Способ выдачи и дозирования сыпучего мелкодисперсного ферромагнитного материала и устройство для его осуществления

О П И С А Н И Е (и 938024ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснииСоцнапнстнчвснниРеспублик(53) УДК 66.028 .621.86.067 (088. 8) с присоединением заявки ЛЙ 1 ввудерстееииьй кемитет Сьь" Р ав явиеет иэебретеиий и открмтий(72) Авторизобретения Ю, И. Тамбовцев Ордене Труаоеого Краснсго Знамени инстгт тепло- и мессообмуеиа им. А. В. Лыкова(54) СПОСОБ ВЫДАЧИ И ДОЗИРОВАНИЯ СЫПУЧЕГО МЕЛКОДИСПЕРСНОГО ЕРРСИЧАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЙ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к дозированию сыпучих мелкодисперсных ферромагнитных материалов и может быть применено в металлургической, химической и пищевой промышленностях, а также в сушильном5 деле.Известен способ работы дозирующего устройства с помощью электромагнитного затвора для регулирования расхода сыпучего ферромагнитного материала, согласно которому регулирование расхода дости. гают за счет создания высокоградиентного магнитного поля, генерируемого соленоидом, охватывающим патрубой, в котором движется ферромагнитный материал 11.Недостатком способа является невозможность создания магнитного поля высокой силы по всему живому сечению патрубка, сравнимой с.силой поля поли градиентных магнитных сепараторов для . сепарации слабомагнитных руд что делает этот способ совершенно неэффективным для регулирования расхода мелкодисперс-ного ферромагнитного материала с субмикронными частицами и:за резкого уменьшения их магнитной проницаемости по сравнению с частицами размерами , свыше 0,1-0,2 мм. Кроме того, способ совершенно невозможно применять для дозирования немагнитных сыпучих материалов.Известен также способ, заключающий-. ся в пропускании сыпучего материала через слой ферромагнитных тел, например шаров, выполненных из магнитотвердого материала, на который налагают переменное магнитное поле 2.Недостаток, этого способа заключается в ограничении напряженности магнитного поля, которая не должна превышать величину коэрцитивной силы материала шаров, в образовании полости вдоль центральной оси соленоида, за счет перераспределения ферромагнитных шаров по зонам с большим магнитным потоком, причем, вследствие сцепления шаров между собой за счет остаточного магнетизма после пре938024 10 Н,нД м Подписноета СССРытийкая наб., д 4/ Заказ 1 12/60 Тираж 673 ВНИИПИ Государственное комит по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушс5 9380расположен соленоид 4, создающий магнитный поток, возрастающий над слоемферромагнитных тел 3. Под сеткой 2,снаружи корпуса 1, установлен соленоид5, питаемый током промышленной частоты 550 Гц. Снаружи соленоиды 4 и 5 охвачены магнитопроводом 6. Дозируемый сыпучий материал 7 загружается в бункер 8,откуда через ферромагнитный патрубок 9с соленоидом 10 попадает на размещенную 10под этим патрубком 9 ферромагнитную тарелку 11 со штоком 12, совершающимвозвратно-поступвтельное движение в двухкольцевом подшипнике скольжения, состоящим из внутреннего немагнитного кольца 1513 и наружного ферромагнитного кольца14. ферромагнитное кольцо 14 и соленоид 10 охвачены магнитопроводом 15. Наштоке 12 установлен ограничитель 16движения штока, выполненный в виде гай ки с контргайкой, и регулируемый уровнемер 17, выполненный в виде гайки сконтргайкой и снабженный обмоткой 18термбметра сопротивления. В конце штока 12 установлен рыхлитель 19, выполпенный из проволочек. В корпусе 1 вцентре соленоида 4 жестко прикрепленферромагнитный кольцевой буртик 20,в центре которого на немагнитных спицах21 установлен ферромагнитный сердечник 22;Блок питания электрическим током(фиг. 2) содержит мост 23 постоянноготока, имеющий резисторы 24-26 и обмотку 18 уровнемера 17. В диагональмоста 23 постоянного тока включенореле 27 (Л,1 ). Соленоид 4 рабочей камеры включен в электрическую сетьчерез тиристор 28 с емкостью 29, асоленоид 10 патрубка 9 подключен 10через тиристор 30 параллельно соленоиду 4. Для достижения необходимой частоты включения-выключения тиристора 28,при его работе в импульсном режиме,введено реле 31 (Л) с емкостью 32,включенной параллельно реле 31, Времявключения тиристора 28 при работе вимпульсном режиме может быть такжепериодическим, для чего введен блокс реле 33 (Л ) и емкостью 34, включенной параллельно реле 33,Устройство работает следующим образом.Сыпучий мелкодисперсный ферритовыйматериал 7 из бункера 8 через ферромагнитный патрубок 9 поступает в корпус 1, образуя слой расположенныйнад слоем ферромагнитных тел 3. Привключении тиристора 28 (фиг, 2) по об-. 24 6мотке соленоида 4 проходит импульсный ток частотой не более 10 Гц, длитель-, ностью импульсов не превышающих 0,02 с.ферромагнитные тела 3 начинают вибрировать с частотой импульсов при этом они не сцепливаются друг с другом. В отсутствие дозируемогоматериала 7 в магнитном поле указанных параметров имеет место интенсивное хаотическое движение ферромагнитных тел 3, При расположении же над слоем тел 3 дозируемого материала 7, верхняя чаеть слоя тел 3 "всплывает" в слое этого материала 7 в область, лежащую вьпце половины высоты соленоида 4, где на тела 3 действует сила, направленная вниз. В центре же соленоида 4 эта сила равна нулю. В итоге силы, действующие на верхнюю и нижнюю части слоя тел 3, уравновешиваются и вибрация их и дозируемого материала практически прекращается.Возникает своеобразная пробка, тормозящая проход дозируемого материала 7 через слой тел 3."Всплытию" тел 3 и образованию пробки препятствуют буртик 20 и сердечник 22, в результате чего вплоть до частоты 12 Гц не образуется полость в центре соленоида. Дисперсный материал 7 при этом находится в хаотическом движении, сила приложенная к телам 3, постоянно направлена вверх. В этом случае резко улучшается текучесть материала 7 через слой ферромагнитных тел 3. Для точного доэирования необходимо строго соблюдать частоту импульсного поля и постоянство уровня материала 7 над слоем тел 3, для чего дозирующее. устройство снабжено вибропитателем, который работает следующим образом.При уменьшении высоты слоя материала 7 обмотка 18 уровнемера 17 начинает нагреваться, Мост 23 постоянного тока при этом разбалансируется, и по диагонали его идет ток, включающий реле 27, нормально разомкнутые контакты которого включают цепь управления ти ристора 30 и в соленоид 10 поступает ток, приводящий в вибрационное движение шток 12 с тарелкой 11. Материал 7 поступает в корпус 1 пока не будет засыпан уровнемер 17, вибрирующий со штоком 12, так как обмотка 18 уровне- мера 17 сразу остывает, сопротивление ее падает, ток в диагонали моста 23 уменьшается и реле 27 выключается. Уровнемер 17 можно устанавливать на любой, высоте на штоке 12.7 938024 8,пылевидного ферре- вывается полость в центре слоя тел 3а 7 проволочки рьян- и происходит резкое уменьшение ампли из немагнитной ста- туды их колебаний. Течение материалабатывает только тог- через полость становится неустойчивымуправления разря-и отрывистым.которая заряжается При частоте импульсов магнитного покнутые контакты ре- ля 2,3,4,5,7 и 10 Гц, при их длительии нормально замк- ности, равной 0,01 с, и напряженностие ЗЗ. Емкость 29 магнитного поля 220 кА/м (фиг, 4),расчетом, чтобы 10 параметры выдачи дозируемого материалацепь управления такие же, как и в случае, описанном наало 0,02 с. Изменяя первом графике (фиг. 3).ют регулирования Графики (фиг. 3-5) также показывают,реле 31 и, следо- что при дополнительном наложении перемпульсного тока, 1 з менного магнитного поля значительнооленоид 4. улучшается текучесть ферромагнитногореле 31 импульсный дисперсного материала, причем дозироерывается и дозиро- ванный материал подается в распыленномнала 7 через слой тел виде. Комки его полностью распадаются,может быть автоматир что важно для примейения такого дозапри срабатывании ре- тора в генераторе пыли или для равнозаряде емкости 34 мерного напыления материала на поверхгается включение костях,тва через 40 с на Предлагаемый способ и устройствонижении уровня мате для его осуществления обеспечивают точмвра 17 и включ нии ность и стабильность дозирования, улучнииально разомкнуты шают текучесть дисперсного материала,лючается цепь управ- в том числе, и плохо сыпучего, например, по соленоиду 10 мокрого или намагниченного. При работек, генерируемый ти- З 0 в диапазоне частот 3-4 Гц предлагаемыйотке соленоида 10 способ и устройство для его осуществлеьсное магнитное поле, ния позволяют получать материал в видевует с ферромагнитной мелких порций, следующих одна за другойя ее в вибрационное с частотой импульсов магнитного поля,нно с обрабатываемым а в диапазоне частот от 4 до 10 Гц обес 35рый начинает стекать печивается непрерывная подача материала. Для разрыхлениямагнитного материаллилля 19 выполненьли. Тиристор 28 рада, когда в его. цепьжается емкость 29,через нормально замле 31 при размыканнутых контактов релподбирается с такимвремя ее разрядки втиристора не превышемкость 32, достигачастот срабатываниявательно, частоты ипроходящего через сПри выключенииток в соленоиде 4 прванная подача матер3 прекращается, Оначески возобновленале 33, например прив 10000 мкф достидозирующего устройсвремя 10 с. При пориала 7 ниже уровнереле 27, через нормконтакт которого вкления тиристора ЗОидет импульсный тор.истором 28. В обмвозбуждается импулкоторое взаимодейсттарелкой 11, приводдвижение одновремематериалом 7, котос тарелки 11 в корпус 1. Подача материала 7 происходит до тех пор, пока уровнемер 17 не погрузится в материал 7 иобмотка 18 уровнемера 17 не остынет до40заданной температуры баланса моста 23постоянного тока.На фиг. 3 кривая 1 получена при отсутствии переменного магнитного поля,кривая 2 - при напряжении магнитногополя, равном 10 кА/м. Область 1 - пор 45ционная подача материала 7, области 11и И 1 - непрерывная подача материала.Штриховыми линиями ограничена область,в которой лежат различные значения скоростей просеивания, полученные послевключения магнитного поля неизменныхпараметров - это область: нестабильнойподачи материала. Первой зоне соответствует диапазон частот импульсов магнит .ного поля длительностью 0,01-0,02 с ичастотой 0,5-4 Гц, второй зоне 4-7 Гц,третьей 7-10 Гц и заштрихованной зоне10-50 Гц. В заштрихованной зоне образоФор мула изобретения 1. Способ выдачи и дозирования сыпучего мелкодисперсного ферромагнитного материала путем изменения его вязкости и регулирования проходного сечения истечения при вибрационном воздействии ферромагнитных тел, помещенных в прерывистое магнитное поле, о т л и. ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, для порционной подачи материала создают импульсное магнитное поле с частотой 0,5-4 Гц и длительностью 0,01- 0,02 с, а для непрерывной подачи материала создают импульсное магнитное поле с частотой 4-10 Гц.2. Устройство для выдачи и дозирования сыпучего. мелкодисперсного ферромагнитного материала, содержжее корпус, бункер с выходным патрубком, установленный в верхней части корпуса, рабочук9 938024 10 камеру с ферромагнитными телами, раз- чена обмотка уровнемера, тиристор, через мещенную в нижней части корпуса, сетку который в электрическую сеть включен предохраняющую от выпадании из камеры соленоид рабочей камеры, второй тирис ферромагнитных тел, соленоид, располо- тор, через оторый параллельно соленоиду женный снаружи рабочей камеры, и блокрабочей камеры через реле моста посто- питания электрическим током,подключен- янного тока пощиючен соленоид патрубный к соленоидной катушке, о т л и ч а - ка, второе реле и параллельно подключеню щ е е с я тем, что в него введены ную к йему емкость, которые подключены к соленоид выходного патрубка, возвратно- к первому тиристору, третье реле,и папоступательная тарелка со штоком, двух а раллельно подключенную к нему емкость, кольцевой подшипник скольжения штока, которые через второе реле подключены регулируемый ограничитель движения што- к первому тиристору. ка, рыхлители, уровнемер, сердечник, коль. Устройствопо п. 2, о т л и ч а ю. цевой буртик, спицы, соленоид и два маг- щ е е с я теь, что выходной патрубок нитопровода, первый из которых охваты-бункера, наружное кольцо подшипника вает соленоид выходного патрубка бункера скольжения, сердечник и кольцевой буртик . и .подшипник скольжения, а второй - соле-. выполнены из ферромагнитного материала, ноиды рабочей камеры и промышленного я корйус, внутреннее кольцо поцшипнитока, при этом возвратно-поступательная ка скольжения и спицы выполнены из тарелка со штоком размещена соосно с 2 з немагнитного материала. выходным патрубком бункера, уровнемер ирыхлители связаны со штоком, сердечник Источники информаций установлен в центре соленоида рабочей принятые во внимание при экспертизе камеры и при помощи спиц скреплен с коль 1. Авторское свидетельствоСССР цевым буртиком, связанным с внутренней у М 562700, кл. Г 16 К 31/08, 1975. поверхностью рабочей камеры, соленоид 2. Авторское свидетельство СССР щромьииленного тока установлен под сет- М 651835, кл. В 01 Р 13/08, . кой. соосно с рабочей камерой, а блок ы- В 28 С 7/06, 1976. тания электрическим током имеет мост . 3. Авторское свидетельство СССР постоянного тока, диагональ которого зз % 651834, кл. В 01 Р 13/08, снабжена реле, а в одно из плеч вклю- В 28 С 7/06, 1976 (црототип).