 сыпучего материала рас(полагает H выше оси трубопровола 1, напорный бак 6 располагается выше оси трубо45 llpoBoä 3-ротора 1 и выше, чем бункер 5 с тем, чтобы < труя транспортирующей жидкости, Вытекая из напорного баки 6, смывала сыпучий материал и направляла е(.О В трубопровод 1. Относительно Оси трубопровода напорный бак 6 занимает более Высокое положение, чем бункер 5. кроме того по холу движения потока вначале располагается напорный бак 6, затем бункер 5 и после этого трубопровод 1.
Постоянные магниты 8 (электромагниты 9) жестко закреплены на внешней стороне трубопровода 1 (например, приклеены с помощью эпоксидной смолы) Ito спирали, причем у(îë наклона Витка спирали к образук>!цей трубопровода составляет
1382783 н итон.
3
A;tI «t() U, Магнито!>ровод 10 (шины 11) располагается неподвижно рядом с трубопроводом 1 параллельно его образующей так, чтобы зазор Л между постоянными магнитами и магнитопроводом был минимальным (0,5
1 мм). Известно, что, чем меньше зазор Л, тем больше подъемная сила, действук>щая на перемещаемые ферромагнитные частицы сыпучего материала. Магнитопровод 10 (шины 11) располагается с одной стороны трубопровода 1. В зависимости от направления вращения трубопровода 1 магнитопровод 10 (шины 11) может располагаться либо с левой, либо с правой стороны относительно оси трубопровода 1. Если вра (пение трубопровода 1 осуществляется Но часовой стрелке (если смотреть Ifo движению потока), то магнитопровод 10 (шины 11) должен располагаться слева от оси трубопровода 1.
И, наоборот, если вращение трубопровода 1 осуществляется против часовои стрелки (ес IH смотреть Ilo движению потока), то магнитопровод 10 (шины 1) должен располагаться справа от оси трубопровода 1. =)то положение магнитопровоlа 10 (шин 11) иоказано на фиг. 2 и 3.
Только при таком Ilo.foæñ нии магнитоHpoBoда 10 (Ill !1 tt 1 ) (1)с рр()м а гн итныс ча«тицы иерем«!!>немого сыпучегo материала ноднимак)тся в верхнюк> l
Д(ИСТВИ(<)1 СИ.1 т>1<К(("1 И, II(P(. М Ill
Грохот 12 ра«!!ола! ает«я в нростран TH(. между тру()oil()olio;10 1 1 и аккумулирук>иге и емкостью 13. 11<1«o«7 ра«!1оложен в «амой нижней части л«та! Инки, т. «. ниже 1>ккл мулирук>щей емк(>сти !3, грохот(1 12, трубопровода 1.
Аккумулирл ю(ц(111 емкость 13 1 а«цо Io)h(I1 а В ы I!! (в (it (ы в а к ) I! I (1 о 11 а т р x б к < t I а с о с а 7 так, что насо«7 всегда блдст нод заливом трансиортирук>щей жидко«тик> и для его запуска H(потребует«я «и IIH;I.lt III Ix устройств.
Склад 14 располагастся ниже грохота 12 в неиосредств HHoH близости с аккумулирующей емкостью 13. Трубопровод 15 раснолага T«я лlс ж Ix на(ос()л1 l !t на!1орным баком 6.
Устройство работает следующим образом.
Ферромагнитный сыпучий материал из бункера 5 (фиг. 1) попадает в трубопровод 1, внутрь которого кроме, сыпучего материала Ilo трубопроводу 15 насосом 7 из аккумулирующей емкости 13 попадает также транспортирующая жидкость. Сыпучий материал перемещается яод действием гидродинамического давления жидкости, гравитационных и электромагнитных сил, обусловленных постоянным магнитами 8 (или электромагнитами 9).
Переместившись цо трубопроводу 1, сыпучий материал попадает на грохот 12, где
1О
4 происходит разделенис твс рдых частиц и жидкости. Твердые частицы ноиадакэт на склад 14, а жидкость в аккумулирующую емкость 13.
Г1оступивший из бункера 5 в трубопрово1 1 ферромагнитныи сыпучий материал оседает в нижней части трубопровода 1 и удерживается силой земного тяготения, По мере поворота трубопровода 1 сыпучий материал поднимается, удерживаясь на внутренней стенке трубы за счет силы трения между частицами и стенкой трубы.
Сила трения обуславливается силой нормального давления, действук>щей на частицу. Сила нормального давления обуславливается силой тяжести и силой притяжения частиц постоянными магнитами 8 или электромагнитами 9.
Сила притяжения постоянных магнитов 8 (электромагнитов !О) выбрана так, что нри некотором угле ((частицы сыпучего материала отрываются и надак1т в ноток трансиортирук>щей жидкости. Так как в продольном направлении на частицу кромс силы лобовоп> давления другие силы не дей«твуют, то частицы до их падения на нижнк>ю стенку трубы уносятся на значительное расстояние. Снос частиц при Нх свободнол1 падении в жидкости приводит к существеннол(л повышению !>роизводительно«ти роторной (I,IãíèToãHäðoòðàHoèoðTíoé установки даже
IIðH малых расходаx транспортируK)Ill(. и жидкости и небольших гидравличе«ких уклонах. lе постоянные магниты 8 или электрома! HHты 9, которые охвачены магнитонровод(> vl 10 или питаются от шин 1! током, имеют
:3Hit MBT(ðItà IH y ItocToHHHblx магнитов 8, цроходящих в пространстве, где магнитопровода 10 нет, или у электромагнитов 9, питание которых через шины 11 прекращено. llредлагаемое устройство позволяет подниматься частицам в веpxHK)K) часть трубопровода 1. Жидкость и падающие частицы внутри трубопровода 1 совершают таким образом сложное движение, состоящее из переносно!0 движения (они новорачивак)т«я вмс сте с трубопроводом 1 со скоростью 11) и относительного движения вдоль оси трубопровода 1 со скоростью V. У полк>сов постоянных магнитов 8 (электромагнитов 9) «капливаются валики сыпучего матерна IH так, ITo вдоль трубопровода 1 ио некоторой винто1382783 <(>«г г (.остннитес>ь Г. Кисслена Релактор 1 Волкова Тскрел И. В(рес Корректор .1. 11илипенко Заказ 908 1Ч Тираж 7(37 1 10 ли и с но(ВНИИ(IИ (ос> аарстненн<><о комитета (,((.Р <><> ле,>ам изобретений и открытий 11 30;35, M<>c><(>(>, iK:З5, Рау>нскаи наб., д. 4 5 IlI><»«<><>z< x(>< >««>-полигра<(и<ч<< к<>е преаприитие, г У,к<ороа, т.л . Пр<к ктнаи. 4 5 вой линии образуются желобки из сыпучего материала. В целях уменьшения гидравлического сопротивления движения жидкости вдоль образующихся желобков полюса постоянных магнитов 7 (электромагнитов 8) целесообразно расположить по спиралям с углом а наклона витка к образующей трубопровода 1, равном ск=агс(д(з . При таком угле я наклона витков спирали жидкость будет течь вдоль желобков, не перетекая через валики (борта желобков) сыпучего материала. Формула изобретения Гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов, 6 содержащее выполненный из немагнитного материала трубопровод, сообщенный с источником подачи ферромагнитного сыпучего материала и с гидронасосом, и индукторы магнитного поля, расположенные по спира5 . и вдо. ь их трубопровода, Отличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости, трубопровод установлен с возможностью одностороннего вращения, при этом устройство снабжено подпитывающим при10 способлением, установленным вне трубопровода относительно вертикальной плоскости симметрии со стороны, соответствующей направлению вращения трубопровода, а индукторы закреплены на трубопроводе с возможностью их взаимодействия с подпитывающим приспособлением.
