Насадка для магнітосорбційних пристроїв
Номер патенту: 57280
Опубліковано: 16.06.2003
Автори: Гіроль Микола Миколайович, Сало Олександр Васильович, Дахненко Валерій Леонідович
Формула / Реферат
1. Насадка для магнітосорбційних пристроїв, елементи якої складаються із феромагнітної оболонки, приєднаної до немагнітної серцевини, яка відрізняється тим, що феромагнітна оболонка виконана із матеріалів, котрі відрізняються магнітними властивостями, а матеріал серцевини має парамагнітні властивості і містить включення із феромагнітними властивостями.
2. Насадка за п. 1, яка відрізняється тим, що включення із феромагнітними властивостями розташовані нерівномірно в об'ємі парамагнітної серцевини таким чином, що їх вміст в об'ємі серцевини збільшується в напрямі оболонки, поверхня якої виконана із наявністю виступів і впадин.
Текст
1 Насадка для магнітосорбціиних пристроїв, елементи якої складаються із феромагнітної оболонки, приєднаної до немагнітної серцевини, яка відрізняється тим, що феромагнітна оболонка виконана із матеріалів, котрі відрізняються магнітними властивостями, а матеріал серцевини має парамагнітні властивості і містить включення із феромагнітними властивостями 2 Насадка за п 1, яка відрізняється тим, що включення із феромагнітними властивостями розташовані нерівномірно в об'ємі парамагнітної серцевини таким чином, що їх вміст в об'ємі серцевини збільшується в напрямі оболонки, поверхня якої виконана із наявністю виступів і впадин Винахід відноситься до області вилучення магнітосприйнятливих частинок із рідких середовищ і може бути використаний для очищення рідин та газів від зважених домішок або для збагачення корисних копалин Відоме використання в магнітосорбціиних пристроях суцільноферомагнітних насадок із сталевих кульок [1], стружки [2] та інших Такого типу насадки, попри свою розповсюдженість мають суттєві недоліки Це відносно малий об'єм зон захоплення (в яких силові характеристики впливу магнітного поля гарантовано забезпечують осадження частинок) у порівнянні із загальним об'ємом порового простору насадки, по якому протікає середовище Наслідком цього є недостатня ефективність вилучення частинок, а також, мала брудомісткість самої насадки Іншим недоліком суцільноферомагнітної насадки (сталевої) є її низька здатність до звільнення від домішок, котрі були осаджені в зонах контакту елементів під час фільтрування Причиною цього є залишкова намагніченість гранул після відключення зовнішнього магнітного поля, за рахунок чого насадка залишається намагніченою, при цьому параметри залишкового магнітного поля (коерцитивної сили) є достатніми для утримання вже осаджених дисперсних частинок що і перешкоджає їх відводу із регенераційним середовищем 3 цієї причини насадка, наприклад, із сталевих кульок залишається замуленою, а тому після регенерування ефективність, тривалість подальшого фільтраційного очищення може складати ВІДПОВІДНО ДО звільненого об'єму зон захоплення (25 30%) Перемішування насадки потоком регенераційного середовища неможливе по причині її значної ваги Відома насадка для магнітосорбціиних пристроїв, елементи якої складаються із феромагнітної оболонки, приєднаної до немагнітної серцевини [3] (прототип) За рахунок меншої ваги у порівнянні із суцільнометалевою насадкою (із кульок [1], стружки [2]), проведення регенерації насадки-прототипу по завершенні фільтроциклу можливо шляхом и зрідження потоком регенераційного середовища Однак насадка-прототип значно поступається своїми магнітними властивостями суцільнометалевим аналогам за рахунок більш високого магнітного опору її елементів Причиною цього є значно більший шлях проходження магнітного потоку (по поверхні) із мінімальним породженням через немагнітну серцевину Це призводить до зниження ефективності вилучення домішок пристроєм, в якому використовується насадка-прототип Окрім того, покриття може руйнуватися від ЗОВНІШНІХ навантажень, викликаних періодичною зміною тиску в пристрої в періоди фільтрування та регенерації Тому надійність використання такої насадки в системах із змінним тиском може бути невисокою В основу винаходу поставлено задачу в насадці для магнітосорбціиних пристроїв шляхом створення неоднорідності магнітних властивостей поверхневої оболонки і об'єму елементів насадки у поєднанні із рельєфом поверхні забезпечити зниження магнітного опору насадки і збільшити неод О 00 1 ю 57280 норідність магнітного поля на поверхні елементів насадки Поставлена задача досягається за рахунок того, що в насадці для магнітосорбційних пристроїв, елементи якої складаються із феромагнітної оболонки, приєднаної до немагнітної серцевини, за рахунок того, що феромагнітна оболонка, виконана із матеріалів, котрі відрізняються магнітними властивостями, а матеріал серцевини має парамагнітні властивості і містить включення із феромагнітними властивостями Поставлена задача може бути досягнута за рахунок того, що включення із феромагнітними властивостями розташовані нерівномірно в об'ємі парамагнітної серцевини таким чином, що їх вміст в об'ємі серцевини збільшується в напрямі оболонки, поверхня якої виконана із наявністю виступів і впадин За рахунок розташування включень із феромагнітними властивостями в парамагнітній серцевині досягається зменшення загального магнітного опору насадки на шляху магнітного потоку, що сприяє локалізації магнітного поля в місцях контакту гранул із утворенням потенційних зон захвата дисперсних включень При цьому слід зазначити, що неоднорідність об'ємного вмісту із збільшенням цього показника в напрямі поверхні дозволяє впливати силові характеристики магнітного поля між елементами насадки в залежності від властивостей середовища, з якого вилучаються дисперсні включення Надання неоднорідних магнітних властивостей поверхні за рахунок комбінування матеріалу поверхні у поєднанні із виконанням поверхневого шару із наявністю виступів і впадин досягається збільшення неоднорідності магнітного поля на поверхні елементів насадки в зонах, що знаходяться за межами областей контакту елементів насадки Це створює умови в яких вся поверхня елементів насадки здатна сорбувати дисперсні включення не створюючи локальні зони між контактуючими елементами насадки За рахунок "включення" в процес сорбції усієї поверхні кожного з елементів насадки значно зростає поверхня масообміну між насадкою і середовищем, з якого вилучаються дисперсні включення За рахунок цих факторів зростає ефективність магнітного розділення а також суттєво зростає ємкість поглинання включень, наслідком чого є продовження тривалості фільтроциклу Важливо й те, що питома вага насадки, що пропонується не зростає у порівнянні із насадкоюпрототипом і тому дозволяє розріджувати насадку потоком середовища при проведенні регенерації, вивільнювати насадку від домішок, що осіли в період проведення фільтроциклу і відводити їх із пристрою магнітного розділення Саме ж виконання надає механічної МІЦНОСТІ насадці як єдиній полімерній гранулі із зонами, що відрізняються своїми магнітними характеристиками Новизна технічного рішення, що пропонується полягає у створенні оптимальних властивостей елементів насадки за рахунок з'єднання різних за магнітними характеристиками матеріалів у поєднанні із їх різною питомою вагою, при цьому створюється неоднорідність магнітних характеристик як в об'ємі елементів, з яких складається насадка, та на їх поверхні Запропоноване технічне рішення відрізняється також комбінацією використання матеріалів з різними магнітними характеристиками та форми поверхні елементів Відомо, ЩО сила магнітної взаємодії (FM) із магнітосприйнятливою частинкою пропорційна силовому фактору поля FM ~ H gradH, де Н - напруженість магнітного поля, a gradH - неоднорідність магнітного поля Досягти необхідного рівня неоднорідності магнітного поля можна, створюючи комбінацію матеріалів із різними магнітними властивостями та форми феромагнітних поверхонь Ці МОЖЛИВОСТІ поєднані в насадці для пристроїв магнітного розділення, що пропонується, при цьому форма самих елементів насадки не відіграє вирішальної ролі, тому, що використовується їх поверхня На фіг 1, 2 зображений поперечний розріз елементів насадки магнітосорбційних пристроїв із гладкою поверхнею (фіг 4) та такою, що виконана із наявністю виступів і впадин (фіг 2) Фіг 3, 4 ілюструють використання полімерної насадки в пристрої магнітного розділення фіг 3 - в режимі відділення магнітосприйнятливих частинок від середовища, фіг 4 в режимі регенерації пристрою Елемент насадки магнітосорбційних пристроїв складається із зовнішньої оболонки 1, яка виконана із матеріалів, котрі відрізняються магнітними властивостями, серцевини 2 із парамагнетика із феромагнітними включеннями З Пристрій магнітного розділення складається з корпуса 4, навколо якого розташована система намагнічування 5, в корпусі розміщена насадка 6, корпус також має систему колекторів 7 з запірнорегулювальною арматурою Насадка в пристрої магнітного розділення використовується наступним чином Насадка 6 у корпусі 4 намагнічуються системою 3 Середовище надходить у корпус 4 по верхньому колектору 7, проходячи крізь намагнічену полімерну насадку 6, частинки магнітосприйнятливих включень осаджується на елементах насадки 6, а очищене середовище відводиться через нижній колектор 7 У період регенерації насадки система намагнічування 5 відключається Регенераційне середовище з нижнього колектору 7 подаються в корпус 4 Полімерна насадка 6 зріджується потоком регенераційного середовища, інтенсивно ним перемішується, зриваючи з феромагнітної оболонки елементів насадки ОСІЛІ ДОМІШКИ, І ВІДВОДЯТЬСЯ ПО від повідному патрубку верхнього колектору 7 Зниження магнітного опору насадки сприяє більш повному використанню енергії магнітного поля, а використання усієї поверхні елементів для сорбування на ній домішок призводить до підвищення ефективності роботи пристроїв магнітного розділення, зростання їх брудомісткості насадки, за рахунок чого збільшується тривалість періоду фільтрування у порівнянні із використанням насадки-прототипу При цьому слід зазначити, що зростання площі масообміну за рахунок включення в процес сорбції усієї поверхні елементів досягається без додаткового використання енергії магнітного поля, а виключно за рахунок створення необ 57280 хідних умов для зростання в цих зонах неоднорідності магнітного поля Саме тому запропонована полімерна насадка для пристроїв магнітного розділення при використанні є економічно більш доцільною у порівнянні із такими що використовуються на теперішній час Використана інформація 1 А С №621306 кл C01D 35/06 БИ №31 1978 2 А С №852360 кл В01С1/00 1981 3 Патент РФ №2021842 кл B01D 35/06 1994 (прототип) f u f Комп ютерна верстка Е Гапоненко Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності Львівська площа 8 м Київ МСП 04655 Україна ТОВ Міжнародний науковий комітет вул Артема 77 м Київ 04050 Україна
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюPacking for magnetic sorption devices
Автори англійськоюDakhnenko Valerii Leonidovych, Hirol Mykola Mykolaiovych
Назва патенту російськоюНасадка для магнитосорбционных устройств
Автори російськоюДахненко Валерий Леонидович, Гироль Николай Николаевич
МПК / Мітки
МПК: B01D 35/06
Мітки: пристроїв, магнітосорбційних, насадка
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-57280-nasadka-dlya-magnitosorbcijjnikh-pristrov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Насадка для магнітосорбційних пристроїв</a>
Попередній патент: Пристрій для завантажування вугільної шихти у камеру коксової печі
Наступний патент: Полімерна насадка для пристроїв магнітного розділення
Випадковий патент: Пошук активного сеансу