RU176159U1

RU176159U1 - Magnetic hydrocyclone

Info

Publication number: RU176159U1
Application number: RU2017107323U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Просвирнин; Евгений Петрович Масюткин; Борис Александрович Авдеев; Дмитрий Евгеньевич Масюткин
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-01-10

Abstract

Полезная модель относится к области очистки вязких сред от механических частиц, содержащих магнитные примеси, и может найти применение в металлургической, горно-обогатительной, машиностроительной и других отраслях промышленности, в том числе и в инфраструктуре водного транспорта.Магнитный гидроциклон, содержащий цилиндроконический корпус, крышку, входной и выходной патрубки, электромагнитную систему и бункер, который отличается тем, что с целью повышения эффективности очистки жидкости и относительно низкой себестоимости на немагнитную часть цилиндрической части корпуса одевается насадка, изготовленная из магнитного материала, представляющая цилиндр с толщиной стенок/от толщины стенки выходного патрубка, вдоль внешней поверхности которого имеются полосы из стали с толщиной стенки, превышающей в 6-8 раз толщину цилиндрической части насадки; суммарная площадь пластин по отношению к поверхности выходного патрубка составляет 40-60%.Устройство выполнено разборным для легкого монтажа и замены изношенных частей.Технический результат заключается в том, что устройство обеспечивает высокий коэффициент очистки жидкости от примесей, содержащих магнитную компоненту, при небольших установочных и эксплуатационных затратах, что способствует экономии на производстве.The utility model relates to the field of purification of viscous media from mechanical particles containing magnetic impurities, and can be used in metallurgical, mining, machine-building and other industries, including in the infrastructure of water transport. Magnetic hydrocyclone containing cylinder-conical body, cover , inlet and outlet nozzles, an electromagnetic system and a hopper, which is characterized in that in order to increase the efficiency of liquid purification and relatively low cost for non-magnet the second part of the cylindrical body portion worn nozzle made of a magnetic material showing a cylinder with the wall thickness / the thickness of the wall outlet, along the outer surface of which there are strips of steel with a wall thickness greater than 6-8 times the thickness of the cylindrical part of the nozzle; the total area of the plates relative to the surface of the outlet pipe is 40-60%. The device is made collapsible for easy installation and replacement of worn parts. The technical result is that the device provides a high coefficient of liquid purification from impurities containing a magnetic component, with small installation and operating costs, which contributes to savings in production.

Description

Полезная модель относится к области очистки вязких сред от механических частиц, содержащих магнитные примеси, и может найти применение в металлургической, горно-обогатительной, машиностроительной и других отраслях промышленности, в том числе и в инфраструктуре водного транспорта.The utility model relates to the field of purification of viscous media from mechanical particles containing magnetic impurities, and can be used in metallurgical, mining, machine-building and other industries, including in water transport infrastructure.

Из существующего уровня техники известны магнитные гидроциклоны, состоящие из немагнитного цилиндрического корпуса, на который одевается магнитная насадка; бункера; входного и выходного патрубков с размещенной на последнем электромагнитной катушкой. [1-3]. Недостатком таких устройств является то, что магнитное поле, создаваемое между выходным патрубком и корпусом, увеличивается от внешней стенки к выходному патрубку. Таким образом, магнитная сила будет направлена от периферии к центру. Для того, чтобы магнитная сила, действующая на частицу, не противодействовала центробежной, цилиндрическую часть корпуса можно выполнить из чередующихся между собой секторов из магнитного и немагнитного материалов [4]. Однако данное конструктивное решение дорогостоящее и тяжело в изготовлении из-за большого количества сварных швов, нестандартных деталей и необходимости в качественной обработке мест стыковки.Magnetic hydrocyclones consisting of a non-magnetic cylindrical body on which a magnetic nozzle is worn are known from the prior art; hopper; inlet and outlet nozzles with the electromagnetic coil located on the last. [1-3]. The disadvantage of such devices is that the magnetic field generated between the outlet pipe and the housing increases from the outer wall to the outlet pipe. Thus, the magnetic force will be directed from the periphery to the center. In order for the magnetic force acting on the particle not to oppose the centrifugal, the cylindrical part of the body can be made of alternating sectors of magnetic and non-magnetic materials [4]. However, this constructive solution is expensive and difficult to manufacture due to the large number of welds, non-standard parts and the need for high-quality processing of the joints.

Наиболее близким к полезной модели по конструкции является магнитный гидроциклон [5], состоящий из немагнитного цилиндрического корпуса, на который одевается магнитная насадка в виде клетки, выполненной из вертикальных полос; бункера; входного и выходного патрубков с размещенной на последнем электромагнитной катушкой. Недостаток устройства заключается в том, что напряженность поля между близлежащими магнитными полосами насадки мало и бывает недостаточной для сохранения флокулы в условиях большой турбулентности.The closest to the useful model in design is a magnetic hydrocyclone [5], consisting of a non-magnetic cylindrical body, on which a magnetic nozzle is put on in the form of a cell made of vertical stripes; hopper; inlet and outlet nozzles with the electromagnetic coil located on the last. The disadvantage of this device is that the field strength between the adjacent magnetic strips of the nozzle is small and is insufficient to maintain the flocs in conditions of high turbulence.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является увеличение степени очистки вязких сред при относительно небольших материальных затратах.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the degree of purification of viscous media at relatively low material costs.

Данная задача решается за счет того, что на немагнитную часть цилиндрической части корпуса магнитного гидроциклона одевается насадка, изготовленная из магнитного материала, представляющая цилиндр с толщиной стенок ¹/₄ от толщины стенки выходного патрубка, вдоль внешней поверхности которого имеются полосы из стали с толщиной стенки, превышающей в 6-8 раз толщину цилиндрической части насадки; суммарная площадь пластин по отношению к поверхности выходного патрубка составляет 40-60%.This object is achieved by the fact that the non-magnetic part of the cylindrical body portion of the magnetic hydrocyclone worn nozzle made of a magnetic material showing a cylinder with wall thickness of ^_1/4 the thickness of outlet wall along the outer surface of which there are strips of steel with a wall thickness, 6-8 times greater than the thickness of the cylindrical part of the nozzle; the total area of the plates relative to the surface of the outlet pipe is 40-60%.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение напряженности магнитного поля в рабочей камере аппарата за счет особой конструкции магнитной насадки, позволяющее повысить степень коагуляции частиц, что в свою очередь ведет к повышению эффективности работы магнитного гидроциклона.The technical result provided by the given set of features is to increase the magnetic field strength in the working chamber of the apparatus due to the special design of the magnetic nozzle, which allows to increase the degree of coagulation of particles, which in turn leads to an increase in the efficiency of the magnetic hydrocyclone.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

На фиг. 1 - Общий вид магнитного гидроциклона;In FIG. 1 - General view of the magnetic hydrocyclone;

На фиг. 2 - Разрез магнитного гидроциклона;In FIG. 2 - Section of a magnetic hydrocyclone;

На фиг. 3 - Векторы напряженности магнитного поля;In FIG. 3 - Vectors of magnetic field strength;

На фиг. 4 - Процесс захвата немагнитных частиц магнитными.In FIG. 4 - The process of capturing non-magnetic particles by magnetic.

Корпус гидроциклона состоит из немагнитной цилиндрической части 1 и конической части 2. Поверх цилиндрической части надевается насадка 3. Магнитная насадка 3 состоит из цилиндрического корпуса 4, вдоль внешней поверхности которого имеются полосы из толстостенной стали 5. Для замыкания магнитного потока сверху предусмотрена магнитная крышка 6, имеющая ту же толщину, что и выходной патрубок 7. Магнитная насадка 3, выходной патрубок 7 и крышка 6 прилегают плотно друг к другу для сохранения целостности магнитопровода. Подача очищаемой жидкости осуществляется через входной патрубок 8, расположенный под источником магнитного поля (катушки) 9, надетой на верхнюю часть выходного патрубка 7; немагнитная перегородка 10 расположена под катушкой и служит для защиты последней от очищаемой жидкости и механических примесей, которые могут повредить целостность изоляции. Немагнитное кольцо 11 предназначено для предотвращения выноса сползающих флокул с выходного патрубка вместе с обратным потоком. Для сбора уловленных механических примесей предусмотрен бункер 12. Небольшое отверстие 13 служит для вывода концов катушки и подключения к ним регулируемого напряжения постоянного тока.The hydrocyclone body consists of a non-magnetic cylindrical part 1 and a conical part 2. A nozzle 3 is put on top of the cylindrical part. The magnetic nozzle 3 consists of a cylindrical body 4, along the outer surface of which there are strips of thick-walled steel 5. To close the magnetic flux, a magnetic cover 6 is provided on top, having the same thickness as the outlet pipe 7. The magnetic nozzle 3, the outlet pipe 7 and the cover 6 fit snugly together to maintain the integrity of the magnetic circuit. The supply of the cleaned liquid is carried out through the inlet pipe 8, located under the source of the magnetic field (coil) 9, worn on the upper part of the output pipe 7; a non-magnetic partition 10 is located under the coil and serves to protect the latter from the liquid being cleaned and mechanical impurities, which can damage the integrity of the insulation. Non-magnetic ring 11 is designed to prevent the removal of sliding flocs from the outlet pipe together with the reverse flow. A hopper 12 is provided for collecting trapped mechanical impurities. A small hole 13 serves to output the ends of the coil and connect an adjustable DC voltage to them.

Устройство выполнено разборным для легкого монтажа и замены изношенных частей; ставя различные магнитные насадки можно изменять распределение магнитного поля в рабочей зоне гидроциклона.The device is made collapsible for easy installation and replacement of worn parts; By putting various magnetic nozzles, it is possible to change the distribution of the magnetic field in the working area of the hydrocyclone.

Сборка магнитного гидроциклона осуществляется в следующей последовательности: На выходной патрубок одевается катушка, затем конструкция вставляется в цилиндрическую часть корпуса; после закрепления болтовыми соединениями на конец выходного патрубка насаживается немагнитная насадка; последний этап - соединение цилиндрической и конической частей корпуса. Разборка осуществляется в обратном порядке.The assembly of the magnetic hydrocyclone is carried out in the following sequence: A coil is put on the outlet pipe, then the structure is inserted into the cylindrical part of the body; after bolting, a non-magnetic nozzle is mounted on the end of the outlet pipe; the last stage is the connection of the cylindrical and conical parts of the housing. Dismantling is carried out in the reverse order.

Работает гидроциклон следующим образом.The hydrocyclone operates as follows.

Загрязненный поток через входной патрубок 8 попадает в рабочую зону гидроциклона. Коагулирующие магнитные частицы захватывают немагнитные примеси и под действием центробежной и пандеромоторных сил отбрасываются от выходного патрубка 7 к корпусу 1 циклона, где, пройдя коническую часть корпуса 2, по внешней спирали перемещаются вниз, к разгрузочному отверстию в бункер 12.The contaminated stream through the inlet pipe 8 enters the working area of the hydrocyclone. Coagulating magnetic particles capture non-magnetic impurities and, under the action of centrifugal and panderomotive forces, are discarded from the outlet pipe 7 to the cyclone body 1, where, having passed the conical part of the body 2, they are moved downward along an external spiral to the discharge opening in the hopper 12.

Предложенная конструкция магнитного гидроциклона повысит эффективности очистки жидкостей при сравнительно небольших капиталовложениях. К преимуществам данной конструкции можно отнести и то, что она легка в сборке и замене изношенных частей.The proposed design of a magnetic hydrocyclone will increase the efficiency of cleaning liquids with a relatively small investment. The advantages of this design include the fact that it is easy to assemble and replace worn parts.

Источники информацииInformation sources

1. А.С. СССР 539612, МКИ³ В03С 3/14 Электромагнитный циклон /М.Л.Варламов, В.И. Просвириин, Е.А. Капустин и др./ Открытия. Изобретения. - 2333548/22-26; Заявл. 15.03.76; Опубл. 15.03.78; Бюл. №10.1. A.S. USSR 539612, MKI ³ V03C 3/14 Electromagnetic cyclone / M.L. Varlamov, V.I. Prosviriin, E.A. Kapustin et al. / Discoveries. Inventions - 2333548 / 22-26; Claim 03/15/76; Publ. 03/15/78; Bull. No. 10.

2. А.С. СССР 432928, МКИ³ Б04С 5/12 Циклон /В.И. Просвирнин, Е.А. Капустин, Б.Я. Грицай, В.Г. Зыков/ Открытия. Изобретения. - 1863379/23-26; Заявл. 26.12.72; Опубл. 25.06.74; Бюл. №23.2. A.S. USSR 432928, MKI ³ B04S 5/12 Cyclone / V.I. Prosvirnin, E.A. Kapustin, B.Ya. Gritsay, V.G. Zykov / Discoveries. Inventions - 1863379 / 23-26; Claim 12/26/72; Publ. 06/25/74; Bull. Number 23.

3. А.С. СССР 580913, МКИ³ В04С 5/12 Циклон /В.И. Просвирнин, Е.А. Капустин и др./ Открытия. Изобретения. - 2110339/23-26; Заявл. 07.06.75; Опубл. 15.1 1.77; Бюл. №43.3. A.S. USSR 580913, MKI ³ V04S 5/12 Cyclone / V.I. Prosvirnin, E.A. Kapustin et al. / Discoveries. Inventions - 2110339 / 23-26; Claim 06/07/75; Publ. 15.1 1.77; Bull. No. 43.

4. А.С. СССР 700208, М. Кл.² В03С 1/30 В04С 9/00 Циклон /Е.А. Капустин, В.И. Просвирнин и др./ Открытия. Изобретения. - 2613383/26-26; Заявл. 05.05.78; Опубл. 30.11.79; Бюл. №44.4. A.S. USSR 700208, M. Cl. ² В03С 1/30 В04С 9/00 Cyclone / Е.А. Kapustin, V.I. Prosvirnin et al. / Discoveries. Inventions - 2613383 / 26-26; Claim 05/05/78; Publ. 11/30/79; Bull. No. 44.

5. Пат.UА 85261, МПК В04С 5/24, Магнитный гидроциклон / Просвирнин В.И., Масюткин Е.П., Авдеев Б.А., Просвирнина Э.В., Масюткин Д.Е. (UA). - и 2013 07331; Заявл. 10.06.2013; Опубл. 11.11.2013; Бюл. №21.5. Pat.UA 85261, IPC V04C 5/24, Magnetic hydrocyclone / Prosvirnin V.I., Masyutkin E.P., Avdeev B.A., Prosvirnina E.V., Masyutkin D.E. (UA). - and 2013 07331; Claim 06/10/2013; Publ. 11/11/2013; Bull. No. 21.

Claims

A magnetic hydrocyclone comprising a cylinder-conical body, a cover, an inlet and an outlet pipe, an electromagnetic system and a hopper, which is characterized in that a nozzle made of magnetic material is presented on the non-magnetic part of the cylindrical part of the body, representing a cylinder with wall thickness

from the wall thickness of the outlet pipe, along the outer surface of which there are strips of steel with a wall thickness exceeding 6-8 times the thickness of the cylindrical part of the nozzle; the total area of the plates relative to the surface of the outlet pipe is 40-60%.