CN104028391A - 磁旋流分离方法及磁旋流分离器 - Google Patents

Abstract

一种磁旋流分离方法及磁旋流分离器，涉及倒锥台筒体(1)，筒体(1)的上、下端中央分别有出口(2、3)、上部侧面有切向进口(4)，在筒体(1)的内腔中央设置有电极棒(5)，所述电极棒(5)作为一个电极，筒体(1)作为对应的另一电极；所述筒体(1)上缠绕有绝缘导线(6)，绝缘铜导线(6)两端分别连接直流正负极，形成垂直方向磁场；将待处理的水、废水或污水从切向进口(4)输入；调节好流量和压力；从倒锥台筒体(1)的上、下端中央出口(2、3)得到分离后的两种物质。其优点是集旋流与磁化两种功能为一体，水处理效果好，结构简单，安装使用方便，拓展了旋流分离技术的应用范围和功效。

Description

磁旋流分离方法及磁旋流分离器

【技术领域】

本发明涉及用磁场或电场和离心分离的分离器，涉及水、废水或污水的综合处理，具体涉及一种磁旋流分离方法及磁旋流分离器。

【背景技术】

旋流分离技术是利用一个倒锥台筒体，上、下端中央有出口，上部侧面有切向进口，利用离心分离法用于固气分离，固液分离，完成液体澄清、料浆浓缩、固体颗粒分级、分类与洗涤、液体除气与除渣以及非互溶液体的分离等，是一种用途广泛的水处理方法。它不仅大量应用于矿物工程领域，而且在化工、石油、轻工、环保(水处理及除尘)、采矿、食品、医药、纺织与染料业、生物工程及建材等多领域已经正在获得富有成效的实际应用。该技术的缺陷在于仅仅依靠重力形成的离心力场完成对流体混合物的分离很有局限性，如果待分离的流体混合物的组相没有密度差，以及对一些特殊混合物则很难实现分离。而现有技术的磁处理是采用单一带磁装置，仅对水进行磁化处理，对于滤除杂质同样达不到要求，只会对少数的金属杂质起作用，当今对于要求极高的水供应，均不能满足设备的需要，甚至给设备带来损坏。

【发明内容】

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种利用强磁与旋流两种功能为一体，以达到净化水质的目的磁旋流分离方法及磁旋流分离器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种磁旋流分离方法及磁旋流分离器：

所述磁旋流分离方法涉及旋流分离器，旋流分离器有一个倒锥台筒体，筒体的上、下端中央分别有出口、上部侧面有切向进口，其特征在于：在倒锥台筒体的内腔中央设置实心电极棒作电极(正极或负极)，以筒体管壁作为与之对应的另一电极(负极或正极)，形成电场；在倒锥台筒体上缠绕绝缘铜导线，绝缘铜导线两端分别连接直流正负极，形成垂直方向磁场；将待处理的水、废水或污水从切向进口输入；调节好流量和压力；从倒锥台筒体的上、下端中央出口得到分离后的两种物质。

所述磁旋流分离器包括倒锥台筒体，筒体的上、下端中央分别有出口、上部侧面有切向进口，其特征在于：在筒体的内腔中央设置有电极棒，所述电极棒作为一个电极(正极或负极)，筒体作为对应的另一电极(负极或正极)，所述筒体上缠绕绝缘导线。

本发明增加了大小可控的横向和纵向的电场力、洛伦兹力、磁力，能提高分离效益，分离特定成份的混合液，是对旋流分离原理的重大变革，大大拓展了旋流分离技术的应用范围和功效。

本发明的有益效果是：集旋流与磁化两种功能为一体，水处理效果好，结构简单，安装使用方便，拓展了旋流分离技术的应用范围和功效。

【附图说明】

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是本发明工作时向下流动的流体受力情况示意图。

图2是本发明工作时向上流动的流体受力情况示意图。

图3是本发明磁旋流分离器的剖面示意图。

图4是本发明磁旋流分离器的俯视示意图。

图中：1为筒体、2为上端出口、3为下端出口、4为进口、5为电极棒、6为绝缘导线。

【具体实施方式】

参见附图，本发明一种磁旋流分离方法及磁旋流分离器：

所述磁旋流分离方法涉及旋流分离器，旋流分离器有一个倒锥台筒体1，筒体的上、下端中央分别有出口2、3、上部侧面有切向进口4，其特征在于：在倒锥台筒体1的内腔中央设置实心电极棒5作电极(正极或负极)，以筒体1管壁作为与之对应的另一电极(负极或正极)，形成电场；在倒锥台筒体1上缠绕绝缘铜导线6，绝缘铜导线6两端分别连接直流正负极，形成垂直方向磁场；将待处理的水、废水或污水从切向进口4输入；调节好流量和压力；从倒锥台筒体1的上、下端中央出口2、3得到分离后的两种物质。

所述磁旋流分离器包括倒锥台筒体1，筒体1的上、下端中央分别有出口2、3、上部侧面有切向进口4，其特征在于：在筒体1的内腔中央设置有电极棒5，所述电极棒5作为一个电极(正极或负极)，筒体1作为对应的另一电极(负极或正极)，所述筒体1上缠绕有绝缘导线6。

本发明在现有技术的旋流分离器筒体1的内腔中央设置实心电极棒，筒体1管壁作为与之对应电极，形成电场。在旋流分离器筒体1上缠绕绝缘导线，绝缘导线两端连接直流正负极，形成垂直方向磁场。电场和磁场由正负方向的直流电产生，对调直流电流的正负极可以得到不同方向的电场和磁场，一共有四种这样的组合。现用一种组合说明此方法在本发明的磁旋流分离方法及磁旋流分离器上加速混合液分离的过程。

参见图3，螺旋线6表示缠绕的绝缘导线，缠绕方向保证直流电通过时产生电磁场上为S极，下为N极，同时也表示浓稠液的运动方向。实心电极棒接上正极直流电，旋流分离器壁接上负极直流电。当混合液从给料口进入，首先沿壁作螺旋向下运动，由于旋流分离器壁接上负电，使混合液也也带上负电，带上负电的混合液螺旋向下切断磁力线，根据左手定则，将产生向外壁的洛伦兹力，受力情况如图1，也就相当于增加了离心力，加速了混合液重相轻相的分层，并加速向下运动，逐渐分层的混合液继续向下运动后，混合液的轻相则所受向心力小而向心聚集，混合液颗粒直径由中心向器壁越来越大，形成分层排列，随着混合液料浆从旋流分离器上部流向锥体下部，流动断面越来越小，在外层料浆收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的同层料浆不得不改变方向，转而向上运动，形成方向跟进口料浆同向内旋流，又由于电极棒带正电，使内旋向上轻相料浆带上正电，带上正电的细小颗粒料浆同样做切断磁力线的向上运动，根据左手定则，运动方向不变，但带电性发生了改变，因而受力跟向下运动时相反，这时的细小颗粒料浆受力指向圆心，也就是增加了内层料浆的曳力，加速内层料浆向上运动，受力情况如图2。

由以上过程可以看出，正交电磁场的旋流分离器在分离混合液料浆过程中，在由向心力引起的料浆的螺旋向下运动时增加了与向心力同向的洛伦兹力，在由曳力引起轻料浆螺旋向上运动中增加与曳力同向的洛伦兹力，加速了混合液的分离，提高旋流分离器的效率。

在这种正交的电磁场内运动的混合液料浆，电离了的离子还受到水平方向的电场力作用，微小颗粒易磁化，磁化了的微小颗粒还受垂直方向的磁力作用。根据正交电磁场的这些特征，新型正交了电磁场的旋流分离器还可以运用到特定的场合，如混合液是含有大量金属离子的工业废水，密度差相差不是很大的工业烟气净化，纯净水提纯方面具有广阔的市场前景和利用价值，对我们国家在新时期的环境保护，节能减排，可持续发展提供强有力的技术支撑。

Claims (2)

1.一种磁旋流分离方法，涉及旋流分离器，旋流分离器有一个倒锥台筒体(1)，筒体的上、下端中央分别有出口(2、3)、上部侧面有切向进口(4)，其特征在于：在倒锥台筒体(1)的内腔中央设置实心电极棒(5)作电极，以筒体(1)管壁作为与之对应的另一电极，形成电场；在倒锥台筒体(1)上缠绕绝缘铜导线(6)，绝缘铜导线(6)两端分别连接直流正负极，形成垂直方向磁场；将待处理的水、废水或污水从切向进口(4)输入；调节好流量和压力；从倒锥台筒体(1)的上、下端中央出口(2、3)得到分离后的两种物质。

2.一种磁旋流分离器，包括倒锥台筒体(1)，筒体(1)的上、下端中央分别有出口(2、3)、上部侧面有切向进口(4)，其特征在于：在筒体(1)的内腔中央设置有电极棒(5)，所述电极棒(5)作为一个电极，筒体(1)作为对应的另一电极；所述筒体(1)上缠绕有绝缘导线(6)。