Устройство для магнитного разделения

Устройство для магнитного разделения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Устройство для магнитного разделения. Использование: магнитное разделение жидких и газообразных дисперсных систем. Сущность, изобретения: в электромагнитном фильтре соленоидного типа помещена насадка, магнитоосадительные элементы которой выполнены в виде гибких пластин, имеющих криволинейный, например, гофрированный профиль, причем часть этих элементов имеет возможность перемещаться и для этого оборудованы специальной системой перемещения. Кроме того, направление магнитного потока, потока среды и перемещение пластин взаимно перпендикулярны , а направление гофрирования пластин совпадает с направлением их перемещения. Сами же пластины могут иметь синусоидальный или зубчатый профиль . з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 D 35/06; В 03 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832059/26 (22) 29.05.90 (46) 07.10.92. Бюл. ¹ 37 (71) Украинский институт инженеров водно о хозяйства с (72) О.Ю.Корхов, Н.В.Яцков и И.Е.Вовк (56) Патент США N- 4569758, кл. В 03 С 1/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГО РА3ДЕЛЕНИЯ (57) Устройство для магнитного разделения.

Использование; магнитное разделение жидких и газообразных дисперсных систем.

Сущность. изобретения; в электромагнитИзобретение относится к области магнитного разделения жидких и газообразных дисперсных систем и может быть использовано для осаждения из них высокодйсперсных магнитовосприимчивых примесей преимущественно в энергетической и химической промышленности, а также других отраслях народного хозяйства, Известен сепаратор для магнитного отделения твердых частиц от жидких сред, в котором роль насадки выполняют кьнусные ферромагнитные стержни, контактирующие по боковой поверхности, часть из которых установлена фиксировано, а другая часть имеет при регенерации возможность перемещаться относительно первой, образовывая между стержнями зазоры.

Устройству присущи серьезные недостатки, Во-первых, его практическое исполнение черезвычайно сложно, поскольку насадка требует индивидуального изготовления осадительных элементов в виде стер-

„, Я2,„1766456 А1 ном фильтре соленоидного типа помещена насадка, магнитоосадительные элементы которой выполнены в виде гибких пластин, имеющИх криВолинейный, например, гофрированный профиль, причем часть этих элементов имеет возможность перемещаться и для этого оборудованы специальной системой перемещения. Кроме того, направление магнитного потока, потока среды и перемещение пластин взаимно перпендикулярны, а направление гофрирования пластин совпадает с направлением их перемещения. Сами же пластины могут иметь синусоидальный или зубчатый профиль, 3 з.п. ф-лы, 10 ил, жней с высокой точностью обработки и конусности их боковых поверхностей при небольшом среднем диаметре (10 — 15 мм) и длине 0.7 — 1,0 м. При установке самих стержней в совокупности объема насадки также необходима высокая точность, поэтому для каждого из стержней подвижной части необходимо специальное компенсирующее гнездо и индивидуальная установка, что исключает поточное изготовление насадки в целом, Во-вторых, такая стержневая насадка весьма металлоемка, поскольку имеет высокую плотность упаковки: простые расчеты показывают, что она изменяется в пределах от 0,79 до 0,92, Это делает насадку неэкономичной, так как 50 — 600ь легированного металла используется как магнитопровод.

Кроме того, столь высокая плотность упаковки значительно увеличивает скорость в паровых каналах, что естественно снижает осадительные свойства насадки в целом, И, наконец, "запрограммированное" в силу re1766456 ометрических особенностей насадки изменение плотности упаковки (по торцам корпуса — 0,92, а посредине — 0,79), приводит к изменению ее осадительных свойств "по длине", а следовательно к неравномерности 5 заполнения осажденными примесями, т.е. ухудшению характеристик.

Целью изобретения является повышение экономичноСтй устройства, эффективности бса%ден ия и рвгенерационных 10 свойств йасадки, а также упрощение ее изготовленйя и монтажа. ,Указанная цель дост гается за счет того, чтб осадительные элементы выполнены в виде гибких пластин гофрированного про- 15 филя, Причем пластины установлены в корпусе с образованием между их смежными боковыми поверхностями каналов для пропускания потока разделяемой среды, 20 при этом боковые поверхности пластин перпендикулярны направлению магнитного потока, а нап равление гофрирования совпадает с направлением перемещения подвижной части пластин. 25

В некоторых случаях одна из поверхностей каждой гофрированной пластины выполняется в зубчатым профилем, причем зубцы одной из поверхностей пластины выполняются с рифлением, совпадающим в 30 продольном направлении с продольным направлением зубцов, В последнем случае пластины в корпусе установлены таким образом, что поверхности пластин с рифлениями на подвижных и 35 неподвижных пластинах выполнены с разных сторон зубца, Сопоставительный анализ с прототипом свидетельствует о том, что предлагаемое устройство отличается от прототипа 40 новой формой осадительных элементов и их взаиморасположением, а также новой функциональной взаимосвязью комплексных конструктивных и технологических параметров, таких как направление магнитного 45 поля, движение жидкости, перемещение подвижной части осадительных элементов и их гофрирования. Кроме того, сами осадительные элементы снабжены системой перемещения подвижной части насадки. 50

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в режиме регенерации; на фиг. 2— то же, вертикальный разрез, сделанный параллельно потоку жидкости; на фиг. 3 — то же, с насадкой; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг, 55

3; на фиг. 5 — система перемещения подвижнй части насадки; на фиг. 6 — взаимосвязь функциональных конструктивиных и технологических параметров; на фиг. 7 и 8— взаиморасположение подвижных гибких осадительных элементов, соответственно, в режиме регенерации и режиме осаждения; на фиг. 9 — вариант выполнения гибких осадительных элементов в виде пластин зубчатого профиля с насечками; на фиг. 10— вариант гибкого магнитоосадительного элемента, выполненного в виде плоской пластины с обеими профилированными сторонами, Устройство для магнитного разделения содержит намагничивающую систему 1 и помещенный в нее немагнитный корпус 2, в который через патрубок ввода 3 подается разделяемая среда, попадающая далее через входную сегментную зону 4 и входную перфорированную перегородку 5 в насадку, состоящую из подвижных 6 и неподвижных

7 магнитоосадительных элементов, выполненных в виде гибких пластин, находящихся в режиме осаждения в контакте друг с другом: в зонах контакта происходит процесс осаждения твердой ферромагнитной компоненты, т.е. разделения. Далее жидкость через выходную перфорированную перегородку 8, выходную сегментную зону

9 и патрубок вывода 10 подается по назначению. При регенерации задействуется система премещения подвижной части насадки (СПН), состоящая из пружинно-шарнирного узла 11, толкателей 12, направляющей 13, магнитоподъемной плиты 14 и подвижной стенки 15, которая соединена с подвижными магнитоосадительными элементами 6, проходящими через щелевую стенку 16. Направление потока жидкости в устройстве задается перекрывающими сегментные зоны

4 и 9 нижней и верхней пластинами 17 (фиг.

3). Вариант изготовления магнитоосадительных элементов в виде гибких пластин зубчатого профиля подвижных 18 и фиксированных 19 показан на фиг. 9, а на фиг. 10 показан магнитоосадительный элемент в виде плоской гибкой пластины 20 профилированной с обеих сторон.

Устройство для магнитного разделения работает следующим образом.

Разделяемая среда (фиг. 1) через патрубок ввода 3 подается внутрь корпуса 2, где при помощи, нижней пластины 17 она направляется во входную сегментную зону 4 откуда через входную перфорированную перегородку 5 направляется в насадку, состоящую из магнитоосадительных элементов, выполненных в виде гибких подвижных 6 и неподвижных 7 пластин, расположенных параллельно потоку набегающей жидкости и перпендикулярно магнитному полю (фиг

6). Фиксированные пластины 7 закреплены неподвижно на щелевых стенках 16, в то время как подвижные пластины 6, имеющие

1766456

10

20

55 на концах прямые участки, могут перемещаться в щелевых отверстиях, приводимые в движение подвижной стенкой 15, которая связывает их воедино (фиг. 7, 8). В свою очередь, подвижная стенка 15 перемещается шарнирно-пружинным узлом 11, задействованным посредством толкателей 12 и магнитоподъемной плиты 14 от намагничивающей системы 1: при включении соленоидной намагничивающей системы 1, возникает магнитное поле направленное вдоль осевой линии устройства и действующее на магнитоподъемную плиту 14, втягивая ее внутрь соленоида, т.е. поднимая вверх. Вместе с плитой движутся толкатели

12, разжимающие пружинно-шарнирный узел 11, боковые упоры которого закреплены на корпусе фильтра 1 и подвижной стенке 15. Таким образом, вертикальное перемещение толкателей 12 создает через узел 11 горизонтальное перемещение подвижной стенки 15 и соединенных с ней подвижных пластин 6, которые перемещаясь параллельно неподвижным пластинам 7 входят с ними в контакт(фиг. 7, 8), Магнитное поле намагничивает пластины и в зонах контакта, где возникает его повышенный градиент осаждается ферромагнитная компонента. Пройдя через насадку, жидкость через выходную перфорированную перего- 30 родку 8 попадает в выходную сегментную зону 9 и верхней пластиной 17 направляется в выводной патрубок 10. При необходимости регенерации отключается магнитное поле намагничивающей системы 1, подвиж- 35 ная стенка 15 и скрепленные с ней подвижные пластины 6 под действием веса магнитоподъемной плиты 14 и стягивающего усилия пружин шарнирно-пружинного узла 11 перемещаются относительно 40 неподвижных пластин 7, разъединяя при этом зоны контакта. Набегающий поток жидкости смывает осевшие частицы, а возникающая при этом вибрация пластин интенсифицирует процесс, В случае, когда 45 требуется особо высокий уровень очистки- .-магнитоосадительные пластины целесообразно выполнять с зубчатой поверхностью (фиг, 9), причем одну из сторон зубцов целесообразно покрывать несечками, При 50 сборке насадки из таких магнитоосадительных элементов подвижные 18 и неподвижные 19 пластины устанавливаются специальным образом — поворачиваются друг относительно друга в горизонтальной плоскости на 180 : при этом насечки на зубцах подвижных пластин ориентируются в одну сторону, а подвижных — в другую. В насадке такого типа при контакте зубцов с насечками с гладкой поверхностью возникает большое количество точек контакта, что повышает ее осадител ьн ые характеристики.

В противоположность этому вариан ry, плоские гибкие пластины с профилированной поверхностью обеспечивают точки контакта с меньшей надежностью, что снижает их эффективность, Однако они значительно проще в изготовлении и могут быть использованы в случаях, не требующих гарантированной высокой эффективности.

Исследования, проведенные на лабораторной установке, в основу которой была положена концепция предлагаемого изобретения, показали его высокие возможности как по очистным и регенерационным свойствам, так и по простоте и надежности работы.

Формула изобретения

1, Устройство для магнитного разделения дисперсных систем, содержащее нама гничивающую систему, трубопроводы ввода и вывода разделяемой среды, насадку, помещенную в корпус и выполненную в виде осадительных элементов из ферромагнитного материала, установленных с возможностью контакта между собой боковыми поверхностями, йричем часть осадительных элеметов закреплена неподвижно, а другая часть установлена с возможностью перемещения относительно первой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, эффективности осаждения и регенерационных свойств насадки, а также упрощения ее изготовления и монтажа, осадительные элементы выполнены в виде гибких пластин гофрированного профиля.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пластины установлены в корпусе с образованием между их смежными боковыми поверхностями каналов для пропускания потока разделяемой среды, при этом боковые поверхности пластин перпендикулярны к направлению магнитного потока, а направление гофрирования совпадает с направлением перемещения подвижной части пластин.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что одна из поверхностей каждой гофрированной пластины выполнена с зубчатым профилем, причем зубцы одной из поверхностей пластины выполнены с одной стороны с рифлениями, совпадающими в продольном направлении с продольным направлением зубцов, 4, Устройство по п. 3, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что пластины в корпусе установлены таким образом, что поверхности пластин

1766456 с рифлениями ориентированы в одну и туже сторону, при этом рифления на подвижных и неподвижных пластинах выполнены с разных сторон зубца.

1766456

1б

17

12

11

12

1766456

Фиг. 7

1766456 л

° ° ..л

1б

Составитель О.Корхов

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско

Редактор С.Кулакова

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

/ /.

Заказ 3497 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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