Устройство для магнитного разделения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗОБРЕ НИЕ Е ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТО РСКО РАЗелен ия, еление систем. магнитГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Украинский институт инженеров вого хозяйства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГОДЕЛЕНИЯ(57) Устройство для магнитного раздИспользование; магнитное разджидких и газообразных дисперсныхСущность. изобретения; в электро Изобретение относится к области магнитного разделения жидких и газообразных дисперсных систем и может быть использовано для осаждения из них высокодйсперсных магнитовосприимчивых примесей преимущественно в энергетической и химической промышленности, а также других отраслях народного хозяйства,Известен сепаратор для магнитного отделения твердых частиц от жидких сред, в котором роль насадки выполняют кьнусные ферромагнитные стержни, контактирующие по боковой поверхности, часть из которых установлена фиксировано, а другая часть имеет при регенерации возможность перемещаться относительно первой, образовывая между стержнями зазоры.Устройству присущи серьезные недостатки, Во-первых, его практическое исполнение чрезвычайно сложно, поскольку насадка требует индивидуального изготовления осадительных элементов в виде стер(51)5 В 01 О 35/06; В 03 С 1/О ном фильт насадка, которой в имеющих рированн элементо ся и для системой правлени и переме кулярны, стин со перемещ иметь син ре соленоидного типа помещена магнитоосадительные элементы ыполнены в виде гибких пластин, криволинейный, например, гофый профиль, причем часть этих в имеет возможность перемещать- этого оборудованы специальной перемещения. Кроме того, нае магнитного потока, потока среды щение пластин взаимно перпендиа направление гофрирования плавпадает с направлением их ения, Сами же пластины могут усоидальный или зубчатый профф-лы, 10 ил,жнеи с высокои точностью обработки и конусности их боковых поверхностей при небольшом среднем диаметре (10 - 15 мм) и длине 0.7 - 1,0 м. При установке самих стер- д жней в совокупности объема насадки также необходима высокая точность, поэтому для каждого из стержней подвижной части необходимо специальное компенсирующее 0 гнездо и индивидуальная установка, что ис ключает поточное изготовление насадки в (Л целом, Во-вторых, такая стержневая насад- с ка весьма металлоемка, поскольку имеет высокую плотность упаковки: простые расчеты показывают, что она изменяется в пределах от 0,79 до 0,92, Это делает насадку неэкономичной, так как 50 - 60 оь легированного металла используется как магнитопровод.Кроме того, столь высокая плотность упаковки значительно увеличивает скорость в паровых каналах, что естественно снижает осадительные свойства насадки в целом, И, наконец, "запрограммированное" в силу геометрических особенностей насадки изменение плотности упаковки (по торцам корпуса - 0,92, а посредине - 0,79), приводит кизменению ее осадительных свойств "подлине", а следовательно к неравномерности 5заполнения осажденными примесями, т.е.ухудшению характеристик.Целью изобретения является повышение экономичноСтй устройства, эффективности бсаждения и рвгенерационных 10свойств йасадки, а такжеупрощение ее изготовленйя й монтажа,,Указанная цель дост гается за счет того, чтб осадительные элементы выполненыв виде гибких пластин гофрированного профиля,Причем пластины установлены в корпусе с образованием между их смежными боковыми поверхностями каналов дляпропускания потока разделяемой среды, 20при этом боковые поверхности пластин перпендикулярны направлению магнитного потока, а нап равление гофрированиясовпадает с направлением перемещенияподвижной части пластин. 25В некоторых случаях одна из поверхностей каждой гофрированной пластины выполняется в зубчатым профилем, причемзубцы одной из поверхностей пластины выполняются с рифлением, совпадающим в 30продольном направлении с продольным направлением зубцов,В последнем случае пластины в корпусеустановлены таким образом, что поверхности пластин с рифлениями на подвижных и 35неподвижных пластинах выполнены с разных сторон зубца,Сопоставительный анализ с прототипом свидетельствует о том, что предлагаемое устройство отличается от прототипа 40новой формой осадительных элементов и ихвзаиморасположением, а также новой функциональной взаимосвязью комплексныхконструктивных и технологических параметров, таких как направление магнитного 45поля, движение жидкости, перемещение подвижной части осадительных элементов иих гофрирования. Кроме того, сами осадительные элементы снабжены системой перемещения подвижной части насадки. 50На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в режиме регенерации; на фиг. 2 -то же, вертикальный разрез, сделанный параллельно потоку жидкости; на фиг. 3 - тоже, с насадкой; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг, 553; на фиг. 5 - система перемещения подвижнй части насадки; на фиг. 6 - взаимосвязь функциональных конструктивиных итехнологических параметров; на фиг, 7 и 8 -взаиморасположение подвижных гибких осадительных элементов, соответственно, в режиме регенерации и режиме осаждения; на фиг. 9 - вариант выполнения гибких осадительных элементов в виде пластин зубчатого профиля с насечками; на фиг. 10 - вариант гибкого магнитоосадительного элемента, выполненного в виде плоской пластины с обеими профилированными сторонами,Устройство для магнитного разделения содержит намагничивающую систему 1 и помещенный в нее немагнитный корпус 2, в который через патрубок ввода 3 подается разделяемая среда, попадающая далее через входную сегментную зону 4 и входную перфорированную перегородку 5 в насадку, состоящую из подвижных 6 и неподвижных 7 магнитоосадительных элементов, выполненных в виде гибких пластин, находящихся в режиме осаждения в контакте друг с другом: в зонах контакта происходит процесс осаждения твердой ферромагнитной компоненты, т.е. разделения, Далее жидкость через выходную перфорированную перегородку 8, выходную сегментную зону 9 и патрубок вывода 10 подается по назначению. При регенерации задействуется система премещения подвижной части насадки (СПН), состоящая из пружинно-шарнирного узла 11, толкателей 12, направляющей 13, магнитоподъемной плиты 14 и подвижной стенки 15, которая соединена с подвижными магнитоосадительными элементами 6, проходящими через щелевую стенку 16. Направление потока жидкости в устройстве задается перекрывающими сегментные зоны 4 и 9 нижней и верхней пластинами 17 (фиг.3). Вариант изготовления магнитоосадительных элементов в виде гибких пластин зубчатого профиля подвижных 18 и фиксированных 19 показан на фиг. 9, а на фиг. 10 показан магнитоосадительный элемент в виде плоской гибкой пластины 20 профилированной с обеих сторон,Устройство для магнитного разделения работает следующим образом.Разделяемая среда (фиг. 1) через патрубок ввода 3 подается внутрь корпуса , где при помощи, нижней пластины 17 она направляется во входную сегментную зону 4 откуда через входную перфорированную перегородку 5 направляется в насадку, состоящую из магнитоосадительных элементов, выполненных в виде гибких подвижных 6 и неподвижных 7 пластин, расположенных параллельно потоку набегающей жидкости и перпендикулярно магнитному полю (фиг 6). Фиксированные пластины 7 закреплены неподвижно на щелевых стенках 16, в то время как подвижные пластины 6, имеющие5 1766456 5 10 20 25 55 на концах прямые участки, могут перемещаться в щелевых отверстиях, приводимые в движение подвижной стенкой 15, которая связывает их воедино (фиг. 7, 8). В свою очередь, подвижная стенка 15 перемещается шарнирно-пружинным узлом 11, задействованным посредством толкателей 12 и магнитоподъемной плиты 14 от намагничивающей системы 1; при включении соленоидной намагничивающей системы 1, возникает магнитное поле направленное вдоль осевой линии устройства и действующее на магнитоподъемную плиту 14, втягивая ее внутрь соленоида, т.е, поднимая вверх. Вместе с плитой движутся толкатели 12, разжимающие пружинно-шарнирный узел 11, боковые упоры которого закреплены на корпусе фильтра 1 и подвижной стенке 15. Таким образом, вертикальное перемещение толкателей 12 создает через узел 11 горизонтальное перемещение подвижной стенки 15 и соединенных с ней подвижных пластин 6, которые перемещаясь параллельно неподвижным пластинам 7 входят с ними в контакт (фиг. 7, 8), Магнитное поле намагничивает пластины и в зонах контакта, где возникает его повышенный градиент осаждается ферромагнитная компонента. Пройдя через насадку, жидкость через выходную перфорированную перего родку 8 попадает в выходную сегментную зону 9 и верхней пластиной 17 направляется в выводной патрубок 10, При необходимости регенерации отключается магнитное поле намагничивающей системы 1, подвиж ная стенка 15 и скрепленные с ней подвижные пластины 6 под действием веса магнитоподъемной плиты 14 и стягивающего усилия пружин шарнирно-пружинного узла 11 перемещаются относительно 40 неподвижных пластин 7, разъединяя при этом зоны контакта. Набегающий поток жидкости смывает осевшие частицы, а возникающая при этом вибрация пластин интенсифицирует процесс, В случае, когда 45 требуется особо высокий уровень очистки-. магнитоосадительные пластины целесообразно выполнять с зубчатой поверхностью (фиг, 9), причем одну из сторон зубцов целесообразно покрывать несечками, При 50 сборке насадки из таких магнитоосадительных элементов подвижные 18 и неподвижные 19 пластины устанавливаются специальным образом - поворачиваются друг относительно друга в горизонтальной плоскости на 180: при этом насечки на зубцах подвижных пластин ориентируются в одну сторону, а подвижных - в другую. В насадке такого типа при контакте зубцов с насечками с гладкой поверхностью возникает большое количество точек контакта, что повышает ее осадительные характеристики, В противоположность этому вариан гу, плоские гибкие пластины с профилированной поверхностью обеспечивают точки контакта с меньшей надежностью, что снижает их эффективность, Однако они значительно проще в изготовлении и могут быть использованы в случаях, не требующих гарантированной высокой эффективности. Исследования,проведенные на лабораторной установке, в основу которой была положена концепция предлагаемого изобретения, показали его высокиевозможности как по очистным ирегенерационным свойствам, так и по простоте и надежностиработы. Формула изобретения 1, Устройство для магнитного разделения дисперсных систем, содержащее нама гничивающую систему, трубопроводы ввода и вывода разделяемой среды, насадку, помещенную в корпус и выполненную в виде осадительных элементов из ферромагнитного материала, установленных с возможностью контакта между собой боковыми поверхностями, йричем часть осадительных элеметов закреплена неподвижно, а другая часть установлена с возможностью перемещения относительно первой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности устройства, эффективности осаждения и регенерационных свойств насадки, а также упрощения ее изготовления и монтажа, осадительные элементы выполнены в виде гибких пластин гофрированного профиля.2, Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что пластины установлены в корпусе с образованием между их смежными боковыми поверхностями каналов для пропускания потока разделяемой среды, при этом боковые поверхности пластин перпендикулярны к направлению магнитного потока, а направление гофрирования совпадает с направлением перемещения подвижной части пластин.3. Устройство по пп. 1 и 2, отл и ч а ющ е е с я тем, что одна из поверхностей каждой гофрированной пластины выполнена с зубчатым профилем, причем зубцы одной из поверхностей пластины выполнены с одной стороны с рифлениями, совпадающими в продольном направлении с продольным направлением зубцов,4, Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пластины в корпусе установлены таким образом, что поверхности пластин1766456 с рифлениями ориентированы в одну и туже сторону, при этом рифления на подвижных и неподвижных пластинах выполнены с разных сторон зубца. 77/ /. Заказ 3497 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5