CN102794228A - 连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置 - Google Patents

Abstract

一种连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，在壳体的上部左侧设出气管、右侧设进气管、上端设上盖、下端设装有排出阀门的排渣管，上盖上设输出轴上安装有齿轮的减速电动机，壳体内下部装有水，壳体外壁上部前侧设前永久磁体、后侧设与前永久磁体相对端极性相异的后永久磁体，壳体外下部的前侧壁上设前功率超声换能器、后侧壁上设后功率超声换能器，穿过壳体以及磁分离筒的径向超声辐射管与前功率超声换能器和后功率超声换能器相联，前功率超声换能器和后功率超声换能器通过导线与超声波发生器相连，在壳体内的前侧壁和后侧壁上设滑轨，滑轨外设通过传动机构与减速电动机相联且上半部分位于磁场内、下半部分位于超声场内的磁分离筒。

Description

连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置

技术领域

本发明属于磁性粉尘净化技术领域，具体涉及到去除空气或水体中的磁性粉尘的设备或装置。

背景技术

在粉末冶金、磁性材料等工业生产所形成的飞灰中往往含有大量的磁性粉尘，磁性粉尘进入大气后，由于其磁性特征，极易富集空气中的重金属、酸性氧化物、并成为浮游病菌的载体，对人体和自然环境的危害极大。因此从污染空气中分离收集磁性粉尘技术的研究，得到了相关领域专业技术人员的高度关注。磁性粉尘作为一类典型的颗粒污染物，根据其特有性质，用磁分离技术是目前过滤净化的基本方法，特别是近年来研究，采用设置在永久磁体产生磁场中的导磁钢毛表面形成的高梯度磁场，进行磁性粉尘的分离过滤，取得了很高的净化效率。但目前将高梯度磁分离技术用于磁性粉尘的过滤净化的装置，大多只能处于“间歇式”工作状态，即过滤与清渣必须间隔进行，工作效率低，不能满足大流量介质处理的要求。针对这一问题，专利公开号为ZL02106746.5，发明名称为“连续式高梯度磁分离器”的中国发明专利，给出了采用永久磁体和导磁钢毛对介质中的磁性颗粒连续分离的技术方案，但其实质仍是通过两套“间歇式”高梯度磁分离装置的交替切换运行，实现对磁性颗粒的连续分离，因此结构复杂、工作效率仍然较低；同时其对磁分离装置捕获的磁性颗粒仍采用传统的水冲洗方法进行去除，问题在于：一方面，导磁钢毛的剩磁会显著影响水冲洗效果，要保证冲洗效果必须提高水压或延长冲洗时间，加大了用水量，造成严重的水资源浪费；更突出的是，水冲洗法实质是将磁性颗粒从处理介质中又转移到了水中，大量的冲洗水中磁性颗粒的再分离回收更加困难，必然产生二次污染。专利申请号为：201110007958.X，发明名称为“一种流体除铁方法及装置”的中国发明专利申请，注意到了水冲洗法除去导磁钢毛吸附铁磁颗粒，存在浪费水资源的问题，提出了将吸附满铁磁颗粒的导磁钢毛组合体移出磁场区后，利用离心力脱除铁磁颗粒，然后再复位，以此循环作业。但其仍为“间歇式”作业状态，且采用离心力脱除导磁钢毛吸附的铁磁颗粒使得系统结构复杂，难以用于分离净化气流中的磁性粉尘。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述技术的不足，提供一种结构简单、分离效率高、可从气流中连续分离并收集磁性粉尘的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在壳体的上部左侧设置有出气管、右侧设置有进气管、上端设置有上盖、下端设置装有排出阀门的排渣管，上盖上设置输出轴上安装有齿轮的减速电动机，壳体内下部装有水，壳体外壁上部前侧设置有前永久磁体、后侧设置有与前永久磁体相对端极性相异的后永久磁体，壳体外下部的前侧壁上设置有前功率超声换能器、后侧壁上设置有后功率超声换能器，穿过壳体以及磁分离筒的径向超声辐射管与前功率超声换能器和后功率超声换能器相联，前功率超声换能器和后功率超声换能器通过导线与超声波发生器相连，在壳体内的前侧壁和后侧壁上设置有滑轨，滑轨外设置有通过传动机构与减速电动机相联的磁分离筒，磁分离筒的上半部分位于前永久磁体与后永久磁体之间的磁场内、下半部分位于前功率超声换能器与后功率超声换能器产生的超声场内。

本发明的磁分离筒为：用非导磁不锈钢丝编织成的外筒套装在内筒外，外筒与内筒之间填充有导磁不锈钢毛，外筒和内筒的两端设置有套装在滑轨外的端板，前侧的端板外围设置有与齿轮相啮合的齿圈。

本发明滑轨的形状为圆环形。

本发明的前永久磁体和后永久磁体的几何形状是径向端面为矩形的半圆环状体。

本发明的前功率超声换能器与后功率超声换能器的功率和频率相同。

本发明的壳体的底部为上底大于下底的四棱台体。

本发明采用水平转动的磁分离筒，其上半部处在具有磁场的气流通道中，下半部浸在受超声波辐射的水体中，位于磁场中的磁分离筒中的导磁不锈钢毛，其表面形成高梯度磁场，从穿过的气流中分离吸附磁性粉尘。随着磁分离筒的转动，进入水中的磁分离筒中的导磁不锈钢毛移出磁场，导磁不锈钢毛表面的高梯度磁场消失，对磁性粉尘的吸附力显著减弱，在受到超声波的辐射后，导磁不锈钢毛表面吸附的磁性粉尘脱落并沉降到壳体底部，同时超声辐射管辐射的超声波作用于水体，使水面产生雾化，在磁分离筒与水面构成的空间中形成水雾，增大了对粉尘的阻挡和分离作用。本发明采用的上述结构特征，与已有的连续式高梯度磁分离器相比，不存在二次分离和二次污染，节水节能效果突出，实现了磁性粉尘的连续分离净化与收集。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和各实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1、2中，本实施例的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置由出气管1、减速电动机2、齿轮3、前永久磁体4、上盖5、进气管6、端板7、齿圈8、壳体9、排渣管10、排出阀门11、前功率超声换能器12、外筒13、内筒14、导磁不锈钢毛15、后永久磁体16、后功率超声换能器17、滑轨18、径向超声辐射管19联接构成，其中端板7、齿圈8、外筒13、内筒14、导磁不锈钢毛15联接构成磁分离筒。

在壳体9的上部左侧通过螺纹联接安装有出气管1，壳体9的上部右侧通过螺纹联接安装有进气管6，进气管6和出气管1与壳体9内相联通，含磁性粉尘的空气从进气管6进入到壳体9内，除去磁性粉尘的空气从出气管1排出壳体9，壳体9的上端用螺纹紧固联接件固定联接安装有上盖5，上盖5上用螺纹紧固联接件固定联接安装有减速电动机2，减速电动机2为本发明提供动力，减速电动机2的输出轴上用联接件固定联接有齿轮3。壳体9的底部为上底大于下底的四棱台体，壳体9的下端通过螺纹联接安装有排渣管10，排渣管10上通过螺纹联接安装有排出阀门11，壳体9底部沉淀的磁性粉尘可从排渣管10排出。壳体9外壁上部前侧用胶粘接有前永久磁体4，壳体9外壁上部后侧胶粘接有后永久磁体16，前永久磁体4与后永久磁体16相对端的极性相异，本实施例的前永久磁体4和后永久磁体16的几何形状是径向端面为矩形的半圆环状体，前永久磁体4与后永久磁体16之间形成磁场。

在壳体9内的前侧壁和后侧壁上焊接联接有滑轨18，滑轨18的形状为圆环形，滑轨18外套装有磁分离筒，磁分离筒的上半部位于空气中，磁分离筒的下半部浸入水中，磁分离筒可在滑轨18上转动。

本实施例的磁分离筒由外筒13、内筒14、端板7、导磁不锈钢毛15、齿圈8联接构成，外筒13套装在内筒14外，外筒13和内筒14用非导磁不锈钢丝编织成筒状结构，外筒13与内筒14之间填充有导磁不锈钢毛15，外筒13与内筒14之间的两端焊接联接安装有端板7，端板7的几何形状为圆环形，端板7用非导磁不锈钢板制成，端板7套装在滑轨18外。在前侧的端板7外围，用螺纹紧固联接件固定联接安装有齿圈8，齿圈8与齿轮3相啮合，减速电动机2旋转，通过齿轮3传动，驱动磁分离筒旋转。磁分离筒的上半部分位于空气中前永久磁体4与后永久磁体16之间形成的磁场内，下半部分位于水中，位于磁场中的磁分离筒内的导磁不锈钢毛15表面形成高梯度磁场，含有磁性粉尘的气流穿过磁分离筒内填充的导磁不锈钢毛15间隙时，气流中的磁性粉尘被分离吸附在导磁不锈钢毛15表面，除去磁性粉尘的气流从出气管1排出。在减速电动机2驱动磁分离筒旋转，转入壳体9内水中，导磁不锈钢毛15移出了磁场区域，导磁不锈钢毛15表面的高梯度磁场消失，对磁性粉尘的吸附力显著减小，磁性粉尘从导磁不锈钢毛15表面脱落，沉降并收集。

壳体9内下部装有水，壳体9外下部的前侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有前功率超声换能器12，壳体9外下部的后侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有后功率超声换能器17，穿过壳体9以及磁分离筒的径向超声辐射管19的前端通过螺纹与前功率超声换能器12相联、后端通过螺纹与后功率超声换能器17用相联，前功率超声换能器12、后功率超声换能器17、径向超声辐射管19联接构成推拉超声换能器，推拉超声换能器位于滑轨18内，前功率超声换能器12与后功率超声换能器17的功率和频率相同，前功率超声换能器12和后功率超声换能器17通过导线与超声波发生器相连（超声波发生器在图中未示），超声波发生器为前功率超声换能器12和后功率超声换能器17提供电源，前功率超声换能器12和后功率超声换能器17产生的超声波由径向超声辐射管19向壳体9内水中径向辐射，作用于移出磁场的磁分离筒内下半部的导磁不锈钢毛15表面，被吸附的磁性粉尘迅速脱落到壳体9内的水中。

本发明的工作原理如下：

含有磁性粉尘的气流由进气管6进入壳体9内，穿过位于气流通道中的磁分离筒上半部，由出气管1排出。磁分离筒上半部分位于空气中由前永久磁体4与后永久磁体16的建立的磁场中，磁分离筒中的导磁不锈钢毛15表面形成高梯度磁场，导磁不锈钢毛15表面的高梯度磁场从气流中分离吸附磁性粉尘，磁分离筒在减速电动机2驱动下在滑轨18上旋转，转入水中的磁分离筒内的导磁不锈钢毛15移出磁场，表面的高梯度磁场消失，即导磁不锈钢毛15对磁性粉尘的吸附力显著减弱，同时转入水中的磁分离筒中的导磁不锈钢毛15在超声波的作用下，使导磁不锈钢毛15表面吸附的磁性粉尘脱落，沉降到壳体9底部，由排渣管10排出。依此循环实现的磁性粉尘的连续分离净化与收集。

Claims (6)

1.一种连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，在壳体（9）的上部左侧设置有出气管（1）、右侧设置有进气管（6）、上端设置有上盖（5）、下端设置装有排出阀门（11）的排渣管（10），上盖（5）上设置输出轴上安装有齿轮（3）的减速电动机（2），壳体（9）内下部装有水，其特征在于：壳体（9）外壁上部前侧设置有前永久磁体（4）、后侧设置有与前永久磁体4相对端极性相异的后永久磁体（16），壳体（9）外下部的前侧壁上设置有前功率超声换能器（12）、后侧壁上设置有后功率超声换能器（17），穿过壳体（9）以及磁分离筒的径向超声辐射管（19）与前功率超声换能器（12）和后功率超声换能器（17）相联，前功率超声换能器（12）和后功率超声换能器（17）通过导线与超声波发生器相连，在壳体（9）内的前侧壁和后侧壁上设置有滑轨（18），滑轨（18）外设置有通过传动机构与减速电动机（2）相联的磁分离筒，磁分离筒的上半部分位于前永久磁体（4）与后永久磁体（16）之间的磁场内、下半部分位于前功率超声换能器（12）与后功率超声换能器（17）产生的超声场内。

2.根据权利要求1所述的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，其特征在于所述的磁分离筒为：用非导磁不锈钢丝编织成的外筒（13）套装在内筒（14）外，外筒（13）与内筒（14）之间填充有导磁不锈钢毛（15），外筒（13）和内筒（14）的两端设置有套装在滑轨（18）外的端板（7），前侧的端板（7）外围设置有与齿轮（3）相啮合的齿圈（8）。

3.根据权利要求1或2所述的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，其特征在于：所述滑轨（18）的形状为圆环形。

4.根据权利要求1所述的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，其特征在于：所述的前永久磁体（4）和后永久磁体（16）的几何形状是径向端面为矩形的半圆环状体。

5.根据权利要求1所述的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，其特征在于：所述的前功率超声换能器（12）与后功率超声换能器（17）的功率和频率相同。

6.根据权利要求1所述的连续式磁性粉尘高梯度磁分离净化收集装置，其特征在于：所述的壳体（9）的底部为上底大于下底的四棱台体。

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