Роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологических жидкостей от слабомагнитных мелкодисперсных частиц

 

Роторный электромагнитный сепаратор относится к устройствам для отделения от технологической жидкости мелкодисперсных слабомагнитных частиц и может быть использован в химической и химико-металлургической промышленности. Роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологической жидкости отличается повышением качества очистки жидкостей с мелкодисперсными слабомагнитными примесями, для чего в рабочем канале создано высокоградиентное поле с индукцией 3,5 4 Тл и обеспечено качественное удаление задержанных частиц из рабочего канала. Для этого вращающийся ротор образован двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитной стали, зазор между цилиндрами разделен радиальными перегородками на ячейки, а электромагнитная система выполнена со сверхпроводящей катушкой возбуждения в сосуде Дюара, причем внутри сосуда Дюара размещен экран из сверхпроводящего материала, формирующий магнитное поле. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для отделения от технологической жидкости мелкодисперсных слабомагнитных частиц и может быть использовано в химической и химико-металлургической промышленности.

Известен электромагнитный сепаратор для отделения фракций размером от 1 до 0,1 мкм. Он состоит из электромагнитных систем и блока роторов с ферромагнитными пластинами, образующими рабочий канал. При повороте часть ротора выводится из зоны действия магнитного поля. В этой зоне происходит осыпание и смыв осажденных частиц. Магнитопроводящие пластины имеют различную полярность. Градиенты поля невелики, а индукция не выше 1,2-1,4 Тл [1] Недостаток сепаратора трудность очистки сепаратора, так как остаточная намагниченность 0,02-0,03 Тл препятствует осыпанию частиц.

Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитный роторный сепаратор, состоящий из электромагнитной системы, вращающегося ротора с рабочим каналом, ограниченным двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитного материала. Ротор разделен на ячейки, заполненные ферромагнитными телами [2] Недостатками этой системы являются низкая индукция в рабочем канале, трудность очистки сепаратора, в том числе и из-за остаточного намагничивания ферромагнитных тел, высокое гидравлическое сопротивление рабочего канала. Сепаратор не удерживает мелкодисперсные и слабомагнитные частицы. Кроме того, рассмотренные сепараторы имеют тяжелые массивные магнитопроводы.

Предлагается роторный электромагнитный сепаратор для очистки технологической жидкости, отличающийся повышенным качеством очистки жидкостей с мелкодисперсными слабомагнитными примесями, для чего в рабочем канале создано высокоградиентное поле с индукцией 3,5-4 Тл и обеспечено качественное удаление задержанных частиц из рабочего канала.

Для этого вращающийся ротор образован двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитной стали, зазор между цилиндрами разделен радиальными перегородками на ячейки, а электромагнитная система выполнена со сверхпроводящей катушкой возбуждения в сосуде Дюара, причем внутри сосуда Дюара размещен экран из сверхпроводящего материала, формирующий магнитное поле.

На чертеже показан предлагаемый сепаратор.

Он состоит из электромагнитной сверхпроводящей катушки возбуждения 1, заключенной в сосуд Дюара 2 с жидким гелием, и вращающегося ротора 3. Сосуд Дюара имеет паз с дополнительной теплоизоляцией 4 для размещения на угле 180-200о ротора. Внутри сосуда Дюара размещен экран 5 из сверхпроводящего материала. В зоне охвата ротора экран имеет кольцевые вырезы. В паз сосуда Дюара введен ротор 3. Рабочий канал ротора образован двумя коаксимальными гладкостенными цилиндрами из немагнитной стали. Зазор между ними разделен радиальным и немагнитными проставками на ряд ячеек. В верхней части ротора выполнена кольцевая приемная воронка. Ротор установлен на подшипниках и оси и заключен в герметичную камеру 6. Ротор вращается герметичным электроприводом 7, укрепленным на камере 6. Ввод очищаемой и промывочной жидкостей в рабочий канал осуществляется через патрубки 8 и 9 и коллекторы 10 и 11, а отвод через коллекторы и патрубки 12 и 13. Подача жидкого гелия производится через патрубок 13, отвод газообразного гелия через патрубок 14.

Сепаратор работает следующим образом. В сосуде Дюара 2 находится жидкий гелий, обеспечивающий сверхпроводимость обмотки возбуждения 1 и экрана 5. Сепаратор может периодически заправляться жидким гелием или работать по замкнутому циклу с ожижительной установкой. При питании обмотки возбуждения 1 вокруг нее создается мощное магнитное поле. Экран 5 обеспечивает прохождение магнитного потока через рабочий канал ротора. Наличие кольцевых вырезов обуславливает создание в канале периодически изменяющегося по направлению потока жидкости поля с максимальной индукцией до 4 Тл. Ротор 3 при включении привода 7 начинает вращаться. Сепарируемая жидкость подается в зону очистки через патрубок 8 и коллектор 10 в рабочий канал ротора. Под действием магнитного поля слабомагнитные частицы осаждаются на стенках рабочей камеры. Очищенная жидкость стекает через коллектор и патрубок 12. Ротор, непрерывно вращаясь, выводит заполняемые частицами ячейки ротора из зоны подачи очищаемой жидкости и действия магнитного поля. Вне зоны действия магнитного поля частицы ссыпаются со стенок и смываются чистой жидкостью, подаваемой через патрубок 9 и коллектор 11, в коллектор 11 и удаляются через патрубок 13. Таким образом, сепаратор обеспечивает непрерывное сепарирование мелкодисперсных слабомагнитных частиц и выведение их из сепаратора.

Экономический эффект использования предлагаемого сепаратора состоит в повышении качества сепарирования мелкодисперсных (менее 0,1 мкм) частиц со слабыми магнитными свойствами при полной герметичности процесса.

Формула изобретения

РОТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ОТ СЛАБОМАГНИТНЫХ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ, состоящий из электромагнитной системы и вращающегося ротора с рабочим каналом, образованным двумя тонкостенными гладками коаксиальными цилиндрами из немагнитной стали и разделенным на ячейки, отличающийся тем, что электромагнитная система выполнена со сверхпроводящей катушкой возбуждения, заключенной в сосуд Дюара, причем внутри сосуда Дюара размещен формирующий магнитное поле экран из сверхпроводящего материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых для нужд черной и цветной металлургии

Изобретение относится к области магнитной сепарации суспензий и может быть использовано в различных отраслях промышленности, преимущественно в керамической, для очистки жидких керамических масс и суспензий глазури от железосодержащих примесных фракций

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к магнитному обогащению окисленных железных руд и других слабомагнитных руд, и может быть использовано в горно-рудной промышленности

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых

Изобретение относится к магнитному обогащению и может быть использовано в горнодобывающей промышленности для очистки минерального сырья от слабомагнитных примесей

Изобретение относится к мокрой электромагнитной полиградиентной сепарации

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для магнитной сепарации окисленных железных руд

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и предназначено для магнитной сепарации окисленных железных руд

Изобретение относится к полиградиентной магнитной сепарации

Изобретение относится к магнитным сепараторам с постоянными магнитами и, более конкретно, к сепаратору, снабженному постоянными магнитами, выполненными из феррита и редкоземельных элементов

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости от ферромагнитных коллоидных частиц и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности для сепарации сульфида железа из потока вязкой нефти

Изобретение относится к устройствам для отделения от рабочей жидкости мелкодисперсных ферромагнитных частиц и может быть использовано в химико-фармацевтической, пищевой и химической промышленностях

Изобретение относится к устройству и способу для магнитного разделения текучей среды, которая содержит подлежащие отделению первые частицы из магнитного или намагничивающегося материала и вторые частицы из немагнитного или ненамагничивающегося материала. Устройство содержит по меньшей мере две магнитных системы для создания каждой магнитной индукции В, которые расположены соосно друг с другом относительно средней оси М, при этом соседние магнитные системы имеют противоположную систему полюсов и расположены на расстоянии d друг от друга для создания поля с точкой возврата. Устройство содержит по меньшей мере один питающий трубопровод для транспортировки текучей среды, продольная ось которого по меньшей мере в зоне магнитных систем проходит в ориентированной перпендикулярно средней оси М плоскости Е между соседними магнитными системами. По меньшей мере один питающий трубопровод в направлении транспортировки текучей среды имеет после средней оси М по меньшей мере одно разветвление. С помощью устройства осуществляется способ магнитного разделения текучей среды, содержащий следующие стадии: создание магнитной индукции, пропускание текучей среды по меньшей мере через один питающий трубопровод по меньшей мере между двумя магнитными системами, разделение текучей среды на по меньшей мере одну первую фазу и по меньшей мере одну вторую фазу, отделение по меньшей мере одной первой фазы от по меньшей мере одной второй фазы в зоне по меньшей мере одного разветвления. Технический результат - повышение эффективности магнитного разделения. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к улавливанию магнитных частиц, захваченных магнитной пробкой, предназначенной удерживать посредством магнита магнитные частицы, которые образуются в результате износа, например, вращающихся деталей, расположенных в корпусе оборудования или в двигателе летательного аппарата. Устройство для отбора магнитных частиц, захваченных магнитной пробкой, включает магнитную пробку, содержащую магнитный стержень, предназначенный удерживать магнитные частицы, захваченные жидкостью, в которую погружена упомянутая магнитная пробка, кожух, содержащий немагнитную трубку, содержащую ближний концевой участок, снабженный отверстием, выполненным с возможностью обеспечения введения магнитного стержня в трубку, удаленный закрытый концевой участок и средства, выполненные с возможностью обеспечивать удержание между кожухом и магнитным стержнем после того, как магнитный стержень введен в трубку. Трубка выполнена с возможностью закрывания магнитного стержня после того, как магнитный стержень введен в упомянутую трубку. Устройство также содержит средства извлечения, в которых предусмотрено отверстие, выполненные с возможностью обеспечивать введение трубки в средства извлечения, которые выполнены с возможностью закрывания упомянутой трубки после того, как она введена в упомянутые средства извлечения с образованием замкнутой полости извлечения, и принимания частиц, захваченных упомянутой трубкой после того, как магнитный стержень извлечен из трубки. Устройство дополнительно содержит средства, способные обеспечить удержание между средствами извлечения и трубкой после того, как трубка введена в средства извлечения и выполнено с возможностью отправки частиц на анализ. С помощью предложенного устройства осуществляется способ отбора магнитных частиц, захваченных магнитной пробкой, содержащий следующие этапы, на которых: размещают кожух на магнитном стержне магнитной пробки путем введения магнитного стержня в трубку, размещают магнитную пробку, снабженную кожухом, и обеспечивают работу двигателя, извлекают магнитную пробку из двигателя, закрепляют средства извлечения на кожухе, извлекают устройство путем изъятия магнитного стержня из трубки. Технический результат - повышение эффективности улавливания частиц, задерживаемых на магнитной пробке. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение касается устройства для осаждения ферромагнитных частиц из суспензии. Устройство включает в себя вертикально ориентированный трубчатый реактор, через который может протекать суспензия, у которого имеется, если смотреть в направлении протекания, первая область и вторая область и средства для создания магнитного поля вдоль внутренней стенки реактора. Трубчатый реактор во второй области включает в себя трубу для стекания жильной породы и охватывающий эту трубу канал для осаждения концентрата. Площадь поперечного сечения трубчатого реактора во второй области больше, чем в первой области. Средства для создания магнитного поля вдоль внутренней стенки реактора, по меньшей мере, частично охватывают вторую область. В направлении протекания предусмотрена третья область реактора с трубой для стекания жильной породы и охватывающим эту трубу каналом для осаждения концентрата. Площадь поперечного сечения реактора в третьей области больше, чем во второй области. Технический результат - повышение выхода магнитных частиц. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх