Чисельні та експериментальні дослідження з визначення ефективності роботи поліградієнтного електромагнітного сепаратора удосконаленої конструкції

Abstract

У статті для оцінювання переваг удосконаленої конструкції пліградієнтного електромагнітного сепаратора перед базовою проведені дослідження розподілу магнітної індукції в робочій зоні пластинчастої матриці сепаратора. Для вирішення цього завдання був задіяний метод скінченних елементів, реалізований у тривимірній постановці в модулі Magnet програмного комплексу Infolytica. В удосконаленій конструкції електромагнітного сепаратора суміжні ряди паралельних феромагнітних пластин матриці встановлено із послідовним чергуванням трикутних виступів та впадин у протилежних напрямках.Встановлено, що це забезпечить найбільш рівномірний розподіл локальних зон з високою інтенсивністю та неоднорідність магнітного поля в робочому об’ємі матриці сепаратора у порівнянні з базовою конструкцією та створить умови для збільшення ефективності видалення дрібнодисперсних феромагнітних та слабомагнітних домішок крупністю менше 1 мм. Виконане порівняння результатів експериментальних досліджень розподілу магнітної індукції для базової конструкції з результатами чисельних розрахунків для удосконаленої конструкції електромагнітного сепаратора. Для визначення ефективності роботи поліградієнотного електромагнітного сепаратора удосконаленої конструкції були проведені експериментальні дослідження на фізичній моделі з використанням проби борошна з різною вихідною концентрацією металевих домішок розміром від 0,01 до 5 мм.Вилучений метал зважували на аналітичних вагах та визначали його концентрацію. Експеримент проводився в умовах сталого температурного режиму. За результатами експерименту було встановлено, що при невисокій концентрації металевих домішок у пробі борошна (менше 1 г на 1 кг продукту) більш високу ефективність вилучення металевих включень забезпечує удосконалена конструкція поліградієнтного електромагнітного сепаратора.