Роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологических жидкостей от слабомагнитных мелкодисперсных частиц

Роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологических жидкостей от слабомагнитных мелкодисперсных частиц

Реферат

 

Роторный электромагнитный сепаратор относится к устройствам для отделения от технологической жидкости мелкодисперсных слабомагнитных частиц и может быть использован в химической и химико-металлургической промышленности. Роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологической жидкости отличается повышением качества очистки жидкостей с мелкодисперсными слабомагнитными примесями, для чего в рабочем канале создано высокоградиентное поле с индукцией 3,5 4 Тл и обеспечено качественное удаление задержанных частиц из рабочего канала. Для этого вращающийся ротор образован двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитной стали, зазор между цилиндрами разделен радиальными перегородками на ячейки, а электромагнитная система выполнена со сверхпроводящей катушкой возбуждения в сосуде Дюара, причем внутри сосуда Дюара размещен экран из сверхпроводящего материала, формирующий магнитное поле. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для отделения от технологической жидкости мелкодисперсных слабомагнитных частиц и может быть использовано в химической и химико-металлургической промышленности.

Известен электромагнитный сепаратор для отделения фракций размером от 1 до 0,1 мкм. Он состоит из электромагнитных систем и блока роторов с ферромагнитными пластинами, образующими рабочий канал. При повороте часть ротора выводится из зоны действия магнитного поля. В этой зоне происходит осыпание и смыв осажденных частиц. Магнитопроводящие пластины имеют различную полярность. Градиенты поля невелики, а индукция не выше 1,2-1,4 Тл [1] Недостаток сепаратора трудность очистки сепаратора, так как остаточная намагниченность 0,02-0,03 Тл препятствует осыпанию частиц.

Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный роторный сепаратор, состоящий из электромагнитной системы, вращающегося ротора с рабочим каналом, ограниченным двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитного материала. Ротор разделен на ячейки, заполненные ферромагнитными телами [2] Недостатками этой системы являются низкая индукция в рабочем канале, трудность очистки сепаратора, в том числе и из-за остаточного намагничивания ферромагнитных тел, высокое гидравлическое сопротивление рабочего канала. Сепаратор не удерживает мелкодисперсные и слабомагнитные частицы. Кроме того, рассмотренные сепараторы имеют тяжелые массивные магнитопроводы.

Предлагается роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологической жидкости, отличающийся повышенным качеством очистки жидкостей с мелкодисперсными слабомагнитными примесями, для чего в рабочем канале создано высокоградиентное поле с индукцией 3,5-4 Тл и обеспечено качественное удаление задержанных частиц из рабочего канала.

Для этого вращающийся ротор образован двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитной стали, зазор между цилиндрами разделен радиальными перегородками на ячейки, а электромагнитная система выполнена со сверхпроводящей катушкой возбуждения в сосуде Дюара, причем внутри сосуда Дюара размещен экран из сверхпроводящего материала, формирующий магнитное поле.

На чертеже показан предлагаемый сепаратор.

Он состоит из электромагнитной сверхпроводящей катушки возбуждения 1, заключенной в сосуд Дюара 2 с жидким гелием, и вращающегося ротора 3. Сосуд Дюара имеет паз с дополнительной теплоизоляцией 4 для размещения на угле 180-200^о ротора. Внутри сосуда Дюара размещен экран 5 из сверхпроводящего материала. В зоне охвата ротора экран имеет кольцевые вырезы. В паз сосуда Дюара введен ротор 3. Рабочий канал ротора образован двумя коаксимальными гладкостенными цилиндрами из немагнитной стали. Зазор между ними разделен радиальным и немагнитными проставками на ряд ячеек. В верхней части ротора выполнена кольцевая приемная воронка. Ротор установлен на подшипниках и оси и заключен в герметичную камеру 6. Ротор вращается герметичным электроприводом 7, укрепленным на камере 6. Ввод очищаемой и промывочной жидкостей в рабочий канал осуществляется через патрубки 8 и 9 и коллекторы 10 и 11, а отвод через коллекторы и патрубки 12 и 13. Подача жидкого гелия производится через патрубок 13, отвод газообразного гелия через патрубок 14.

Сепаратор работает следующим образом. В сосуде Дюара 2 находится жидкий гелий, обеспечивающий сверхпроводимость обмотки возбуждения 1 и экрана 5. Сепаратор может периодически заправляться жидким гелием или работать по замкнутому циклу с ожижительной установкой. При питании обмотки возбуждения 1 вокруг нее создается мощное магнитное поле. Экран 5 обеспечивает прохождение магнитного потока через рабочий канал ротора. Наличие кольцевых вырезов обуславливает создание в канале периодически изменяющегося по направлению потока жидкости поля с максимальной индукцией до 4 Тл. Ротор 3 при включении привода 7 начинает вращаться. Сепарируемая жидкость подается в зону очистки через патрубок 8 и коллектор 10 в рабочий канал ротора. Под действием магнитного поля слабомагнитные частицы осаждаются на стенках рабочей камеры. Очищенная жидкость стекает через коллектор и патрубок 12. Ротор, непрерывно вращаясь, выводит заполняемые частицами ячейки ротора из зоны подачи очищаемой жидкости и действия магнитного поля. Вне зоны действия магнитного поля частицы ссыпаются со стенок и смываются чистой жидкостью, подаваемой через патрубок 9 и коллектор 11, в коллектор 11 и удаляются через патрубок 13. Таким образом, сепаратор обеспечивает непрерывное сепарирование мелкодисперсных слабомагнитных частиц и выведение их из сепаратора.

Экономический эффект использования предлагаемого сепаратора состоит в повышении качества сепарирования мелкодисперсных (менее 0,1 мкм) частиц со слабыми магнитными свойствами при полной герметичности процесса.

Формула изобретения

РОТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ОТ СЛАБОМАГНИТНЫХ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ, состоящий из электромагнитной системы и вращающегося ротора с рабочим каналом, образованным двумя тонкостенными гладками коаксиальными цилиндрами из немагнитной стали и разделенным на ячейки, отличающийся тем, что электромагнитная система выполнена со сверхпроводящей катушкой возбуждения, заключенной в сосуд Дюара, причем внутри сосуда Дюара размещен формирующий магнитное поле экран из сверхпроводящего материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1