Магнитное устройство для очистки газов

 

Использование: очистка технологических газов в черной и цветной металлургии, в машиностроительной, горной, энергетической и химической промышленности. Сущность изобретения: в магнитном устройстве очищаемый газ проходит через слой пористой среды из ферромагнитного материала, намагниченного во внешнем магнитном поле. При этом фильтрующий элемент, имеющий форму барабана, вращаясь вокруг своей оси, обеспечивает непрерывную регенерацию устройства. 4 ил.

Изобретение относится к области очистки технологических газов в черной и цветной металлургии, в машиностроительной, горной, энергетической и химической промышленности.

Известен магнитный пылеуловитель [1], состоящий из корпуса, частично заполненного промывочной жидкостью, сетчатых фильтрующих элементов, заполненных зернистой загрузкой, газоходов ввода и вывода и снабженный электромагнитами, установленными соосно с фильтрующими элементами.

Существенными недостатками этого магнитного пылеуловителя являются практическая сложность обеспечения сильного намагничивающего поля в рабочей зоне, что приводит к снижению производительности фильтра и степени очистки обрабатываемой среды, а также повышенному расходу электроэнергии на создание необходимого рабочего магнитного потока.

Цель изобретения - повышение эффективности и производительности процесса очистки, интенсификация режима регенерации фильтра, сокращение расхода электроэнергии на создание рабочего магнитного потока и повышение надежности работы фильтра.

Это достигается тем, что верхняя часть корпуса снабжается магнитами (постоянные магниты или электромагнитные катушки). На пути течения очищаемой среды устанавливается фильтрующий элемент в виде барабана, способного вращаться вокруг своей оси. Рабочий объем барабана заполняется ферромагнитной загрузкой (в виде стальных стержней, прутков, пластин различной геометрической формы и т.д.). Часть загрузки при вращении барабана находится в рабочей зоне магнитного поля, где и осуществляется очистка обрабатываемой среды, другая часть в это время находится вне воздействия магнитного поля. Здесь происходит саморегенерация фильтрующего элемента.

На фиг. 1 изображено предлагаемое магнитное устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3,4 - возможные варианты установки устройства в технологической схеме очистки.

Магнитное устройство для очистки газов состоит из корпуса 1 (из немагнитного материала), на крышке которого установлены магниты 2, патрубок 4 для ввода запыленного газа и патрубок 5 для вывода очищенного газа. В нижней части устройство снабжено пылесборной камерой 3, которая имеет затвор 6 для отвода улавливаемых частиц. Внутри корпуса 1 на пути движения газа между полюсами магнита 2 установлен фильтрующий элемент 7 барабанного типа, способный поворачиваться вокруг оси с помощью вала 8, вращающегося в герметично закрытых подшипниках (не показаны). Ось вала 8 находится ниже или на уровне стыка корпуса 1 с камерой 3. Фильтрующий элемент 7 заполнен ферромагнитной загрузкой 9. На концах вала 8 установлены зажимные гайки для регулирования скорости вращения фильтрующего элемента 7 (барабана) (на фигурах гайки не показаны).

Магнитное устройство для очистки газов работает следующим образом.

Очищаемый газ по патрубку 4 поступает в зону расположения фильтрующего элемента 7 и, проходя через поры ферромагнитной загрузки 9, очищается от включений. В порах ферромагнитной загрузки 9 с помощью внешней намагничивающей системы (магниты 2) создается высокоградиентное магнитное поле, способное осаждать тонкодисперсные магнитные частицы, даже слабомагнитные. По мере заполнения пор ферромагнитной загрузки 9 улавливаемыми частицами резко повышается аэродинамическое сопротивление току очищаемого потока. Создавшийся перепад давления способствует вращению фильтрующего элемента 7 с помощью вала 8, в результате чего насыщенная улавливаемыми частицами часть ферромагнитной загрузки выводится из магнитного поля. Вращение элемента 7 происходит до тех пор, пока перепад давления не снизится до требуемой величины, что обеспечивается заменой рабочей зоны магнитного устройства (между полюсами магнита 2) очищенной частью фильтрующего элемента 7.

Часть фильтрующего элемента, заполненная осажденными частицами, по мере вращения барабана выходит из рабочей зоны и вне магнитного поля теряет способность удерживания частиц в порах. Частицы под действием силы тяжести падают в бункер камеры 3 и уносятся через затвор 6. Тем самым нижняя часть фильтрующего элемента 7 полностью очищается от уловленных частиц и готова к повторному циклу работы. Затем процесс повторяется.

Для повышения скорости регенерации фильтрующего элемента 7 на внутренних боковых стенках пылесборной камеры 3 на уровне нижней части барабана (7) можно установить краны с тонкой струей промывочной жидкости, направленной нормально вращению барабана для вымыва из пор загрузки улавливаемых частиц.

Для достижения большей глубины очистки газов от тонкодисперсных частиц необходимо увеличить рабочую длину магнитного устройства путем последовательного соединения нескольких устройств (фиг.3).

Для повышения производительности магнитного устройства необходимо установить устройство в виде параллельно работающих секций (фиг. 4).

"Порог чувствительности" по требуемому перепаду давления, необходимому для обеспечения вращения барабана, регулируется при помощи зажимных гаек на валу вращения барабана (7).

Использование высокоградиентного магнитного поля в порах загрузки и саморегенерирующей способности фильтрующего элемента обеспечивают высокую эффективность и большую производительность очистки обрабатываемой среды.

Формула изобретения

МАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, содержащее корпус, патрубки ввода и вывода, магнитную систему, фильтрующий элемент с ферромагнитной загрузкой, камеру для сбора и вывода уловленных частиц, отличающееся тем, что, с целью достижения повышенной эффективности очистки и непрерывности регенерации, фильтрующий элемент выполнен в виде барабана, установленного на валу с возможностью вращения, при этом ось вала размещена не выше плоскости стыковки корпуса и камеры, а магнитная система расположена на уровне части барабана, размещенной в корпусе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4