Магнитный сепаратор

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 166436 А 1 09 В 01 О 35/06 РЕТЕН ист ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Украинский институт инженеров водноГо хозяйства(56) Авторское свидетельство СССРйг 621306, кл. В 01 О 35/06, 1976,(57) Изобретение относится к магнитномуотделению ферромагнитных частиц из текучих сред в намагничиваемых гранулированИзобретение относится к магнитному разделению и может быть использовано во многих отраслях промышленности, где необходимо тонкое отделение магнитных примесей из текучих сред.Целью изобретения . является улучшение условий регенерации, удлинение фильтроцикла, повышение степени сепарации.На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый сеператор со стержневым элементом, выполненным с шипами, при различных вариантах магнитной системы; на фиг, 3 - то же, . стержневой магнитострикционный элемент прикреплен к верхней крышке и подвижному днищу, имеющему упругую связь с нижней крышкой; на фиг. 4 - то же, стержневые элементы выполнены с перфорацией, сквозь которые подводится и отводится сепарируемая среда; на фиг. 5 - вариант сепаратора, когда стержневые элементы передают подвижному днищу колебательное движение посредством прямой связи н насадках и позволяет улучшить условия регенерации, удлинить период фильтроцикла и повысить степень сепарации за счет введения в фильтрующую насадку, обладающую магнитострикционными свойствами. дополнительного элемента, обладающего отличными от насадки (по направлению) магнитострикцион ными свойствами. При периодическом включении поля происходит встряхивание насадки, что улучшает регенерацию. Изложены варианты компоновки гранулированной насадки и элементов с отличными от насадки стрикционными сво вами и связи между ними. 5 з,п. ф-лы, 7 одного стержня с днищем, а другого - через коромысло рычаг; на фиг. 6 - то же, насадка расположена и в наружной области намагничивающей системы; на фиг, 7 - то же, второй стержень связан с подвижным днищем посредством элемента из материала с обратным направлением стрикции (например, железом),Сепаратор состоит из подводящего патрубка 1, нижней крышки 2, прикрепленной к корпусу 3, который заполнен ферромагнитной насадкой 4, намагничивающей системы 5, расположенной с внешней части корпуса, стержневого элемента 6 с высокими магнитострикционными свойствами. расположенного внутри корпуса и имеющего шипы 7, верхней крышки 8 с патрубком 9 отвода сепарированной среды, Сепаратор может иметь подвижное днище 10, на котором располагается насадка 4, имеющее упругую связь с нижней крышкой 2. а передача усилия к подвижному днищу от стержневогоэлемента б с высокими магнитострикционными свойствами может осуществляться через коромысло 11, расположенное внутри корпуса, или посредством дополнительного стержня 12, обладающего противоположной стрикцией, имеющего связь с одним из стержней 6, прикрепленным к нижней крышке.Сепаратор работает следующим образом,Дисперсная система через патрубок 1 поступает в корпус 2, в котором находится намагниченная системой 5 ферромагнитная насадка 4, проходя сквозь которую сепарируемая среда оставляет магнитную дисперсную фазу и выходит очищенный через патрубок 9.Регенерация осуществляется током сепарируемой среды при отключенном поле. В это время стержневой элемент 6 приобретает свои естественные размеры, как и насадка 4, при этом происходит их взаимное смещение друг относительно друга, что приводит к смещению областей контакта гранул, "разрыву" тех мест, где осела дисперсная фаза. Зтот процесс улучшается благодаря наличию на стержневом элементе б шипов 7, В других вариантах сепаратора производится встряхивание насадки 4 путем передачи усилия при разжатии никелевого стержневого элемента 6 на дополнительное днище 10, приводя его в поступательное движение, а также колебательное движение в случае, когда усилие от одного из стержней 6 передвигается через коромысло 11 к подвижному днищу, или через дополнительный стержень 12, обладающий противоположной стрикцией, что приводит к перемешиванию насадки при кратковременных повторных включениях магнитной системы. Можно подобрать режимы с использованием резонансных частот колебания насадки 4, находящейся на подвижном днище,имеющем упругую связь с нижней крышкой 2,Благодаря наличию стержневого элемента, обладающего отличными от насадкимагнитострикционными свойствами, приотключении внешнего намагничивающегополя восстанавливаются его естественныеразмеры, происходит его перемещение относительно насадки, тем самым смещая области контакта между элементами насадки,создаются благоприятные условия для регенерации.Стержневой элемент с высокими магнитострикционными свойствами может бытьвыполнен, например, из никеля.Е ( )Л 1где в) - относительное удлинение/(55 материала стержня в результате магнитострикции;гп - масса насадки;9 - ускорение свободного падения;Е - модуль Юнга первого рода для материала стержня 101520 25 30 35 40 45 50 Относительное стрикционное изменение размера метрового стержня из никеля в поле 100 кАм составляет 4 мм в отрицательном направлении, в то время как ферромагнитная насадка обладает положительным стрикционным эффектом, благодаря чемудостигается не только значительная амплитуда относительного смещения стержень-насадка, но и разнонаправленность их движения, что также улучшает смещение областей контакта гранул. Больший эффект достигается,когда стержневой элемент выполнен с шипами,Благодаря наличию шипов смещение областей контакта гранул достигается вбольшем объеме насадки меньшим количеством стержневых элементов.Поставленная цель может быть достигнута тем, что верхний конец стержня прикреплен.к верхней крышке, а нижний конецсвязан с дополнительным днищем, причеммежду дополнительным днищем и нижнейкрышкой корпуса имеется упругая связь., Благодаря такому сочетанию элементовпроизводится "встряхивание" всего объеманасадки с возможностью подбора оптимальной частоты, в том числе резонансной,при соответствующих массе щ насадки ижесткости Кп пружины.Поставленная цель может быть достигнута тем, что сепаратор имеет пару стержней, верхние части которых прикреплены кверхней крышке, а один из стержней имеетсвязь с подвижным днищем посредствомкоромысла, а также, когда один из стержнейзакреплен к нижней крышке и снабжен прикрепленным к его свободному концу и подвижному днищу стержнем, обладающимпротивоположной стрикцией.Благодаря таким решениям возможнапередача как бы колебательного движенияподвижному днищу, что позволяет пересыпать насадку и в поперечном току регенерационной жидкости направлении, смешиватьее,Поставленная цель может быть достижима, когда поперечное сечение стержняСоблюдая это условие. можно утверждать, что сила, развиваемая стержнем в результате магнитострикции, достаточна для работы по перемещению определенной массы гп насадки.По сравнению с прототипом время регенерации сокращается в 4 раза, рабочая емкость поглощения (из цикла в цикл) увеличивается в 2.8-3,4 раза, что пропорционально удлинению фильтроцикла в 1.8-2 раза, а общая эффективность сепарации повышается на 1,2-1,4 раза за счет сокращения периодов регенерации и более полного использования сорбционного обьема. Формула изобретения 1, Магнитный сепаратор, содержащий корпус с нижним и верхним днищами, фильтрующую насадку. периодически действующую магнитную систему, патрубки подвода и отвода сепарируемой среды, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения условий регенерации, удлинения фильтроцикла, повышения степени сепарации,он снабжен стержневым элементом, выполненным из материала с отличными от материала насадки магнитострикционными свойствами, размещенным в слое насадки по направлению ее намагничивания.2, Сепаратор по п.1, отл и ч а ю щ и йс я тем, что стержневой элемент выполнен с шипами,3, Сепаратор поп.1, отл ича ю щийс я тем, что он снабжен дополнительньм днищем, установленным с возможностью осевого перемещения и связанным с дни щем посредством упругой связи. а стержневой элемент прикреплен одним концом к верхнему днищу, а нижним связан с дополнительным днищем.4. Сепаратор по пп,1 и 3, о т л и ч а ю - 10 щ и й с я тем, что он снабжен дополнительным стержнем, одним концом прикрепленным к верхнему днищу, а другим связанным с подвижным днищем посредством коромысла,15 5. Сепаратор по пп.1 и 3,отл ича ющ и й с я тем, что один из стержневых элементов жестко укреплен на нижней крышке и снабжен прикрепленным к его свободному концу и дополнительному дни щу дополнительным стержнем, обладающим противоположной стрикцией.б. Сепаратор по пп,1-5, от л и ч а ю щ и йс я тем, что поперечное сечение Я стержня соответствует выражению ЯК, гдеп 3 чЕ - - -)ЛЛ( т - ) - относительное удлинение стер.30 жня в результате магнитострикции; т - масса насадки; Е - модуль Юнга первого рода для материала стержня..Шмако еда Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2343 Тираж 439 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5