專利名稱：磁致流體篩分裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁性粒子分離裝置，特別是提供了一種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力分離流體中磁性粒子的裝置。
背景技術(shù)：
將空氣、液體、礦粉等流體中的磁性粒子分離出來(lái)，是環(huán)境保護(hù)、金屬回收、選礦領(lǐng)域的基本工藝需求。環(huán)境保護(hù)需要將廢液中的重金屬分離并加以回收；工業(yè)垃圾中的磁性金屬需要回收利用；磁性選礦機(jī)械需要提高選礦的效率；含有磁性粉塵的空氣需要凈化并回收金屬物質(zhì)。近年來(lái)利用磁力分離磁性粒子的技術(shù)在選礦、金屬回收和凈化廢氣、廢液的應(yīng)用受到人們的關(guān)注，先后公開(kāi)了許多發(fā)明創(chuàng)造，如中國(guó)專利200620162175,200820117746, 200610146181,200810030485等。這些發(fā)明創(chuàng)造普遍存在的難題是分離效果差，消耗能量聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磁致流體篩分裝置，該裝置的流體分離篩結(jié)構(gòu)可以將大尺寸的磁極磁場(chǎng)分割為較小的空間，使磁性粒子得到有效分離并被收集。本發(fā)明的磁致流體篩分裝置，包括至少一對(duì)磁極和閉合磁路，在磁極覆蓋下的空間內(nèi)分割出若干個(gè)獨(dú)立的分離腔體，每個(gè)腔體內(nèi)由多層篩網(wǎng)構(gòu)成的流體分離篩的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將其放置的磁場(chǎng)空間分割為若干個(gè)高梯度磁場(chǎng)和等磁勢(shì)的微小空間，流體分離篩中篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材沿流體分離篩與磁極相對(duì)運(yùn)動(dòng)的正交方向放置，非導(dǎo)磁線材沿相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向放置，篩網(wǎng)平面與磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。待分離流體沿流體分離篩的導(dǎo)磁線材放置方向進(jìn)入，分離后的磁性粒子沿磁極運(yùn)動(dòng)方向排出，分離后的非磁性流體沿原方向的另一側(cè)排出。分離后磁性粒子的排出方向與被分離流體通過(guò)的方向接近正交，兩者流動(dòng)的通道相對(duì)獨(dú)立。由多片篩網(wǎng)組成的流體分離篩，每片篩網(wǎng)由導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材交叉焊接或粘接成型，多片這樣的篩網(wǎng)按相同的順序疊放后即組合為流體分離篩。流體分離篩放在兩個(gè)磁極之間后形成多個(gè)微小的空間，兩個(gè)相鄰的篩網(wǎng)上的導(dǎo)磁線材間產(chǎn)生高磁場(chǎng)梯度空間，吸弓I流體中的磁性粒子；同一片篩網(wǎng)平行放置的導(dǎo)磁線材之間的空間處于同一磁場(chǎng)梯度下，作為流體進(jìn)入和排出通道。流體分離篩中與導(dǎo)磁線材平行的各個(gè)微小空間內(nèi)流過(guò)待分離流體,在磁力作用下磁性粒子進(jìn)入相鄰篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材之間的各個(gè)微小空間,這兩組空間形成相對(duì)分開(kāi)且接近正交的流體進(jìn)出通道和磁性粒子富集通道，當(dāng)磁極與流體分離篩沿非導(dǎo)磁線材放置的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),磁性粒子則在脈動(dòng)磁力作用下沿磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)方向順?lè)菍?dǎo)磁線材放置方向排出。篩網(wǎng)網(wǎng)孔的大小可以根據(jù)被分離流體顆粒物的大小選擇，單位面積上網(wǎng)孔的數(shù)量多，分離效果好，但應(yīng)保證流體中顆粒物能順利通過(guò)。如果篩網(wǎng)由導(dǎo)磁金屬和非導(dǎo)磁金屬焊接成型，應(yīng)選擇電阻率高的材料，否則會(huì)產(chǎn)生較大的渦流損耗。當(dāng)篩網(wǎng)采用導(dǎo)磁金屬線材與有機(jī)線材粘接成型時(shí)，有機(jī)線材可以選擇硬度和強(qiáng)度較高的纖維增強(qiáng)塑料。如果將相鄰兩層篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材按彼此相差半個(gè)網(wǎng)格的距離交錯(cuò)放置，可以改善流體分離篩內(nèi)磁場(chǎng)梯度的空間分布，有利于磁性粒子的分離和移出。對(duì)于可懸浮流動(dòng)的流體，例如礦泥泥漿，流體通道可以水平放置。對(duì)于不能懸浮流動(dòng)的礦粉，流體通道需垂直放置，依靠重力使礦粉流動(dòng)。為改善流體的流通性和控制流體運(yùn)動(dòng)的速度，可安裝震動(dòng)器，使流體分離篩作整體震動(dòng)，也有利于磁性粒子的移動(dòng)和收集。對(duì)于液態(tài)流體和礦粉的分離，流體分離篩應(yīng)固定在一個(gè)分離槽內(nèi)，移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)磁極；對(duì)于氣態(tài)和液態(tài)流體的分離則可選擇移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)流體分離篩。采用旋轉(zhuǎn)流體分離篩的運(yùn)動(dòng)方式，可以同時(shí)提供氣體和液體流動(dòng)的離心力，篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材彼此交叉的角度可根據(jù)流體力學(xué)的原則及圓周的形狀適當(dāng)調(diào)整，使導(dǎo)磁線材排列產(chǎn)生弧線形彎曲，非導(dǎo)磁線材排列沿圓周方向有一個(gè)向磁性粒子輸出通道傾斜的角度，有利于磁性粒子的收集。


圖I.是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置流體分離篩篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2.是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3.是圖2中流體分離篩剖切面的局部放大圖；圖4.是圖2的A-A剖面圖；圖5.是圖4中流體分離篩剖切面的局部放大圖；圖6.是采用增強(qiáng)纖維塑料做非導(dǎo)磁線材，每層篩網(wǎng)之間導(dǎo)磁線材交錯(cuò)放置的流體分離篩結(jié)構(gòu)示意圖；圖7.是旋轉(zhuǎn)流體分離篩的磁致流體篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8.是礦粉靠重力流動(dòng)的磁致流體篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖9.是圖8的C-C剖面圖；圖10是流體分離篩中非導(dǎo)磁線材傾斜放置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1，非導(dǎo)磁線材I和導(dǎo)磁線材2接近正交疊放，在交叉點(diǎn)3處焊接或粘接后組成流體分離篩的篩網(wǎng)。篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材處于各自的平面內(nèi)。導(dǎo)磁線材采用導(dǎo)磁金屬材料，非導(dǎo)磁線材可使用非磁性金屬材料，也可使用非金屬材料，例如纖維增強(qiáng)塑料。選用金屬材料應(yīng)選用電阻率高的材料，否則會(huì)產(chǎn)生較大的渦流損耗。在圖2、圖3、圖4、圖5中，導(dǎo)磁材料8的磁路由勵(lì)磁線圈9提供磁勢(shì)，處于磁極下的非導(dǎo)磁外殼分離腔體5內(nèi)疊放的多片篩網(wǎng)組成流體分離篩4，每片篩網(wǎng)的平面與磁路的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相垂直，篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材放置的方向與磁極運(yùn)動(dòng)的方向12成正交，非導(dǎo)磁線材放置的方向與磁極運(yùn)動(dòng)的方向一致。導(dǎo)磁材料8和磁極30、磁極31、流體分離篩構(gòu)成閉合磁路。磁路中的磁勢(shì)也可以采用永磁材料提供，各磁極間分開(kāi)的距離要有利于在流體分離篩中產(chǎn)生脈動(dòng)磁通。流體分離篩中的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將其磁場(chǎng)分割為很多個(gè)高梯度磁場(chǎng)和等磁勢(shì)的微小空間，待分離流體經(jīng)由方向6進(jìn)入流體分離篩，沿導(dǎo)磁線材放置的方向流動(dòng)并從方向7流出的過(guò)程中，磁性粒子10受高梯度磁場(chǎng)作用進(jìn)入不同篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材之間的空間。在分離腔體外部移動(dòng)磁極的作用下，磁性粒子隨磁極運(yùn)動(dòng)的方向流動(dòng)，磁性粒子流動(dòng)的方向與被分離流體流動(dòng)的方向接近正交，彼此在空間上相對(duì)分開(kāi)，有利于磁性粒子的分離和收集。分離后的磁性粒子沿磁極運(yùn)動(dòng)方向經(jīng)磁性粒子出口 32順著方向11排出。流體進(jìn)入和排出的流通方向與導(dǎo)磁線材放置的方向一致，同一篩網(wǎng)層的導(dǎo)磁線材之間為等磁勢(shì)區(qū)，非導(dǎo)磁粒子13沿這個(gè)方向排出。振動(dòng)器23使流體分離篩整體產(chǎn)生振動(dòng)，有利于流體的流動(dòng)和磁性粒子的分離。圖6中的非導(dǎo)磁線材采用纖維增強(qiáng)塑料29與導(dǎo)磁線材2粘接成型，可以減小磁篩與磁極相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的渦流損耗。不同篩網(wǎng)層的導(dǎo)磁線材彼此錯(cuò)開(kāi)半個(gè)網(wǎng)格距離，改善空間磁場(chǎng)的分布，有利于磁性粒子的分離和收集。圖7是本發(fā)明的磁致流體篩分裝置磁極固定，流體分離篩旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖，用于分離氣體、液體或氣體粉塵中的磁性粒子。分離轉(zhuǎn)盤20沿22的方向旋轉(zhuǎn)，分離轉(zhuǎn)盤上由非磁性隔板14分隔出若干個(gè)流體分離腔體，每個(gè)腔體中用篩網(wǎng)15疊放組成流體分離篩，流體由圓周內(nèi)側(cè)進(jìn)氣口 21導(dǎo)入流體分離篩，分離后的流體從出口 16排出，磁性粒子從出口 17排出。流體出口和磁性粒子排出口由非磁性隔板18分開(kāi)，流體出口與磁性粒子排除口截面積的比例根據(jù)流體中磁性粒子的比例決定。本例中的篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材的成型按流體力學(xué)原理及分離腔的形狀進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使導(dǎo)磁線材在徑向發(fā)生彎曲，產(chǎn)生流體的離心作用；使非導(dǎo)磁線材沿圓周向磁性粒子排除方向傾斜，有利于磁性粒子的分離和收集。磁極19沿圓周徑向排列，磁極分開(kāi)的距離應(yīng)使流體分離篩中的磁通產(chǎn)生脈動(dòng)，用于收集磁性粒子。圖8、圖9是用于分離不具有流動(dòng)性礦粉的本發(fā)明磁致流體篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖，礦粉沿垂直方向24進(jìn)入，依靠重力作用通過(guò)流體分離篩。礦粉通過(guò)流體分離篩分離后尾礦粉從25的方向排出后由吸管27吸出，分離后的磁性粒子在磁極磁力作用下隨磁極旋轉(zhuǎn)方向26運(yùn)動(dòng)，沿方向28排出。圖10中篩網(wǎng)的非導(dǎo)磁線材與導(dǎo)磁線材傾斜放置，有利于分離后的磁性粒子沿非導(dǎo)磁線材放置的方向移動(dòng)。對(duì)于流動(dòng)性差的礦粉，可以使篩網(wǎng)的非導(dǎo)磁線材向磁性粒子排除的方向傾斜，有利于磁性粒子的收集。振動(dòng)器23使流體分離篩整體振動(dòng)，控制礦粉流動(dòng)，有利于磁性粒子的分離。權(quán)利要求
1.一種磁致流體篩分裝置，其特征是在磁極下的多個(gè)獨(dú)立流體分離腔體中有多層篩網(wǎng)疊裝組成的流體分離篩，被分離流體流過(guò)流體分離篩，磁極與流體分離篩沿著非導(dǎo)磁線材放置的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，液體中磁性粒子隨磁極移動(dòng)從磁性粒子出口排出。磁場(chǎng)由若干對(duì)磁極組成，磁極、流體分離篩、導(dǎo)磁磁路構(gòu)成閉合磁路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的磁致流體篩分裝置，其特征是被分離流體沿流體分離篩篩網(wǎng)導(dǎo)磁線材放置的方向流過(guò)。流體分離篩由多片篩網(wǎng)按相同規(guī)律疊裝組成，每層篩網(wǎng)的平面與磁極磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的磁致流體篩分裝置，其特征是組成流體分離篩篩網(wǎng)的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材按接近正交方向交叉焊接或粘接成型，導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材分別處于各自的平面內(nèi)，非導(dǎo)磁線材使用非磁性金屬或纖維增強(qiáng)塑料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的磁致流體篩分裝置，其特征是磁極與流體分離篩相對(duì)運(yùn)動(dòng)若采用流體分離篩旋轉(zhuǎn)方式，篩網(wǎng)中導(dǎo)磁線材與非導(dǎo)磁線材彼此交叉的角度根據(jù)流體力學(xué)的原則及圓周的形狀做調(diào)整，導(dǎo)磁線材排列沿徑向彎曲，非導(dǎo)磁線材排列沿圓周方向有一個(gè)向磁性粒子排除通道傾斜的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的磁致流體篩分裝置，其特征是用于分離流動(dòng)性差的磁性礦粉，流體分離篩篩網(wǎng)中非導(dǎo)磁線材放置的方向向磁性粒子排除的方向傾斜。
6.根據(jù)權(quán)力要求I的磁致流體篩分裝置，其特征是在分離腔體上安裝使流體分離篩整體振動(dòng)的振動(dòng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的磁致流體篩分裝置，其特征是磁回路分割為若干對(duì)帶有磁極的磁路，磁極分開(kāi)的距離使通過(guò)流體分離篩的磁場(chǎng)形成脈動(dòng)。磁場(chǎng)由勵(lì)磁線圈提供或用永磁材料產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁致流體篩分裝置，該裝置主要由流體分離篩和磁回路構(gòu)成。其特征是在磁極下的多個(gè)獨(dú)立流體分離腔體中由多層篩網(wǎng)構(gòu)成的流體分離篩內(nèi)的導(dǎo)磁線材和非導(dǎo)磁線材將磁場(chǎng)空間分割為若干個(gè)高梯度磁勢(shì)和等磁勢(shì)的微小空間，當(dāng)流體流過(guò)流體分離篩時(shí)，在磁力作用下流體中磁性粒子富集在高梯度磁場(chǎng)的空間內(nèi)，當(dāng)磁極沿著非導(dǎo)磁線材的方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁性粒子受磁極磁力作用沿著與流體流通通道成接近正交方向隨磁極移動(dòng)，分離出磁性粒子。本發(fā)明的磁致流體篩分裝置可以連續(xù)、高效率分離流體中磁性粒子，運(yùn)行消耗能量低，維護(hù)簡(jiǎn)單?？捎糜诃h(huán)境保護(hù)、磁性金屬回收、磁性礦物分選。
文檔編號(hào)B03C1/034GK102728463SQ201110090319
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者鄒吉武 申請(qǐng)人:鄒吉武