Гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов

(72) Авторы изобретения А,И. Куприн, В.И, Володин, Г.И. Федоренко и Н.А. йарянчиков Днепродзержинский ордена Трудового КрасноГо Знаменииндустриальный институт им. И. И,. Арсеничева(Е ГИДРОНАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЯЯ ПЕРЕНЕДЕНИЯ ФБРОИАГНИТНЫХ СЫПУЧИХ ИАТЕРИАЛДВт.О Изобретение относится к Гидротранс 1 порту и может быть использовано при непрерывном транспортировании стальной и чугунной стружки, агломерата, окалины, колошниковой пыли концентрата магнитного обогащения и т,д.ЯИзвестно Гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов, включающее желоб, закрытый крышкой из немагнитного материала, и размещенные над ним генераЯ торы переменных магнитных полей, Генераторы выполнены в виде электромагнитных катушекНедостатком данного устройства является применение электрического токаИ для питания установки, что создает опасность поражения электрическим током взрывоопасности в средах, опасных по газу и пыли, и обязательному наличию устройств, регулирующих элект0 ропереключение магнитных полей, их изменение по величине, а также большой расход электроэнергии. Кроме то/2го, данное устройство за счет элект- ромагнитных полей позволяет перемещать частицы только в одном направлении "вверх".При этом отходящая от электромагнита частица удерживается 1 тормозится) им, и за счет снижения скорости частиц происходит снижение произ" водительности транспортирования.Целью изобретения является повышение производительности, исключение опасности поражения электрическим током обслуживающеГо персонала и взрывоопасности. Поставленная цель достигается тем,что каждый Генератор образован траверсами, установленными с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной направлению перемещения материала, и закрепленными на концахтраверс постоянными магнитами, приэтом между каждым генератором и крышкой смонтирован экран, 906864На фиг. 1 изображено гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.Гидромагнитное устройство состоит из желоба 1, накрытого крышкой 2, выполненных иэ немагнитного материала (например из пластмассы, ситалла) и комплекта смонтированных над крышкой 2 генераторов слуащих для создания изменяющегося магнитного поля, Каждый генератор представляет собой ось 3, вращающуюся на опорах 4. На оси смонтированы две траверсы 5 с по стоянными магнитами 6 и 7, Вращение каждого генератора осуществляется с помощью электрического привода и набора приводных 8 и промежуточных 9 шестерен, служащих для создания синхронного между собой вращения магнитов. Для подачи транспортирующей жидкости служит насадка 10, присоединенная с помощью шланга 11 к напорному трубопроводу 12. В начале желоба установлен бункер 13. Длл исключения притягивания частиц перед магнитами установлены экраны 14. Улавливание сыпучего материала производитсл ситом 15.Гидромагнитное устройство для перемещения ерромагнитных сыпучих материалов работает следующим образом.Ферромагнитный сыпучий материал из бункера поступает с помощью струи жидкости, вытекающей иэ насадки 10 в желоб 1. Смесь сыпучего материала с жидкостью перемещается по желобу 1 за счет гидродинамической силы и бегущего магнитного поля, создаваемоЮ го генераторами. Частицы Ферромагнитного материала внутри жидкости совершают сложное движение: под действием гидродинамической силы потока они перемещаются вдоль желоба 1, а под действием магнитного поля - вдоль желоба 1 и перпендикуллрно к оси потока жидкости. Таким образом, частицы совершают скачкообразные движения.При вращении генератора в момент приближения магнитов 6 или 7 к крышке 2магнитнал индукция поля увеличивается, частицы поднимаютсл со дна желоба и движутся в направлении к крышке 2. При удалении магнита 6 или 7от крышки 2 магнитная индукцил умень- ффшается и частицы отпадают от крышки 2 за счет собственного веса и переносятся в сито 15. Как при движении частиц вверх (ко дну желоба), они пересекают поток жидкости, который оказывает давление на частицы и переносит их вдоль желоба. При этом происходит активное взаимодействие мелкихи крупных частиц, что в конечном счете способствует повышению эфФективности использования энергии потока.За счет того, что значительная массачастиц, движущихсл в желобе, в каждый данный момент времени магнитомвзвешивается в потоке, суммарная сила трения материала о дно меньше, чемпри обычном идротранспорте, Для исключения торможения движущихся в потоке Ферромагнитных частиц магнитамицелесообразно обеспечить вращениемагнитных генераторов так, чтобы окружная скорость по величине и направлению совпадала со средней скоростьюдвижения потока пульпы. Одинаковоенаправление векторов средней скоростимагнита в области, близкой к крышке 2,приводит к сложению силы гидродинамического давления потока на частицы,и, в конечном счете, к увеличениютранспортирующей способности потока,Вертикальная плоскость у-у, проведенная через ось вращения магнита, разделяет поток на две области, где действие магнитных сил отличается по своим результатам. Гсли в правой области магниты помогают движению частиц, то в левой подтормаживают их. Частицы некоторое время удерживаются магнитами, а затем перемещаются за счет гидродинамических сил. Это предполагает целесообразность установки выше крышки 2 специальных экранов 14, которые бы исключили притягивание частиц, когда они проходят левую область. Для надежного (непрерывного) движения материала по елобу длиной над ним должно быть расположено определенное количество 2 магнитных ге. нераторов (Фиг. 1), так что расстояние между ними равно1 (1)Слишком малое расстояние 1 приводит к усложнению всего гидромагнитного устройства для перемещения сыпучих материалов, так как число магнитных генераторов будет нецелесообразно большим, При значительном расстоянии 1 могут образовываться такие эоны, в которых подъемная сила магнитов мапа, частицы сыпучего материала останавли5 906 ваются, что неизбежно приводит к забучиванию желоба.Время одного оборота магнита вокруг точки 0" приближенно равно полному времени падения частицы от верх ней крышки до дна желоба (фиг. 2)+ С + й 3 (2) где с - время движения частицы ввоздухе от верхней крышкидо свободной поверхностижидкости;время падения частицы в воде от уровня свободной поверхности до дна желоба;время движения частицы в воде по инерции от места падения ее на дно желоба до зоны действия следующего магнита.Время движения частицы в воздухе 20 1 Г 21 ъ Ь 1(8) 10 Г 2119 25 30 35 40 50 Формула изобретения 55Гидромагнитное устройство для перемещения ферромагнитных сыпучих материалов, содержащее желоб, закрытый крышкой из немагнитного материала, и где 11 - расстояние от верхней крышки до свободной поверхностижидкости;9 - ускорение свободного падения. Время движенил в водеЬ(4) где И 2 - глубина потока;Ы - гидравлическая крупностьчастицы,Связь между геометрическими, гидравлическими параметрами потока, характеристикой частиц сыпучего материала и расстоянием между магнитами можно определить из следующего.Время движения частицы от одного магнита до другого с =- - + - -+Г 2 1.1 Ь(ь)Ь.Время е движения частицы в потоке должно быть таким, чтобы проекция пути 1 ее на плоскость, совпадающую с дном желоба, была равна расстоянию 1 между крайними положениями двух соседних магнитов, т.е.С1(6) где Ч - среднлл скорость движениячастицы в потоке, причем/П - средняя скорОсть потОка пульпы,Принимая во внимание (5) и (6), полу- чаем При сравнении с обычным гидро- транспортом стальной стружки, имеющим применение на Волжском автомобильном заводе имени 50-летия Советской власти, производительность транс портирования может быть увеличена в 3-4 раза, Это происходит вследствие тоГо, что давление ферромагнитных частиц на дно желоба уменьшается, эа счет этого уменьшается сила трения; при магнитном воздействии частица взвешивается в потоке, влияние механического воздействия дна желоба уменьшается, миделевое сечение мХ частицы становится больше, чем если бы частица двигалась у дна желоба. Вследствие этой причины сила Гх лобового давления, действующая на частицу, увеличивается(э)о где Сх - коэфсициент лобового давления 1ЬЧ - относительнал скорость потока и частицы;Фх - миДелевое сечение частиЦы;( - ускорение свободного падениячастиц;объемный вес жидкости. Движение частицы у дна чаще всего бывает скачкообразным (особенно при малой энергии потока), поэтому значительная часть энергии потока расходуется на преодоление сил инерции, как при остановке частиц, так и при их разгоне. Взвешенная частица движется более равномерно в потоке, поэтому расход энергии а этом случае меньше; при взвешивании частица попадает из зоны малых придонных скоростей в область, близкую к гидродинамической оси потока, где осредненные скорости потока несоизмеримо больше, чем у дна. Транспортирующая же способность (производительность) пропорциональна скорости движения потока.906864 размещенные над ним генераторы переменных магнитных полей, о т л и и аю щ е е с я тем, что, с целью повыаения производительности, исключения опасности поражения электрическимтоком обслуживающего персонала и варывоопасности, каждый генератор образован траверсами, установленными свозможностью вращения в плоскости,перпендикулярной к направлению пере- И мещения материала, и закрепленнымина концах траверс постоянными магнитами, при этом между каждын генератором и крыакой смонтирован экран,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 550321, кл. 0 65 С 53/30, 1975Состави й ТехревТираж 9И Государст делам изобр д Москва ЖППП "Патент Цвет ко е Корректо ритонч дписноеР ЦдЦПроектна е Ж е2енного комитета Сетений и открытийЯ Раушская наб.г. Ужгород, ул,