Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц



Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц
Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц
Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц
Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц
Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц
Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц

 


Владельцы патента RU 2473470:

Закрытое акционерное общество "Булыжёв. Промышленные экосистемы" (RU)

Изобретение относится к очистке технологических жидкостей, смазочно-охлаждающих жидкостей и может быть использовано на предприятиях металлургии и металлообрабатывающей промышленности, а также для очистки природных вод. Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц содержит емкость с патрубками, по крайней мере, одну вертикальную перегородку, разделяющую емкость на рабочую и нерабочую зоны, горизонтальные магнитоводы, выполненные в виде трубок из немагнитного материала, внутри которых размещена неразрывная цепь магнитных элементов в виде капсулы, содержащей набор кольцевых магнитов с магнитными наконечниками, компенсирующих прокладок и заглушек с наружной сферической поверхностью, и немагнитных элементов в виде толкателя, крайние немагнитные элементы в трубках выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством штока гидроцилиндра. В верхней части емкости расположена горизонтальная перфорированная перегородка, ниже которой размещена горизонтальная перегородка с щелевыми отверстиями, расположенными предпочтительно над осями магнитоводов, расположенных в вертикальной плоскости друг под другом и рядами в горизонтальной плоскости, а также установлены между собой с зазором не более трехкратной толщины тонкого слоя жидкости вблизи поверхности трубок. Трубки магнитоводов, расположенные друг под другом в одной вертикальной плоскости, охвачены с двух сторон полимерными пленками, сходящимися по вертикальной оси трубок в зазоре между ними. Выходное отверстие в нижней части емкости снабжено средством распределения жидкости в разные лотки. Изобретение позволяет повысить производительность, уменьшить габариты и снизить металлоемкость устройства. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к очистке технологических жидкостей, смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и может быть использовано на предприятиях металлургии и металлообрабатывающей промышленности, а также для очистки природных вод.

Известно устройство по патенту РФ №2372135, B01D 35/36 для извлечения магнитных частиц из жидкой среды, в котором корпус устройства выполнен в виде вытянутого параллелепипеда и дополнительно оснащен вставками, разделяющими внутренний объем корпуса на рабочие и нерабочие зоны, а магнитная система выполнена в виде труб с расположенными в них постоянными кольцевыми магнитами, чередующимися с шариками, образующими локальную магнитную систему с длиной, равной длине рабочей зоны, и немагнитными вставками, также чередующимися с вставками, при этом обеспечена возможность перемещения внутри труб магнитов, немагнитных вставок и шариков посредством исполнительного механизма на величину, равную длине рабочей зоны. Прямые участки труб соединены между собой радиусными отводами так, что конец первого прямого участка соединен с началом последующего, тем самым образуя сплошной единый контур, начинающийся и заканчивающийся линейными участками, взаимодействующими с приводами. Внутренняя часть трубы заполнена жидким наполнителем.

Радиусные отводы соединены шариками и немагнитными вставками, а внутренняя часть трубы заполнена жидким наполнителем с малым коэффициентом трения.

Известное устройство имеет увеличенные габариты из-за наличия радиусных отводов и недостаточную эффективность промывки.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является устройство по патенту РФ №2400305, МПК В03С 1/00. Устройство очистки жидкости от магнитных включений содержит емкость с патрубками и вертикальными перфорированными перегородками, через которые осуществляется подача жидкости вдоль магнитных трубок и равномерное распределение по всей высоте емкости. Патрубки емкости предназначены для подачи очищаемой жидкости и вывода очищенной, для периодической подачи промывной воды. Устройство также включает горизонтальные магнитоводы, выполненные в виде трубок из немагнитного материала, внутри которых размещена неразрывная цепь магнитных и немагнитных элементов, разделяющих магнитовод на чередующиеся рабочие и нерабочие зоны. Магнитные элементы представляют собой капсулу, включающую заглушки с наружной сферической поверхностью, немагнитные диски, магнитные элементы и демпфирующие прокладки. Немагнитные элементы выполнены в виде толкателя со сферическими наконечниками, упирающимися в капсулы. Магнитные и немагнитные элементы разделяют магнитовод на чередующиеся рабочие и нерабочие зоны. Крайние нерабочие зоны магнитоводов взаимодействуют со штоком линейного привода периодического возвратно-поступательного перемещения.

Недостатками устройства являются усложнение конструкции перегородками и патрубками различного назначения; увеличенные габариты на единицу производительности из-за сравнительно большого расстояния между магнитоводами ввиду создания горизонтальных потоков и необходимости снижения гидравлического сопротивления потокам.

Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы увеличить производительность, уменьшить габариты и снизить тем самым металлоемкость устройства с сохранением высокого качества очистки жидкости.

Поставленная задача решена заявляемым устройством.

Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц, содержащее емкость с патрубками, по крайней мере одну вертикальную перегородку, разделяющую емкость на рабочую и нерабочую зоны, горизонтальные магнитоводы, выполненные в виде трубок из немагнитного материала, внутри которых размещена неразрывная цепь магнитных элементов в виде капсулы, содержащей набор кольцевых магнитов с магнитными наконечниками, компенсирующих прокладок и заглушек с наружной сферической поверхностью, и немагнитных элементов в виде толкателя, сферические наконечники которого контактируют с заглушками капсул, крайние немагнитные элементы в трубках выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством штока гидроцилиндра. В заявляемом устройстве в верхней части емкости расположена горизонтальная перфорированная перегородка, ниже которой размещена горизонтальная перегородка с щелевыми отверстиями, расположенными предпочтительно над осями магнитоводов, расположенных в вертикальной плоскости друг под другом, и рядами в горизонтальной плоскости, а также установленных между собой с зазором не более трехкратной толщины тонкого слоя жидкости вблизи поверхности трубок, при этом трубки магнитоводов, расположенные друг под другом в одной вертикальной плоскости, охвачены с двух сторон полимерными пленками, например, полипропиленовыми, сходящимися по вертикальной оси трубок в зазоре между ними, выходное отверстие в нижней части емкости снабжено средством распределения жидкости в разные лотки, например, двухпозиционной заслонкой, кинематически связанной со штоком гидроцилиндра, обеспечивающей выход очищенной и промывной жидкостей в соответствующие два лотка.

Изобретения поясняется фигурами, на которых изображены: на фигуре 1 - продольный разрез устройства в режиме очистки жидкости; на фигуре 2 - продольный разрез устройства в режиме промывки; на фигуре 3 - поперечный разрез устройства; на фигуре 4 - распределение потоков жидкости по магнитоводам в режиме очистки; на фигуре 5 - элементы внутри магнитоводов, на фигуре 6 - вариант модульного исполнения устройства для очистки жидкости.

Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц содержит емкость 1 с входным патрубком 2, вертикальную перегородку 3, разделяющую внутренний объем емкости на рабочую 4 и нерабочую 5 зоны. Горизонтальные магнитоводы выполнены в виде трубок 6 из немагнитного материала, внутри которых расположены магнитные элементы, выполненные в виде капсулы 7, и немагнитные элементы в виде толкателя 8. В верхней части емкости (фигура 3) расположена горизонтальная перфорированная выравнивающая перегородка 9, ниже которой размещена горизонтальная перегородка 10 с щелевыми отверстиями 11, расположенными предпочтительно над осями магнитоводов, что способствует разделению потока над каждым магнитоводом на два симметричных потока по давлению и формированию потоков 12, обтекающих трубки 6 тонким слоем. Магнитоводы размещены в вертикальной плоскости друг под другом и рядами в горизонтальной плоскости так, что в поперечном разрезе (фигура 3) условно образуют прямоугольную сетку. Трубки 6 магнитоводов, расположенные друг под другом в одной вертикальной плоскости, охвачены с двух сторон полимерными пленками 13 и 14, сходящимися по вертикальной оси трубок в зазоре 15 между ними. По слою пленки в зазоре 15 тонкие слои 12 очищаемой жидкости плавно и ориентированно переходят от верхнего магнитовода к нижнему. Магнитоводы установлены с определенным малым зазором по горизонтали между собой. Прохождение всего потока очищаемой жидкости в тонком слое вокруг трубок 6 создает наилучшие условия осаждения магнитных частиц на пленках 13 и 14 по месту охвата магнитоводов в режиме очистки. Величина зазора, например 10 мм для воды, может быть определена экспериментально. Жидкость в тонком слое должна протекать плавно, без разрывов, с максимально возможной скоростью для обеспечения заданного качества очистки в этих условиях, без смешивания боковых потоков. Зазор может быть выражен, например, как трехкратная толщина тонкого слоя жидкости вблизи поверхности трубок. Увеличение зазора приведет к неоправданному увеличению устройства, снижению качества и производительности очистки из-за необходимости уменьшить скорость подачи жидкости для сохранения ламинарности потока.

Неразрывная цепь магнитных и немагнитных элементов внутри трубок 6 выполнена аналогично прототипу и образует в магнитоводе чередующиеся рабочие и нерабочие зоны (фигура 5). Капсула магнитного элемента содержит кольцевые магниты 16 с магнитными наконечниками 17, компенсирующие прокладки 18 и заглушки 19 с наружной сферической поверхностью. Немагнитные элементы выполнены в виде толкателя 8, сферические наконечники которого контактируют с заглушками 19 капсул. Крайние немагнитные элементы в трубках взаимодействуют с штоком гидроцилиндра 20.

Выходное отверстие 21 в нижней части емкости снабжено средством распределения жидкости в разные лотки. В качестве примера это может быть двухпозиционная заслонка 22, кинематически связанная со штоком гидроцилиндра 23, и выход жидкости в режиме очистки и промывки осуществляется в два лотка 24 и 25 соответственно для очищенной жидкости и промывной жидкости.

Устройство работает следующим образом.

В режиме очистки в магнитоводах рабочей зоны 4 находятся магнитные элементы - капсулы 7. Очищаемая жидкость по входному патрубку 2 подается в емкость 1, проходит через горизонтальную перфорированную перегородку 9, распределяющую жидкость по всему объему рабочей зоны. Через щелевые отверстия горизонтальной перегородки 10 жидкость поступает на горизонтальные магнитоводы 6. Благодаря пленкам 13 и 14, весь объем жидкости тонким слоем по пленкам плавно без разрывов обтекает трубки 6 магнитоводов от верхнего к нижнему ряду. При этом магнитные частицы находятся в зоне действия наиболее сильного приповерхностного магнитного поля. Магнитные частицы в тонком слое эффективно осаждаются на пленках и осуществляется очистка жидкости от магнитных частиц. Очищенная жидкость выводится через отверстие 21 в нижней части емкости, которое снабжено двухпозиционной заслонкой 22, в лоток для очищенной жидкости 24.

В режиме промывки в магнитоводах рабочей зоны 4 находятся немагнитные элементы - толкатели 8, которые посредством гидроцилиндра 20 переводят магнитные элементы 7 в нерабочую зону 5. В рабочую зону 4 подают промывочную жидкость (это может быть в том числе очищаемая жидкость), которая смывает шлам с немагнитных трубок 6. Заслонка 22 при помощи гидроцилиндра 23 перемещается во второе положение, направляя суспензию магнитного шлама в соответствующий лоток 25.

Переключение между режимами очистки и промывки определяется производственной необходимостью, например, определяется визуально по размеру осадка магнитных частиц либо по времени очистки и пр.

Увеличение производительности очистки жидкости и сохранение высокого качества очистки обеспечивается тем, что магнитоводы имеют плотное расположение, при этом обеспечивается высокий градиент магнитного поля, практически вся жидкость проходит в виде тонких слоев с большей скоростью по сравнению с прототипом вокруг магнитоводов. На единицу производительности габариты устройства существенно становятся меньше и упрощаются конструктивно по сравнению с прототипом. В то же время компактность устройства и простота монтажа и эксплуатации позволяют изготавливать устройство, состоящее из нескольких типовых модулей, как показано на фигуре 6.

Устройство может быть осуществлено в производственных условиях с применением известных материалов и оборудования.

1. Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц, содержащее емкость с патрубками, по крайней мере одну вертикальную перегородку, разделяющую емкость на рабочую и нерабочую зоны, горизонтальные магнитоводы, выполненные в виде трубок из немагнитного материала, внутри которых размещена неразрывная цепь магнитных элементов в виде капсулы, содержащей набор кольцевых магнитов с магнитными наконечниками, компенсирующих прокладок и заглушек с наружной сферической поверхностью и немагнитных элементов в виде толкателя, крайние немагнитные элементы в трубках выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством штока гидроцилиндра, отличающееся тем, что в верхней части емкости расположена горизонтальная перфорированная перегородка, ниже которой размещена горизонтальная перегородка с щелевыми отверстиями, расположенными предпочтительно над осями магнитоводов, расположенных в вертикальной плоскости друг под другом и рядами в горизонтальной плоскости, а также установлены между собой с зазором не более трехкратной толщины тонкого слоя жидкости вблизи поверхности трубок, при этом трубки магнитоводов, расположенные друг под другом в одной вертикальной плоскости, охвачены с двух сторон полимерными пленками, сходящимися по вертикальной оси трубок в зазоре между ними, выходное отверстие в нижней части емкости снабжено средством распределения жидкости в разные лотки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство распределения жидкости выполнено в виде двухпозиционной заслонки, кинематически связанной со штоком гидроцилиндра, с обеспечением выхода очищенной и промывной жидкостей в соответствующие два лотка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиационной очистки промышленных и бытовых сточных вод, в том числе их обеззараживания и очистки от неорганических и органических соединений, таких как фенолы, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и др., путем воздействия импульсного электронного пучка.
Изобретение относится к области очистки сточных вод аэрацией и может быть использовано при биологической и физико-химической очистке сточных вод или в области промышленного водоснабжения.

Изобретение относится к способам обработки промышленных сточных вод. .

Изобретение относится к способам обработки промышленных сточных вод. .

Изобретение относится к способам обработки промышленных сточных вод. .

Изобретение относится к области дезинфецирующих композиций, а именно к высокостабильному кислотному водному раствору, способу и устройству его получения. .

Изобретение относится к обработке потоков отработанных материалов. .

Изобретение относится к области промышленного получения хлора, водорода и едкого натра путем электрохимического разложения раствора хлорида натрия и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства и в первую очередь на станциях обеззараживания воды.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности для извлечения мелких проводящих частиц, таких как золото, серебро, платиноиды из металлсодержащих россыпных месторождений различного генезиса.

Изобретение относится к сепарации материалов, обладающих магнитной восприимчивостью, и может быть использовано в горнообогатительной и металлургической промышленностях, а также на очистных сооружениях для переработки производственных и бытовых сточных вод и отходов.

Изобретение относится к сепарации материалов, обладающих магнитной восприимчивостью, и может быть использовано в горно-обогатительной и металлургической промышленности, а также на очистных сооружениях для переработки производственных и бытовых сточных вод и отходов.

Изобретение относится к сепарации материалов, обладающих магнитной восприимчивостью, и может быть использовано в горнообогатительной и металлургической промышленностях, а также на очистных сооружениях для переработки производственных и бытовых сточных вод и отходов.

Изобретение относится к сепарации материалов, обладающих магнитной восприимчивостью, и может быть использовано в горнообогатительной и металлургической промышленностях, а также на очистных сооружениях для переработки производственных и бытовых сточных вод и отходов.

Изобретение относится к сепарации материалов, обладающих магнитной восприимчивостью, и может быть использовано в горнообогатительной и металлургической промышленностях, а также на очистных сооружениях для переработки производственных и бытовых сточных вод и отходов.

Изобретение относится к области магнитной сепарации слабомагнитных жидких или пылегазовых продуктов и может быть использовано в керамической, энергетической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии разделения материалов по проводимости. .

Изобретение относится к магнитно-гравитационному обогащению и может быть использовано в горно-перерабатывающей промышленности. .
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых на горно-обогатительных предприятиях по переработке рудных полезных ископаемых, в частности руд черных металлов.

Изобретение относится к способу и устройству для магнитной сепарации, в частности к вертикальному кольцевому магнитному сепаратору для удаления железа из угольной золы и способу магнитного удаления железа посредством применения магнитного сепаратора. Вертикальный кольцевой магнитный сепаратор для удаления железа из угольной золы состоит из вращающегося кольца (101), индуктивного средства (102), верхнего железного ярма (103), нижнего железного ярма (104), магнитной катушки возбуждения (105), отверстия подачи (106), емкости для хвостов (107) и устройства промывки водой (109). Отверстие подачи (106) предназначено для подачи угольной золы, предназначенной для удаления железа, а емкость для хвостов (107) для удаления немагнитных частиц, оставшихся после процесса удаления железа. Верхнее железное ярмо (103) и нижнее железное ярмо (104) расположены на внутренней и наружной стороне нижней части вращающегося кольца соответственно (101). Устройство промывки водой (109) расположено над вращающимся кольцом (101). Индуктивное средство (102) сосредоточено во вращающемся кольце (101). Магнитная катушка возбуждения (105) расположена по внешней границе верхнего (103) и нижнего железного ярма (104) с тем, чтобы образовывать пару магнитных полюсов для создания магнитного поля в вертикальном направлении, где индуктивное средство (102) представляет собой слои ячеек стальных пластин. Каждая такая ячейка стальных пластин переплетена проволокой, края которой имеют острые углы призматической формы. Вертикальный магнитный сепаратор создает напряженность магнитного поля, по крайней мере, 15,000 Гс. Изобретение позволяет увеличить эффективность удаления железа, по крайней мере, на 20% и снизить стоимость производства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх