管道電磁除鐵器

港口輸送物料潔凈用高梯度除鐵器的工作原理

港口輸送物料潔凈用高梯度除鐵器的設(shè)計(jì)原理是：閉合載流線(xiàn)圈能夠發(fā)生磁場(chǎng)。工作時(shí)，利用控制柜為其供電以及供給電氣保護(hù)。管道電磁除鐵器的作業(yè)原理及在國(guó)內(nèi)其他礦山的使用弧形除鐵器主要由弧形除鐵器、導(dǎo)流筒、排鐵裝置和支架等4部分組成。除鐵器勵(lì)磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生高梯度和高場(chǎng)強(qiáng)的磁場(chǎng)，管道電磁除鐵器上的電機(jī)通電后帶動(dòng)鎧裝卸鐵皮帶滾動(dòng)，勵(lì)磁發(fā)動(dòng)后起冷卻散熱效果的油泵電機(jī)和風(fēng)機(jī)也同時(shí)發(fā)動(dòng)。當(dāng)輸送帶上的物料中有鐵件時(shí)高磁場(chǎng)將鐵件吸起，并經(jīng)過(guò)滾動(dòng)的鎧裝卸鐵皮帶將鐵件向皮帶后方推進(jìn)直至掉落到接鐵車(chē)內(nèi)。除鐵器控制柜能夠適時(shí)起到超溫報(bào)警、皮帶跑偏報(bào)警、缺油報(bào)警等效果。

除鐵器主體

（1） 管道電磁除鐵器勵(lì)磁部分是除鐵器的核心部件，它是發(fā)生磁場(chǎng)的源泉。勵(lì)磁部分包括主磁系和輔佐磁系：主磁系主要由勵(lì)磁線(xiàn)圈和鐵芯組成，經(jīng)過(guò)電氣控制柜輸出直流電壓加在勵(lì)磁線(xiàn)圈兩頭，發(fā)生直流電流，進(jìn)而發(fā)生磁場(chǎng)。

（2）管道電磁除鐵器棄鐵系統(tǒng)由鎧裝皮帶、皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒及減速電機(jī)組成。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(chē)內(nèi)。

（3） 冷卻油循環(huán)設(shè)備部分主要由油泵、油枕和油位計(jì)組成；采用外循環(huán)逼迫冷卻系統(tǒng)，有壓引油循環(huán)程序，削減設(shè)備的漏油毛病點(diǎn)。

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)。勵(lì)磁部分包括主磁系和輔佐磁系：主磁系主要由勵(lì)磁線(xiàn)圈和鐵芯組成，經(jīng)過(guò)電氣控制柜輸出直流電壓加在勵(lì)磁線(xiàn)圈兩頭，發(fā)生直流電流，進(jìn)而發(fā)生磁場(chǎng)。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。

濰坊鑫利特建立了管道電磁除鐵器管道電磁除鐵器試驗(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，管道電磁除鐵器成果表明: 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。（3）選用高絕緣的變壓器油充入殼體中，具有良好的絕緣和散熱性能，管道電磁除鐵器保證了運(yùn)行的安全牢靠。管道電磁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(xiàn)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?chē)念w粒相散布特性，證明永磁除鐵器裝置的可行性。

管道電磁除鐵器技術(shù)優(yōu)勢(shì)

將蒸騰冷卻技術(shù)引入電磁除鐵器，使電磁除鐵器尤其是大型電磁除鐵器發(fā)生一系列深刻的改變。(1)現(xiàn)有電磁除鐵器，按冷卻方式分為風(fēng)冷式，油冷式，水內(nèi)冷式和干式四種?？芍?，經(jīng)過(guò)三相全橋整流可以得到直流電壓，提供給除鐵器勵(lì)磁線(xiàn)圈，閉合的載流勵(lì)磁線(xiàn)圈便可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而將運(yùn)送帶上的物猜中的鐵件吸起，到達(dá)除鐵目的。這四種冷卻方式，各有缺陷，都不能圓滿(mǎn)處理電磁除電器規(guī)劃中三個(gè)主要問(wèn)題：吸力、散熱和習(xí)慣環(huán)境。現(xiàn)在引入第五種冷卻方式——蒸騰冷卻，管道電磁除鐵器卻能一舉處理吸力、散熱和習(xí)慣環(huán)境的三大問(wèn)題。因?yàn)?，蒸騰冷卻體系是個(gè)密閉的體系，容不得粉塵等臟物進(jìn)入，使得它能習(xí)慣任何環(huán)境，安全運(yùn)轉(zhuǎn)；第二，蒸騰冷卻體系的冷卻介質(zhì)一旦選定，汽化溫度也定了，線(xiàn)圈導(dǎo)體的溫度大體就確定了。因?yàn)閷?dǎo)體溫度低 (50～60℃)，管道電磁除鐵器散熱問(wèn)題順暢解決；第三，在規(guī)劃時(shí)，采取辦法降低磁阻，削減漏磁，電磁除鐵器的場(chǎng)強(qiáng)大幅度提高，吸力問(wèn)題迎刃而解。

管道電磁除鐵器

蒸騰冷卻電磁除鐵器所獨(dú)有而其他除鐵器所沒(méi)有的特點(diǎn)是，它具有杰出的自調(diào)節(jié)才能。勵(lì)磁線(xiàn)圈選用先進(jìn)的環(huán)氧樹(shù)脂絕緣固化處理技能，且線(xiàn)圈作業(yè)溫度低，大大減緩了線(xiàn)圈的老化速度，明顯提高了除鐵器的使用壽命。從通電開(kāi)始至穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)刻較短。在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓力安穩(wěn)，電流安穩(wěn)，磁勢(shì)安穩(wěn)，吸力安穩(wěn)，克服了其他冷卻方式電磁除鐵器熱態(tài)下吸力大幅下降之缺陷。吸力沒(méi)有了冷態(tài)、熱態(tài)的區(qū)別。

由于管道電磁除鐵器的心臟部分——?jiǎng)?lì)磁線(xiàn)圈浸泡在絕緣杰出的冷卻介質(zhì)中，并且汽化溫度較低 (約 50℃)，線(xiàn)圈導(dǎo)體的溫度比較低 (50～60℃)，電磁除鐵器長(zhǎng)期在低溫文潔凈的工況下運(yùn)行，絕緣壽命延長(zhǎng)，電磁除鐵器的使用壽命大大添加。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)管道電磁除鐵器。與水內(nèi)冷的電磁除鐵器相比，蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器，免去了水處理體系和消除了由水走漏和堵塞造成的事故，大大提高了運(yùn)行的可靠性。

其次，管道電磁除鐵器，它首先要有一套水處理體系，這體系要占有一定空間，加大了用地面積。其次，導(dǎo)線(xiàn)是空心的，水從導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)通過(guò)，一點(diǎn)都不能走漏，也不能堵塞。第三，在排除了管道電磁除鐵器和水內(nèi)冷電磁除鐵器后，剩下的只要大型風(fēng)冷式和油冷式電磁除鐵器能夠和蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器在經(jīng)濟(jì)上相比。在冰冷的北方還需防凍。所有這些使得它的本錢(qián)高，何況從國(guó)外進(jìn)口的水內(nèi)冷電磁除鐵器，運(yùn)行不多久，就以失利告終。所以，它和蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器，管道電磁除鐵器在經(jīng)濟(jì)上也不能比。第三，在排除了管道電磁除鐵器和水內(nèi)冷電磁除鐵器后，剩下的只要大型風(fēng)冷式和油冷式電磁除鐵器能夠和蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器在經(jīng)濟(jì)上相比。根據(jù)筆者的預(yù)算，輸送帶的寬度在 1 800 mm、2 000 mm和 2 200 mm 時(shí)，以風(fēng)冷式除鐵器的本錢(qián)為 a。