Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем



Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем
Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем
Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем

 


Владельцы патента RU 2513446:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) (RU)

Изобретение относится к устройствам для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, в частности для улавливания ферромагнитных примесей, возникающих при износе элементов гидропривода в процессе его работы. Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем включает камеру с ферромагнитным элементом, входной и выходной патрубки, выходной патрубок расположен по нормали к входному патрубку. Ферромагнитный элемент выполнен в виде цилиндра и, со стороны патрубков, имеет две фаски дугообразной формы. Ось входного патрубка расположена параллельно оси ферромагнитного цилиндра. Обращенные к наружной части края патрубков, относительно траектории движущегося потока жидкости, являются продолжением фасок дугообразной формы ферромагнитного цилиндра, образующие канал с плавным движением потока жидкости. Краевые участки поверхностей фасок дугообразной формы обрамлены шпунтовыми проточками прямоугольного сечения для накопления ферромагнитного материала. Технический результат - повышение эффективности и надежности работы магнитного сепаратора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, в частности для улавливания ферромагнитных примесей, возникающих при износе элементов гидропривода в процессе его работы.

Известен магнитный сепаратор для регенерации магнитной жидкости, содержащий рабочую камеру с криволинейными стенками, размещенную в камере ферромагнитную фильтрующую насадку в виде пластин с зазорами, магнитную систему с катушками намагничивания, сердечниками, входной и выходной патрубок (а.с. №1535634, МПК В03С 1/30. Опубл. 15.01.1990. - Бюл. №2).

Недостаток данного аналога состоит в том, что режим сепарации протекает только за счет магнитного поля в небольшом щелевом промежутке, что, при больших габаритах устройства, имеет небольшую пропускную способность магнитной жидкости и твердой фазы ферромагнитных примесей. Большие габариты аналога, сложные распределенные магнитные системы, применять в сложных условиях эксплуатации гидросистем практически невозможно.

Частично недостатки описанного устройства отсутствуют в известном магнитном сепараторе для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, содержащем камеру с криволинейными стенками, входной и выходной патрубки, а в камере размещена ферромагнитная фильтрующая насадка, магнитная система с катушками и дополнительными дугообразными патрубками, соединенными коллектором для отвода магнитной жидкости (а.с. №1219143, МПК В03С 1/02. Опубл. 23.03.1986. - Бюл. №11). Компоненты магнитной жидкости этим устройством могут быть выведены из основного потока жидкостно-дисперсной системы, но без разделения на твердую и жидкую фазы магнитной жидкости.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает необходимый режим отделения твердой фазы ферромагнитного материала. Таким образом, требуется дополнительная установка для отделения твердой фазы ферромагнитного материала.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому на настоящий момент является магнитной сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, содержащий камеру с криволинейными стенками, входной и выходной патрубки, а в камере размещен ферромагнитный фильтрующий конус с дугообразными образующими (заявка на изобретение №93010515/03, МПК В03С 1/02. Опубл. 27.09.1995). При этом ось входного патрубка расположена выше оси конуса, а выходной патрубок установлен нормально к входному патрубку и в одной с ним плоскости, являясь продолжением конусной образующей. Кроме того, данный магнитной сепаратор для очистки от ферромагнитных примесей имеет магнитный фильтрующий конусный элемент, который снабжен профильным скребком, плотно контактирующим с конусом по его образующей поверхности, а плоскость скребка расположена под острым углом к оси конуса. К тому же ферромагнитный конус подпружинен относительно задней крышки камеры через втулку, с которой связан с помощью храпового соединения.

Недостаток прототипа состоит в том, что в зоне движения потока жидкости, подверженной очистке от ферромагнитных примесей, на криволинейном участке сопряжения конуса и камеры возникают большие турбулентные завихрения из-за больших неровностей этого сопряжения. Поэтому большая часть отфильтрованных частиц ферромагнитного материала снова выбрасывается в движущийся поток жидкости, поступающей в выходной патрубок, что значительно снижает эффективность и надежность работы магнитного сепаратора.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности и надежности работы магнитного сепаратора для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем.

Технический результат достигается тем, что магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, включающий камеру с ферромагнитным элементом, входной и выходной патрубки, выходной патрубок расположен по нормали к входному патрубку, согласно изобретению ферромагнитный элемент выполнен в виде цилиндра и, со стороны патрубков, имеет две фаски дугообразной формы, ось входного патрубка расположена параллельно оси ферромагнитного цилиндра, а обращенные к наружной части края патрубков, относительно траектории движущегося потока жидкости, являются продолжением фасок дугообразной формы ферромагнитного цилиндра, образующие канал с плавным движением потока жидкости.

Указанный технический результат достигается также тем, что краевые участки поверхностей фасок дугообразной формы обрамлены шпунтовыми проточками прямоугольного сечения.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид магнитного сепаратора для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, на фиг.2 - вид Б, на фиг.3 - сечение А-А.

Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем включает камеру 1, фильтрующий ферромагнитный элемент, выполненный в виде цилиндра (далее ферромагнитный цилиндр 2), выходной 3 и входной 4 патрубки, шток 5, буксу 6, насечку 7, две фаски дугообразной формы 8, шпунтовые проточки 9 прямоугольного сечения, диамагнитную втулку 10, уплотнение 11, уплотнение 12, скобу 13.

Входной 4 и выходной 3 патрубки расположены под прямым углом друг к другу в одной плоскости. Ось входного патрубка 4 расположена параллельно оси ферромагнитного цилиндра 2.

Ферромагнитный цилиндр 2 помещен в диамагнитную втулку 10 и, со стороны патрубков, имеет две фаски дугообразной формы 8. Краевые участки поверхностей фасок дугообразной формы 8 обрамлены шпунтовыми проточками 9 прямоугольного сечения. Сопряжение двух фасок дугообразной формы 8 образует призматическое заострение, также они выполняют функцию плавного сопряжения патрубков, что снижает турбулентность потока и повышает процесс сепарации за счет сегрегации (расслоения) жидкости под воздействием центробежных сил. Центробежные силы смещают ферромагнитные частицы в сторону ферромагнитного цилиндра 2, а затем, попадая в зону действия его магнитного поля, притягиваются к поверхности фаски дугообразной формы 8, продолжая двигаться, скользя по ней, до краевого участка, обрамленного шпунтовой проточкой 9 прямоугольного сечения, где эти ферромагнитные частицы и накапливаются. При этом обращенные к наружной части края патрубков, относительно траектории движущегося потока жидкости, являются продолжением фасок дугообразной формы 8 ферромагнитного цилиндра 2, образующие канал с плавным движением потока жидкости.

Ферромагнитный цилиндр 2 по торцевой его части связан со штоком 5, который расположен с противоположной стороны относительно фасок дугообразной формы 8, что дает возможность его поворота на 180 градусов, обеспечивая поочередное использование фасок дугообразной формы 8. Торцевая часть штока 5, выступающая из корпуса, имеет шлицы под ключ и насечку 7, направленную вдоль призматического заострения, образованного сопряжением двух фасок дугообразной формы 8. Насечка 7 обеспечивает заданное положение ферромагнитного цилиндра 2 с двумя фасками дугообразной формы 8, за счет чего сначала используется одна фаска дугообразной формы 8, а после поворота ферромагнитного цилиндра 2 на 180 градусов - другая фаска дугообразной формы 8, что увеличивает срок службы.

Корпус камеры 1 соединен герметично с помощью уплотнения 11 с буксой 6, а шток 5 - с буксой 6, с помощью уплотнения 12, сама букса 6 зафиксирована скобой 13.Работает магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем следующим образом.

Магнитный сепаратор включают входным 4 и выходным 3 патрубками в трубопровод гидросистемы, в которой протекает жидкостно-дисперсная среда, например гидропривода секции механизированной крепи. Проходящий через камеру 1 поток жидкости, с диспергированными в ней ферромагнитными частицами, движется по круговой траектории мимо ферромагнитного цилиндра 2 вдоль поверхности фаски дугообразной формы 8. При движении по круговой траектории возникают центробежные силы, которые смещают ферромагнитные частицы в сторону ферромагнитного цилиндра 2, а затем, попадая в зону действия его магнитного поля, притягиваются к поверхности фаски дугообразной формы 8, продолжая двигаться, скользя по ней, до краевого участка, который обрамлен шпунтовой проточкой 9 прямоугольного сечения, где эти ферромагнитные частицы и накапливаются. По истечении необходимого времени, когда эта шпунтовая проточка 9 прямоугольного сечения заполнится ферромагнитными частицами, ферромагнитный цилиндр 2 поворачивают в диамагнитной втулке 10 на 180 градусов с помощью штока 5, который поворачивают вручную ключом, воздействуя на шлицы его торцевой головкой, ориентируясь на положение насечки 7, вводя в работу вторую фаску дугообразной формы 8. После чего процесс улавливания ферромагнитных примесей аналогично продолжается в течение необходимого времени, до заполнения ферромагнитными частицами второй шпунтовой проточки 9 прямоугольного сечения. После заполнения ферромагнитными частицами обоих шпунтовых проточек 9 прямоугольного сечения из камеры 1 удаляют фиксирующую скобу 13, комплект деталей, включающий весь ферромагнитный цилиндр 2, диамагнитную втулку 10, уплотнение 11, буксу 6, шток 5 и уплотнение 12, при обезвоженном сепараторе, и заменяют комплектом деталей, очищенных от ферромагнитных частиц.

Применение предлагаемого устройства позволит значительно упростить конструкцию магнитного сепаратора для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, повысить надежность его работы, а его использование в гидросистемах механизированных крепей может снизить простои гидросистемы и износ элементов конструкции гидродомкратов, гидравлических насосов и двигателей, что даст значительный экономический эффект.

1. Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем, включающий камеру с ферромагнитным элементом, входной и выходной патрубки, выходной патрубок расположен по нормали к входному патрубку, отличающийся тем, что ферромагнитный элемент выполнен в виде цилиндра и, со стороны патрубков, имеет две фаски дугообразной формы, ось входного патрубка расположена параллельно оси ферромагнитного цилиндра, а обращенные к наружной части края патрубков, относительно траектории движущегося потока жидкости, являются продолжением фасок дугообразной формы ферромагнитного цилиндра, образующие канал с плавным движением потока жидкости.

2. Магнитный сепаратор для тонкого разделения жидкостно-дисперсных систем по п.1, отличающийся тем, что краевые участки поверхностей фасок дугообразной формы обрамлены шпунтовыми проточками прямоугольного сечения.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 области оборудования для сепарации полезных ископаемых и, в частности, к вертикальному кольцевому высокоградиентному магнитному сепаратору. Вертикальный кольцевой высокоградиентный магнитный сепаратор содержит катушку обмотки возбуждения и кожух катушки. Катушка обмотки погружена в охлаждающее вещество в кожухе катушки и имеет многослойную структуру. Между каждым слоем или множеством слоев катушки обмотки предусмотрен изолирующий элемент для образования зазоров, через которые проходит охлаждающее вещество. Технический результат - повышение эффективности сепарации, а также получение повышенной напряженности магнитного поля. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к способу обогащения высокосернистых магнетитовых руд. Способ доводки чернового высокосернистого магнетитового концентрата заключается в том, что черновой высокосернистый магнетитовый концентрат без предварительного механического тонкого измельчения подвергают биовскрытию с использованием комплекса тионовых микроорганизмов. Полученный кек биовскрытия подвергают мокрой магнитной сепарации с получением серосодержащего раствора, высококачественного магнетитового концентрата и отвальных хвостов. При этом биовскрытие проводят с использованием адаптированных к железным рудам штаммов ацидофильных тионовых микроорганизмов, присущих собственному биоценозу месторождения, при соотношении твердой и жидкой фаз Т:Ж=1:5-1:7, температуре в интервале 15-45°C, начальных значениях Eh 650 мВ, pH 1,5-2,15 и атмосферном давлении. Техническим результатом является повышение эффективности обогащения железосодержащих магнетитовых руд за счет упрощения схемы переработки с сокращением стадий измельчения, снижение капитальных и эксплуатационных затрат. 6 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой магнитное устройство для изучения сил внутреннего взаимодействия в растворе и может использоваться в физической химии. Устройство включает мощный электромагнит с полюсными наконечниками в форме усеченных конусов с высокой чистотой механической обработки рабочих поверхностей, с регулируемой соосностью полюсных наконечников, причем конусные образующие поверхности обоих полюсов являются одна продолжением другой. Также устройство включает пробирку с водным или другим диамагнитным раствором парамагнетика, помещенную в центр межполюсного промежутка, в которой под действием высокоградиентного магнитного поля отделяется конденсат растворенного парамагнетика от диамагнитного растворителя, когда магнитные силы превосходят силы внутреннего взаимодействия в растворе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу сепарации по меньшей мере одного первого материала из смеси, содержащей указанный по меньшей мере один первый материал и по меньшей мере один второй материал. Может быть использовано при сепарации руд из смесей содержащих их. Способ сепарации по меньшей мере одного первого материала из смеси, содержащей по меньшей мере один первый материал и по меньшей мере один второй материал, при этом способ включает, по меньшей мере, следующие стадии: (A) контактирование смеси, содержащей по меньшей мере один первый материал и по меньшей мере один второй материал, с по меньшей мере одной магнитной частицей в присутствии по меньшей мере одной дисперсионной среды, в результате чего по меньшей мере один первый материал и магнитная частица агрегируют, (B) если целесообразно, добавление дополнительной дисперсионной среды в полученную на стадии (А) дисперсию, (C) сепарацию агломерата по меньшей мере одного первого материала и по меньшей мере одной магнитной частицы, из дисперсии со стадии (А) или (В) в аппарате, который внутри имеет сепарационное пространство, имеющее по меньшей мере одно намагничивающееся устройство, предпочтительно в продольном направлении, путем приложения внешнего магнитного поля, в результате чего агломерат прилипает к намагничивающемуся устройству, (D) промывание и/или продувание сепарационного пространства со стадии (С) при приложении внешнего магнитного поля, чтобы получить возможность провести замену дисперсионной среды с низким уровнем загрязнения, (Е) удаление агломерата с намагничивающегося устройства путем снятия магнитного поля и промывания второй или модифицированной дисперсионной средой, в которой агломерат диссоциирует с получением дисперсии, которая содержит по меньшей мере один первый материал и по меньшей мере одну магнитную частицу отдельно друг от друга, (F) обработка дисперсии со стадии (Е) в аппарате, который внутри имеет сепарационное пространство, имеющее по меньшей мере одно намагничивающееся устройство, предпочтительно в продольном направлении, путем приложения внешнего магнитного поля, в результате чего по меньшей мере одна магнитная частица прилипает к намагничивающимся устройствам, а по меньшей мере один первый материал остается в дисперсии, (G) промывание и/или продувание сепарационного пространства со стадии (F) при приложении внешнего магнитного поля, чтобы получить возможность провести замену дисперсионной среды с низким уровнем загрязнения, (Н) удаление по меньшей мере одной магнитной частицы с намагничивающегося устройства путем снятия магнитного поля. Технический результат - повышение эффективности разделения материала. 11 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии и горнодобывающей промышленности. Магнитный разделитель включает камеру разделения продукта на магнитное и немагнитное вещество, загрузочный бункер, вертикальную магнитную панель, емкости для сбора магнитного и немагнитного вещества. Разделитель снабжен цилиндрическим циклоном с расположенными в нем по касательной воздушными соплами, а также совмещенной с циклоном камерой, выполненной из листового немагнитного материала алюминиевого сплава АЛ1. Ширина камеры соответствует ширине магнитной панели с постоянными магнитами, имеющими коэрцитивную силу от 900 кА/м до 1100 кА/м. Расстояние между горизонтальными листами камеры составляет от 20 до 50 максимального размера зерен разделяемого магнитного и немагнитного вещества отвального сталеплавильного шлака. Магнитная панель и камера закреплены на шарнире с возможностью поворота на угол от вертикали от 0° до 15°. Камера снабжена механизмом поворота, состоящим из шкива и тросика и выполненным с возможностью регулировки положения камеры относительно поверхности магнитной панели на угол от 0° до 45°. Технический результат - повышение эффективности разделения материала. 1 ил.

Изобретение относится к области атомной энергетики и предназначено для использования в паротурбинных установках АЭС с системой сжигания водорода с кислородом с содержанием недоокисленного водорода в основном потоке рабочего тела под давлением после системы сжигания перед поступлением в турбину. Магнитный сепаратор включает соленоид, рабочий канал для транспортировки очищаемого потока. Основной трубопровод круглого сечения имеет прямолинейное направление, во внутренней части которого в пристеночной области по всему периметру установлена селективная мембрана на основе сплава палладия с серебром на участке воздействия магнитного поля на очищаемый поток перегретого водяного пара под давлением от недоокисленного газообразного водорода после системы сжигания в цикле паротурбинной установки. С внешней стороны основного трубопровода предусмотрен сообщающийся с ним стравливающий трубопровод диффундирующего сквозь мембрану отсепарированного водорода с установленным на нем соответствующим выпускным клапаном, а также датчиком концентрации диффундирующего сквозь мембрану отсепарированного водорода. Технический результат - повышение эффективности сепарации. 1 ил.
Наверх