Многоконтурный магнитный фильтр

 

Изобретение относится к магнитному разделению дисперсных систем, может быть использовано для удаления из жидкостей и газов магнитовосприимчивых примесей в энергетике, металлургии и других отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность фильтрования и улучшить процесс регенерации насадки путем периодического исключения влияния на нее магнитного поля. В многоконтурном магнитном фильтре, выполненном в виде коаксиально расположенных цилиндров, зазор заполнен ферромагнитной насадкой, а во внутреннем цилиндре (кожухе) помещена намагничивающая система, состоящая из пакета чередующихся ферромагнитных пластин и постоянных магнитов, обращенных к разделяющим их пластинам одноименными полюсами. Новым в устройстве является то, что магнитная система выполняется составной и содержит по меньшей мере две сопрягающиеся друг с другом части имеющие возможность взаимного осевого перемещения , причем размеры контактной плоскости ферромагнитных пластин соответствуют размерам контактной плоскости постоянных магнитов, а напротив торцов каждой из пластин на кожухе дополнительно устанавливаются магнитопотоконап равняющие элементы, равные по толщине пластинам. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<ярл В 01 D 35/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б )Б.1 1ОТЕ .А ( (21) 4647271/26 (22) 06,02.89 (46) 23.11.91, Бюл, ¹ 43 (71) Украинский институт инженеров водного хозяйства (72) А,С.Евтушок, О.Ю,Корхов, А.В.Сандуляк, С,Н,Чебанов и В.П,Рогов (53) 621,928,8 (088.8) (56) Патент Франции ¹ 2544224, кл. В 03 С 1/02, 1988. (54) МНОГОКОНТУРНЫЙ МАГНИТНЫЙ

ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к магнитному разделению дисперсных систем, может быть использовано для удаления из жидкостей и газов магнитовосприимчивых примесей в энергетике, металлургии и других отраслях промышленности и позволяет повысить эффективность фильтрования и улучшить процесс регенерации насадки путем периодического исключения влияния на нее

Изобретение относится к магнитному разделению дисперсных систем и может быть использовано для удаления из жидкостей и газов магнитовосприимчивых примесей в энергетике, металлургии, а также горнодобывающей, химической и др. отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности фильтрования и улучшение процесса регенерации насадки.

На фиг. 1 показан многоконтурный магнитный фильтр, общий вид; на фиг. 2 — схема и расположение основных элементов устройства; на фиг. 3 — схема взаиморасположения элементов намагничивающей

„„SU „„1692612 А1 магнитного поля. В многоконтурном магнитном фильтре, выполненном в виде коаксиально расположенных цилиндров, зазор заполнен ферромагнитной насадкой, а во внутреннем цилиндре (кожухе) помещена намагничивающая система, состоящая из пакета чередующихся ферромагнитных пластин и постоянных магнитов, обращенных к разделяющим их пластинам одноименными полюсами. Новым в устройстве является то, что магнитная система выполняется составной и содержит по меньшей мере две сопрягающиеся друг с другом части. имеющие возможность взаимного осевого перемещения, причем размеры контактной плоскости ферромагнитных пластин соответствуют размерам контактной плоскости постоянных магнитов, а напротив торцов каждой из пластин на кожухе дополнительно устанавливаются магнитопотоконаправляющие элементы, равные по толщине пластинам. 4 з,п. ф-лы, 4 ил. системы во время фильтроцикла устройства и замыкание магнитных линий; на фиг. 4— то же, so время регенерации устройства, Многоконтурный магнитный фильтр содержит корпус 1 из ферромагнитного материала, внутри которого расположен кожух 2 из немагнитного материала, коаксиальный зазор между которыми заполнен фильтрующей ферромагнитной насадкой 3, ограниченной в верхней и нижней части объема кол ьцеоб раз ными сетками 4, В нутри кожуха расположена намагничивающая система, состоящая из пакета чередующихся друг с другом постоянных магнитов ферромагнитных пластин таким образом, что упомянутые

1692612 постоянные магниты обращены к раэI3eëÿ;oUinì их ферромагнитным г<ластин;ъl ofiHO и иенными полюсами. Причем сами магниты и Г1ласти н ы Н3Mагн ичи в аю<цеи систеf l û ()33дэлены на две самостолтель1<ые -гас- 5 ти, име<ощие возможность взаимного перемещения вдоль осевой линии корпуса, На внутренней поверхности ко>кухи укреплены магнитопотоконаправляющими элемзнтами (МПР-элементами) 5. Кажда<я из 10

<астей HàM3ãíè÷èâà10щей системы скреплена воедино тягами б, концевые час и которых, выходящие за поеделы капп<уса, име от резьбу, при помощи которой они соецинены с подьемным механизмом 7 (например, ме- 15 ха1<ическим либо электрическим редуктором), позволя<ощиM осугцествr.лть их раздельное перемещение. В нижней части устройства имеется подающий очищаему<о среду патрубок 8, сообщающийся с нижней 20 кольцеобразной распределительной камеpoin 9, Вверху, аналогично, имеется верхняя кольцеобразная сборная камера 10 и ОТВ0дяший патрубок 11 очищенной жидкости.

На фиг. 3 и 4 показаны варианты взаи- 25 морасположения некоторых элементов устройства в различных-режимах работы, а также вариант составного выполнения

МПН-элементов 5 трапецеидального сечения (например, 12-13, и 14-15). При этом 30 часть их обьема 13 и 15, обращенная к оси фильтра, выполняется из материала повышенной по сравнению с остальным обьемом

МПН-элементов 12 и 14 магнитной проницаемости, Посгоянные магниты 16-20 рас- 35 псло>кены между феррîlvl3ãHиTныMи пластинами 2 i — 26 и обращены к разделяющим их пластинам в пределах г<акета одноименными полюсами.

Многоконтурный магнитный фильтр ра- 40 ботает следу1ощим образом.

Очищаемая жидкость <ерез подающий пагрубок 8 направляется в распределительну<о кольцеобразную камеру 9, откуда она через кольцеобразнуо сетку 4 попадает в 45 копксиальный зазор, образова1<ный корпусом фильтра 1 и кожухом 2, заполнеHI-iûë ферромагнитной насадкой 3. Очищеннал

ПОД ВэаИМОДЕйетВИЕМ МЗГНИтНОГ0 ПОЛЯ, СОзд;1ваемого намагничивающей системой, 50 жидкость попадает в верхню10 сборную ког ьцеобразную камеру 0 и !epee отводящий патрубок 11 подается далее 110 HBBI!аче чию. Действие намагничи<зающеи системы во врем=, фильтроцикча i;Of,àçei-о 55 на фиг. 3. Постоянные магниты двух половин пакета намагни <ива<ощей с стемы. обозначенные для удобства описа isis< lvIBIничного контура 16 20. сбращены к разде

ЛЯ43ЩИм ИХ 1<)eppOI IBГI<итilым Г<Пас!И1I II

6 Од<<оикie In HAKIM sI 1301 юсами, Расс;<отр.<ь . действие намагнич Ieаюшей системы ,13 примере n3f ни, св 16 .. 19, Они обращены

22 In 26 гож I BI Min пол ioc3Mи. одновременно магниты 17 и 20, pacfior:0>кенные -10 другую cTopOHó пластин 22 и 26, обоа.цены к гем же IleeñòèH3ì 22 fn 26 также оиными полюсами, Г,ри эгом г<ары ферромагнит1:ых г<ластин, например 2 ; In 25, 22 и

26 устанавлива;отсл напротив составных

МГ1Н-элементов 12--13, 14- 15, На примере части пакета намагничиваюшей системы, сос-:ояией из постол.-,ных магнитов 16 и 1i ферромаf H fnTHOfn !i)13cTInHbi 22 iri составного

МПН-элемента 14 15 рассмотрим образующийся магнитный контур. П<ри таком располо>кении элементов намагничивающей системы Mагнитосиловые линии, выходящие из:ожных пол<асов упомянутых магнитов, встречая со всех сторон противодействие магнитосиловых линий одноименных полюсов, имеют выход лишь в сторону составного МПН-элемента 14-15, посредстьoM« OTopo!0 они направляются в насадку 3 и далее <ероз Нее в смежные с ними составные МПН-элементы замыка<отсл с северными полюсами тех же постоянных магнитов

16 и 17. Таким образом, как видно íà рассмотренном примере, образуется множество однотипных магнитных контуров, име<ощих оптимальную длину, условия наMагничивания насадки и включ3ющих в себя следующие элементы: южный пол<ос постоянного магнита 16 — ферромагнитная пластина 22 -- составной МПН-элемент 14-15 насадка 3 — составной МПН-элемент 1213-ферромагнитная пластина 21 — северный полюс постоянного магнита 16. Существенну<0 роль B намагничивании насадки играют дополнительные факторы, учтенные в г< редлагаемой конструкции, Так, расстояние между МПН-элементами 5 должно соответствовать (0,5 — 5) ширины зазора между кожухом 2 и корпусом 1, поскольку это искл<очает образование в насадке 3 намагниченных зон. Этому же vcfloBfnfo способствуют магни; ныа cBoi

3 способствует "оттягиванию" части магнитного потока в ее периферийную зону, ОднаКо гольдина стенок корпуса 1 не должна

I1peвь<шать 10 р ширины зазора между кожухом 2 и корпусом 1 иначе возможно "прострел nf33HIne магнитного потока через .асадку 3 в направлении от смежных МПНзле . ентов 5 к корп, су 1 и его замыкание по

::lef е корпуса с образован..ем значительIlь х намагниченных зон в насадке 3., .;,чя s 3 ественной регенерации устройст< обязаTельно исключение Bлилни на

1692612

20 ферромагнитную насадку 3 магнитного поля, генерируемого намагничивающей системой. Это осуществляется следующим образом, При помощи подъемного механизма 7 посредством соединен Ibix с ним LUToков 6 обе части пакета намагничивающей системы приводятся в движение навстречу друг другу и устанавливаются в положение, которое изображено на фиг. 4, При этом постоянные магниты обеих половин пакета, располагаясь напротив составных MllHэлементов 12 — 13 и 14-15 в отличие от предыдущего положения, зафиксированного на фиг. 3, образуют новые пары 16-18 и 17-19.

Поскольку МПН-элементы неподвижны, а половины пакета намагничивающей системы перемещаются в противоположные стороны, то полярность пары магнитов, например,16-18 по отношению к образовавшейся паре ферромагнитных пластин (соответственно 22 — 25) изменилась: магнит

16 обращен к ней южным полюсом, а магнит

22 — северным. Такое изменение полюсов магнитов в корне меняет схему замыкания магнитосиловых линий в намагничивающей системе, поскольку, как это видно из фиг. 4, в результате образуется множество короткозамкнутых контуров, не включающих в себя насадку 3. Этому способствует то, что размер MllH-элемента 16 превышает его толщину и "перекрывает" часть ферромагнитных пластин 21 и 22, обеспечивая замыкание магнитосиловых линий по кратчайшему пути. Кроме того, поскольку МПН-элементы 5 выполняются составными, а материал их части, прилегающий к боковой поверхности магнита (размер этой части не превышает половины ширины составного

МПН-элемента 5), имеет магнитную проницаемость в 1,2 — 1,4 раза выше, чем материал части, прилегающей к кожуху 1, то магнитосиловым линиям обеспечиваются оптимальные условия для их замыкания, минуя насадку 3. Таким образом, влияние магнитного поля на насадку исключается. Следует также отметить, что незначительная остаточная намагниченность гранул фильтрующей насадки 3, имеющая после рабочего фильтроцикла определенную ориентацию, нарушается при перемещении обеих частей пакета намагничивающей системы, влекущей за собой смену полярности противолежащих магнитов, что также способствует повышению качества регенерации.

Стендовые испытания предлагаемого устройства с производительностью 2-15

55 м /ч показали его экономичность, высокую з надежность, простоту изготовления и эксплуатации при высокой эффективности очистки и хороших регенерационных качествах насадки, Формула изобретения

1. Многоконтурный магнитный фильтр, содержащий корпус, внутри которого размещена многополюсная намагничивающая система с подвижныл и узлами намагничивания, причем система помещена в немагнитном кожухе, а в зазоре между кожухом и корпусом размещена ферромагнитная фильтруюшая насадка, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности фильтрования и улучшения процесса регенерации, намагничивающая система выполнена в виде чередующихся между собой ферромагнитных пластин и постоянных магнитов, обращенных к разделяющим их пластинам одноименными полюсами, собранными в пакет, причем система выполнена составной из по меньшей мере двух сопрягающихся одна с другой частей, установленных с возможностью взаимного осевого перемещения, при этом размеры контактной плоскости ферромагнитных пластин соответствуют размерам контактной плоскости постоянных магнитов, а кожух снабжен элементами из магнитопроводного материала, равными по толщине ферромагнитным пластинам и установленными на высоте кожуха напротив каждой из ферромагнитных пластин.

2, Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что зазор между корпусом фильтра и кожухом устанавливается в пределах (0,5 — 5) расстояния между смежными элементами . из магнитопроводного материала.

3. Фильтрпоп.2,отлича ющиися тем, что корпус фильтра выполнен из магнитного материала, а толщина его стенки не превышает 107 ширины зазора между кожухом и корпусом фильтра.

4, Фильтр по и, 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что магнитоэлементы из магнитопроводного материала выполнены замкнутыми по периметру.

5. Фильтр по пп. 1 и 4, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что поперечное сечение элементов из магнитопроводного материала имеет трапецеидальную форму, большее основание которой в 1,2 — 1,5 раза превышает толщину постоянного магнита и обращено внутрь корпуса фильтра.

> 69761 ".

10 й:г./

Я, . л

1692612

Составитель О.Симоненко

Редактор С.Патру:нева Техред M.Óîðt å÷òÿë Корректор О.Кравцова

Заказ 4029 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета г о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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