盤式除鐵器

前蘇聯(lián)學(xué)者FILIPPOV等利用水、鐵顆粒作為流化介質(zhì)，在液固流化床外側(cè)施加由頻率為50 Hz 交流電發(fā)生的交變磁場(chǎng)，調(diào)查不同的試驗(yàn)條件下，顆粒的流化特點(diǎn)。其中帶式輸送機(jī)帶寬都在2m以上，帶速普遍在4~6m/s，運(yùn)煤才能達(dá)7000~8000t/h，料層厚度幾乎大于500mm。A C LUA 等根據(jù)單絲對(duì)磁性顆粒的捕集建立高梯度磁場(chǎng)進(jìn)行磁力別離的模型。濰坊鑫利特提出了考慮壁面粗糙度的雙流體顆粒－ 壁面磕碰模型，將軌道模型中顆粒受阻模型考慮壁面粗糙度和雙流體模型頂用概率密度函數(shù)積分法處理顆粒與潤(rùn)滑壁面磕碰模型的長(zhǎng)處結(jié)合起來(lái)，引進(jìn)壁面粗糙度對(duì)受阻顆粒湍流影響的機(jī)制。

濰坊鑫利特建立了盤式除鐵器盤式除鐵器試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)磁性顆粒在高梯度磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，盤式除鐵器成果表明: 減小氣溶膠流量，添加外加均勻磁場(chǎng)的磁通密度，選用飽和磁化強(qiáng)度大的鐵磁性金屬絲組成格柵，減小金屬絲的直徑和添加格柵的排數(shù)都可以使格柵對(duì)顆粒物的捕集才能得以進(jìn)步。文中根據(jù)磁軸承作業(yè)空隙附近流場(chǎng)特性，在現(xiàn)有的磁軸承結(jié)構(gòu)上增設(shè)一個(gè)盤式除鐵器。盤式除鐵器選用歐拉雙流體模型辦法，用一階隱式k － ε 雙方程湍流模型和相耦合SIMPLE 算法，運(yùn)用FLUENT 軟件對(duì)磁流化床氣、固兩相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模仿，然而在流化床上所加的外磁場(chǎng)是運(yùn)用UDF ( User Define Function) 在動(dòng)量方程的源項(xiàng)中加入磁場(chǎng)界說(shuō)式的，而磁場(chǎng)的散布是強(qiáng)非線性的，運(yùn)用磁場(chǎng)界說(shuō)式存在一定誤差，這就使得其成果和實(shí)踐偏差較大。文中利用歐拉－ 歐拉雙流體模型，選用湍流模型，考慮外磁場(chǎng)的效果下液固耦合，通過(guò)COMSOLMultiphysics 軟件數(shù)值模仿，分析除鐵器周圍的顆粒相散布特性，證明永磁除鐵器裝置的可行性。

隨著顆粒團(tuán)堆積，顆粒團(tuán)越來(lái)越大，懸浮在水中的非磁性顆粒因?yàn)楸舜酥g的疏水效果而招引并和磁性顆粒集合成更大的團(tuán)塊。因?yàn)榇帕Π暨\(yùn)用壽命長(zhǎng)，無(wú)能耗、無(wú)污染、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、磁系全格柵式排列，使得強(qiáng)磁區(qū)域得以充分利用，多層規(guī)劃，層層過(guò)濾，除鐵更徹底，效果更明顯。在體積比很小( 小于0. 5%) 時(shí)，顆粒并不能構(gòu)成長(zhǎng)鏈，而是構(gòu)成大量的不接連獨(dú)立短鏈; 體積比添加到1% 時(shí)，盤式除鐵器短鏈之間發(fā)生集合和交聯(lián)，發(fā)生大量的分支鏈。隨著體積比持續(xù)添加，顆粒鏈之間集合和交聯(lián)增多，顆粒鏈變粗而且構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。粒團(tuán)除了遭到磁力的效果，同時(shí)還遭到自身的浮力及水流效果力等，盤式除鐵器使得粒團(tuán)外圍部分脫節(jié)磁力招引而順著水流被沖走。這樣，這個(gè)顆粒團(tuán)慢慢變小，而后續(xù)的磁性顆粒又因?yàn)榇艌?chǎng)的招引而被吸附到除鐵器與磁軸承作業(yè)空隙周圍，使得粒團(tuán)變大，如此周期重復(fù)。

別的，鐵磁性顆粒被泥沙中的非磁性懸浮物包絡(luò)構(gòu)成凝膠狀的物質(zhì)，因?yàn)槟嗌愁w粒外表的物理化學(xué)特性，使海水中的鹽離子會(huì)吸附在泥沙顆粒外表，而且顆粒間存在靜電排擠效果，構(gòu)成雙電層結(jié)構(gòu)。盤式除鐵器懸掛式電磁除鐵器按除鐵方法可分為兩種形式：1)人工卸鐵式。同時(shí)，膠體顆粒間存在的vander Waals 力，使它們彼此靠近，不會(huì)進(jìn)入磁懸浮軸承的作業(yè)空隙中形成堵塞。

勵(lì)磁線圈選用先進(jìn)的環(huán)氧樹脂絕緣固化處理技能，且線圈作業(yè)溫度低，大大減緩了線圈的老化速度，明顯提高了除鐵器的使用壽命。當(dāng)含鐵的液體或漿料物質(zhì)通過(guò)時(shí)，遭到強(qiáng)力磁棒的招引，將含鐵的物質(zhì)牢固地吸附在磁棒上，以到達(dá)除鐵的目的，確保產(chǎn)品的安全。散熱快，線圈作業(yè)溫度低，大大提高了磁勢(shì)利用率，盤式除鐵器電流密度為常規(guī)除鐵器的2~3倍，大大節(jié)省了電磁線用量，使除鐵器成本低、重量輕、體積小。母帶選用D 級(jí)抗拉伸流化帶體，作業(yè)帶選用耐磨聚氨酯膠板，削減設(shè)備保護(hù)成本。

盤式除鐵器結(jié)構(gòu)形式及其特點(diǎn)

新式循環(huán)油冷帶式電磁除鐵器包括機(jī)架和電磁除鐵器本體，機(jī)架上安裝有傳動(dòng)滾筒、從動(dòng)滾筒及托輥，傳動(dòng)滾筒、從動(dòng)滾筒及托輥上裝有環(huán)繞電磁除鐵器本體運(yùn)轉(zhuǎn)的卸鐵皮帶。主機(jī)上部軛板由厚鋼板制成，軛板的上部是散熱設(shè)備、盤式除鐵器油泵及外部的循環(huán)油路等等。由勵(lì)磁部分吸起的鐵件被滾動(dòng)的鎧裝卸鐵皮帶向皮帶后方推進(jìn)直至掉落到接鐵車內(nèi)。四周的導(dǎo)磁筒選用相對(duì)薄的鋼板，底部托板由不銹鋼板制成。在這樣的箱體中，放置電磁線圈和變壓器油。線圈內(nèi)部具有循環(huán)油路。