Гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов

, А. И. )л,уприВ. 11. Кирссд088.8)в идете, с ьс"с во65 Сс 5330,устриальцыи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕВТОРСКОМУ СВИ(57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту, з именно к гидромагцитному устройству для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов. Цель изобретения - снижение лссстериалоемкости. Устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов содержит трубопровод 1, выполненный из цемдгнитцого материдлз и установленный с возлсожностьсо одностороссссего вращения. 11 д трубопроводе 1 по спирали смонтированы индукторы в виде постоянных магнитов или электромагнитов. В трубопровод 1 материал поступает из бункера 5 и омывается жссдкостс к, накапливаемой в баке 6 и ссодаваемой насосом 7. Мзпситцое поле индукторов поднимает ферромагнитные частицы. За счет вращения трубопровода 1 и действия магнитцосо поля жидкость и частицы соверсссакст сложные движения, в результате чего уменьшается гидравличес кое сопротивление движения жидкости вдоль желобков материдла, образунсссихся цз внутренней поверхности трубопровода 1. 3 ил.382783 1Изцбретс 333 с цгцкится к трубопрцволцолл трипс)рту, д имснцц к гилромдгнитнолл устрцйс гну л.я пс ремепения ферромигцитцьх сцп) чих лдтсриалов.1 е,ь и.брстепия снижение матери;1- ,емкости.1 а фиги.цбрд ке) л срцйствц, общий ВИД; 13 с фИГ. ССЦЕ 1 И(. Л-Л Цс 3 фИГ.( ПРИ ВЫП 0.Н(.ИИ ИЗ,ЕУКТРВ В ВИ,Е(. ПОСТЯНЬХ мыгнитцв); н: (133 3 тц же, лля электрц- М с Г Н И Т 0 В .илрцм;нитнн усрцйство содержит Выполненный из нсми пигнц( материала тр)- бцпровол 1, лсг 1301 сс 3 цы Нд цнорньх роликих 2 и 3 слу щих рцликз3 с Вцзм(ж)сгьк цлццстцрцннсгц Врищеция. Рццики 3 СВ 53.1;)НЬпрИВ,Ем 411 ривцд 4 .у,+ и Л,я врыщеция труб ров,(и-рццрщкруг с 30 продольной цси.1(стццник пц,ици 1 сррцмд нитного сыну че ЛДТЕРИсГ; Ц ВИ;ЕЕ 6 Л КСРс 5 СЛЛ жит;1 ЛЯ ВРЕМ(. НИЦ 0 Р 1 М( 31( Я (. 1 ПЛ Ц( Гц МЫТ( РИЗ.Ы, Цц,Е,1 СЖсПЕ(.ГцРсЦСПРИРЕсПИЮ; Цс 3 С)РПЬИ )ик 6, сн,инепный с 3 идрццисосом 7, с.ужи 1,1.1 я с 1,1 с ц и 51 н 3 пцр, ж и,1 кц ти, цбс .- 313 Вс 1 К) 311.1 С М Ь 1 В С 3 П ЦС 0 М с 13.Р ИИ.с, П И - Л 10 ПСС 0 и 1 ЛЕЗ КСР), И ГР;ЦСПРТИРцс ИЯ С 10 ирлбцпрццц;11 нлукцры и ниле с 305 ньх мы нитцв (фи 2) или электромагниты 9 (фиг. 3) слу- КИ .1.35ВС,ИЕНИ Я СИ,1 Ы ГРСНИЯ МС+ЛУ н и лпимы яи гцс рдыми цы 1 ицдли сыпл - ц 30 м; гс ри;.д и внутренней пцверхцкти груб;прцш,иВ момент их поднятия цт и,+,ней ц;ц ги р) НИровлилц верхней егц 3;си. .сли бы 3 цс 0533 ьх мдгпитцв 8 электрми И 3033 9 ц( бы.0, тц твердыс чдстицы )дним;лись бы тлько з; с ег трения ихВнутрсннкк) СЕ( нку 1 рубцрц 10;и 1. бус,енливиемцгц илцй яжсст. Опыпгы пцкз ЬВ 1 К) 1, 1 0 ВЬ 1 С)Тс ПЛ 31 Я И 51 31 С 1 И Ц В Этом сгл ц,ц ц нлЕЯН;Я, и пгэтцмл:эффек НВШкть 03 Р;1,31(3 И 1 3 1,ЕРТРс 3 сццР 3 РУ 0 ЦС- гц кНи 3 ( грубпровлд роторы 1) мяли.11 с)янцьц мдгциты 8 (электромд циы 9) 3 ртягцик 3 феррцмигнитнье цистицы перемени мц 0 спу и гц митеридлы, обеспечивая )лЕ,сл х В вс рхк)к чисть трубы. 1 ым вс.елст 13 е цс,иб,( ния,(с йствия ктцяццых мдгнитн ( Вс рху и сл( вд трубнрцвци 1), 31с ця 111131 Мс3 И1 8 31 С квсЫвс 1 К) сея Мс 1 - нитцпрцвц,1 м,) и,1 и цс.1 дблсция лсисГвия элекгрцминигВ 8 (сЕсру и олени трубц- ПРЕ 0,1 сЭ.1(К РМЫЦИТЫ,) В 1 КЛК)З.к)тся) )сррцли 3333 с цыстицы ОтрыВак)тся цт 11 л грецнси стенки трубопроводаи пяликт в пгцк жи;1 кнти, пересекдя ядро течения токи, имеющеп значительные СКЦРОСИ,СВИЖС 331351 Пц СРс 1 В 11(.НИЯ С РИСТ(.Н- ными сл)ими жилкцсти. Вследствиеяких 1 ра(.ктцр 1 и лвижеи 51 фсррс)маГнитных цыс - тиц пс ремецяемн 0 сьпл чего мытериылд трипсртирукщия сннцбнкть потока ушлицивается, ИЖЕктс Необходимые уклоны гидрцтрысрирукнц.гц трубцпрцволд 1. Чегцитцпрцнцлс.Л жит,сзя,дмьки 33 я пц 2стоянцых магнитов 8. Те постоянные магниты, которые охвачены магнитопроводом 10, имеют значительно большую силу притяжения, по сравнению с теми, которые магнитопроводом 10 не охвачены. Это объясняется тем, что магнитное сопротивление магнитпровода 1 О существенно ниже магнитного сопротивления воздушного промежутка между верхними концами магнитов.1113 цы 11 служат лля подведения электри О цескогц тока к кат) шкам электромагнитов 9.11 ол трубопроводомНа выходе установлен грохот 12, который представляет собой пдклцццое неподвижное сито с продольными цгверстиями пц холу движения сыпучего материала и отдсляет сыпучий материыл от транспортирующей жидкости.Насос 7 служит лля перекычивднияжидкосги из аккумулирук)щей емкости 13 В ндн)рный бак 6.В дккумулируюЕцей емккти 13 собирастся кя жидкость во время остановки сисгемы. (,Клал 14 служит для накопления сыпучего материала перел егц отгрузкой.Трубопровод 5 служит для подачи транспцрир,кн еи жидкости цт цысцсд 7 в апорный бяк 6.Взаимное расположение цзстей лстрцйсти слслук)щее.рубцпрцволрдспцлзгается с некоторым уклцццм(3=1 д), где ) угол цдкл 0 д цси трубопроводак горизонту),;ецпустимым прцизводственцыми условиями Уклон 3 3 ки трубИнволацелеснбрызш) выбирзтьпц возможности мецьпим, тик как при этом пцвыпдется экономичность трынспцртпцгц С т Р 0 31 Ст 3 с ВС;1 ЕД(.Т В И С Л МЦ Ь П Е 13 И 51 К Д П Ис. Ь- цых зи грит ца стротегьс 310 каналов, емЕОсти 13 и ВссГ 0 сццрл ж(ни 5 В ц( лцл. Ролики 2 рисЗола ак)тся ниже трубопровцля 1, цтсбы цц цпирялся цд рцики Ролики 3 располагдк)тся тякже снизу рлбцп рцвц;и-роторы.40 1 ривцд 4 расшлдгдется В цшкрлственной близости к трубопроводу(кь приводи 4 совпадает с цськ велущсгц ролика 3). Бункер 5 сыпучего материалы располагастся выше оси трубопровода 1, напор.цый бак 6 располагается выше цси трубо проводи-ротора 1 и выше, чем бункер 5 с тем,чтобы (труя транспортируюпеей жидкости, Вытекая из напорного баки 6, смывала сы.пучий материыл и цапрывляла ец В трубо.провод 1. Относительно цси трубопровода напорный бак 6 занимает более высокое положение, чем бункер 5, кроме того пц ходу движения потока внычале располагается напорный бак 6, затем бункер 5 и после этого трубопровод 1.Пктоянные магниты 8 (электромагниты 9) жестко закреплены на внешней стороне трубопровода(например, прикпеены с помопью эпоксидной смолы) по спирали, причем уол наклона нитка спирали к образукнцей трубопроводы составляетпитон. 40 45 50 55 3ос а ге.У,Магнитопровод 10 (шины 11) располагается неподвижно рядом с трубопроводом 1 параллельно его образующей так, чтобы зазор Л между постоянными магнитами и магнитопроводом был минимальным (0,5 1 мм). Известно, что, цем меньше зазор Л, тем больше подъемная сила, действукщая на перемещаемые ферромагнитные частицы сыпучего материала. Магнитопровод 10 (шины 11) располагается с одной стороны трубопровода 1. В зависимости от направления вращения трубопровода 1 магнитопровод 1 О (шины 11) может располагаться либо с левой, либо с правой стороны относительно оси трубопровода 1. Если врасцение трубопровода 1 осуществляется по часовой стрелке (если смотреть по движению потока), то магнитопровод 10 (шипы 11) должен располагаться слева от оси трубопровода 1. И, наоборот, если вращение трубопровода 1 осуществляется против часовои стрелки (если смотреть по движению потока), то магнитопровод 1 О (шипы1) должен располагаться справа от оси трубопровода 1. :)тс положение магнитпровода 10 (шин 11) показано на фиг. 2 и 3.Только прп таком пс)ложс нии магнитопровода 1 О (пин 1) ферромагнитные ча- тицы перемецаемого сыпучего материала поднимактся в верхпюк цать поперечного сечения трубопровода 1, и затем падают под деиствием сил тяжетп, перс мешаясь прп этом в нижпкн чаль руб,.рохст 12 рспо,а се в п 1)остр;нтве между труб)проводом 1 и аккумулируюпгсй емкс)стью 13. (ас 7 раполжеп в амй нижней части ута сшкп, т. е. ниже аккумулирук)щей емкости3, грс)хс)тс 12, трубопровода .Аккумусируюпсс емкоть 13 1 аположсн с В ы и с. в с а ы в а к) ис. с) и а т рб к а п а с о с атак, цто насос 7 вегда будет под заливл транспортирукпсеи жидкотик и для его запуска пе потребуетя пении.)ьпых устройств Склад 14 располагастся ниже грохота 12 в непосредственной близости с аккумулирующей емкостью 13. Трубопровод 15 располагас т 5 ъсжд 1 паос ) ы / и нс пс)рны и бс- ком 6.Устройство работает следующим образом.Ферромагнитный сыпучий материал из бункера 5 (фиг. 1) попадает в трубопровод 1, внутрь которого кроме, сыпучего материала по трубопроводу 15 насосом 7 из аккумулирующей емкости 13 попадает также транспортирующая жидкость. Сыпучий материал перемешается под действием гидро- динамического давления жидкости, гравитационных и электромагнитных сил, обусловленных постоянным магнитами 8 (или электромагнитами 9).Переместившись по трубопроводу 1, сыпучий материал попадает на грохот 12, где 5 10 15 20 25 30 35 4происходит разделенис твс рдых частиц и жидкости. Твердые частицы попадакэт на склад 14, а жидкость в аккумулирующую емкость 13.Г 1 оступивший из бункера 5 в трубопровод 1 ферромагнитный сыпучий материал оседает в нижней части трубопровода 1 и удерживается силой земного тяготения,Г 1 о мере поворота трубопровода 1 сыпучий материал поднимается, удерживаясь на внутренней стенке трубы за счет силы трения между частицами и стенкой трубы. Сила трения обуславливается силой нормального давления, действук)щей на частицу. Сила нормального давления обуславливается силой тяжести и силой притяжения частиц постоянными магнитами 8 или электромагнитами 9.Сила притяжения постоянных магнитов 8 (электромагнитов О) выбрана так, что при некотором угле ( частицы сыпучего материала отрываются и падакт в поток транспортирук)щей жидкости. Так как в продольном направлении на частицу кромс силы лобовос,св,ения другие силы не дейтвуют, то частицы до их падения па нижнкпо стенку трубы уносятся на значительное расстояние. Снос частиц при их свободном падении в жидкости приводит к существенному повышению производительнолп роторной магнитогидротранспортпой установки даже прп малых расходах транспортируюцей жидксти и небольших гидравлпцекпх уклонах.1 е постоянные магниты 8 или электрома питы 9, которые охвачены магнитопроводсм 1 О илп питаются от шин 1 током, имеют знацитсльпо больпую силу магнитного притяжения, так как магнитное опротивление магпптопровода 1 О супьественпо ниже магнитпого сопротивления воздушного промежутка между верхними конвамп постоянных магнитов 8, неохваченных концов магТаким образом, сила удержания частиц сыпучего материала у постоянных магнитов 8 (электромагнитов 9), прохс)дящих под магнитопроводом 9 (или питаюцихся от шин 11), существенно болыпе, чем сила удержания матсрпала у постоянных магнитов 8, проходящих в пространстве, где магнитопровода 1 О нет, или у электромагнитов 9, питание которых через шины 11 прекращено.11 редлагаемое устройство позволяет подниматься частицам в верхнкк) часть трубопровода 1.Жидкость и падаюцие частицы внутри трубопровода 1 совершают таким образом сложное движение, состоящее из переносноо движения (они повсрсшпвактя вмссте с трубопроводом 1 со скоростью Г) и относительного движения вдоль оси трубопровода 1 со скоростью Ъ. У полксов постоянных магнитов 8 (электромагнитов 9) капливаются валики сыпучего материала так, цто вдоль трубопровода 1 по некоторсй винто(,останитель Г.Текрел И. ВереТирани 787нноо кматс та ,(ХР псМосина, Ж 35, Раунсигрфииеске прелприит елактор 1 Волкова1 аьал 90819ВН И И 11 И Государств113035,111 ни нолстненно.по. 5вой линии образуются желобки из сыпучего материала.В целях уменьшения гидравлического сопротивления движения жидкости вдоль образующихся желобков полюса постоянных магнитов 7 (электромагнитов 8) целесообразно расположить по спиралям с углом а наклона витка к образующей трубопровода 1, равнома=агс 1 д 17ЧПри таком угле я наклона витков спирали жидкость будет течь вдоль желобков, не перетекая через валики (борта желобков) сыпучего материала.Формула изобретенияГидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов,6содержащее выполненный из немагнитного материала трубопровод, сообщенный с источником подачи ферромагнитного сыпучего материала и с гидронасосом, и индукторы магнитного поля, расположенные по спира ли вдоль их трубопровода, Отличающеесятем, что, с целью снижения материалоемкости, трубопровод установлен с возможностью одностороннего вращения, при этом устройство снабжено подпитывающим при способлением, установленным вне трубопровода относительно вертикальной плоскости симметрии со стороны, соответствующей направлению вращения трубопровода, а индукторы закреплены на трубопроводе с возможностью их взаимодействия с подпитывающим приспособлением. КиселенаКорректор Л, Иилипенк11 олписноеле,ам изооретений и открытийкаи наб л 45