Способ псевдоожижения слоя ферромагнитных частиц

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53)М. Кд 26 В 3/34 018/18 с присоединением заявк Гопударстмнный квинте СССР по делам нзаеетеннйПрно ет Ратнрытнй иковано 15.10.82. Бюллетень %38 опубликования описания 15. 10.82 Оп 3) УЙК 66.096Дат амбовцев 2) Автор изобретени ена Трудового Красного Знамени инс и массообмена им. А. В. Лыкова(54) СПОСОБ ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ СЛО ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦИзобретение относится к техникепсевдоожижения ферромагнитных частици может найти применение в химическойи других отраслях промышленности.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ псевдоожижения слояферромагнитных частиц из магнитомягкого материала путем непрерывногопродувания через него газа и наложения внешнего переменного или постоянного намагничивающего поля напряженностью 4-20 кА/м, формирующего упорядоченную структуру слоя 1),Недостатками .этого способа являются значительная неоднородность, низ-,кая температуропроводность слоя и высокие энергозатраты..Цель изобретения - повышение однородности и температуропроводностислоя и сокращение энергозатрат.Поставленная цель достигается тем,что в псевдоожиженный слой вводят предварительно размягченные частицы из магнитотвердого материала, преимущественно феррита бария, и смешивают ихс частицами из магнитомягкого материала при отсутствии намагничивающегополя, после чего включают намагничивающее поле и дополнительно налагаютодиночный импульс униполярного магнитного поля напряженностью 80-400 кА/м,а намагничивающее поле отключают, ипосле достижения предельного значения тоградиента температур в слое вследствие уменьшения его температуропроводности, на него налагают размагничивающее переменное магнитное поле, имеющее напряженность, не меньшую напряженности намагничивающего поля, с последующим убыванием амплитудного значения напряженности до нуля в течениевремени, обеспечивающего полное размагничивание слоя, и после достижениянеобходимой изотермичности слоя циклповторяют без дополнительного введения в слой частиц из магнитствердогоматериалаИинимальную концентрацию бариевогоферрита создают, по крайней мере, науровне 10-20/ от объема слоя частицмагнитомягкого материала, так как приболее низкой концентрации структураслоя после его намагничивания становится неустойчивой и неоднородной,характеризуется псевдоожижением крупных комков ферромагнитных частиц,"сцементированных" намагниченными ча Остицами бариевого феррита.Данным способом можно псевдоожижать и многокомпонентные слои, в сос-тав которых, кроме магнитомягких имагнитотвердых ферромагнитных состав зляющих входят и немагнитные частицы.Напряженность стабилизирующего магнитного поля, т, е. формирующего упорядоченную структуру его, лежит в диапазоне чкА/м, чаще всего в диапазоне 7- 15 кА/м.Иинимальную длительность намагничивающего магнитного поля, фиксирующего упорядоченную структуру слоя,Сформированную в постоянном или переменном магнитном поле, можно рассчитать по формуледа=6,йб -О 10 с,где б - электропроводность слоя, бм м;В - индуктивность;Н - .напряженность, кА/м;О - диаметр частиц или слоя, в зависимости от материала колонны,Если намагничивающий импульс создавать путем непосредственного включения обмотки через тиристоры в сетьпеременного тока частотой 50 Гц, томинимальное время намагничивания можно создать в интервале 0,003-0,01 с.40За это время намагничивающее поле неуспевает изменить структуру, сформированную в переменном или постоянноммагнитном поле, но фиксирует ее, после чего формирующее постоянное илипеременное магнитное поле отключают,П р и м е р. Проводились исследования межфазового теплообмена газа сматериалом псевдоожиженного слоя, представляющего собой 704 по объему порошка восстановленного железа с частицами диаметром 6=0,3 мм и 30 зернистого материала - частиц бариевого феррита диаметром 0=0,5-0,63 мм, статическая высота слоя Ь=55 мм, скорость ифильтрации и=0,5-0,6 м/с, внутреннийдиаметр колонны 0=92 мм, отношениемагнитной проницаемости железного поФ рошка,и.ж к проницаемости порошка частиц бариевого феррита составляло ;иж/кб =1,89 Ао наложения магнитного поля безразмерный темп охлаждения предварительно нагретого слоя равен =0,76, причемч =где й-С- избыточная температура,измеренная термопарой навыходе газа иэ слоя;среднеинтегральная избыточная температура частиц псевдоожиженного слоя, измеренная термопарой в слое при резком отключении подачи газа на входе в колонну и на выходе из нее.После наложения переменного намагничиваюшего поля Н=7 кА/м достигалось полное прекращение образовайия газовых пузырей и безразмерный темп охлаждения увеличился до М =0,9. После выключения переменного магнитного поля упорядоченная структура псевдоожиженного слоя распадалась и безразмерный темп охлаждения уменьшался до М =0,76. Затем, вновь включив переменное магнитное поле Н=7 кА/м и вновь образовав упорядоченную однородную структурру псевдоожиженного слоя, на этот слои был наложен импульс униполярного магнитного поля напряженностью Н=120 кА/м плавно убывающий до Н=О, после чего упорядоченная структура слоя распадалась и он начинал перемешиваться. После кратковременного перемешивания в течение 1-5 с вновь налагалось переменное магнитное поле Н=7 кА/м и через 0,5-1 с после включения переменного на слой налагали импульсное магнитное поле длительностью 0,01 с напряженностью Н=120 кА/м и отключали переменное поле и т. д.Таким образом, введение в псевдоожиженйый слой магнитомягкого материала, например железа, частиц магнитотвердого материала, например феррита бария, обеспечивает после известной магнитной стабилизации псевдоожижения путем наложения на слой формирующего его структуру постоянного или переменного намагничивающего поля фиксацию этой структуры. за счет намагничивания частиц феррита бария, после чего формирующее структуру слоя магнитное поле выключают и магнитная стабилизация сохраняется в дальнейшем без затрат электроэнергии.9664 5формула изобретения Составитель А. ЖелезновТехред Е.Харитончик Корректор Н, Король Редактор И, Касарда Тираж 741 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7823/55 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ псевдоожижения слоя ферромагнитных частиц из магнитомягкого материала, преимущественно восстанов- В ленного железа, магнетита, путем непрерывного продувания через него газа и наложения внешнего переменного или постоянного намагничивающего поля на.пряженностью 4-20 кА/м, формирующего ф упорядоченную структуру слоя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения однородности и температуропроводности слоя и сокращения энергозатрат, в псевдоожиженный слой вводят 1 ф предварительно раэмагниченные частицы из магнитотвердого материала, преимущественно феррита бария, и смешивают их с частицами из магнитомягкого материала при отсутствии намагничиваю щего поля, после чего включают намагничивающее поле и дополнительно нала 59 6гают одиночный импульс униполярногомагнитного поля напряженностью 80400 кА/м, а намагничивающее поле отключают, и после достижения предельного значения градиента температур вслое вследствие уменьшения его температуропроводности на него налагаютразмагничивающее переменное магнитноеполе, имеющее напряженность, не меньшую напряженности намагничивающегополя, с последующим убыванием амплитудного значения напряженности до нуля в течение времени, обеспечивающегоголное размагничивание слоя, и последостижения необходимой изотермичностислоя цикл повторяют без дополнительного введения в слой частиц иэ магнитотвердого материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СВА й 3440731, кл. 34-1,опублик. 1968.