Способ извлечения магнитных частиц из жидкой среды и магнитный сепаратор булыжева для его реализации

Способ извлечения магнитных частиц из жидкой среды и магнитный сепаратор булыжева для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области магнитной очистки технологических жидкостей (ТЖ), смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), моющих растворов и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах при обработке металлов давлением, резаньем и прокатке.

Известен способ магнитной сепарации жидкости, реализованный устройством «Магнитный фильтр - сепаратор «(см. А.С. № 915897, кл. В01D 35/06, В03С 1/00. Опубл.30.03.1982 г. Бюл. №12), заключающийся в том, что удаление из жидкости магнитных включений осуществляется за счет осаждения последних на магнитных стержнях, расположенных соосно движению очищаемой жидкости, а регенерационный смыв осажденных на магнитных стержнях магнитных включений осуществляется напором жидкости, направленным перпендикулярно магнитным стержням из труб, расположенных соосно вокруг магнитных стержней.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что очищаемая жидкость сепарируется в корпусе фильтра в турбулентном режиме, что существенно снижает качество ее очистки, а регенерационный смыв осажденных на магнитных стержнях магнитных включений, осуществляемый напором жидкости, направленным перпендикулярно магнитным стержням из труб, расположенных соосно вокруг магнитных стержней, мало эффективен вследствие того, что сам основной поток регенерационный жидкости в корпусе направлен вниз соосно магнитным стержням. При этом основной поток регенерационный жидкости изменяет вектор силы смыва и тем самым полностью не обеспечивается удаление магнитных включений с магнитных стержней.

Кроме того, конструкция известного устройства не позволяет использовать мощные магниты, магнитные стержни значительной длины, а также располагать магнитные стержни близко друг к другу, так как магнитные силы из-за разной полярности способствуют притягиванию магнитных стержней друг к другу, а в конечном итоге «слипанию» их между собой.

Эти обстоятельства резко снижают качество очистки жидкости и ограничивают производительность устройства очистки.

Сущность изобретения заключается в том, что сепарируемая жидкая среда омывает магнитные стержни перпендикулярно их оси в режиме ламинарного движения, а удаление магнитных частиц с поверхности магнитных стержней осуществляется потоком жидкой среды в турбулентном режиме, направленным вдоль оси магнитных стержней сверху вниз.

Устройство для осуществления способа извлечения магнитных частиц из жидкой среды содержит корпус, который выполнен в виде параллелепипеда и дополнительно оснащен крышкой и поддоном, причем две противолежащие друг другу боковые стенки корпуса отделены от магнитных стержней распределителями потока с площадью отверстий, обеспечивающих ламинарный режим прохождения сепарируемой жидкости при заданной производительности. Крышка и поддон вертикального корпуса отделены от магнитных стержней распределителями потока с площадью отверстий, обеспечивающих турбулентный режим прохождения промывочной жидкости при заданной производительности. Магнитные стержни имеют верхнее и нижнее крепления, а по высоте зафиксированы между собой перемычками. Система регенерационного смыва оснащена верхним патрубком подачи и нижним патрубком отвода промывочной жидкости.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:

- повышение производительности устройства очистки,

- упрощение конструкции устройства очистки и снижение его стоимости,

- повышение эффективности промывки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложенный способ включает подачу сепарируемой жидкой среды на один или несколько магнитных стержней, выполненных из магнитных и немагнитных колец, воздействующих на жидкую среду со стороны источника намагничивания, осаждение магнитных частиц на поверхности магнитных стержней, а затем удаление их с поверхности магнитных стержней.

Особенность заключается в том, что сепарируемая жидкая среда омывает магнитные стержни перпендикулярно их оси в режиме ламинарного движения, а удаление магнитных частиц с поверхности магнитных стержней осуществляется потоком жидкой среды в турбулентном режиме, направленным вдоль оси магнитных стержней сверху вниз.

Устройство для осуществления способа извлечения магнитных частиц из жидкой среды содержит вертикальный корпус с распределителями потока и с магнитными стержнями, выполненными в виде чередующихся магнитных и немагнитных колец и расположенными в шахматном порядке параллельно оси корпуса, а также систему регенерационного смыва.

Особенность заключается в том, что корпус устройства выполнен в виде параллелепипеда и дополнительно оснащен крышкой и поддоном, причем две противолежащие друг другу боковые стенки корпуса отделены от магнитных стержней распределителями потока с площадью отверстий, обеспечивающих ламинарный режим прохождения сепарируемой жидкости при заданной производительности. Крышка и поддон вертикального корпуса отделены от магнитных стержней распределителями потока с площадью отверстий, обеспечивающих турбулентный режим прохождения промывочной жидкости при заданной производительности. Магнитные стержни имеют верхнее и нижнее крепления, а по высоте зафиксированы между собой перемычками. Система регенерационного смыва оснащена верхним патрубком подачи и нижним патрубком отвода промывочной жидкости.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленные изобретенем способ и устройство для его реализации соответствуют условию «новизна».

Конструкция изобретения, реализующая заявленный способ, представлена на чертежах (фиг.1-2).

Фиг.1 - продольный разрез устройства.

Фиг.2 - поперечный разрез устройства.

Устройство очистки жидкостей состоит из корпуса 1, крышки 2, поддона 3.

В крышке 2 размещена распределительная камера 4 для подачи жидкости на очистку магнитных стержней, распределители потока 5, патрубок 6 и задвижка 7.

В поддоне 3 размещена распределительная камера 8, распределитель потока 9, патрубок 10 и задвижка 11.

В корпусе 1 размещены распределительные камеры 12 и 13 для подачи сепарируемой жидкости, распределители потока 14 и 15, перемычки 16, магнитные стержни, собранные из кольцевых магнитов 17 и немагнитных колец 18, насаженные на стержни 19, которые своими концами закреплены на распределителях потока 5 и 9. К распределительным камеры 12 и 13 подведены соответственно патрубки 20, 21 и задвижки 22, 23. В корпусе 1 размещена рабочая камера 24. Устройство работает следующим образом.

В режиме очистки. Сепарируемая жидкость через задвижку 22, патрубок 20 нагнетается в распределительную камеру 12, а затем через распределитель потока 14 в рабочую камеру 24, причем жидкость равномерно распределяется между магнитными стержнями. Очистка жидкости от магнитных включений осуществляется в процессе движения последней перпендикулярно оси магнитных стержней в ламинарном режиме за счет значительной продольной площади сечения корпуса 1 и наличия распределителей потоков 14 и 15. Очищенная жидкость через распределитель потока 15, распределительную камеру 13, патрубок 21 и задвижку 23 выводится из устройства. В момент очистки жидкости задвижки 7 и 11 закрыты.

Все магнитные стержни через заданные промежутки по высоте соединены между собой перемычками 16, которые препятствуют «слипанию» магнитных стержней между собой. Количество перемычек определяется силой магнитов и расстоянием между осями магнитных стержней.

В режиме промывки устройства. В этом режиме открыты задвижки 7 и 11, а задвижки 22 и 23 закрыты. Промывочная жидкость через задвижку 7, патрубок 6 подается в распределительную камеру 4, а затем через распределитель потока 5 нагнетается в корпус 1 устройства. Режим промывки осуществляется в турбулентном режиме за счет малой поперечной площади корпуса устройства 1. Причем поток промывочной жидкости направлен вдоль оси магнитных стержней. Перемычки 16 способствуют созданию и поддержанию в корпусе 1 устройства турбулентного режима движения жидкости, что приводит к повышению эффективности смыва магнитных инородных включений с магнитных стержней по всей их высоте.

Промывочная жидкость с инородными включениями, удаленными с магнитных стержней, через распределитель потока 9, распределительную камеру 8, патрубок 10 и задвижку 11 выводится из устройства.

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для магнитной очистки технологических жидкостей (ТЖ), смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), моющих растворов и может быть использовано на металлообрабатывающих производствах при обработке металлов давлением, резаньем и прокатке;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Способ извлечения магнитных частиц из жидкой среды, включающий подачу сепарируемой жидкой среды на один или несколько магнитных стержней, выполненных из магнитных и немагнитных колец, воздействующих на жидкую среду со стороны источника намагничивания, осаждение магнитных частиц на поверхности магнитных стержней, а затем удаление их с поверхности магнитных стержней, отличающийся тем, что сепарируемая жидкая среда омывает магнитные стержни перпендикулярно их оси в режиме ламинарного движения, а удаление магнитных частиц с поверхности магнитных стержней осуществляется потоком промывочной жидкой среды в турбулентном режиме, направленным вдоль оси магнитных стержней сверху вниз.

2. Устройство для осуществления способа извлечения магнитных частиц из жидкой среды, включающее вертикальный корпус с распределителями потока и с магнитными стержнями, выполненными в виде чередующихся магнитных и немагнитных колец и расположенными в шахматном порядке параллельно оси корпуса, систему регенерационного смыва, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен в виде параллелепипеда и дополнительно оснащен крышкой и поддоном, причем две противолежащие друг другу боковые стенки отделены от магнитных стержней распределителями потока с площадью отверстий, обеспечивающих ламинарный режим прохождения сепарируемой жидкости при заданной производительности, крышка и поддон вертикального корпуса отделены от магнитных стержней распределителями потока с площадью отверстий, обеспечивающих турбулентный режим прохождения промывочной жидкости при заданной производительности, магнитные стержни имеют верхнее и нижнее крепления, а по высоте зафиксированы между собой перемычками, система регенерационного смыва оснащена верхним патрубком подачи и нижним патрубком отвода промывочной жидкости.