Подвесной электромагнитный железоотделитель
Использование: в литейном производстве для удаления ферромагнитных включений из потока сыпучего материала. Сущность изобретения: на П-образном мэгнитопроводе закреплены с зазором между собой основные и дополнительные катушки . Между ними размещены кольцевые вставки из теплопроводного материала В теле вставок выполнены радиальные отверстия. Такое выполнение улучшает охлаждение катушек. 1 з.п. флы, 2 ил.
СОК33 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 03 С 1/16
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ . КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (! 91
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4803742/03 (22) 19,03,90 (46) 30.08,92. Бюл. N 32 (71) Харьковский политехнический институт им, В. И. Ленина (72) Ю, А. Кравец, А. В. Кипенский, М, Н, Литвиненко, А. С. Черных и А. M. Флеер (56) Авторское свидетельство СССР
N 306873, кл. В 03 С 1/00, 1971.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1614270, кл. В 03 С 1/16, 1988. (54) ПОДВЕСНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ
ЖЕЛ ЕЗООТДЕЛИТЕЛ Ь
Изобретение относится к области разделения материалов по магнитным свойствам и может быть использовано в литейном производстве для удаления ферромагнитных включений из отработанных формовоч-. ных смесей.
Известен электромагнитный сепаратор по авторскому с видетел ьству, содержащий магнитопровод, катушки намагничивания, При этом магнитопровод выполнен в виде концентрических цилиндров, на которых размещены части обмоток катушек намагничивания электромагнитной системы. Это позволяет увеличить отвод тепла от магнитопровода и в целом от электромагнитной системы железоотделителя.
Однако, в случае расположения на магнитопроводе последовательно нескольких катушек намагничивания, не эффективно, так как не позволяет осуществлять теплоотвод от расположенных рядом торцевых час- тей электромагнитных катушек.
Известен электромагнитный шкивной сепаратор, содержащий магнитную систему, состоящую из полюсов, ступицы которо 41 1757746 А1 (57) Использование: в литейном производстве для удаления ферромагнитных включений из потока сыпучего материала.
Сущность изобретения: на П-образном магнитопроводе закреплены с зазором между собой основные и дополнительные катушки. Между ними размещены кольцевые вставки из теплопроводного материала. В теле вставок выполнены радиальные отверстия; Такое выполнение улучшает охлаждение катушек. 1 з.п, флы, 2 ил. го выполнены с пазами, намагничивающие катушки и тепловой полюс с лопастями, выполненный из немагнитного теплопроводного материала, расположенный между полюсами магнитной системы; Торцевые поверхности полюсов снабжены диаметрально расположенными ребрами, часть которых, прилегающая к полюсу, выполнена из ферромагнитного материала, а другая— из немагнитного материала. Это позволяет 4 повысить эффективность процесса сепара- ф ции за счет интенсификации отвода тепла от СЬ магнитной системы, а также увеличить зону действия магнитного поля.
Однако, применительно к подвесным электромагнитам с П-образной электромагнитной системой является неприемлемым, так как не позволяет расположить тепловой полюс на магнитопроводе. Неприемлемым является приведенное техническое решение и в случае расположения последовательно на одном магнитопроводе с
П-образным сердечником нескольких катушек намагничивания, 1757746
Наиболее близким, выбранным в каче-. стве прототипа, является техническое решение, содержащее ленточный конвейер с размещенной над ним электромагнитной системой, содержащей магнитопровод с намагничивающими катушками, подсоединенными к источнику постоянного тока а также дополнительными катушками, размещенными на одном магнитопроводе и коммутатором, причем дополнительные катушки подсоединены к источнику постоянного тока через коммутатор.
Однако, приведенное выше техническое решение обладает недостатком. Торцевые поверхности основных и дополнительных катушек намагничивания, расположенные рядом не позволяют охлаждать катушки намагничивания и магнитопровод, что снижает эффективность эксплуатации за счет снижения напряженности магнитного поля в рабочей зоне сепарации.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса сепарации за счет увеличения напряженности магнитного поля в рабочей зоне подвесного электромагнитного железоотделителя.
Указанная цель достигается тем, что подвесной электромагнитный желеэоотделитель; содержащий раму, на которой размещено устройство автоматической разгрузки, электромагнитная система, содер>кащая П-образный магнитопровод, на котором располо>кены полюсные наконечники а также с зазором между собой основные катушки намагничивания и дополнительные, соединенные с источником постоянного тока через коммутатор.
При этом основные и дополнительные катушки намагничивания расположены с зазором таким образом, что в нем размещена кольцевая вставка из материала с высокой теплопроводностью с толщиной, равной зазору между катушками. а в кольцевой вставке выполнены радиальные отверстия.
На фиг. 1 изображен общий вид предложенного подвесного электромагнитного железоотделителя; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, Подвесной электромагнитный железоотделитель содержит раму 1, на которой размещены устройство автоматической разгрузки продуктов сепарации, содержащее привод 2, поддерживающие ролики 3, 4, натяжной 5 и приводной б барабаны, электромагнитная система, содержащая магнитопровод 7, осйовные катушки намагничивания 8, 9 и дополнительные катушки
10, 11, кольцевые вставки 12, 13 с радиальными отверстиями 14, полюсные накоиеч5
35 ники 15, 16, лента устройства автоматической разгрузки 17, ленточный конвейер транспортирования сыпучего материала 18, поддерживающие ролики 19, ферромагнитный шунт 20, бункер для сбора скрапа 21.
Устройство работает следующим образом.
Включение электродвигателя 2. приводит в движение приводной барабан 6, натяжной барабан 5, поддерживающие ролики 3, 4 и вызывает перемещение гибкой ленты 17. Обмотки основных катушек намагничивания 8, 9 электромагнитной системы железоотделителя подключены к источнику постоянного тока, Протекающий по магнитопроводу 7 магнитный поток замыкается через полюсные наконечники 15, 16 и создает магнитное поле, под действием которого часть ферромагнитных предметов извлекается из сыпучего материала и посредством гибкой ленты 17 эвакуируется в бункер 21..
Для более полного извлечения ферромагнитных предметов используются дополнительные катушки намагничивания 10, 11, которые подключены к источнику г(остояиного тока через коммутатор. Генератор формирует импульсы напряжения и создается дополнительная составляющая, под действием которой происходит более полное удаление ферромагнитных предметов из сыпучего материала. Охлаждение основных катушек 8, 9 и дополнительных 10, 11 является воздушным естественным без применения принудительного обдува. Наиболее термически напря>кенными являются торцевые части катушек намагничивания, расположен н ые рядом. иа магнитоп ро воде. Зазор ме>кду торцевыми поверхностями основных катушек 8, 9 и дополнительных 10, 11 а также кольцевые вставки 12,13, выполненые иэ материала с высокой теплопроводностью, что позволяет интенсифицировать процесс теплообмеиа и охлаждения основных и дополнительных катушек намагничивания и магнитопровода 7. Радиальные отверстия
14, выполненные в кольцевых вставках 12, 13 усиливают положительный эффект интенсивного охлаждения торцевых поверхностей катушек намагничивания и магнитопровода.
При расчете нагрева катушек электромагнитов в качестве поверхности охлаждения учитывают внутреннюю и наружную поверхности катушек. В заявляемом изобретении электромагнитная система содержит П-образный магнитопровод и катушки намагничивания с развитыми торцевыми поверхностями (боковая наружная поверхность примерно равна одной торцевой поверхности катушки). Условия охлаждения с
1757746
9 14 8 121б
Фиг.) наружной и внутренней поверхностей катушек намагничивания можно записать в виде:
Р = кт $к (V — Vo),, (1) где $к — расчетная теплопередающая поверхность катушки, k> — коэффициент теплопередачи, V, Чо — температура тела и окружающей среды.
Формула (1) позволяет через соотношение общей охлаждаемой поверхности к термоизолированной (торцовой) определить соотношение количества тепла, отводимого от катушек намагничивания при условии термоизоляции торцевой поверхности и при условии охлаждения всех поверхностей.
Катушка импульсного магнитного поля, БОКОВая ПОВЕрХНОСтЬ: $боК.наружн. = 0,32 М, 2
$бок.внутр. = 0,2 м °
Торцовая поверхность: $торц, = 0,13 м
2.
Полная поверхность одной катушки импульсного магнитного поля:
$поту. = $бок.наружн. + $бок.внутр. + 2 $тор=.
=0,79 м .
Охлаждаемая поверхность:, Sox, $бок.наружн. + $бок,внутр. + $тор.
=0,65 м
Соотношение площадей:
Soxn.
Катушка постоянного магнитного поля, $бок.нарушен. = 0,92 м $боу.внутр. = 0,61 м
$тор. = 0,13 м $полн. = 1,85 м, $окл. = 1,72 M г
Соотношение площадей;
К 18
1,72
Расчеты показывают, что интенсификация условий теплоотдачи торцовых поверх5 настей катушек намагничивания позволяет увеличить количеСтво ампер-витков одной катушки: импульсного питания на 20%, постоянного тока на 10%.
Использование предлагаемого устрой10 ства позволяет повысить эффективность процесса сепарации за счет увеличения напряженности магнитного поля в рабочей зоне сепарации железоотделителя путем улучшения условий охлаждения магнито15 провода и катушек намагничивания.
Формула изобретения
1. Подвесной электромагнитный железоотделитель, включающий электромагнит в виде П-образного магнитопровода с по20 люсными наконечниками. на котором закреплены с зазором между собой основные и дополнительные катушки, первые из которых соединены с источником постоянного тока, а вторые соединены с последним че25 рез коммутатор, отл и чаю щийс я тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации за счет улучшения охлаждения катушек, железоотделитель снабжен двумя кольцевыми вставками, каждая
30 из которых размещена в зазоре между основной и дополнительной катушками, причем толщина вставка равна ширине зазора.
2. Железоотделитель по и, 1, о тл ич аю шийся тем. что вставки выполнены из
35 теплопроводного материала с радиальными отверстиями, 1757746
Редактор Е,Егорова Техред M.Ìîðãåíòàë
Корректор Т,Вашкович
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101. Заказ 295б Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5
