SU1487944A1 - Fraction-type filter-precipitator - Google Patents

Description

Изобретение касается магнитного осаждения в гранулированных насадках, может быть использовано для очистки различных жидкостей и газов от ферромагнитных примесей и позволяет повысить эффективность процесса очисткиThe invention relates to magnetic deposition in granular nozzles, can be used to clean various liquids and gases from ferromagnetic impurities and improves the efficiency of the cleaning process

22

за счет выравнивания условий магнитного осаждения частиц в поперечном сечении загрузки при существующей эпюре скоростей фильтрации. Это достигается вследствие размещения ферромагнитной загрузки 2, состоящей из фракций с различным размером гранул, в корпусе 1 в виде кольцевых концентрических слоев с изменением гранул в радиальном направлении. Очищаемая среда поступает в корпус 1 через входной патрубок 4 и фильтруется через загрузку 2, которая находится в магнитном.поле, создаваемом намагничивающей системой 3. Примесные частицы осаждаются на гранулах загрузки 2, очищенная среда отводится через патрубок 5. з.п. ф-лы, 1 ил.due to the alignment of the conditions of magnetic deposition of particles in the cross-section of the load with the existing plot of filtration rates. This is achieved due to the placement of the ferromagnetic load 2, consisting of fractions with different granule sizes, in the housing 1 in the form of annular concentric layers with a change in the granules in the radial direction. The medium to be cleaned enters the housing 1 through the inlet 4 and is filtered through the loading 2, which is located in the magnetic field created by the magnetizing system 3. The impurity particles are deposited on the loading granules 2, the purified medium is discharged through the connection 5. Z.p. f-ly, 1 ill.

зи.... иzi .... and

5five

0000

оabout

4^4 ^

>>

33

14879441487944

4four

Изобретение относится к извлечению ферромагнитных примесей из жидкостей и может быть использовано в металлургической, химической, горно- $ добывающей, пищевой промышленности, тепловой и атомной энергетике.The invention relates to the extraction of ferromagnetic impurities from liquids and can be used in the metallurgical, chemical, mining, food industry, thermal and nuclear energy.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки за счет выравнивания условий магнитного осаж-^д дения частиц в поперечном сечении загрузки.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the cleaning process by leveling the conditions of magnetic deposition of particles in the cross section of the charge.

На чертеже показан магнитный фильтр-осадитель.The drawing shows a magnetic filter precipitator.

Фильтр-осадитель содержит корпус 1 и из немагнитного материала, внутри которого размещена ферромагнитная зернистая загрузка .2, состоящая из фракций с различным размером гранул,например, шаров, намагничивающую сис- 20The filter-precipitator contains a housing 1 and of a nonmagnetic material, inside which is placed a ferromagnetic granular load .2, consisting of fractions with different granule sizes, for example, balls, a magnetizing system.

¹ тему 3, расположенную снаружи корпуса 1, входной 4 и выходной 5 патруб. :ки. Гранулы загрузки 2 размещены с увеличением их размера в радиальном направлении от центра корпуса. 25 ¹ subject 3, located outside the housing 1, inlet 4 and outlet 5 nozzle. : ki Loading granules 2 are placed with an increase in their size in the radial direction from the center of the body. 25

Фильтр-осадитель работает следующим образом.Filter precipitator works as follows.

Очищаемая среда, Содержащая примесные частицы, обладающие магнитными свойствами, подается в корпус 1 ^д через входной патрубок 4 и фильтруется через зернистую загрузку 2, которая находится в магнитном поле, создаваемом намагничивающей системой 3. Примесные частицы осаждаются на гранула» загрузки 2, локализуясь в точках контакта, а очищенная среда отводится из корпуса 1 через выходной патрубок 5. За счет размещения гранул загрузки 2, с изменением их размеров в радиальном направлении, достигается равномерная работа насадки и исключается отрицательное влияние*, неравномерности эпюры скоростей фильтрации на процесс магнитного осаждения частиц.The cleaned medium containing magnetic impurity particles is fed into the housing 1 ^ d through the inlet 4 and filtered through a granular load 2, which is in a magnetic field created by the magnetizing system 3. The impurity particles are deposited on the granule “load 2, being localized in contact points, and the cleaned medium is discharged from the housing 1 through the outlet nozzle 5. By placing the loading granules 2, changing their sizes in the radial direction, uniform operation of the nozzle is achieved and the negative is eliminated *-inflammatory effect, unevenness diagram filtration velocity on the process of deposition of the magnetic particles.

Движение жидкости в цилиндрическом корпусе характеризуется неравномерной эпюрой скоростей потока с максимальным значением скорости в центре сечения. Для ламинарного течения распределение скоростей по поперечному сечению подчиняется параболическому закону и отношение максимальной скоростй ν_Μακ(. к средней V равно У_макс/17 ⁼ 2. Соотношение междуThe movement of fluid in a cylindrical body is characterized by an uneven plot of flow rates with a maximum value of velocity at the center of the section. For laminar flow, the distribution of velocities over the cross section obeys a parabolic law and the ratio of the maximum velocity ν _{Μακ (} . To the average V is equal to Y _max / 17 ⁼ 2. The ratio between

и V для турбулентного режима можно считать по формулеand V for the turbulent regime can be considered as

5050

5555

V максV max

~ν = 1 + 1,3517а, (1)~ ν = 1 + 1.3517a, (1)

где А,- коэффициент сопротивления по длине.where a is the coefficient of resistance in length.

_> В зернистой загрузке, выполненной из металлических шариков, как показывают результаты экспериментов, эпюра скоростей сохраняет неравномерность на определенной длине загрузки. Растекание струи до выравнивания локальных скоростей V по всему поперечному сечению происходит при высоте загрузки Ь, примерно равной двум диаметрам корпуса Д. _> In a granular load made of metal balls, as shown by the results of experiments, the velocity diagram retains unevenness over a certain load length. Spreading the jet until the local velocities V are equalized over the entire cross section occurs at a loading height L approximately equal to two diameters of the hull D.

Влияние скорости фильтрации V на эффективность очистки "можно оценить, используя уравнение магнитного осаждения в шариковой среде, записанное в видеThe influence of the filtration rate V on the cleaning efficiency "can be estimated using the equation of magnetic deposition in a ball medium, written as

Ф= А р-ехрС-З.ЗбарХсГ¹!!⁰'⁷⁵ Ь/<Л νφά¹)!/F = A p-SPS-Z.ZbarHsG ¹ !! ^{0 '75} b / <L φ φά ¹ )! /

где λ - доля ферромагнитной фракции примесей)where λ is the fraction of the ferromagnetic fraction of impurities)

а*. - расчетный коэффициент радиуса зоны магнитного захвата;but*. - the calculated coefficient of the radius of the magnetic capture zone;

ЗС - магнитная восприимчивость частиц примесей;CS is the magnetic susceptibility of particles of impurities;

сР - эффективный размер осаждаемых частиц;cp is the effective size of the deposited particles;

Н - напряженность намагничивающего ПОЛЯ;H is the intensity of the magnetizing FIELD;

^- динамическая вязкость среды, <1 ,- диаметр шаров загрузки. ^- dynamic viscosity of the medium, <1, - diameter of the balls of loading.

Учитывая, чтоConsidering that

ψ =Л(1 - е‘^?) , (3)ψ = L (1 - e ' ^? ), (3)

и используя (2), получают выражение для логарифмического коэффициента очисткиand using (2), an expression for the logarithmic purification coefficient is obtained.

?= 3,36 а_гж«Р²Н °-^7£Ь/ О! Уф а*. (4)= 3.36 and _{r and} "P ² H ° - ^{£ 7} L / Oh! Phew a *. (four)

Известно, что основная доля магнитного потока при заполнении соленоида насадкой происходит по ее периферийной части, прилегающей к виткам соленоида, при этом напряженность поля в центре И,= 0,7 (Н ₂ - напряженность в периферийной части). Средняя локальная скорость фильтрации по центру сечения засыпки V, больше скорости ν_ζ в периферийной части и равна V ₁ = 1,2 ν₂.It is known that the main share of the magnetic flux when the solenoid is filled with a nozzle occurs along its peripheral part adjacent to the solenoid coils, while the field strength in the center is And = 0.7 (H ₂ is the intensity in the peripheral part). The average local filtration rate at the center of the backfile section V, is greater than the speed ν _ζ in the peripheral part and is equal to V ₁ = 1.2 ν ₂ .

Находят соотношение $ и {^для центFind the ratio of $ and {^ for cent

ральной и периферийной частей шлрпδcentral and peripheral parts

14879441487944

ковой засыпки при одинаковом диаметре шаров, используя (4)backfill with the same diameter of balls using (4)

1« =_«1⁷⁵_^νι₌ 1 "= _" 1 ⁷⁵ _ ^ν ι ₌

§₂ н'Г^, Η’^Ί,ζν/'§ ₂ n'G ^, Η '^ Ί, ζν /'

0,64 < 1.0.64 <1.

5five

(5) '(five) '

Следовательно, ψ_ιс ψ , т.е. в центральной части насадка работает менее эффективно, что в свою очередь, снижает эффективность процесса очистки.Therefore, ψ _ι with ψ, i.e. in the central part of the nozzle works less efficiently, which in turn reduces the efficiency of the cleaning process.

Из выражений (3) и (4) видно, что диаметр шаров 8 является наиболее активным фактором, влияющим на эффективность очистки, поэтому в предлагаемом фильтре фракции загрузки размещены кольцевыми концентрическими слоями с изменением размера гранул в радиальном направлении от слоя к слою.From expressions (3) and (4) it can be seen that the diameter of the balls 8 is the most active factor influencing the cleaning efficiency, therefore, in the proposed filter, the loading fractions are arranged in circular concentric layers with a change in the size of the granules in the radial direction from layer to layer.

В случае шариковой засьшки размер гранул увеличивается в радиальном ' направлении.In the case of ball rolling, the size of the granules increases in the radial direction.

В данном случае соотношение диамет^ ров шаров в центральной и периферийной частях для равенства эффективности работы загрузки, т.е. ΐφ,= иIn this case, the ratio of the diameters of the balls in the central and peripheral parts for equal loading efficiency, i.e. ΐφ, = and

⁼ можно найти, используя выражение (4) ⁼ can be found using expression (4)

I о, те στϊ й79I oh, those στϊ й79

= Нд_ · ν_ί= 0_Л7; Н 4 · V*= Nd_ · ν _{ί =} 0 _L 7; H 4 · V *

ир’Пг, 1 н ·ϊ;2ν; т.е. 8.,= 0,8 8_г,Ir'Pg, 1 n ·; 2ν; those. 8., = 0,8 8 _g ,

0,8 ,(6)0.8, (6)

Кольцевые концентрические слои могут быть выполнены различной высоты по направлению движения очищаемой сре-,А ды, например, с уменьшением высоты от центра корпуса к периферии в соответствии с изменением эпюры скоростей Фильтрации. Это позволяет сокра4(Ring concentric layers can be made of different heights in the direction of movement of the medium to be cleaned, for example, with a decrease in height from the center of the body to the periphery in accordance with the change in the plot of filtration rates. This allows sokra4 (

тить число фракций гранул различного диаметра.Pour the number of fractions of granules of different diameters.

Предлагаемый фильтр-осадитель позволяет по сравнению с известным повысить эффективность процесса очист ки на 20-30% за счет выравнивания условий магнитного осаждения частиц в поперечном сечении загрузки.The proposed filter precipitator allows, in comparison with the known method, to increase the efficiency of the cleaning process by 20–30% by equalizing the conditions of magnetic deposition of particles in the cross section of the charge.

Claims (4)

Формула изобретенияClaim 1. Магнитный Фракционный фильтросадитель, включающий цилиндрический корпус из немагнитного материала,внут ри которого размещена ферромагнитная загрузка, состоящая из фракций с различным размером гранул, намагничивающую систему, расположенную снаружи корпуса, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки за счет выравнивания условий магнитного осаждения частиц1. Magnetic Fractional Filter Steamer, comprising a cylindrical body of non-magnetic material, inside which is placed a ferromagnetic load consisting of fractions with different granule sizes, a magnetizing system located outside the body, the inlet and outlet nozzles, characterized in that cleaning due to the alignment of the conditions of magnetic deposition of particles в поперечном сечении загрузки, фракции загрузки размещены в корпусе кольцевыми концентрическими слоями, причем размер гранул в радиальном направлении увеличивается.in the cross-section of the load, the load fractions are placed in the housing by annular concentric layers, and the size of the granules in the radial direction increases. 2. Фильтр-осадитель по п.1, о т.личающийся тем, что гранулы загрузки выполнены в виде шаров, .причем отношение диаметров шаров ^центрального и периферийного слоев 'равно 0,8.2. The filter precipitator according to claim 1, which is characterized in that the loading granules are made in the form of balls, and the ratio of the diameters of the balls ^ of the central and peripheral layers' is 0.8. 3. Фильтр-осадитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что высота кольцевых концентрических слоев уменьшается от центра корпуса к периферии.3. Filter precipitator in PP.1 and 2, characterized in that the height of the annular concentric layers decreases from the center of the body to the periphery. 4. Фильтр-осадитель, по пп.1-3, ‘отличающийся тем,что,4. Filter precipitator, according to PP.1-3, ‘characterized in that высота центрального слоя загрузки составляет не менее двух диаметров корпуса.The height of the central loading layer is at least two diameters of the case.