專利名稱：連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磁性粉塵凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到去除空氣或水體中的磁性粉塵的設(shè)備或裝置。
背景技術(shù)：
在粉末冶金、磁性材料等工業(yè)生產(chǎn)所形成的飛灰中往往含有大量的磁性粉塵，磁性粉塵進(jìn)入大氣后，由于其磁性特征，極易富集空氣中的重金屬、酸性氧化物、并成為浮游病菌的載體，對人體和自然環(huán)境的危害極大。因此從污染空氣中分離收集磁性粉塵技術(shù)的研究，得到了相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的高度關(guān)注。磁性粉塵作為一類典型的顆粒污染物，根據(jù)其特有性質(zhì)，用磁分離技術(shù)是目前過濾凈化的基本方法，特別是近年來研究，采用設(shè)置在永久磁體產(chǎn)生磁場中的導(dǎo)磁鋼毛表面形成的高梯度磁場，進(jìn)行磁性粉塵的分離過濾，取得 了很高的凈化效率。但目前將高梯度磁分離技術(shù)用于磁性粉塵的過濾凈化的裝置，大多只能處于“間歇式”工作狀態(tài)，即過濾與清渣必須間隔進(jìn)行，工作效率低，不能滿足大流量介質(zhì)處理的要求。針對這一問題，專利公開號為ZL02106746. 5，發(fā)明名稱為“連續(xù)式高梯度磁分離器”的中國發(fā)明專利，給出了采用永久磁體和導(dǎo)磁鋼毛對介質(zhì)中的磁性顆粒連續(xù)分離的技術(shù)方案，但其實質(zhì)仍是通過兩套“間歇式”高梯度磁分離裝置的交替切換運(yùn)行，實現(xiàn)對磁性顆粒的連續(xù)分離，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作效率仍然較低；同時其對磁分離裝置捕獲的磁性顆粒仍采用傳統(tǒng)的水沖洗方法進(jìn)行去除，問題在于一方面，導(dǎo)磁鋼毛的剩磁會顯著影響水沖洗效果，要保證沖洗效果必須提高水壓或延長沖洗時間，加大了用水量，造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)；更突出的是，水沖洗法實質(zhì)是將磁性顆粒從處理介質(zhì)中又轉(zhuǎn)移到了水中，大量的沖洗水中磁性顆粒的再分離回收更加困難，必然產(chǎn)生二次污染。專利申請?zhí)枮?01110007958.X，發(fā)明名稱為“一種流體除鐵方法及裝置”的中國發(fā)明專利申請，注意到了水沖洗法除去導(dǎo)磁鋼毛吸附鐵磁顆粒，存在浪費(fèi)水資源的問題，提出了將吸附滿鐵磁顆粒的導(dǎo)磁鋼毛組合體移出磁場區(qū)后，利用離心力脫除鐵磁顆粒，然后再復(fù)位，以此循環(huán)作業(yè)。但其仍為“間歇式”作業(yè)狀態(tài)，且采用離心力脫除導(dǎo)磁鋼毛吸附的鐵磁顆粒使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以用于分離凈化氣流中的磁性粉塵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、分離效率高、可從氣流中連續(xù)分離并收集磁性粉塵的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在殼體的上部左側(cè)設(shè)置有出氣管、右側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣管、上端設(shè)置有上蓋、下端設(shè)置裝有排出閥門的排渣管，上蓋上設(shè)置輸出軸上安裝有齒輪的減速電動機(jī)，殼體內(nèi)下部裝有水，殼體外壁上部前側(cè)設(shè)置有前永久磁體、后側(cè)設(shè)置有與前永久磁體相對端極性相異的后永久磁體，殼體外下部的前側(cè)壁上設(shè)置有前功率超聲換能器、后側(cè)壁上設(shè)置有后功率超聲換能器，穿過殼體以及磁分離筒的徑向超聲輻射管與前功率超聲換能器和后功率超聲換能器相聯(lián)，前功率超聲換能器和后功率超聲換能器通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連，在殼體內(nèi)的前側(cè)壁和后側(cè)壁上設(shè)置有滑軌，滑軌外設(shè)置有通過傳動機(jī)構(gòu)與減速電動機(jī)相聯(lián)的磁分離筒，磁分離筒的上半部分位于前永久磁體與后永久磁體之間的磁場內(nèi)、下半部分位于前功率超聲換能器與后功率超聲換能器產(chǎn)生的超聲場內(nèi)。本發(fā)明的磁分離筒為用非導(dǎo)磁不銹鋼絲編織成的外筒套裝在內(nèi)筒外，外筒與內(nèi)筒之間填充有導(dǎo)磁不銹鋼毛，外筒和內(nèi)筒的兩端設(shè)置有套裝在滑軌外的端板，前側(cè)的端板外圍設(shè)置有與齒輪相嚙合的齒圈。本發(fā)明滑軌的形狀為圓環(huán)形。本發(fā)明的前永久磁體和后永久磁體的幾何形狀是徑向端面為矩形的半圓環(huán)狀體。本發(fā)明的前功率超聲換能器與后功率超聲換能器的功率和頻率相同。 本發(fā)明的殼體的底部為上底大于下底的四棱臺體。本發(fā)明采用水平轉(zhuǎn)動的磁分離筒，其上半部處在具有磁場的氣流通道中，下半部浸在受超聲波輻射的水體中，位于磁場中的磁分離筒中的導(dǎo)磁不銹鋼毛，其表面形成高梯度磁場，從穿過的氣流中分離吸附磁性粉塵。隨著磁分離筒的轉(zhuǎn)動，進(jìn)入水中的磁分離筒中的導(dǎo)磁不銹鋼毛移出磁場，導(dǎo)磁不銹鋼毛表面的高梯度磁場消失，對磁性粉塵的吸附力顯著減弱，在受到超聲波的輻射后，導(dǎo)磁不銹鋼毛表面吸附的磁性粉塵脫落并沉降到殼體底部，同時超聲輻射管輻射的超聲波作用于水體，使水面產(chǎn)生霧化，在磁分離筒與水面構(gòu)成的空間中形成水霧，增大了對粉塵的阻擋和分離作用。本發(fā)明采用的上述結(jié)構(gòu)特征，與已有的連續(xù)式高梯度磁分離器相比，不存在二次分離和二次污染，節(jié)水節(jié)能效果突出，實現(xiàn)了磁性粉塵的連續(xù)分離凈化與收集。


圖I是本發(fā)明實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A-A剖視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和各實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實施例I在圖1、2中，本實施例的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置由出氣管I、減速電動機(jī)2、齒輪3、前永久磁體4、上蓋5、進(jìn)氣管6、端板7、齒圈8、殼體9、排渣管10、排出閥門11、前功率超聲換能器12、外筒13、內(nèi)筒14、導(dǎo)磁不銹鋼毛15、后永久磁體16、后功率超聲換能器17、滑軌18、徑向超聲輻射管19聯(lián)接構(gòu)成，其中端板7、齒圈8、外筒13、內(nèi)筒14、導(dǎo)磁不銹鋼毛15聯(lián)接構(gòu)成磁分離筒。在殼體9的上部左側(cè)通過螺紋聯(lián)接安裝有出氣管1，殼體9的上部右側(cè)通過螺紋聯(lián)接安裝有進(jìn)氣管6，進(jìn)氣管6和出氣管I與殼體9內(nèi)相聯(lián)通，含磁性粉塵的空氣從進(jìn)氣管6進(jìn)入到殼體9內(nèi)，除去磁性粉塵的空氣從出氣管I排出殼體9，殼體9的上端用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有上蓋5，上蓋5上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有減速電動機(jī)2，減速電動機(jī)2為本發(fā)明提供動力，減速電動機(jī)2的輸出軸上用聯(lián)接件固定聯(lián)接有齒輪3。殼體9的底部為上底大于下底的四棱臺體，殼體9的下端通過螺紋聯(lián)接安裝有排渣管10，排渣管10上通過螺紋聯(lián)接安裝有排出閥門11，殼體9底部沉淀的磁性粉塵可從排渣管10排出。殼體9外壁上部前側(cè)用膠粘接有前永久磁體4，殼體9外壁上部后側(cè)膠粘接有后永久磁體16，前永久磁體4與后永久磁體16相對端的極性相異，本實施例的前永久磁體4和后永久磁體16的幾何形狀是徑向端面為矩形的半圓環(huán)狀體，前永久磁體4與后永久磁體16之間形成磁場。在殼體9內(nèi)的前側(cè)壁和后側(cè)壁上焊接聯(lián)接有滑軌18，滑軌18的形狀為圓環(huán)形，滑軌18外套裝有磁分離筒，磁分離筒的上半部位于空氣中，磁分離筒的下半部浸入水中，磁分離筒可在滑軌18上轉(zhuǎn)動。本實施例的磁分離筒由外筒13、內(nèi)筒14、端板7、導(dǎo)磁不銹鋼毛15、齒圈8聯(lián)接構(gòu)成，外筒13套裝在內(nèi)筒14外，外筒13和內(nèi)筒14用非導(dǎo)磁不銹鋼絲編織成筒狀結(jié)構(gòu)，外筒13與內(nèi)筒14之間填充有導(dǎo)磁不銹鋼毛15，外筒13與內(nèi)筒14之間的兩端焊接聯(lián)接安裝有 端板7，端板7的幾何形狀為圓環(huán)形，端板7用非導(dǎo)磁不銹鋼板制成，端板7套裝在滑軌18夕卜。在前側(cè)的端板7外圍，用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有齒圈8，齒圈8與齒輪3相嚙合，減速電動機(jī)2旋轉(zhuǎn)，通過齒輪3傳動，驅(qū)動磁分離筒旋轉(zhuǎn)。磁分離筒的上半部分位于空氣中前永久磁體4與后永久磁體16之間形成的磁場內(nèi)，下半部分位于水中，位于磁場中的磁分離筒內(nèi)的導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面形成高梯度磁場，含有磁性粉塵的氣流穿過磁分離筒內(nèi)填充的導(dǎo)磁不銹鋼毛15間隙時，氣流中的磁性粉塵被分離吸附在導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面，除去磁性粉塵的氣流從出氣管I排出。在減速電動機(jī)2驅(qū)動磁分離筒旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)入殼體9內(nèi)水中，導(dǎo)磁不銹鋼毛15移出了磁場區(qū)域，導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面的高梯度磁場消失，對磁性粉塵的吸附力顯著減小，磁性粉塵從導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面脫落，沉降并收集。殼體9內(nèi)下部裝有水，殼體9外下部的前側(cè)壁上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有前功率超聲換能器12，殼體9外下部的后側(cè)壁上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有后功率超聲換能器17，穿過殼體9以及磁分離筒的徑向超聲輻射管19的前端通過螺紋與前功率超聲換能器12相聯(lián)、后端通過螺紋與后功率超聲換能器17用相聯(lián)，前功率超聲換能器12、后功率超聲換能器17、徑向超聲輻射管19聯(lián)接構(gòu)成推拉超聲換能器，推拉超聲換能器位于滑軌18內(nèi)，前功率超聲換能器12與后功率超聲換能器17的功率和頻率相同，前功率超聲換能器12和后功率超聲換能器17通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連(超聲波發(fā)生器在圖中未示)，超聲波發(fā)生器為前功率超聲換能器12和后功率超聲換能器17提供電源，前功率超聲換能器12和后功率超聲換能器17產(chǎn)生的超聲波由徑向超聲輻射管19向殼體9內(nèi)水中徑向輻射，作用于移出磁場的磁分離筒內(nèi)下半部的導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面，被吸附的磁性粉塵迅速脫落到殼體9內(nèi)的水中。本發(fā)明的工作原理如下含有磁性粉塵的氣流由進(jìn)氣管6進(jìn)入殼體9內(nèi)，穿過位于氣流通道中的磁分離筒上半部，由出氣管I排出。磁分離筒上半部分位于空氣中由前永久磁體4與后永久磁體16的建立的磁場中，磁分離筒中的導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面形成高梯度磁場，導(dǎo)磁不銹鋼毛15表面的高梯度磁場從氣流中分離吸附磁性粉塵，磁分離筒在減速電動機(jī)2驅(qū)動下在滑軌18上旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)入水中的磁分離筒內(nèi)的導(dǎo)磁不銹鋼毛15移出磁場，表面的高梯度磁場消失，即導(dǎo)磁不銹鋼毛15對磁性粉塵的吸附力顯著減弱，同時轉(zhuǎn)入水中的磁分離筒中的導(dǎo)磁不銹鋼毛15在超聲波的作用下，使導(dǎo)磁 不銹鋼毛15表面吸附的磁性粉塵脫落，沉降到殼體9底部，由排渣管10排出。依此循環(huán)實現(xiàn)的磁性粉塵的連續(xù)分離凈化與收集。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，在殼體(9)的上部左側(cè)設(shè)置有出氣管(I)、右側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣管(6)、上端設(shè)置有上蓋(5)、下端設(shè)置裝有排出閥門(11)的排渣管(10)，上蓋(5)上設(shè)置輸出軸上安裝有齒輪(3)的減速電動機(jī)(2)，殼體(9)內(nèi)下部裝有水，其特征在于殼體(9)外壁上部前側(cè)設(shè)置有前永久磁體(4)、后側(cè)設(shè)置有與前永久磁體4相對端極性相異的后永久磁體(16)，殼體(9)外下部的前側(cè)壁上設(shè)置有前功率超聲換能器(12)、后側(cè)壁上設(shè)置有后功率超聲換能器(17)，穿過殼體(9)以及磁分離筒的徑向超聲輻射管(19)與前功率超聲換能器(12)和后功率超聲換能器(17)相聯(lián)，前功率超聲換能器(12)和后功率超聲換能器(17)通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連，在殼體(9)內(nèi)的前側(cè)壁和后側(cè)壁上設(shè)置有滑軌(18)，滑軌(18)外設(shè)置有通過傳動機(jī)構(gòu)與減速電動機(jī)(2)相聯(lián)的磁分離筒，磁分離筒的上半部分位于前永久磁體(4)與后永久磁體(16)之間的磁場內(nèi)、下半部分位于前功率超聲換能器(12)與后功率超聲換能器(17)產(chǎn)生的超聲場內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，其特征在于所述的磁分離筒為用非導(dǎo)磁不銹鋼絲編織成的外筒(13)套裝在內(nèi)筒(14)外，外筒(13)與內(nèi)筒(14)之間填充有導(dǎo)磁不銹鋼毛(15)，外筒(13)和內(nèi)筒(14)的兩端設(shè)置有套裝在滑軌(18)外的端板(7)，前側(cè)的端板(7)外圍設(shè)置有與齒輪(3)相嚙合的齒圈(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，其特征在于所述滑軌(18)的形狀為圓環(huán)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，其特征在于所述的前永久磁體(4)和后永久磁體(16)的幾何形狀是徑向端面為矩形的半圓環(huán)狀體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，其特征在于所述的前功率超聲換能器(12)與后功率超聲換能器(17)的功率和頻率相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，其特征在于所述的殼體(9)的底部為上底大于下底的四棱臺體。
全文摘要
一種連續(xù)式磁性粉塵高梯度磁分離凈化收集裝置，在殼體的上部左側(cè)設(shè)出氣管、右側(cè)設(shè)進(jìn)氣管、上端設(shè)上蓋、下端設(shè)裝有排出閥門的排渣管，上蓋上設(shè)輸出軸上安裝有齒輪的減速電動機(jī)，殼體內(nèi)下部裝有水，殼體外壁上部前側(cè)設(shè)前永久磁體、后側(cè)設(shè)與前永久磁體相對端極性相異的后永久磁體，殼體外下部的前側(cè)壁上設(shè)前功率超聲換能器、后側(cè)壁上設(shè)后功率超聲換能器，穿過殼體以及磁分離筒的徑向超聲輻射管與前功率超聲換能器和后功率超聲換能器相聯(lián)，前功率超聲換能器和后功率超聲換能器通過導(dǎo)線與超聲波發(fā)生器相連，在殼體內(nèi)的前側(cè)壁和后側(cè)壁上設(shè)滑軌，滑軌外設(shè)通過傳動機(jī)構(gòu)與減速電動機(jī)相聯(lián)且上半部分位于磁場內(nèi)、下半部分位于超聲場內(nèi)的磁分離筒。
文檔編號B03C1/025GK102794228SQ201210313548
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者張宗權(quán), 魯百佐, 楊宗立, 王振邦, 王文成 申請人:陜西師范大學(xué)