CN109052589A - 切换式除铁的永磁除铁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切换式除铁的永磁除铁装置，罐体从上至下分成操作腔室、上工作腔室、下工作腔室和排污腔室。上工作腔室和下工作腔室的腔室高度相等；在上工作腔室和下工作腔室中固定安有数根工作套管，在每一根工作套管中都***有一根磁管，磁管内由下部的有磁性部分和上部的无磁性部分构成，有磁性部分的长度与下工作腔室的高度相等。在上工作腔室和下工作腔室的底部均设有排污管，通到排污腔室。本永磁除铁装置通过磁场的移动使吸附和清洗工况在上下工作腔室内相互轮换，保证水质净化的连续进行，提高了净化质量和效率。

Description

切换式除铁的永磁除铁装置

技术领域

本发明为磁选技术装备领域，具体涉及一种从工业生产中流体内分离出铁磁性固态杂质的设备，尤其涉及一种利用双工作腔室进行切换式除铁的永磁除铁装置。

背景技术

某些工业领域生产中需要用大量的水和油作为循环工质，循环中水或油常受到污染，特别受到铁腐蚀产物的污染。这些腐蚀产物和其它杂质进入下轮循环将对设备运行产生不利影响，甚至损坏。为此，20年前我们研制了对除铁有针对性的并获得专利的永磁管(强磁吸铁器)，将这种永磁管按所需规律装在某些水(油)***中，利用水(油)***内原有大型容器设备的空间组成一个有一定面积的封闭式磁场，对流体进行除铁净化，这样利用上述原有大型容器设备的空间，同后加入的磁场就组成了大型的除铁净化装置，可对每小时几百吨甚至上千吨的水进行除铁净化。而有些每小时百吨左右小流量工业生产***的水也需要进行除铁净化，由于***流量小又没有合适的容器设备空间可利用，而且***布置紧凑、地域窄小，则使上述大型除铁装置不太适于应用。因此，就需有小型的专用除铁装置来适应这种生产规模的需要，同时该装置要方便灵活，因此又带来了对其吸附物要经常清洗的要求。

发明内容

本发明目的是为满足工业***中某些较少流量水流除铁净化需要，而研制了一种设有两个工作腔室可以进行相互交替除铁工作的永磁除铁装置，对水流除铁净化。

本发明的技术方案是：

一种切换式除铁的永磁除铁装置，为一罐体，罐体从上至下由操作腔室、上工作腔室、下工作腔室和排污腔室叠加在一起组成；操作腔室、上工作腔室、下工作腔室和排污腔室之间由带有法兰的隔板相互隔开，上工作腔室和下工作腔室的腔室之间相互隔绝。

所述的上工作腔室和下工作腔室的腔室高度相等；上工作腔室和下工作腔室的下方都有一个进水口，上方都有一个出水口；在上工作腔室和下工作腔室两个工作腔室中固定安有数根长度相等、直径相同且相互间平行的工作套管，工作套管为底端封口顶端敞口管；在每一根工作套管中都***有一根磁管，所有的磁管顶端均以可拆卸的活动方式连接在位于操作腔室内的一块水平的磁管连接板上；磁管内由下部的有磁性部分和上部的无磁性部分构成，有磁性部分的长度与上工作腔室的高度相等，即也与下工作腔室的高度相等；

在所述的排污腔室当中设立有排污腔室隔板，将排污腔室在中间分隔开，每一侧的排污腔室底部均设有排污口；在上工作腔室的底部设有上排污管，直通到排污腔室的一侧，在下工作腔室的底部设有下排污管，通到排污腔室的另一侧。

所述的工作套管底端焊接在下工作腔室和排污腔室间的带有法兰的隔板上，顶端焊接在操作腔室和上工作腔室间的带有法兰的隔板上。

工作套管或采用一根贯穿两个工作腔室的直管，或采用同心、同质、等径分段对接起来的套管。

在操作腔室中心垂直安有一根升降螺杆，升降螺杆底端转动式地坐落在操作腔室和上工作腔室之间带有法兰的隔板上设置的螺杆座内，顶端伸出在罐体外，与外部的驱动马达连接；升降螺杆穿出磁管连接板的中轴孔，在磁管连接板的中轴孔内设有与升降螺杆相配套的螺纹。

所述的磁管中的有磁性部分的结构是这样构成的：在磁管的下部中填充有一块块永磁体，每两块永磁体之间由导向片相隔开，端口由封头密封。

相邻的永磁体同极性相对。

所述的磁管内的无磁性部分或为空管或管内填充有铜、铝或塑料等无磁性物质。

所述的工作套管和磁管是由钛合金或不锈钢制成的。

本发明的有益效果：

1、磁管的创新

20年前我们发明了实用新型专利，由多个组件：柱状永磁体、铁质导向片、铁或铝制封头和不锈钢外套管组成具有径向磁场的永磁管，其内部组件径向间隙被压的很紧，这样一旦受到外力或不合规的使用易使磁管弯曲，从而又导致内部磁性组件损坏，又不能修复致使整支磁管报废，使其成为一次性磁管，这就是传统磁管的不足。为此本使用新型采用具有以下创新性的磁管：

(1)此新型磁管内部组件通过技术改进使其同心度、光洁度、间隙等都要保证在一定的弯曲下可以拆卸更换、重新组装、再充磁，成为损坏后可以再生的磁管，这减少了损坏和报废，降低了使用成本，延长了磁管或永磁体的使用寿命，也减少了稀土元素的消耗。

(2)本发明所用磁管的工作面不是磁管原装的外套管，而是新设计除铁装置所加的最外层工作套管，这样磁场要穿过两层套管到达工作面，这个距离的增加将使最外层工作套管磁场减弱，为此我们将磁管内永磁体的高度提高到导向片高度的3倍以上，这样通过增加磁管内永磁体的高度来提高最外层工作套管外的磁场强度，提高了除铁能力。

(3)缩小磁管与外套管间的距离也可增加最外层工作套管外的磁场强度，根据实际需要本发明可选用强度好、管壁更薄的钛合金管作为磁管的外套管和最外层工作套管，这样降低了两层套管的厚度，提高了外层套管的磁场强度。

(4)本发明所用的磁管不是传统完整独立的磁管，而是其下部是有磁性部分，上部是起连接固定作用无磁性的部分，这一创新实现了磁场可在两个工作腔室内切换。

2、罐体腔室的创新

本发明为有两个工作腔室的永磁除铁装置，对只有一个工作腔室的除铁装置而言，它在吸附铁腐蚀产物到一定程度时就要停止工作进行清洗，等待清洗完工后再重新投入运行，这使除铁工作不能连续进行；只有再增加一套同型永磁除铁装置才能使两个独立的装置进行工作和切换。而本发明有两个工作腔室，用一套除铁装置在一个罐体内就能同时实现清洗和工作互相切换，保持除铁净化的连续性，提高了净化质量和效率，也使***布置得到简化，降低了造价。

附图说明

图1本发明切换式除铁的永磁除铁装置剖面示意图，

图2磁管的结构示意图。

1操作腔室 2上工作腔室 3下工作腔室 4排污腔室 5工作套管 6磁管 7有磁性部分 8无磁性部分 9上排污管 10下排污管 11排污腔室隔板 12磁管连接板 13升降螺杆 14进水口 15出水口 16套管固定板 17永磁体 18导向片 19封头 20排污口 21导杠

具体实施方式

具体实施例按图1所示，是一个切换式除铁的永磁除铁装置剖面图(该图省略了上部与驱动马达的连接部分)。本发明切换式除铁的永磁除铁装置为一罐体，罐体从上至下由操作腔室1、上工作腔室2、下工作腔室3和排污腔室4叠加在一起组成。操作腔室1、上工作腔室2、下工作腔室3和排污腔室4之间由带有法兰的隔板相互隔开，上工作腔室2和下工作腔室3的腔室之间相互隔绝。

上工作腔室2和下工作腔室3的腔室高度相等。上工作腔室2和下工作腔室3的下方都有一个进水口14，上方都有一个出水口15。在上工作腔室2和下工作腔室3两个工作腔室中固定安有数根长度相等、直径相同且相互间平行的工作套管5。工作套管5为底端封口顶端敞口管，其底端焊接在下工作腔室3和排污腔室4间的带有法兰的隔板上，顶端焊接在操作腔室1和上工作腔室2间的带有法兰的隔板上。工作套管5可以采用一根贯穿两个工作腔室的直管，简单方便，但其刚性较差；也可采用同心、同质、等径分段对接起来的套管。上工作腔室2和下工作腔室3间的带有法兰的隔板为套管固定板16，套管固定板16一方面起到封闭上工作腔室2和下工作腔室3之间的腔室空间的作用，另一方面起到稳固工作套管5的作用。在每一根工作套管5中都***有一根磁管6，所有的磁管6顶端均以可拆卸的活动方式连接在位于操作腔室1内的一块水平的磁管连接板12上，如采用挂接、螺纹连接等方式，便于拆卸、安装和维护。磁管6内由下部的有磁性部分7和上部的无磁性部分8构成。其中，无磁性部分8或为空管或管内填充有铜、铝或塑料等无磁性物质。采用空管可减轻磁管的重量，而采用填充物可以更好的将下部的磁性物质固定牢靠。有磁性部分7的长度与上工作腔室3(也是与下工作腔室2)的高度相等。所述的有磁性部分7的结构是这样构成的(见图2所示)：在磁管6的下部中填充有一块块永磁体17，相邻的永磁体17同极性相对(即SS极相对，NN极相对)，每两块永磁体17之间由导向片18相隔开，端口由封头19密封。

在操作腔室1中心垂直安有一根升降螺杆13，升降螺杆13底端转动式地坐落在操作腔室1和上工作腔室2之间带有法兰的隔板上设置的螺杆座内，顶端伸出在罐体外，与外部的驱动马达连接(图中未画)。升降螺杆13穿出磁管连接板12的中轴孔，在磁管连接板12的中轴孔内设有与升降螺杆13相配套的螺纹，这样，当升降螺杆13转动时，可带动磁管连接板12和磁管6一起上下移动。

在排污腔室4当中设立有排污腔室隔板11，将排污腔室4在中间分隔开，每一侧的排污腔室4底部均设有排污口20。在上工作腔室2的底部设有上排污管9，直通到排污腔室4的一侧，使上工作腔室2和一侧的排污腔室4连通。在下工作腔室3的底部设有下排污管10，通到排污腔室4的另一侧，使下工作腔室3和排污腔室4的另一侧连通。

本切换式除铁的永磁除铁装置在安装时，为保证快速对准装配，也可在上下工作腔室之间设置两或三根导杠21(见图1中所示)，这样容易将上下的设备对齐，便于快速准确的装配。

本切换式除铁的永磁除铁装置工作过程：

工作开始时，在马达驱动下，通过升降螺杆13带动磁管连接板12，使磁管6在工作套管5内向下移动，当磁管6移到最下部，位于下工作腔室3内，其内部磁场也穿过由钛合金或不锈钢制成易于透磁最外层工作套管5，使工作套管5的外面也具有磁场的吸附力，此时需要净化的水从下工作腔室3的进水口14进入，经出水口15流出，流经下工作腔室3内时，水中铁质杂质即被带有磁性的最外层工作套管5吸附出来，实现了对水的除铁净化。随着吸附物的增多使最外层工作套管5的吸附接近饱和状态，下工作腔室3就要进入从工作到清洗的轮换工况。

此时驱动马达带动升降螺杆13，使磁管连接板12带动磁控磁管6在工作套管5内向上移动，当磁控磁管6移动到上工作腔室2内，就开始对流经的水除铁净化。与此同时，下工作腔室3的出水口15关闭，下排污管10开启，该腔室已进入清洗工况，污物排入到排污腔室4中，从排污口20排出。在上工作腔室2内的净化及排污过程与在下工作腔室3内的净化及排污过程相同。吸附和清洗交替轮换，保持水质净化连续的进行。

工作时，根据吸附物的吸附情况可以只使用其中的一个工作腔室进行排污处理。而排污量较多时，工作腔室可进入交替的轮换状态工作，投入工作的腔室要先经设有的各自排气孔排出气体使需要净化的水充满工作腔室；处于清洗状态的腔室投入时要打开设有的各自专用冲洗水和排污水将去除物冲洗干净。

本发明还可有另一方案，当在较小的净化***中，由于工作车间高度的限制，只有安装一个工作腔室的空间，此时只好选择一个合适的工作腔室进行除铁排污的工作。整个装置中的其他结构与上述技术方案的结构相同，只是工作套管和磁管的高度减小了，与单独一个工作腔室的高度相匹配。

本发明是为发电厂供热改造回水除铁净化而设计，而发电厂这种改造都根据热网的需要有针对性的进行，因此我们为发电厂提供除铁装置的具体结构、尺寸、流量、所用材料等都要根据实际需要设计。

Claims (10)

1.一种切换式除铁的永磁除铁装置，为一罐体，其特征在于：罐体从上至下由操作腔室、上工作腔室、下工作腔室和排污腔室叠加在一起组成；操作腔室、上工作腔室、下工作腔室和排污腔室之间由带有法兰的隔板相互隔开，上工作腔室和下工作腔室的腔室之间相互隔绝。

2.根据权利要求1所述的永磁除铁装置，其特征在于：所述的上工作腔室和下工作腔室的腔室高度相等；上工作腔室和下工作腔室的下方都有一个进水口，上方都有一个出水口；在上工作腔室和下工作腔室两个工作腔室中固定安有数根长度相等、直径相同且相互间平行的工作套管，工作套管为底端封口顶端敞口管；在每一根工作套管中都***有一根磁管，所有的磁管顶端均以可拆卸的活动方式连接在位于操作腔室内的一块水平的磁管连接板上；磁管内由下部的有磁性部分和上部的无磁性部分构成，有磁性部分的长度与上工作腔室的高度相等，即也与下工作腔室的高度相等。

3.根据权利要求1或2所述的永磁除铁装置，其特征在于：在所述的排污腔室当中设立有排污腔室隔板，将排污腔室在中间分隔开，每一侧的排污腔室底部均设有排污口；在上工作腔室的底部设有上排污管，直通到排污腔室的一侧，在下工作腔室的底部设有下排污管，通到排污腔室的另一侧。

4.根据权利要求1或2所述的永磁除铁装置，其特征在于：所述的工作套管底端焊接在下工作腔室和排污腔室间的带有法兰的隔板上，顶端焊接在操作腔室和上工作腔室间的带有法兰的隔板上。

5.根据权利要求1或2所述的永磁除铁装置，其特征在于：工作套管或是采用一根贯穿两个工作腔室的直管，或是采用同心、同质、等径分段对接起来的套管。

6.根据权利要求1或2所述的永磁除铁装置，其特征在于：在操作腔室中心垂直安有一根升降螺杆，升降螺杆底端转动式地坐落在操作腔室和上工作腔室之间带有法兰的隔板上设置的螺杆座内，顶端伸出在罐体外，与外部的驱动马达连接；升降螺杆穿出磁管连接板的中轴孔，在磁管连接板的中轴孔内设有与升降螺杆相配套的螺纹。

7.根据权利要求1或2所述的永磁除铁装置，其特征在于，所述的磁管中的有磁性部分的结构是这样构成的：在磁管的下部中填充有一块块永磁体，每两块永磁体之间由导向片相隔开，端口由封头密封。

8.根据权利要求7所述的永磁除铁装置，其特征在于，相邻的永磁体同极性相对。

9.根据权利要求2所述的永磁除铁装置，其特征在于：所述的磁管内的无磁性部分或为空管或管内填充有铜、铝或塑料等无磁性物质。

10.根据权利要求1或2所述的永磁除铁装置，其特征在于：所述的工作套管和磁管是由钛合金或不锈钢制成的。