устройство для очистки жидкости от ферромагнитных частиц

Формула изобретения

Устройство для очистки жидкости от ферромагнитных частиц, включающее емкость для очищаемой жидкости, расположенный внутри емкости цепной магнитный сепаратор, снабженный магнитными стержнями и очистителями магнитных стержней и бесконечной цепью, часть которой выполнена зигзагообразной, отличающееся тем, что расстояния между осями соседних зигзагообразных частей ветви магнитного сепаратора различны, причем в зоне поступления загрязненной жидкости эти расстояния меньше, чем в зоне отвода очищенной жидкости, где между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора установлены разделительные перегородки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей и других технологических жидкостей от механических примесей.

Известно устройство для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц фирмы "Монтанус" (Германия), включающее емкость для очищаемой жидкости, расположенный в емкости бесконечной цепной магнитной сепаратор с закрепленными на нем магнитными стержнями и устройство для регенерации магнитных стержней.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве осуществляется лишь однократное прохождение очищаемой жидкости в зазоре между магнитными стержнями и, следовательно, обеспечивается низкая эффективность ее очистки от ферромагнитных примесей.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство для очистки жидкостей от ферромагнитных частиц, включающее емкость для очищаемой жидкости, расположенный внутри емкости цепной магнитный сепаратор, снабженный магнитными стержнями и очистителем магнитных стержней и бесконечной цепью, часть которой выполнена зигзагообразной (см. патент N 2004980 C1, кл. B 03 C 1/00, 30.12.93, Бюл. N 47-48).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве эффективность очистки жидкости по мере ее движения в зазорах между магнитными стержнями, расположенными на зигзагообразной части бесконечной ветви магнитного сепаратора, изменяется и везде одинакова. Это приводит к тому, что загрязненность жидкости по мере ее движения в зазорах между магнитными стержнями уменьшается. При этом эффективность очистки уменьшается. В результате не обеспечивается требуемое качество очистки жидкости от ферромагнитных механических примесей.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Загрязненная жидкость поступает в магнитный сепаратор, в котором часть ветви с магнитными стержнями выполнена зигзагообразной. Проходя в зазорах между магнитными стержнями, жидкость постепенно очищается. В результате концентрация ферромагнитных механических примесей уменьшается по ходу движения жидкости в зазорах между магнитными стержнями, расположенными на зигзагообразной части ветви магнитного сепаратора. При уменьшении концентрации жидкости вероятность захвата магнитными стержнями ферромагнитных частиц механических примесей снижается. Поэтому в зоне отвода очищенной жидкости в жидкость должны поступать магнитные стержни сепаратора, прошедшие регенерацию. Это может быть обеспечено в случае, когда направление движения очищаемой в сепараторе жидкости и направление движения магнитных стержней противоположны. Для этого в зоне отвода очищаемой жидкости между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора установлены разделительные перегородки. Двигаясь в зазорах между перегородками в направлении, противоположном движению магнитных стержней патронного магнитного сепаратора, предварительно очищенная жидкость очищается дополнительно, контактируя с магнитными стержнями только что прошедшими регенерацию и не загрязненными осевшими на них механическими примесями. Для обеспечения эффективной очистки жидкости на первом этапе очистки расстояния между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора в зоне подачи ее на очистку должны быть меньше расстояния между зигзагообразными частями ветви в зоне отвода очищенной жидкости. Кроме того, увеличение расстояния между зигзагообразными частями бесконечной ветви магнитного сепаратора в зоне отвода очищенной жидкости по сравнению с зоной подачи загрязненной жидкости необходимо для размещения разделительных перегородок, формирующих направление движения жидкости в зоне ее окончательной очистки перед отводом. В ряде случаев расстояния между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора могут быть равны между собой.

Технический результат - повышение эффективности очистки жидкости от ферромагнитных частиц.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что расстояния между осями соседних зигзагообразных частей ветви магнитного сепаратора различны, причем в зоне поступления загрязненной жидкости эти расстояния меньше, чем в зоне отвода очищенной жидкости, где между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора установлены разделительные перегородки.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышение надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);

- увеличение количества однотипных элементов, действий для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;

- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже изображено устройство для очистки жидкости, включающее емкость для очищаемой жидкости 1, цепной магнитный сепаратор 2 с магнитными стержнями 3 и очистителем для регенерации магнитных стержней 4. Часть ветви магнитного сепаратора 2 выполнена с зигзагообразными участками 5-10. Емкость для очищаемой жидкости 1 содержит патрубки 11 и 12 соответственно для подвода очищаемой загрязненной и отвода очищенной жидкости. Емкость 1 содержит разделительные перегородки 13, 14. Разделительная перегородка 13 делит емкость 1 на два отсека 15 и 16.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом.

Загрязненная жидкость в магнитном сепараторе 2 очищается посредством магнитных стержней 3.

Регенерация загрязненных в процессе очистки жидкости магнитных стержней 3 осуществляется очистителем 4.

Загрязненная жидкость поступает в емкость 1 через патрубок 12 и очищается, последовательно проходя в зазорах между соседними по ветви, расположенными последовательно друг за другом магнитными стержнями 3 участка 10 зигзагообразной части бесконечной ветви магнитного сепаратора. Затем жидкость очищается, проходя в зазорах между магнитными стержнями 3, каждый из которых расположен на различных участках 10 и 9 зигзагообразной части бесконечной ветви магнитного сепаратора. Затем очистка осуществляется в зазорах между магнитными стержнями 3 участка 9, затем в зазорах между магнитными стержнями 3, распложенных на соседних участках 9 и 8, затем в зазорах между магнитными стержнями 3 участка 8, затем в зазорах между магнитными стержнями 3, расположенных на соседних участках 7 и 8, затем в зазорах между магнитными стержнями 3 участка 7. После этого первый этап очистки заканчивается и жидкость из отсека 15 перетекает через перегородку 13 в отсек 16 емкости 1, где осуществляется ее окончательная очистка. В процессе предварительной очистки жидкости в отсеке 15 концентрация ферромагнитных механических примесей уменьшается по ходу движения жидкости в зазорах между магнитными стержнями 3, расположенными на зигзагообразной части ветви магнитного сепаратора 2. При уменьшении концентрации жидкости вероятность захвата магнитными стержнями ферромагнитных частиц механических примесей снижается. Поэтому в зоне отвода очищенной жидкости в жидкость поступают магнитные стержни 3 сепаратора, прошедшие регенерацию в очистителе 4. Это может быть обеспечено в случае, когда направление движения очищаемой в сепараторе жидкости и направление движения магнитных стержней 3 противоположны. Для этого в зоне отвода очищаемой жидкости между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора установлены разделительные перегородки 13 и 14. Двигаясь в зазорах между перегородками 13 и 14 в направлении, противоположном движению магнитных стержней 3 патронного магнитного сепаратора, предварительно очищенная в отсеке 15 жидкость очищается дополнительно, обтекая магнитные стержни 3 и проходя в зазорах между магнитными стержнями 3 участка 6, а затем участка 5. Магнитные стержни 3 участков 5 и 6 только что прошли регенерацию в очистителе 4 и не загрязнены осевшими на них механическими примесями. Поэтому эффективность очистки жидкости от механических примесей даже при малой их концентрации в отсеке 16 будет высока. После очистки в отсеке 16 окончательно очищенная жидкость удаляется из емкости 1 через патрубок 11. Для обеспечения эффективной очистки жидкости на первом этапе очистки расстояния между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора в зоне подачи ее на очистку меньше расстояния между зигзагообразными частями ветви в зоне отвода очищенной жидкости. Кроме того, увеличение расстояния между зигзагообразными участками 5 и 6 бесконечной ветви магнитного сепаратора в зоне отвода очищенной жидкости по сравнению с зоной подачи загрязненной жидкости (участки 7-10), необходимо для размещения разделительных перегородок, формирующих направление движения жидкости в зоне ее окончательной очистки перед отводом. В ряде случаев расстояния между зигзагообразными частями ветви магнитного сепаратора могут быть равны между собой.

По мере очистки загрязненной жидкости в зазорах между магнитными стержнями 3 участков 5-10 зигзагообразной части бесконечной ветви магнитного сепаратора 2 концентрация ферромагнитных механических примесей в жидкости уменьшается.

Так как направления движения магнитного сепаратора и очищаемой жидкости противоположны, то при поступлении загрязненной жидкости в зону очистки отсека 15 через патрубок 12 загрязненная жидкость начинает контактировать с магнитными стержнями 3, уже загрязненными механическими примесями. Поэтому эффективность жидкости посредством загрязненных стержней не достаточно высока. Для повышения эффективности очистки жидкости посредством загрязненных магнитных стержней расстояния между магнитными стержнями 3, расположенными на соседних ветвях 7-10 бесконечной зигзагообразной ветви магнитного сепаратора, должны уменьшаться по ходу движения магнитного сепаратора 2 и наоборот возрастать по ходу движения очищаемой жидкости. Это объясняется тем, что по ходу движения очищаемой жидкости она начинает контактировать с магнитными стержнями 3, которые еще мало загрязнены после их регенерации в очистителе 4 осевшими на их поверхности механическими примесями и поэтому эффективность этих магнитных стержней достаточно высока. Поэтому расстояния между осями участков зигзагообразной части ветви магнитного сепаратора 2 будут увеличиваться так, что x5 < x4 < x3 < x2 < x1. Соответственно будут увеличиваться расстояния между магнитными стержнями 3 (x5" < x4" < x3" < x2" < x1"), расположенными на соседних участках 5 - 10 зигзагообразной части бесконечной ветви магнитного сепаратора 2. Это приведет к повышению эффективности работы магнитного сепаратора и увеличению надежности конструкции магнитного сепаратора.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области машиностроения для очистки смазочно-охлаждающих жидкостей и других технологических жидкостей от механических примесей;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".