Магнитный фильтр

СОЮЗ СОжтсжИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 04 В 01 035/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬЗТИЯМОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я Г" ОЯ ЯДЯ 1""Ц(71) Украинский институт инясводного хозяйства,(57) Изобретение моает быть использовано в металлургии, машиностроени.БО 1507421 2тепловои и атомной энергетике для . магнитного разделения водно-дисперсных систем и позволяет увеличить эффективность очистки за счет создания условий одинаковой эффективности очистки по объему насадки и удлинить межрегенерационный период. Дпя этого на входной части корпуса 1 установлены направляющие плоскости 6, образующие дополнительные каналы, заполненные пористой загрузкой (ПЗ), в качестве которой могут использовать ся ферромагнитные шары 7 либо пер1507423форированные пластины 8, причем ПЗ в каждом канале обладает различным гидравлическим сопротивлением, а в корпусе фильтра расположены сквозные непроницаемые оболочки 9, ориентированные по направлению движения среды. Очищаемая среда поступает по патрубку 4 и разделяется на отдельные потоки каналами. Потоки очищаемой среды, проходя через ПЗ с различным гидравлическим сопротивлением, движутся через насадку (Н) 2 с различными скоростями, соответствующими сопротивлению ПЗ, относительно 15 с более высокими в зонах Н с повышен ной индукцией магнитного поля. Для стабилизации скоростных режимов потоков, исключения их перемешиванияпредусмотрены сквозные непроницаемыеоболочки, образующие с дополнительными каналами зоны одинаковой эффективности процесса очистки. Примесныечастицы осаждаются в местах контактагранул Н, намагниченной внешней намагничивающей системой 3, причем силовое воздействие на частицы по объему Н одинаковое. Очищенная среда выводится по патрубку 5, После насыщения Н примесями отключают намагничивающую систему и промывают Н, 2 з.пф-лы, 4 ил.Изобретение относится к магнитному разделению веществ и может бытьиспользовано в обогащении полезныхископаемых, металлургии, тепловойи атомной энергетике и других отрас-,лях промышленности для магнитногоразделения водно-дисперсных систем.Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки за счет создания условий одинако"вой эффективности процесса очистки пообъему насадки,На фиг, 1 изображен магнитннйфильтр; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1; на фиг, 3 " разрез Б-Б нафиг. 1; на фиг, 4 - разрез В-В нафиг, 1.Фильтр содержит рабочую камеру 1,заполненную ферромагнитной насадкой 402, намагничивающую систему в видесоленоида 3, патрубки 4 подвода очифщаемой и 5 вывода очищенной среды,направляющие плоскости 6, между которыми размещена пористая загрузка ввиде шаров 7 либо пластин 8, сквозные непроницаемые оболочки 9.фильтр работает следующим образом,Включают намагничивающую систему3 и по патрубкам 4 подвода направляОют среду в корпус 1. При прохожденииканалов, образованных плоскостями 6,вследствие различного гидравлического сопротивления загрузки 7, 8 основной поток разбивается на несколькопотоков с различными скоростями, значения которых выше в тех зонах, гденапряженность больше. Далее потокиизолированные друг от друга сквозными непроницаемыми оболочками 9, движутся через намагниченную насадку 2,в которой в точках контакта гранулосаждаются железосодержащие примеси.Очищенная среда выводится по патрубку 5.После насыщения насадки примесямипрекращают подачу очищаемой среды,отключают намагничивающую систему 3и промывают насадку водовоздушной смесью. Окончив регенерацию насадки,приступают к процессу очистки,Индукция В магнитного поля в насадке, а значит, и напряженность поля. Н уменьшаются в радиальном направ" ленин корпуса фильтра: от пристенной области к центральной - приблизительно в 2 раза, т.е. Н/Но2, где Н, Н - напряженность поля соответственно в пристенной и осевой области корпуса. Исходя из постоянства величины Й/Ч (Ч - скорость фильтрования) для обеспечения одинаковых условий процесса очистки по объему насадки, определяем, что уменьшению напряженности в 2 раза соответствует уменьшение скорости фильтрования,в. 1,7 раза, т. е, Ч , (1-1,7) У фгде Ч фоЧфо, соответственно скорости фильтро,вания в пристенной и приосевой областях насадки. С учетом различных скоростей в пристенной и приосевой области корпуса соотношение потерь напора для этих областей имеет вид1507421 где йР- потери напора в пристенной области насадки;3 Р, - потери напора в осевойобласти насадкиу - плотность жидкости;кинематическая вязкость; 10- длина насадки;ьо - пористость насадки;Й - характерный размер гранулнасадки.Для одинаково эффективной работы 15 насадки в пристенной и приосевой областях корпуса, отделенных друг от друга непроницаемыми оболочками, давление очищаемой среды на выходе из слоев насадки, расположенных между 20 обайочками и между корпусом и оболочкой, должно быть одинаково. С учетом одинакового давления и одинаковой скорости подачи очищаемой среды в каждый дополнительный канал с загрузкой получаем, что для создания необходимых скоростных потоков в слоях насадки нужно в дополнительных каналах создать соотношение потерь напора, равное ДР/аР, = 1/(1,1 7): 301/(12,53). Используя приведенную выше формулу для определения потерь напора, получаем соотношение для определения параметров загрузки 35 40 Формула и э обр ет ения где Ь, Ь вов вф о Граничные величины изменения параметров загрузки (1-2,53) выбраны из55 условия изменения напряженности магштьагэ поля в радиальном направлении коргса фильтра при различном соонс:ымк длины соленоида к его ди 501Ь 5 1,75( - )(- )(- - ) = 1-2,53 " о 4,1 п Ьп дф оо длина загрузки в осевойи пристенной области загрузки;пористость загрузки впристенной и осевой областях загрузки соответственно;характерный размер гранул загрузки в пристенной и осевой области загрузки соответственно. аметру. Так, для длинного соленоидапри Ь/О ) 4 (Ь - длина соленоида, Р - диаметр соленоида) напряженность магнитного поля в радиальном направ" ленни корпуса фильтра практически постоянна, а значит, соотношение скоростей в слоях насадки равно 1. Для короткого соленоида при Ь/Р = 1 величина напряженности поля изменяется в два раза, что соответствует степенному соотношению параметров загрузки, равному 2,53. Величину соотношения в каждом конкретном случае выбирают исходя из падения напряженности поля в осевой области корпуса по сравнению с пристенной областью. Так, например, при изменении напряженности в 1,5 раза скорость фильтрования необходимо уменьшить в осевой области в 1,36 раза, а параметры загрузки, соответственно, выбрать из риведенного выше соотношения, равного,1,71. Существенное влияние на скорость фильтрования оказывает также пористость загрузки. Так, в данном случае при одинаковой длине загрузки Ь и с учетом пористости загрузки в пристенной и осевой областях й = 0,6 мм, с = 0,56 мм, получаем, что величина пористости ь)д=0,50, ь,= 0,45, Путем выбора огтимального скоростного режима в пристенной и осевой области насадки достигается выраввапе условий проце"- са очистки, увеличение емкости по-, глощения насадки и эффективности процесса очистки в целом. 1. Магнтный фильтр, содержащий неферромагнитный цилиндреконический корпус, эаолненньл насадкой, намагничивающую систему, внутреннюю непроицаемую перегородку, парубки подвода очищаемой и вывода очищенной жидкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности процесса очистки за счет выравнивания усовий процесса очистки по объему насадки, он снабжен направляющими элементами в виде конических обечаек, установленных соосно в конической части корпуса с образованем кольцевьх аналов, дополнительной гранулированной насадкой.размещенной в кольцевых каналах, причем насадки соседних каналов выпслнены с1507421 рактерный размергранул загрузки вприосевой областикорпуса;- то же, в пристеннойобласти корпуса. ьф ло и ег Составитель О.Симоненко тор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Самборскэ 5485/11 Тирах 600 Нодпис ноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина разными пористостью, длиной и характерным размером гранул, а внутренняя перегородка выполнена в виде цилиндрических обечаек, установленных в продопаение направляющих элементов.2. Фильтр по и. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что пористость, длина и характерный размер гранул загрузки удовлетворяют соотношению;Ьп " фогде Ь, ю, и Д, - соответственно длина, пористость, ха 3. Фильтрпоп. 1, отличаю 1 О щ и й с я тем, что поркстость ихарактерный размер гранул уменьшаются, а длина загрузки увеличивается в радиальном направлении корпуса от периферии к центру,15