Полиградиентный магнитный сепаратор непрерывного действия

 

союз советских

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 1) (s1)s В 01 D 35/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3712174/26 (22) 11.03,84 (46) 07.09,91, Бюл, М 33 (71) Украинский институт инженеров водноГо хозяйства (72) В.И.Гаращенко (53) 621.928.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 526369, кл. В 03 С 1/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 582836, кл. В 03 С 1/30, 1977. (54)(57) 1. ПОЛИГРАДИЕНТНЫЙ МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающий корпус, состоящий из рабочей и регенерационной камер, расположенную внутри него сетчатую кассету с ферромагнитной насадкой, установленную с возможностью перемещения в камерах, намагничивающую систему, патрубки ввода и вывода смесей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации и процесса регенерации за счет герметичного разделения рабочей и регенерационной камер, а также повышения надежности сепаратора, корпус выполнен из немагнитного материала с

Изобретение относится к магнитному разделению веществ, преимущественно к оборудованию непрерывной магнитной сепарации газов, сыпучих, жидких сред, в горнорудной, металлургической, машиностроительной, химической, пищевой промышленности, тепловой и атомной энергетике.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса сепарации и процесса кольцевым пазом, снабжен электромагнитным стопорно-уплотняющим механизмом, расположенным в пазу, сетчатая кассета с ферромагнитной насадкой снабжена приводом возвратно-поступательного и вращательного перемещений, а патрубки ввода и вывода рабочей и регенерационной смесей выполнены в виде щелевых диффузоров с винтовыми направляющими, 2. Сепаратор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что стопорно-уплотняющий механизм выполнен в виде двух колец, ферромагнитного диска из магнитожесткого материала и разжимной спирали, при этом ферромагнитный диск размещен между кольцами и состоит по крайней мере из двух сегментных частей, соединяющихся между собой внахлестку по скользящим плоскостям, а разжимная спираль размещена в центре диска.

3. Сепаратор по пп, 1 и2,о тл ича юшийся тем, что стопорно-уплотняющий механизм снабжен подпружиненными ферромагнитными кольцами, разделенными на несколько частей, соединяющимися между собой внахлестку по скользящим плоскостям и размещенными в кольцевом пазу, регенерации эа счет герметичного разделения рабочей и регенерационной камер, а также повышение надежности сепаратора.

На фиг,1 изображен сепаратор, общий вид; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — сепаратор с магнитной системой с постоянными магнитами; на фиг,4 — стопорно-уплотняющий механизм сепаратора с разжимной спиралью; на фиг,5 — стопорноуплотняющий механизм с подпружиненны1674909 ми кольцами; на фиг,б — стопорно-уплотняющий механизм, продольный разрез.

Сепаратор содержит трубчатый автономный немагнитный кожух 1(или несколько кожухов), включающий нижнюю рабочую и верхнюю регенерационную камеры, сетчатую кассету 2, заполненную ферромагнитной насадкой 3, в качестве которой используются шары, легированная сталь и чугунная дробь, измельченная нержавеющая стружка, рифленые пластины, ферромагнитная сетка, рифленые стержни или трубки, гранулы феррита или ферромагнитного сорбента. гранулы антиферромагнетиков; подвижный стопорно-уплотняющий механизм, содержащий стальные кольца 4, l ферромагнитный диск 5, разделенный на четыре части, соединяющиеся между собой боковыми поверхностями внахлестку по скользящим плоскостям, в зоне, разделяющей кожух на рабочую и регенерационную камеры, размещен круговой полый паз 6, углубления которого имеют форму прямоугольника, трапеции (фиг,1, 6), полукольца либо треугольника, в которые входит ферромагнитный диск стопорно-уплотняющего механизма, фиксирующий герметично положение кассеты с насадкой в регенерационной либо рабочей камерах. Снаружи полого кругового паза размещены электромагниты

7, полюса которых плотно прилегают к поверхности паза, причем полюса имеют такую полярность, что для герметичной фиксации кассеты с насадкой, например, в рабочем положении, т.е. при сепарации среды, электромагниты втягивают скользящие части ферромагнитного диска в паз, разделяя герметично регенерационную и рабочую камеры, а при передвижении кассеты с насадкой иэ рабочей в регенерационную камеру электромагниты выталкивают части ферромагнитного диска из паза. Для улучшения процесса уплотнения и фиксации ферромагнитный диск содержит разжимную спираль 8. При использовании ферромагнитных дисков повышенных размеров и массы круговые полые пазы в корпусах сепаратора сод ржат подпружиненные ферромагнитные Yîëüöç 9 (фиг 5), разделенные на несколько чэс1ей и соединяющиеся между собой внахлестку

Передви.кение кгв се1ы с насадкой осуществляется приводом 10 в к;"«.стае которого мож»" бы-ь исполь1оввн вктромагнит ный, элeк1 ри eсv11й, < Qpавв л 01 lвский или механический пр11вод Б в..рхне 1части корпуса размещен .электро . лы и 11, импульсное BKillo÷el ие но опп :) обеспечивает вгтряxI1II lllllp >,; .. ° !ервции.

Намагничивание насадки осуществляют электромагнитами 12, содержащими сердечники и катушки, либо секционным соленоидом 13. Причем i-.åðäå÷íèêè изготовлены таким образом, что они боковой поверхностью плотно охватывают корпус сепаратора, и в зависимости от вида очищаемой среды противостоящие сердечники размещаются друг против друга либо смещаются по высоте рабочей камеры для увеличения длины эоны намагничивания. Для уменьшения потерь магнитного поля в окружающую среду поверхность обхвата сердечником корпуса выполняют больше торцевой поверхности сердечника. При использовании трубчатых корпусов небольшого диаметра сердечники изготавливают таким образом, что они торцевой поверхностью прилегают к корпусам. Количество электромагнитов по высоте рабочей камеры может быть 2, 3, 4, 5..., При использовании в качестве намагничивающей системы соленоида для уменьшения потерь поля отношение высоты соленоида к его диаметру устанавливают не менее 2,5-3, кроме того, соленоид содержит ферромагнитный кожух.

При использовании предлагаемого сепаратора во взрывоопасных производствах в качестве намагничивающей системы применяют постоянные магниты, собранные по схеме замкнутой маiнитной цепи. При регенерации насадки постоянные магниты либо отводят от корпуса, либо шунтируют, либо прерывают магнитную цепь. Подвод рабочей среды осуществляется щелевым диффузором 14, размещенным по высоте рабочей камеры, позволяющим равномерно распределить поток очищаемой среды перед вводом в объем насадки. Смежные рабочие камеры между собой имеют соединительные щелевые диффузоры 15 с винтообраэными направляющими 16. Выход очищенной среды осуществляется по выходному диффуэору 17. Аналогичные диффузоры имеют регенерационные камеры: входной 18, соединительный 19 и выходной

20.

Сепаратор работает следующим образом, В рабочем положении кассета 2 с насадкой 3 находится в нижней рабочей камере.

Включают электромагниты 12, например, двух первых смежных спаренных кожухов.

На двух последующих кожухах кассеты с насадкой находятся в верхних регенерационных камерах, Под действием внешнего магнитного поля в объеме ферромагнитной насадки создается высокоградиентное магнитное поле. Открывают щелевой входной диффуэор 14, по которому в рабочую камеру

1671909

40 поступает загрязненная сепарируемая среда. При этом электромагниты 7 стопорноуплотняющего механизма включены, разъемные части ферромагнитного диска 5 под действием сил магнитного притяжения и упругих сил разъемной спирали плотно притягиваются в круговой паз корпуса сепаратора, герметично уплотняя и фиксируя кассету с насадкой в рабочей камере, Стальные кольца 4 и ферромагнитный диск 5 соединены между собой так, что зазор между стальными кольцами и диском минимален и в то же время части диска без особых усилий перемещаются в круговой паз, Это достигается, например, шлифовкой поверхностей стальных колец и диска. Проходя объем намагниченной насадки первого корпуса. сепарируемая среда, частично очищенная, поступает в соединительный диффуэор 15, в котором, с одной стороны, происходит изменение скорости движения примесных фракций, т.е. скорость их уменьшается в силу конструктивных особенностей диффуэора. при этом появляется предрасположенность уже намагниченных примесных включений к флокуляции. С другой стороны, винтообразные направляющие перемешивают потоки сепарируемой среды, верхние потоки сепарируемой среды в соединительном диффузоре текут вниз, а нижние— вверх. Если в первом по ходу движения сепарируемой среды корпусе часть потока прошла через сильные зоны намагниченной насадки, а часть — через слабые, то перемешивание среды перед очередным корпусом выравнивает условия сепарации, что наряду с флокуляцией способствует повышению эффективности сепарации, По истечению фильтроцикла с помощью приводов 10 кассеты с насадкой на двух последующих кожухах перемещаются в нижние рабочие камеры. При этом на двух

30 первых кожухах включают электромагниты

7 таким образом, что они выталкивают части ферромагнитного диска из полого паза, этому способствуют и подпружиненные части ферромагнитного кольца 9, затем включают привод, и нижние кассеты с насадкой, заполненные осажденные примесными фракциями, перемещаются в верхние регенерационные камеры. Намагничивающая система при этом отключается. По диффузору 17 подают сильный поток водовоэдушной смеси, одновременно переключая привод на вращательное движение кассеты с насадкой. При этом одновременно импульсно включают электромагнит 11, который при включении подтягивает насадку, а при отключении она под действием силы тяжести перемещается на дно сетчатой кассеты. Это интенсифицирует процесс регенерации и позволяет практически при любой загрязненности насадки производить ее эффективную регенерацию. При этом стопорно-уплотняющее устройство герметично уплотняет и фиксирует регенерационную камеру от рабочей, При необходимости количество трубчатых кожухов может быть равно двум. При глубокой очистке жидких сред количество кожухов может быть последовательно установлено 2, 3, 4, 5.

Весь процесс, включая сепарацию и регенерацию, легко может быть автоматизирован путем использования известных схем автоматического управления.

Использование изобретения позволяет расширить область применения сепаратора, повысить эффективность процесса сепарации, улучшить процесс регенерации, повысить надежность конструкции при очистке сыпучих, жидких, газообразных сред. в том числе сред при высоких давлениях и высоких температурах.

1674909

1БТ1909

Корректор Л.Бескид

Редактор И.Шмакова

Заказ 2955 Тираж Подписное

ВНИИПИ Госудэрс ленного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель С.Декин

Техред М.Моргентал

-1