RU2777454C1

RU2777454C1 - Ferro-vortex apparatus

Info

Publication number: RU2777454C1
Application number: RU2021129789A
Authority: RU
Inventors: Андрей Иванович Адошев; Аделина Алексеевна Петченко
Original assignee: Андрей Иванович Адошев
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-08-04

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to devices for electromechanical processing of mixtures and can be used, for example, in agriculture, medicine, the chemical, gas and oil industries. The ferro-vortex apparatus consists of cooling chambers, a rotating electromagnetic field inductor, and a reaction chamber with ferromagnetic particles. The reaction chamber is equipped with a removable plate placed in it and replaceable trays consisting of lids, inner and outer shells. Through holes are made on the inner shells and on the surface of the replaceable plate. The working areas are formed by the inner surfaces of the covers of the replaceable trays, the inner surfaces of the outer shells, the outer surfaces of the inner shells and one of the two sides of the replaceable plate. The inductor consists of two magnetic conductors, which are laminated rings of rectangular cross-section with radial grooves made on one of their two end surfaces and a three-phase winding embedded in them. Inside the inner shell of the upper replaceable tray, a conical guide is placed on the surface of the replaceable plate.

EFFECT: creation of a homogeneous electromagnetic field in the working area of the reaction chamber, reducing the wear of the inner surface of the reaction chamber.

1 cl, 2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs

Изобретение относится к аппаратам электромеханической переработки жидких, сыпучих и других смесей и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине, химической, газонефтяной отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве и других областях.The invention relates to devices for electromechanical processing of liquid, bulk and other mixtures and can be used in agriculture, medicine, chemical, oil and gas industries, utilities and other fields.

Уровень техникиState of the art

Известен ферровихревой аппарат, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода охлаждающей среды, индуктор вращающегося электромагнитного поля, реакционную камеру из немагнитного материала с ферромагнитными частицами. Реакционная камера аппарата образована крышками и цилиндрическим корпусом, при этом крышки дополнительно снабжены подводящим и отводящим патрубками реакционной камеры. Магнитопровод индуктора выполнен в виде шихтованного кольца прямоугольного сечения с выполненными на одной из двух его торцевых поверхностей пазами и заложенной в них трехфазной обмоткой с числом пар полюсов не менее одного. Аппарат дополнительно снабжен аксиальным магнитопроводом, который помещен внутрь реакционной камеры и выполнен без пазов и обмотки в виде шихтованного кольца прямоугольного сечения. Аксиальный магнитопровод защищен кожухом из немагнитного материала, при чем площадь кольцевого зазора между внутренним диаметром цилиндрического корпуса реакционной камеры и наружным диаметром кожуха аксиального магнитопровода не меньше площади сечения подводящего патрубка реакционной камеры. Рабочая зона реакционной камеры образована внутренней стороной крышки реакционной камеры, внутренней стороной цилиндрического корпуса реакционной камеры и торцевой поверхностью кожуха аксиального магнитопровода (см. Патент РФ №2323040 Кл. B01F 13/08).Known ferrovortex apparatus containing a housing with nozzles for supply and removal of the cooling medium, the inductor of the rotating electromagnetic field, the reaction chamber of non-magnetic material with ferromagnetic particles. The reaction chamber of the apparatus is formed by lids and a cylindrical body, while the lids are additionally provided with inlet and outlet pipes of the reaction chamber. The magnetic circuit of the inductor is made in the form of a laminated ring of rectangular cross section with grooves made on one of its two end surfaces and a three-phase winding embedded in them with a number of pole pairs of at least one. The device is additionally equipped with an axial magnetic circuit, which is placed inside the reaction chamber and is made without grooves and winding in the form of a laminated ring of rectangular cross section. The axial magnetic circuit is protected by a casing made of non-magnetic material, wherein the area of the annular gap between the inner diameter of the cylindrical body of the reaction chamber and the outer diameter of the casing of the axial magnetic circuit is not less than the cross-sectional area of the inlet pipe of the reaction chamber. The working area of the reaction chamber is formed by the inner side of the lid of the reaction chamber, the inner side of the cylindrical body of the reaction chamber and the end surface of the casing of the axial magnetic circuit (see RF Patent No. 2323040 Cl. B01F 13/08).

Недостатками указанного аппарата являются:The disadvantages of this apparatus are:

- электромагнитное поле в рабочей зоне неравномерно - индукция у поверхности магнитопровода индуктора больше, чем у поверхности аксиального магнитопровода, что ухудшает качество обработки материалов и способствует потерям энергии;- the electromagnetic field in the working area is uneven - the induction at the surface of the magnetic circuit of the inductor is greater than at the surface of the axial magnetic circuit, which degrades the quality of processing materials and contributes to energy losses;

- время обработки материала в рабочей зоне мало из-за недостаточной активной длины рабочего зазора, что требует или снижения скорости прохождения через рабочую камеру обрабатываемого материала, или неоднократного прохождения через рабочую камеру обрабатываемого материала, или увеличения рабочего зазора, что ухудшает качество обработки материалов и способствует потерям энергии.- the processing time of the material in the working area is short due to the insufficient active length of the working gap, which requires either a decrease in the speed of passage through the working chamber of the processed material, or repeated passage through the working chamber of the processed material, or an increase in the working gap, which degrades the quality of processing materials and contributes to loss of energy.

Известен близкий по технической сущности и достигаемому эффекту и принимаемый авторами за прототип ферровихревой аппарат, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода охлаждающей среды, индуктор вращающегося электромагнитного поля и реакционную камеру из немагнитного материала с ферромагнитными частицами. Реакционная камера аппарата образована двумя дисками с кожухами, при этом диски дополнительно снабжены патрубками. Индуктор состоит из двух аксиально расположенных электромагнитных элементов переменного тока, имеющих равномерный зазор по плоскости, при этом магнитопроводы электромагнитных элементов представляют собой шихтованные кольца прямоугольного сечения с выполненными на одной из их двух торцевых поверхностей радиальными пазами и заложенной в них трехфазной обмоткой с числом пар полюсов не менее одного. Пазы магнитопроводов электромагнитных элементов расположены строго соосно, а обмотки электромагнитных элементов, расположенные в пазах друг против друга питаются напряжением совпадающим по фазе. Части обмотки, расположенные на зубцах друг против друга соединены согласно последовательно. Площадь кольцевого зазора между внутренним диаметром кожухов и наружным диаметром пластины реакционной камеры не меньше площади сечения патрубка реакционной камеры. Рабочие зоны образованы внутренними поверхностями дисков реакционной камеры с кожухами реакционной камеры и одной из двух сторон пластины из немагнитного материала, закрепленной внутри реакционной камеры (см. Патент РФ №2607820 Кл. B01F 13/08).Known close in technical essence and the effect achieved and taken by the authors as a prototype of the ferrovortex apparatus, containing a body with nozzles for supplying and discharging a cooling medium, an inductor of a rotating electromagnetic field and a reaction chamber made of non-magnetic material with ferromagnetic particles. The reaction chamber of the apparatus is formed by two discs with casings, while the discs are additionally provided with branch pipes. The inductor consists of two axially located electromagnetic alternating current elements having a uniform gap along the plane, while the magnetic circuits of the electromagnetic elements are laminated rings of rectangular cross section with radial grooves made on one of their two end surfaces and a three-phase winding embedded in them with a number of pole pairs not less than one. The grooves of the magnetic circuits of the electromagnetic elements are located strictly coaxially, and the windings of the electromagnetic elements located in the grooves opposite each other are fed with a voltage that is in phase. The parts of the winding located on the teeth opposite each other are connected in series according to each other. The area of the annular gap between the inner diameter of the casings and the outer diameter of the plate of the reaction chamber is not less than the cross-sectional area of the reaction chamber branch pipe. The working zones are formed by the inner surfaces of the disks of the reaction chamber with the casings of the reaction chamber and one of the two sides of the plate of non-magnetic material fixed inside the reaction chamber (see RF Patent No. 2607820 Cl. B01F 13/08).

- сложность осуществления электромеханической переработки сыпучих смесей из-за затрудненного прохождения их через участок А рабочей зону с возможным образованием заторов на выходе из патрубка реакционной камеры на поверхности пластины реакционной камеры при горизонтальном расположении электромагнитных элементов, и невозможность осуществления при вертикальном расположении электромагнитных элементов;- the complexity of the electromechanical processing of bulk mixtures due to the difficulty of their passage through section A of the working area with the possible formation of congestion at the outlet of the reaction chamber pipe on the surface of the reaction chamber plate with a horizontal arrangement of electromagnetic elements, and the impossibility of implementation with a vertical arrangement of electromagnetic elements;

- размер участков А рабочих зон реакционной камеры чрезмерно велик и часть ферромагнитных частиц, оказавшаяся там, особенно при горизонтальном расположении электромагнитных элементов, не участвует в рабочем процессе, снижая тем самым плотность вихревого слоя ферромагнитных частиц на участках Б рабочих зон реакционной камеры, что ухудшает качество обработки материалов;- the size of sections A of the working zones of the reaction chamber is excessively large and part of the ferromagnetic particles that are there, especially when the electromagnetic elements are horizontal, does not participate in the working process, thereby reducing the density of the vortex layer of ferromagnetic particles in sections B of the working zones of the reaction chamber, which degrades the quality materials processing;

- износ внутренней поверхности реакционной камеры.- wear of the inner surface of the reaction chamber.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат, который может быть достигнут с помощью изобретения сводится к улучшению процесса электромеханической переработки сыпучих смесей, уменьшению размеров участков А рабочих зон реакционной камеры и созданию более однородного электромагнитного поля в рабочей зоне реакционной камеры, уменьшению износа внутренней поверхностей реакционной камеры.The technical result that can be achieved with the help of the invention is to improve the process of electromechanical processing of bulk mixtures, to reduce the size of sections A of the working zones of the reaction chamber and to create a more uniform electromagnetic field in the working zone of the reaction chamber, to reduce wear on the inner surfaces of the reaction chamber.

Технический результат достигается с помощью ферровихревого аппарата, состоящего из камер охлаждения с патрубками камер охлаждения и патрубков для подвода и отвода охлаждающей среды, индуктора вращающегося электромагнитного поля, реакционной камеры из немагнитного материала с ферромагнитными частицами, при этом реакционная камера образована двумя крышками реакционной камеры и двумя фланцами, при чем крышки реакционной камеры дополнительно снабжены патрубками реакционной камеры, при этом реакционная камера дополнительно снабжена помещенной в нее сменной пластиной из немагнитного материала и сменными лотками из немагнитного материала, при чем сменные лотки состоят из крышек сменных лотков, внутренних и внешних обечаек, при этом на внутренних обечайках выполнены сквозные отверстия внутренних обечаек, площадь которых не меньше площади поперечного сечения патрубков реакционной камеры, при чем вдоль внутренней поверхности внешней обечайки на поверхности сменной пластины выполнены сквозные отверстия сменной пластины, площадь которых не меньше площади поперечного сечения патрубков реакционной камеры, при этом рабочие зоны образованы внутренними поверхностями крышек сменных лотков, внутренними поверхностями внешних обечаек, внешними поверхностями внутренних обечаек и одной из двух сторон сменной пластины, при чем индуктор состоит из двух аксиально расположенных магнитопроводов электромагнитных элементов переменного тока, имеющих равномерный зазор по плоскости, при этом магнитопроводы представляют собой шихтованные кольца прямоугольного сечения с выполненными на одной из их двух торцевых поверхностей радиальными пазами и заложенной в них трехфазной обмоткой с числом пар полюсов не менее одного, при чем пазы магнитопроводов расположены строго соосно по пазам, а обмотки, расположенные в пазах друг против друга, питаются напряжением совпадающим по фазе, при этом части обмотки, расположенные в пазах друг против друга соединены согласно последовательно, при чем для облегчения процесса обработки сыпучих материалов внутри внутренней обечайки верхнего сменного лотка на поверхности сменной пластины размещается коническая направляющая, внешний диаметр которой равен внутреннему диаметру внутренней обечайки.The technical result is achieved using a ferrovortex apparatus, consisting of cooling chambers with pipes of cooling chambers and pipes for supplying and discharging a cooling medium, a rotating electromagnetic field inductor, a reaction chamber made of non-magnetic material with ferromagnetic particles, while the reaction chamber is formed by two covers of the reaction chamber and two flanges, wherein the covers of the reaction chamber are additionally provided with nozzles of the reaction chamber, while the reaction chamber is additionally equipped with a replaceable plate made of non-magnetic material placed in it and replaceable trays made of non-magnetic material, wherein the replaceable trays consist of covers of replaceable trays, internal and external shells, with at the same time, through holes of the inner shells are made on the inner shells, the area of which is not less than the cross-sectional area of the nozzles of the reaction chamber, and along the inner surface of the outer shell, on the surface of the replaceable plate, through holes are made holes of the replaceable plate, the area of which is not less than the cross-sectional area of the nozzles of the reaction chamber, while the working areas are formed by the inner surfaces of the covers of the replaceable trays, the inner surfaces of the outer shells, the outer surfaces of the inner shells and one of the two sides of the replaceable plate, and the inductor consists of two axial located magnetic cores of AC electromagnetic elements having a uniform gap along the plane, while the magnetic cores are laminated rings of rectangular cross section with radial grooves made on one of their two end surfaces and a three-phase winding embedded in them with a number of pole pairs of at least one, and the grooves magnetic cores are located strictly coaxially along the grooves, and the windings located in the grooves opposite each other are fed with voltage that is in phase, while the parts of the winding located in the grooves opposite each other are connected in series, and to facilitate the process SS processing bulk materials inside the inner shell of the upper interchangeable tray on the surface of the replaceable plate is placed a conical guide, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the inner shell.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 представлен в разрезе общий вид ферровихревого аппарата.In FIG. 1 is a sectional view of a general view of the ferrovortex apparatus.

На фиг. 2 (а, б), то же, показаны пояснения к принципу работы ферровихревого аппарата.In FIG. 2 (a, b), the same, explanations of the principle of operation of the ferrovortex apparatus are shown.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Ферровихревой аппарат (фиг. 1) содержит камеры охлаждения 1 с патрубками 2 камер охлаждения 1 и патрубки 3 и 4 для подвода и отвода охлаждающей среды, размещенную между камерами охлаждения 1 реакционную камеру 5 из немагнитного материала в виде соединенных крышек 6 реакционной камеры 5, дополнительно снабженных патрубками 7 реакционной камеры 5, и фланцев 8, при этом реакционная камера 5 дополнительно снабжена помещенной в нее сменной пластиной 9 из немагнитного материала, образующей во внутреннем объеме реакционной камеры 5 две рабочие зоны 10, с помещенными в них ферромагнитными частицами 11 и сменными лотками 12 из немагнитного материала, расположенными с двух сторон сменной пластины 9, при этом сменные лотки 12 состоят из крышек 13 сменных лотков 12, внутренних обечаек 14 и внешних обечаек 15, при чем на внутренних обечайках 14 выполнены сквозные отверстия 16 внутренних обечаек 14, площадь которых не меньше площади поперечного сечения патрубков 7 реакционной камеры 5, при этом сменная пластина 9 закреплена между фланцами 8, при чем рабочие зоны 10 образованы внутренними поверхностями крышек 13 сменных лотков 12, внутренними поверхностями внешних обечаек 15, внешними поверхностями внутренних обечаек 14 и одной из двух сторон сменной пластины 9, при этом индуктор 17 вращающегося электромагнитного поля состоит из двух аксиально расположенных магнитопроводов 18 электромагнитных элементов переменного тока, установленных внутри камер охлаждения 1 и имеющих равномерный зазор по плоскости, при чем магнитопроводы 18, представляющие собой шихтованные кольца прямоугольного сечения с выполненными на одной из их двух торцевых поверхностей радиальными пазами и заложенной в них трехфазной обмоткой 19 с числом пар полюсов не менее одного, размещены на патрубках 7 реакционной камеры 5, при этом каждая из рабочих зон 10 состоит из участка А, условно ограниченного внутренним диаметром магнитопровода 18 и внешней поверхностью внутренней обечайки 14, участка Б, условно ограниченного внешним и внутренним диаметром магнитопровода 18, и участка В, условно ограниченного внешним диаметром магнитопровода 18 и внутренней поверхностью внешней обечайки 15, при чем вдоль внутренней поверхности внешней обечайки 15 на поверхности сменной пластины 9 выполнены сквозные отверстия 20 сменной пластины 9, площадь которых не меньше площади поперечного сечения патрубков 7 реакционной камеры 5, при этом пазы магнитопроводов 18 расположены строго соосно по пазам, а обмотки 19, расположенные в пазах магнитопроводов 18 друг против друга, питаются напряжением, совпадающим по фазе, при чем части обмотки 19, расположенные в пазах друг против друга, соединены согласно последовательно, при этом для облегчения процесса обработки сыпучих материалов внутри внутренней обечайки 14 верхнего сменного лотка 12 на поверхности сменной пластины 9 размещается коническая направляющая 21, внешний диаметр которой равен внутреннему диаметру внутренней обечайки 14.The ferrovortex apparatus (Fig. 1) contains cooling chambers 1 with branch pipes 2 of cooling chambers 1 and branch pipes 3 and 4 for inlet and outlet of the cooling medium, a reaction chamber 5 located between the cooling chambers 1 made of non-magnetic material in the form of connected covers 6 of the reaction chamber 5, additionally equipped with nozzles 7 of the reaction chamber 5, and flanges 8, while the reaction chamber 5 is additionally equipped with a replaceable plate 9 made of non-magnetic material placed in it, forming two working zones 10 in the internal volume of the reaction chamber 5, with ferromagnetic particles 11 placed in them and replaceable trays 12 made of non-magnetic material, located on both sides of the replaceable plate 9, while the replaceable trays 12 consist of covers 13 of replaceable trays 12, inner shells 14 and outer shells 15, and on the inner shells 14 there are through holes 16 of the inner shells 14, the area of which not less than the cross-sectional area of the nozzles 7 of the reaction chamber 5, while changing ing plate 9 is fixed between the flanges 8, wherein the working areas 10 are formed by the inner surfaces of the covers 13 of the replaceable trays 12, the inner surfaces of the outer shells 15, the outer surfaces of the inner shells 14 and one of the two sides of the replaceable plate 9, while the inductor 17 of the rotating electromagnetic field consists of two axially located magnetic cores 18 of electromagnetic alternating current elements installed inside the cooling chambers 1 and having a uniform gap along the plane, and the magnetic cores 18, which are laminated rings of rectangular cross section with radial grooves made on one of their two end surfaces and a three-phase winding 19 with the number of pairs of poles at least one, are placed on the branch pipes 7 of the reaction chamber 5, while each of the working zones 10 consists of section A, conditionally limited by the internal diameter of the magnetic circuit 18 and the outer surface of the inner shell 14, section B, conditionally limited the outer and inner diameters of the magnetic circuit 18, and section B, conditionally limited by the outer diameter of the magnetic circuit 18 and the inner surface of the outer shell 15, while along the inner surface of the outer shell 15 on the surface of the replaceable plate 9, through holes 20 of the replaceable plate 9 are made, the area of which is not less than the area the cross section of the nozzles 7 of the reaction chamber 5, while the grooves of the magnetic circuits 18 are located strictly coaxially along the grooves, and the windings 19 located in the grooves of the magnetic circuits 18 opposite each other are fed with a voltage that is in phase, and the parts of the winding 19 located in the grooves opposite each other other, are connected according to series, while to facilitate the processing of bulk materials inside the inner shell 14 of the upper removable tray 12 on the surface of the replaceable plate 9 is placed a conical guide 21, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the inner shell 14.

Ферровихревой аппарат работает следующим образом.The ferrovortex apparatus works as follows.

После подачи напряжения на обмотку 19 (фиг. 2, а) в ней возникает переменный ток, создающий переменный магнитный поток. Создаваемый магнитный поток проходит в аксиальном направлении от магнитопровода 18 через рабочую зону 10, сменную пластину 9, рабочую зону 10, замыкается по расположенному аксиально магнитопроводу 18. После этого магнитный поток возвращается через рабочую зону 10, сменную пластину 9, рабочую зону 10 и замыкается по магнитопроводу 18. В рабочих зонах 10 реакционной камеры 5 возникает вращающееся электромагнитное поле, увлекающее за собой ферромагнитные частицы 11.After applying voltage to the winding 19 (Fig. 2, a), an alternating current arises in it, creating an alternating magnetic flux. The generated magnetic flux passes in the axial direction from the magnetic core 18 through the working area 10, the replaceable plate 9, the working area 10, closes along the axially located magnetic circuit 18. After that, the magnetic flux returns through the working area 10, the replaceable plate 9, the working area 10 and closes along magnetic circuit 18. In the working zones 10 of the reaction chamber 5, a rotating electromagnetic field arises, entraining ferromagnetic particles 11.

Исходное вещество (фиг. 2, б) из патрубка 7 реакционной камеры 5 по внешней поверхности конической направляющей 21 через сквозные отверстия 16 внутренней обечайки 14 попадает на участок А рабочей зоны 10, условно ограниченный внутренним диаметром магнитопровода 18 и внешней поверхностью внутренней обечайки 14. В этой части плотность вихревого слоя ферромагнитных частиц 11 незначительна, так как ферромагнитные частицы 11 попадают сюда после столкновения с другими ферромагнитными частицами 11 и с рабочими поверхностями сменных лотков 12. Обрабатываемое вещество (фиг. 2, б), перемешиваясь за счет комплекса сил, действующих на ферромагнитные частицы 11, приобретает вращательное движение. Под напором вновь поступающего исходного обрабатываемое вещество поступает на участок Б рабочей зоны 10, условно ограниченный внешним и внутренним диаметрами магнитопровода 18.The starting material (Fig. 2, b) from the pipe 7 of the reaction chamber 5 along the outer surface of the conical guide 21 through the through holes 16 of the inner shell 14 enters the section A of the working area 10, conditionally limited by the inner diameter of the magnetic circuit 18 and the outer surface of the inner shell 14. In this part, the density of the vortex layer of ferromagnetic particles 11 is insignificant, since ferromagnetic particles 11 get here after colliding with other ferromagnetic particles 11 and with the working surfaces of replaceable trays 12. ferromagnetic particles 11 acquires rotational motion. Under the pressure of the newly incoming source, the treated substance enters section B of the working zone 10, conditionally limited by the outer and inner diameters of the magnetic circuit 18.

Улучшение процесса электромеханической переработки сыпучих смесей по сравнению с ферровихревыми аппаратами (по прототипу - см. патент РФ №2607820 кл. B01F 13/08) происходит благодаря тому, что поступающее исходное вещество, не создавая заторов на выходе из патрубка 7 реакционной камеры 5 внутри внутренней обечайки 14, по внешней поверхности конической направляющей 21 через сквозные отверстия 16 внутренней обечайки 14 поступает на участок А рабочей зоны 10.The improvement of the process of electromechanical processing of bulk mixtures in comparison with ferrovortex devices (according to the prototype - see RF patent No. 2607820 class B01F 13/08) is due to the fact that the incoming starting material, without creating congestion at the outlet of the pipe 7 of the reaction chamber 5 inside the internal shell 14, along the outer surface of the conical guide 21 through the through holes 16 of the inner shell 14 enters the section A of the working area 10.

Уменьшение размеров участков А рабочих зон 10 и создание более однородного электромагнитного поля в рабочих зонах 10 по сравнению с ферровихревыми аппаратами (по прототипу - см. патент РФ №2607820 кл. B01F 13/08) происходит благодаря установке сменных лотков 12, что приводит к ограничению размеров участков А рабочих зон 10 внешним диаметром внутренней обечайки 14 и условному ограничению внутренним диаметром магнитопровода 18, благодаря чему увеличивается плотность вихревого слоя ферромагнитных частиц 11 на участках Б рабочих зон 10, что улучшает качество обработки материалов.The reduction in the size of sections A of the working areas 10 and the creation of a more uniform electromagnetic field in the working areas 10 compared to ferrovortex devices (according to the prototype - see RF patent No. the dimensions of sections A of the working zones 10 with the outer diameter of the inner shell 14 and the conditional limitation of the inner diameter of the magnetic circuit 18, thereby increasing the density of the vortex layer of ferromagnetic particles 11 in sections B of the working zones 10, which improves the quality of materials processing.

В шихтованных магнитопроводах 18 принимаемой конструкции каждый слой магнитного материала разделен слоем изоляции. В этом случае каждый слой магнитопровода 18 можно условно рассматривать как элементарный участок полюса, создающий поток со своими силовыми линиями.In laminated magnetic cores 18 of the adopted design, each layer of magnetic material is separated by an insulation layer. In this case, each layer of the magnetic circuit 18 can be conditionally considered as an elementary section of the pole, which creates a flow with its own lines of force.

В объеме участка Б происходит основная обработка вещества.In the volume of section B, the main processing of the substance takes place.

Ферромагнитные частицы 11 в вихревом слое стремятся к образованию отдельных элементарных слоев (фиг. 2, а), расположенных на расстоянии друг от друга вдоль силовых линий магнитного поля. Проскок ферромагнитных частиц 11 из слоя в слой возможен за счет их столкновений и под напором поступающего обрабатываемого вещества. Так как электромагнитное поле на участке Б рабочей зоны 10 является однородным, то ферромагнитные частицы 11 не притягиваются к рабочим поверхностям сменных лотков 12. Разрушение внутренних поверхностей сменных лотков 12 и сменной пластины 9 происходит, в основном, не за счет удара, а за счет трения о них слоя частиц 11, так как амплитуда и сила удара в таких условиях минимальны.Ferromagnetic particles 11 in the vortex layer tend to form separate elementary layers (Fig. 2a) located at a distance from each other along the magnetic field lines. The slippage of ferromagnetic particles 11 from layer to layer is possible due to their collisions and under the pressure of the incoming processed substance. Since the electromagnetic field in section B of the working area 10 is homogeneous, the ferromagnetic particles 11 are not attracted to the working surfaces of the replaceable trays 12. The destruction of the internal surfaces of the replaceable trays 12 and the replaceable plate 9 occurs mainly not due to impact, but due to friction about them a layer of particles 11, since the amplitude and impact force under such conditions are minimal.

Однородное электромагнитное поле в вихревом слое участка Б позволяет удерживать основную массу ферромагнитных частиц 11 и препятствует их проскоку на участок В (фиг. 2, б), условно ограниченный внешним диаметром магнитопровода электромагнитного элемента 18 и внутренней поверхностью внешней обечайки 15.A uniform electromagnetic field in the vortex layer of section B makes it possible to retain the main mass of ferromagnetic particles 11 and prevents them from slipping into section C (Fig. 2, b), conditionally limited by the outer diameter of the magnetic circuit of the electromagnetic element 18 and the inner surface of the outer shell 15.

Величина магнитной индукции, а, следовательно, и плотность вихревого слоя на участке В минимальна. Поэтому силы, приложенные к ферромагнитным частицам 11 во время удара их о внутреннюю поверхность внешней обечайки 15, удаленную от магнитной цепи, не приводят к ее значительному износу.The magnitude of the magnetic induction, and, consequently, the density of the vortex layer in section B is minimal. Therefore, the forces applied to the ferromagnetic particles 11 during their impact on the inner surface of the outer shell 15, remote from the magnetic circuit, do not lead to significant wear.

Пройдя участок В, сквозные отверстия 20 сменной пластины 9, участок В, и, преодолев сопротивление вихревого слоя участков Б и А рабочей зоны 10, обработанное вещество через патрубок 7 реакционной камеры 5 подается для дальнейшего использования (фиг. 2, б).Having passed section C, through holes 20 of the replaceable plate 9, section C, and, having overcome the resistance of the vortex layer of sections B and A of the working zone 10, the treated substance is fed through the pipe 7 of the reaction chamber 5 for further use (Fig. 2, b).

Наличие сменных лотков 12 в рабочих зонах 10 полностью исключает разрушение внутренних поверхностей крышек 6 реакционной камеры 5 и фланцев 8.The presence of replaceable trays 12 in the working areas 10 completely eliminates the destruction of the inner surfaces of the covers 6 of the reaction chamber 5 and flanges 8.

Общая площадь сквозных отверстий 20 сменной пластины 9 не меньше площади поперечного сечения патрубка 7 реакционной камеры 5, благодаря чему не происходит потери напора обрабатываемого вещества в рабочей зоне 10, препятствуя, при этом, выносу ферромагнитных частиц 11 потоком обрабатываемого вещества из участка Б на участок Б через участки В.The total area of the through holes 20 of the replaceable plate 9 is not less than the cross-sectional area of the nozzle 7 of the reaction chamber 5, due to which there is no loss of pressure of the processed substance in the working area 10, while preventing the removal of ferromagnetic particles 11 by the flow of the processed substance from section B to section B through sections B.

Охлаждение магнитопроводов 18 и их обмоток 19 в процессе работы аппарата происходит благодаря охлаждающей среде, циркулирующей во внутреннем объеме камер охлаждения 1 через патрубки 3 и 4 для подвода и отвода охлаждающей среды.The cooling of the magnetic circuits 18 and their windings 19 during the operation of the apparatus occurs due to the cooling medium circulating in the internal volume of the cooling chambers 1 through the nozzles 3 and 4 for supplying and discharging the cooling medium.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The present invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:

- улучшенный процесс электромеханической переработки сыпучих смесей;- improved process of electromechanical processing of bulk mixtures;

- уменьшенные размеры участков А рабочих зон реакционной камеры и созданное более однородное электромагнитное поле в рабочей зоне реакционной камеры;- reduced sizes of sections A of the working zones of the reaction chamber and created a more uniform electromagnetic field in the working zone of the reaction chamber;

- уменьшенный износ внутренних поверхностей реакционной камеры.- reduced wear of the internal surfaces of the reaction chamber.

Claims

A ferrovortex apparatus consisting of cooling chambers with pipes for cooling chambers and pipes for supplying and discharging a cooling medium, a rotating electromagnetic field inductor, a reaction chamber made of non-magnetic material with ferromagnetic particles, characterized in that the reaction chamber is formed by two covers of the reaction chamber and two flanges, moreover the covers of the reaction chamber are additionally provided with branch pipes of the reaction chamber, while the reaction chamber is additionally equipped with a replaceable plate made of non-magnetic material placed in it and replaceable trays made of non-magnetic material, moreover, replaceable trays consist of covers of replaceable trays, inner and outer shells, while the inner shells are made through holes of the inner shells, the area of which is not less than the cross-sectional area of the nozzles of the reaction chamber, and along the inner surface of the outer shell on the surface of the replaceable plate, through holes of the replaceable plate are made, the area of which not less than the cross-sectional area of the nozzles of the reaction chamber, while the working areas are formed by the inner surfaces of the covers of the replaceable trays, the inner surfaces of the outer shells, the outer surfaces of the inner shells and one of the two sides of the replaceable plate, and the inductor consists of two axially located magnetic circuits of the AC electromagnetic elements having a uniform gap along the plane, while the magnetic cores are laminated rings of rectangular cross section with radial grooves made on one of their two end surfaces and a three-phase winding embedded in them with a number of pole pairs of at least one, and the grooves of the magnetic cores are located strictly coaxially along the grooves, and the windings located in the grooves opposite each other are fed with a voltage that is in phase, while the parts of the winding located in the grooves opposite each other are connected in series according to each other, and to facilitate the processing of bulk materials, the internal and the inner shell of the upper removable tray, a conical guide is placed on the surface of the replaceable plate, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the inner shell.