專利名稱：蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從固體物料中分離固體的磁力分離設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于清除塊狀或粉末狀非磁性物料中的雜鐵的電磁除鐵器。
背景技術(shù)：
電磁除鐵器特別適合從散狀非磁性物料中清除鐵磁性物質(zhì)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于水泥、火力發(fā)電、冶金、礦山、建材、煤炭等行業(yè)。依照冷卻方式不同，電磁除鐵器通?？煞譃橛徒诫姶懦F器、干式電磁除鐵器以及風(fēng)冷電磁除鐵器幾個(gè)類別。油浸式電磁除鐵器的冷卻介質(zhì)為變壓器油(或耐高溫油)，其利用單相介質(zhì)對(duì)流換熱，優(yōu)點(diǎn)是電氣強(qiáng)度高，但當(dāng)溫度超過燃點(diǎn)遇到明火時(shí)，存在燃燒的危險(xiǎn)，因此，油浸式電磁除鐵器不宜使用在防火要求高的特殊場(chǎng)合。干式電磁除鐵器主要依靠外殼和非磁性保護(hù)板進(jìn)行散熱，其價(jià)格昂貴，成本比普通油浸式電磁除鐵器高，繞組電流密度低，有效材料利用相當(dāng)不充分，且體積龐大。風(fēng)冷式電磁除鐵器是利用風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫空氣換熱，體積大，且在使用現(xiàn)場(chǎng)會(huì)有灰塵、煤粉等顆粒粘附其上，即不便清洗，又影響散熱。此外，隨著電磁除鐵器容量的不斷增大，這三類電磁除鐵器的冷卻能力已經(jīng)越來越不能滿足需要，急需開發(fā)一種新型的安全可靠且冷卻效果更好的電磁除鐵器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用安全可靠且冷卻效果更好的新型電磁除鐵器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的鐵芯，鐵芯外周纏繞有線圈，殼體內(nèi)腔中裝有冷卻介質(zhì)，所說的冷卻介質(zhì)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的混合液，在殼體頂部安裝有冷凝器，冷凝器的一端連接有集氣管，集氣管的下端與殼體上部連通，冷凝器的下部連接有回液管，回液管下端與殼體側(cè)面相連。
如上所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其冷凝器具有筒型的殼體，殼體內(nèi)腔由兩塊豎向的隔板分隔出一端的集氣室和另一端的集液室，兩隔板間安裝有連通上述集氣室和集液室的其上帶有散熱翅片的多根冷凝管，殼體的外側(cè)安裝有用于冷卻冷凝管的風(fēng)機(jī)。
如上所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其冷凝器的另一種形式是具有筒型的殼體，殼體內(nèi)裝有多根內(nèi)部通以冷卻水的冷凝管，冷凝管的內(nèi)端與一安裝在殼體內(nèi)的內(nèi)水盒連接，冷凝管的外端與安裝在殼體外側(cè)的外水盒連接，外水盒內(nèi)有一橫向隔板，將外水盒分隔為下部的進(jìn)水室和上部的出水室，進(jìn)水室上接有冷卻水進(jìn)水管，出水室上接有冷卻水出水管。
如上所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，在冷凝器的殼體上安裝有壓力傳感器、減壓電磁閥和壓力開關(guān)。
如上所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其冷卻介質(zhì)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的混合液，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的重量比為1∶0.1-2，線圈完全浸泡在冷卻介質(zhì)中。
如上所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，所說的冷卻介質(zhì)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)Fla或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4310或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)3000。
如上所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，所說的冷卻介質(zhì)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)，線圈的全部或部分浸泡在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中，當(dāng)線圈的一部分浸泡在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中時(shí)，浸泡部分的線圈高度不小于線圈總高度的1/3。
本發(fā)明所采用的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在達(dá)到沸點(diǎn)沸騰后的氣液兩相換熱的換熱效果優(yōu)于油浸式電磁除鐵器的單相對(duì)流換熱、干式電磁除鐵器的空氣換熱以及風(fēng)冷電磁除鐵器的強(qiáng)迫空氣換熱，冷卻效果好，且溫度分布均勻，不存在局部過熱點(diǎn)，有效防止了電磁除鐵器絕緣材料的老化，保證了絕緣材料的耐電強(qiáng)度。由于蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器的電流密度高，需要的線圈減少，相應(yīng)的電磁除鐵器的體積和重量也隨之減小。
本發(fā)明在正常工作時(shí)，電磁除鐵器線圈發(fā)熱，通過熱傳導(dǎo)作用，電磁除鐵器容器內(nèi)放置的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)蒸發(fā)，發(fā)生相變吸收電磁除鐵器線圈發(fā)出的熱量，冷卻線圈。在電磁除鐵器發(fā)生故障時(shí)，由于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)具有完全不可燃性，可保證電磁除鐵器不會(huì)在故障情況下發(fā)生火災(zāi)，具有防火的功能。因此，本發(fā)明所涉及的蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器將有助于提高我國(guó)電磁除鐵器的安全性、可靠性以及冷卻能力，具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1一種蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，包括殼體1和設(shè)置在殼體1內(nèi)的鐵芯2，鐵芯外周纏繞有線圈3，線圈引線7從殼體1上部引出，殼體1內(nèi)腔中裝有蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4采用蒸發(fā)冷卻介質(zhì)Fla或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4310或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)3000中的一種，線圈3全部浸泡在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中。在殼體1頂部通過支架6安裝有冷凝器5，冷凝器5的一端連接有集氣管8，集氣管8的下端與殼體1上部連通，冷凝器5的下部連接有回液管9，回液管9下端與殼體1側(cè)面相連。冷凝器5為風(fēng)冷式，它具有筒型的殼體，殼體內(nèi)腔由兩塊豎向的隔板10分隔出一端的集氣室11和另一端的集液室12，兩隔板10間安裝有連通上述集氣室11和集液室12的其上帶有散熱翅片的多根冷凝管13，殼體的外側(cè)安裝有用于冷卻冷凝管13的風(fēng)機(jī)14。在冷凝器5的殼體上安裝有壓力傳感器15、減壓電磁閥16和壓力開關(guān)17。
本發(fā)明采用風(fēng)冷式冷凝器的工作原理和過程如下如圖1和圖2所示，在電磁除鐵器正常工作時(shí)，線圈3因能量損耗而產(chǎn)生熱量，使殼體1內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到內(nèi)部壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4開始汽化形成氣相和液相的混合物。氣相、液相混合的兩相流體通過集氣管8流向冷凝器5中的集氣室11，再由集氣室11流入冷凝管13中，冷凝管13在風(fēng)機(jī)的作用下冷卻，氣相和液相混合的兩相流體的熱量被風(fēng)帶走，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的氣體被冷凝成液體流入集液室12中，溫度降低并通過重力作用通過回液管9重新回到殼體1內(nèi)，形成周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)行過程。整個(gè)殼體1內(nèi)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)依靠自身重力來進(jìn)行自循環(huán)，故不需要泵類裝置。冷凝器5上安裝的壓力傳感器15反映冷凝器冷卻空間壓力，用它可以控制減壓電磁閥16以調(diào)節(jié)蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)溫度。壓力開關(guān)17檢測(cè)冷凝器冷卻空間的極限壓力，它直接控制減壓電磁閥16降低冷凝器冷卻空間的壓力，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。
實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同在于，線圈3的一部分浸泡在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中，浸泡部分的線圈高度大于于線圈總高度的1/3。冷凝器5為水冷式，它具有筒型的殼體，殼體內(nèi)裝有多根內(nèi)部通以二次冷卻水的冷凝管22，冷凝管22的內(nèi)端與一安裝在殼體內(nèi)的內(nèi)水盒23連接，冷凝管22的外端與安裝在殼體外側(cè)的外水盒18連接，外水盒18內(nèi)有一橫向隔板19，將外水盒18分隔為下部的進(jìn)水室和上部的出水室，進(jìn)水室上接有冷卻水進(jìn)水管20，出水室上接有冷卻水出水管21。在冷凝器5的殼體上也安裝有壓力傳感器25、減壓電磁閥26和壓力開關(guān)27。
本發(fā)明采用水冷式冷凝器的工作原理和過程如下如圖1和圖3所示，氣相、液相混合的兩相流體通過集氣管8流向冷凝器5的殼體內(nèi)與冷凝器內(nèi)部密封的冷凝管束22中流動(dòng)的二次冷卻水進(jìn)行熱交換，氣相和液相混合的兩相流體將熱量傳給二次冷卻水后，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的氣體被冷凝成液體，溫度降低并通過重力作用重新流回到回液管9中，形成周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)行過程。
實(shí)施例3本實(shí)施例與上述實(shí)施例的不同在于，其冷卻介質(zhì)4為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的混合液，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的重量比為1∶2，線圈3完全浸泡在冷卻介質(zhì)中。
本發(fā)明的電磁除鐵器由于電流密度高，需要的線圈減少，相應(yīng)的體積和重量也隨之減小，且其發(fā)熱表面的沸騰換熱系數(shù)要比單相流體的對(duì)流換熱高出幾倍甚至幾十倍，冷卻效果好，并在發(fā)生故障時(shí)，由于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)不可燃，會(huì)保證電磁除鐵器不會(huì)發(fā)生火災(zāi)。所以說蒸發(fā)冷卻電磁除鐵器具有高度的安全性和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，包括殼體(1)和設(shè)置在殼體(1)內(nèi)的鐵芯(2)，鐵芯外周纏繞有線圈(3)，殼體(1)內(nèi)腔中裝有冷卻介質(zhì)(4)，其特征在于所說的冷卻介質(zhì)(4)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的混合液，在殼體(1)頂部安裝有冷凝器(5)，冷凝器(5)的一端連接有集氣管(8)，集氣管(8)的下端與殼體(1)上部連通，冷凝器(5)的下部連接有回液管(9)，回液管(9)下端與殼體(1)側(cè)面相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其特征是所說的冷凝器(5)具有筒型的殼體，殼體內(nèi)腔由兩塊豎向的隔板(10)分隔出一端的集氣室(11)和另一端的集液室(12)，兩隔板(10)間安裝有連通上述集氣室(11)和集液室(12)的其上帶有散熱翅片的多根冷凝管(13)，殼體的外側(cè)安裝有用于冷卻冷凝管(13)的風(fēng)機(jī)(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其特征是所說的冷凝器(5)具有筒型的殼體，殼體內(nèi)裝有多根內(nèi)部通以冷卻水的冷凝管(22)，冷凝管(22)的內(nèi)端與一安裝在殼體內(nèi)的內(nèi)水盒(23)連接，冷凝管(22)的外端與安裝在殼體外側(cè)的外水盒(18)連接，外水盒(18)內(nèi)有一橫向隔板(19)，將外水盒18分隔為下部的進(jìn)水室和上部的出水室，進(jìn)水室上接有冷卻水進(jìn)水管(20)，出水室上接有冷卻水出水管(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其特征是在冷凝器(5)的殼體上安裝有壓力傳感器(15)、減壓電磁閥(16)和壓力開關(guān)(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其特征是所說的冷卻介質(zhì)(4)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的混合液，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的重量比為1∶0.1-2，線圈(3)完全浸泡在冷卻介質(zhì)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其特征是所說的冷卻介質(zhì)(4)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)Fla或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)4310或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)3000。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，其特征是所說的冷卻介質(zhì)(4)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)，線圈(3)的全部或部分浸泡在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中，當(dāng)線圈(3)的一部分浸泡在蒸發(fā)冷卻介質(zhì)中時(shí)，浸泡部分的線圈高度不小于線圈總高度的1/3。
全文摘要
一種蒸發(fā)冷卻式電磁除鐵器，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的鐵芯，鐵芯外周纏繞有線圈，殼體內(nèi)腔中裝有冷卻介質(zhì)，所說的冷卻介質(zhì)為蒸發(fā)冷卻介質(zhì)或蒸發(fā)冷卻介質(zhì)和變壓器油的混合液，在殼體頂部安裝有冷凝器，冷凝器的一端連接有集氣管，集氣管的下端與殼體上部連通，冷凝器的下部連接有回液管，回液管下端與殼體側(cè)面相連。本發(fā)明有助于提高電磁除鐵器的安全性、可靠性以及冷卻能力，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)F28D15/02GK1608736SQ20041003625
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者顧國(guó)彪, 王兆連, 郭卉, 宋福川, 劉風(fēng)亮, 周宇舟, 袁佳毅 申請(qǐng)人:濰坊華特磁電設(shè)備有限公司, 中國(guó)科學(xué)院電工研究所