Устройство для получения сферических моногранул из электропроводных жидкостей

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ МОНОГРАНУЛ ИЗ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее емкость для жидкости, ин дуктор, охваченный ицдукиионными ка-° налами, фильерный аппарат и электромагнит , отличающееся тем, что, с целью повышения недежноств в работе устройства и его проиавойитель ности, индуктор и электромагнит снабжены совмещенной четырехстержневой симметричной магнитной системой, при этом обмотки индуктора расположены на боковых стержнях и соедшюиы Б звезду, обмотка электромагнита, обрааованнсфю центральным стерхлем, замкнута на регулируемое сопротивленве| а фшьерный аппарат расположен в воздушном saaope электромагнита, в перёсечевин трех . индукционных каналов, охватывеиошвх стержни индуктора.

„„Я0„„909841

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5р В 22 р 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

>!

Ij

1 у н»

Я %

".. й, . = g,$ 4

К ABTOPCHOMY СВИЩ:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛаМ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I (21) 2589497/22-02 (22) 13. 03. 78 (46) 30.08.83.. Бюл, М 32 (72) Ю, В. Бойко, В. П. Полищук и В. С. Яковлев (71) Институт электродинамики АН

Украинской CCP (53) 621,762, 224 (088,8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 532472, кл. В 22 9 23/08 1975.

2.. Авторское свидетельство СССР

;по заявке Ию 2507057/02, кл, В 22 D 23/08, 1977.. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ МОНОГРАНУЛ

ИЗ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее емкость для жидкости, индуктор, охваченный индукционными ка- налами, фильерный аппарат и электро магнит, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства и его производитель ности, индуктор и электромагнит снабжены совмещенной четырехстержневой симметричной. магнитной системой, при этом обмотки индуктора расположены на боковых стержнях и соединены в звезду, обмотка электромагнита, образованного центральным стержнем, замкнута на регулируемое сопротивление, а фильерный аппарат расположен в воздушном зазоре электромагнита, в пересечении трех, индукционных каналов, охватывающих стержни индуктора.

909841

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю; тановленным в устье одного из инщ е е с я тем, что, с целью расширен дукционных каналов, и заглушкой, ния технологических возможностей, оно размещенной на фильерном аппара- . снабжено сливным металлопроводом, óñ - те.

Изобретение относится к технике диспергирования электропроводных жид костей и может найти применение в производстве .по получению моногрвнулированного сырья для ряца литейных и ме- 5 таллургических процессов, а также сырья из припоев при получении флюсованной проволоки в радиотехнической промышленности и.

Известно устройство для диспергирова-. >0 ния электропроводных жидкостей с высокой температурой плавления и повышенной агрессивностью, работа которого основана на дроблении струй электромаг нитными силами Г1 ) . 35

Недостатки этого устройства обусловлены однозначной связью тепловыделений в канале с величиной модулирующих воздействий, возникающих в фильерном аппарате, что ведет к добавочным тепловым потерям, невозможностью скомпенсировать металлостатическое давление нв срезе фильер и получить пульсации силы, направленные против сил металлостатического давления и близкие давле25 нию по величине.

Известно также устройство, содержащее емкость для жидкости, индуктор, охваченный индукционными каналами с расположенными на них электромагнитами, поперечные каналы и фильерный аппарат для формирования дробящихся струй.

В пересечении каналов этого устройстваактивной зоне - развиваются пульсации электромагнитного давления, вносящие 35 периодические возмущения в истекающие иэ фильер струи жидкости 2 )

Недостатки такого устройства состоят в том, что оно является двухфазным и в случае создания промышленного вариан- 40 та с электрической мощностью, соизмеримой с мощностью распределительной сети, представляет собой существенную несимметричную нагрузку, что приводит к пере. косам по напряжению, ухудшению работы .45 асинхронных двигателей, понижению коэффициента мощности, повьциению потерь в распределительных сетях и т.п. Объединение нескольких устройств с целью равномерной загрузки 3-фазной распределительной сети требует специальных мер по. синхронизации их работы, что, в свою очередь, затрудняет и удорожает эксплуатацию. Так как распад жидкой струи на «впли равных размеров возможен только,при строгом соответствии частоты возмущений собственной частоте продольных колебаний струи, то скорость истечения жидкости однозначно связана с частотой питающей- сети.

Поэтому производительность установки однозначно связана с частотой модулирующих воздействий и ограничивается частотой питающей сети. В таком устройстве отсутствуют технологические воэможноо-, ти перелива жидкости из одной емкости в другую.

Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства, повышение его -производительности эа счет тройного увеличения модулирующего воздействия по сравнению с частотой питания,. расширение технологических возможностей путем перелива жидкости из емкости устройства в другую емкость.

Указанная цель достигается тем, что индуктор и электромагнит имеют совмещенную четырехстержневую симме ричную магнитную систему, при этом обмотки индуктора расположены на бс ковых стержнях и соединены в звезду, обмотка электромагнита, образованно го центральным стержнем, замкнута на регулируемое сопротивление, а фильерный аппарат расположен в воздушном зазоре электромагнита, в пересечении

° трех индукционных каналов, охватывающих стержни индуктора.

Четырехстержневая электромагнитная система выполняет роль ферромагнитн го утроителя частоты, который совмещает в себе функции. согласующего трансформатора, электрического фильтре, регулятора выходных параметров, преобразова9841 4

3 90 теля числа фаз и умножителя частоты.

Механизм об разования модулирующего воздействия тройной частоты основан на взаимодействии кольцевых токов в жидкости, наведенных полем тройной частоты в активной зоне, с вызывающим их полем тройной частоты.

При технологических операциях, связанных с окончанием работ, консервацией (расконсервацией) устройства, переходом с одной жидкости на другую и т. п„необходимо осуществлять перелив либо полный слив жидкости. Причем эти операции не требуют повышенной частоты, так как обусловлены только средними. (во времени) электромагнитными силами в жидкости. В предлагаемом устройстве это осушествляется при питании электромагнита однофазным током промышленной частоты индуктора.

Для транспортирования металла из емкости устройствй в другую емкость в устье одного из индукционных каналов выполняется гнездо для сливного металлопровода, а на фильерном аппарате— заглушка.

На фиг. 1 изображено устройство для получения моногранул из электропроводных жидкостей; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б фиг. 4; на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 3.

Устройство для получения моногранул из электропроводных жидкостей состоит из четырехстержневой симметричной магнитной системы, включающей три боковых стержня 1, 2 и 3 и центральный стержень 4 электромагнита, трех . индукционных каналов 5, 6 и 7, воз- . душного зазора 8, фильерного аппарата 9, трех обмоток 10, 11 и 12 ин- дуктора, обмотки 13 электромагнита, регулируемого сопротивления 14, емкости 15 для жидкости 16, ванны 17 для охлаждения полученных гранул, гнезда 18 для заглушки, гнезда 19 для сливного металлоуровода 20, изоляционных перегородок 21, входящих в каналы 5,6и7, Устройство в режиме диспергирования работает следующим образом.

Емкость 15 и каналы 5, 6 и 7 заполнены жидкостью 16, три обмотки 10, 11 и 12 индуктора подкшочены к трехфазной симметричной системе синусоидальных напряжений, которые обеспечивают требуемые токи в каналах 5, 6 и 7 и задают температуру жидкости выше точки плавления. При этом по стержню 4 и зазору 8 протекает магнитный поток в обмотке 13 электромагнита, замкнутой на сопротивление 14. Посколь ку сумма мгновенных значений токов, подходящих к активной зоне, равна нулю, то, близко к нулю и развиваемое давление в центре активной зоны от взаимодействия токов частоты 50 Гц и поля частоты 150 Гц.

Механизм силового воздействия на жидкость в активной зоне основан на использовании токов тройной частоты, наведенных в жидкости активной зоны,. с вызывающим их полем тройной частоты.

Пути токов тройной частоты органиэовываются так, что средние во времени электромагнитные силы направлены против сил статического давления жидкости. Для этого диаметр активной зоны выполняется большим диаметра полюсного наконечника, а при меньших размерах активной зоны предусмотрена установка перегородок 21, входящих в каналы 5, 6 и 7. Причем, поскольку для тройной частоты глубина проникновения почти в

2 раза меньше основной, ток в жидкости сосредоточен на периферии актив ной зоны и эффект выталкивания имеет существенную величину. При возникн вении высших гармоник, кратных трем, в поле зазора наиболее сильно проявляется влияние третьей гармоники, которая при насышении магнитопровода индуктора достигает 50-60% мошности основной частоты и вызвана соединением в звезду первичных обмоток 10, 11 и 12 индуктора и каналов 5, 6 и 7.

Производительность устройства, отньсенная к одному отверстию фильерного аппарата, утраивается. Токи основной частоты в каналах 5, 6 и 7 задают тепловой режим устройства.

В предлагаемом устройстве осушествляется раздельное регулирование теплового режима обрабатываемого металла и величины модулирующего воздействия.

При изменении тока в обмотках 10, 11 и 12 индуктора изменяется тепловыдеI ление в жидкости 16. Одновременно увеличивается магнитный поток тройной частоты в стержне 4. Поскольку обмотка 13 замкнута на сопротивление 14, одновременным изменением его величины можно добиться прежней величины магнитного потока в стержне 4. При этом постоянство модулируюшего воздейс т вия контролируется по постоянству напряжения на обмотке 13, Постоянство скорости истечения жидкости на срезе фильерного аппарата явS 90984 1 б ля тя -нов"ым параметpoM крый есЕМе характеристии произ дства обеспечивает качество моногранулирова - по получению моногранулированного сыния (наряду с температурой жидкостив рья: уменьшаются затраты на симмет зависяшей от вкладываемой мошности). рирование электрических нагрузок, коДостоянство скорости обеспечивается 5 торые при современных требованиях стабилизацией уровня жидкости в ем- ГОСТа составляют заметную величину кости устройства, что достигается под- . обших капитальнйх затрат в производствах, ключением емкости к внешнему миксеру, связанных с несимметричными электриа изменение размеров моногранул дости- ческими нагрузками; втрое повышается гается изменением диаметра фильер. 10 производительность на фильеру за счет

Применение предлагаемого устройся . повышения частоты образования капель без ва повышает энергетические и эконо- применеиия виешник утроителей частоты.

909841

Редактор 3, Бородкина Техред Т.Фанта Корректор А. Дзятко

Заказ 8095/3 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4