Роторный электромагнитный сепаратор

 

Использование: устройства для отделения от жидкостей мелкодисперсных магнитных частиц в горно-обогатительной, химической, химико-фармацевтической и пищевой промышленности. Сущность изобретения: сепаратор состоит из магнитной системы и ротора. Ротор образован коаксиальными цилиндрами из магнитомягкой стали, формирующими несколько рабочих каналов, и разделен радиальными немагнитными перегородками на секторы. На поверхностях цилиндров, формирующих рабочие каналы, имеются кольцевые зубцы трапецеидальной формы в осевом сечении ротора. Гребни зубцов соседних цилиндров расположены друг против друга. Магнитная система включает систему намагничивания броневого типа, охватывающую ротор в зоне разделения в секторе 200 - 280^o, и систему размагничивания, охватывающую ротор в зоне смыва в секторе 40 - 90^o. Между зонами разделения и смыва находится зона свободного движения ротора. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для отделения мелкодисперсных ферромагнитных частиц от очищаемой жидкости и может быть использовано в химической, нефтехимической, химико-фармацевтической и пищевой промышленности.

Известен электромагнитный сепаратор для удаления из жидкостей ферромагнитных материалов с размерами частиц 1-100 мкм. Он состоит из электромагнитной системы и ротора, образованного двумя тонкостенными гладкими коаксиальными цилиндрами из немагнитного материала. Ротор разделен на ячейки, заполненные ферромагнитными телами.

Недостатком этого сепаратора является низкая эффективность выделения мелкодисперсных частиц из вязких жидкостей.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности и достигаемому эффекту является электромагнитный сепаратор, содержащий ротор с ячейками, заполненными ферромагнитными телами в виде параллельных зубчатых пластин, и П-образную магнитную систему.

Однако указанный сепаратор также характеризуется недостаточной эффективностью отделения мелкодисперсных частиц, особенно из вязких сред, из-за невысоких значений магнитной индукции (1,4-1,5 Т) и формы зубцов ферромагнитных пластин, приводящей к магнитному насыщению стали, а также недостаточной производительностью вследствие малости сектора охвата ротора магнитной системой (40-45о) и остаточной намагниченности пластин.

Целью изобретения является повышение эффективности и производительности роторного электромагнитного сепаратора.

Это достигается тем, что в электромагнитном сепараторе, состоящем из магнитной системы и ротора, ротор образован коаксиальными цилиндрами из магнитомягкой стали, формирующими от 1 до 4 каналов, и разделен радиальными немагнитными перегородками на секторы; на поверхностях цилиндров, формирующих рабочие каналы, имеются кольцевые зубцы трапецеидальной в осевом сечении ротора формы, причем гребни зубцов соседних цилиндров расположены друг против друга, а магнитная система включает систему намагничивания броневого типа, охватывающую ротор в зоне разделения в секторе 200-280^оС, и систему размагничивания, охватывающую ротор в зоне смыва в секторе 40-90^о; между зонами разделения и смыва находится зона свободного движения ротора.

На фиг. 1 изображен предложенный сепаратор во фронтальном разрезе, общий вид; на фиг. 2 профиль рабочего канала ротора в разрезе; на фиг. 3 фрагмент ротора в горизонтальном сечении.

Электромагнитный сепаратор состоит из ротора 1 и магнитной системы. Ротор образован коаксиальными цилиндрами 2 из магнитомягкой стали и разделен радиальными немагнитными перегородками 12 по всей высоте на секторы; на поверхностях цилиндров, формирующих рабочие каналы, имеются кольцевые зубцы 11 трапецеидальной в осевом сечении ротора формы, причем грубни зубцов соседних цилиндров расположены друг против друга. Число каналов от 1 до 4.

Ротор 1 размещен в магнитной системе. Магнитная система включает систему намагничивания броневого типа, состоящую из катушки 3 и магнитопровода 4, и систему размагничивания 5. Магнитопровод 4 охватывает ротор в секторе 200-280^о, а система размагничивания 5 в секторе 40-90^о. Между секторами намагничивания и размагничивания в секторе 40-50^о существует зона свободного движения ротора.

Кроме того, сепаратор содержит коллектор 6 для подачи очищаемой жидкости, коллектор 7 для отвода очищенной жидкости, коллектор 8 для подачи промывной жидкости и коллектор 9 для отвода суспензии отделенных магнитных частиц.

Вся рабочая зона сепаратора помещена в герметичный корпус 10.

Работает сепаратор следующим образом.

При подаче напряжения на катушку 3 создается магнитный поток, проходящий через магнитопровод 4 и ротор 1. В зазорах между зубцами 11 цилиндров 2 возникает высокоградиентное магнитное поле индукцией до 2 Т, силовые линии которого проходят поперек каналов, перекрывая все сечение потока. Ротор 1 вращается, при этом каждый его сектор на подходе к зоне намагничивания поля заполняется очищаемой жидкостью из коллектора 6. Под действием магнитного поля ферромагнитные частицы притягиваются к поверхности зубчатых цилиндров 2 и вращением ротора выносятся из зоны намагничивания. Очищенная жидкость стекает в коллектор 7 и направляетcя из сепаратора в производственный цикл.

Вне зоны намагничивания в зоне свободного движения ротор 1 с осажденными на цилиндрах 2 магнитными частицами сохраняет остаточную намагниченность, что предотвращает преждевременное осыпание задержанных частиц. В зоне смыва остаточная намагниченность гасится системой размагничивания 5; задержанные частицы удаляются из ротора 1 подаваемой через коллектор 8 смывной жидкостью. Суспензия магнитных частиц стекает в коллектор 9 и выводится из сепаратора.

Силовые линии высокоградиентного поля индукцией до 2 Т в зоне очистки перекрывают все сечение потока, что обеспечивает высокое качество очистки жидкости от ферромагнитных частиц. Сектор охвата ротора 1 магнитопроводом 4 (зона намагничивания) составляет 200-280^о, что в сочетании с многоканальностью позволяет достичь высокой производительности сепаратора. При секторе охвата свыше 280^о затрудняется смыв осажденных частиц. При секторе охвата менее 200^о снижается производительность сепаратора.

Формула изобретения

Роторный электромагнитный сепаратор для очистки жидкостей, включающий магнитную систему и ротор с рабочим каналом, отличающийся тем, что ротор состоит из коаксиальных цилиндров из магнитомягкой стали, формирующих 1 4 рабочих каналов и имеющих на поверхностях, образующих каналы, трапецеидальные в осевом сечении ротора кольцевые зубцы, при этом гребни зубцов соседних цилиндров расположены друг против друга, ротор разделен немагнитными перегородками на секторы, причем магнитная система включает систему намагничивания броневого типа, охватывающую ротор в зоне разделения в секторе 200 280^o, и систему размагничивания, охватывающую ротор в зоне смыва в секторе 40 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3