осциллограмма. Теоретические основы процесса

 

  Вся электронная библиотека >>>

 ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ >>>

   

 

ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СЕРВИСЕ


Раздел: Технологии и производство

   

5.2.4.1 Теоретические основы процесса

  

 

По физическим свойствам цветные металлы относятся к неферромагнитным электропроводным веществам, поэтому при изменении пронизывающего их магнитного потока в них возникают вихревые токи, которые являются индукционными и возрастают с увеличением скорости изменения магнитного потока. В отличие от электрического тока в проводах вихревые токи замыкаются непосредственно в проводящей массе, образуя вихреобразные контуры. Эффектом взаимодействия контуров тока с породившим их магнитным потоком является выталкивание неферромагнитных металлов из магнитного поля (из зоны сепарации). В процессе электродинамической сепарации, таким образом, используется силовое взаимодействие магнитного поля и индуцированных в проводниках вихревых токов.

Для извлечения из ТБО цветных металлов чаще всего используется электродинамическая сепарация в бегущем или вращающемся магнитном поле, которое, подобно вращающемуся магнитному полю асинхронной машины, может создаваться обмоткой трехфазного тока (линейные асинхронные двигатели ЛД) или при относительном перемещении барабана (ленты) и многополюсной магнитной системы ( 5.45).

Бегущее магнитное поле порождается электрическим полем (током смещения): электромагнитная система с обмоткой трехфазного тока создает синусоидальное бегущее поле при наложении трех синусоидальных полей, сдвинутых относительно друг друга на угол 2/Зя; в каждой точке электромагнитной системы трехфазного тока бегущее поле создается за счет смещения фаз обмотки относительно друг друга.

Общий вид индуктора линейного двигателя промышленного типа с уложенной в пазы обмоткой трехфазного тока, создающей бегущее магнитное поле, показан на  5.48 (ширина активной части индуктора - 260 мм, длина - 726 мм , полюсный шаг - 66 мм, число пазов - 65, скорость бегущего магнитного поля 6,6 м/с, мощность двигателя - 10 кВт).

с увеличением расстояния по высоте от поверхности сепаратора магнитная индукция резко снижается (с 0,19 Тл до 0,12 Тл уже на высоте 10 мм над поверхностью сепаратора промышленного типа), в связи с чем существенное влияние на результаты сепарации должны оказывать правильный выбор толщины конвейерной ленты и обеспечение по возможности однослойной подачи ТБО в рабочую зону индуктора. Из рисунка также видно, что магнитная индукция существенно снижается по периферической зоне сепаратора («краевой» эффект). Как показали исследования, магнитная индукция зависит, кроме того, от мощности линейного двигателя (снижение мощности двигателя в десять раз приводит к снижению величины магнитной индукции на поверхности двигателя в два раза).

типовая осциллограмма процесса электродинамической сепарации диа- и парамагнитных веществ, позволяющая определить формы и измерить амплитуду электрических сигналов, возникающих в процессе сепарации; схема измерения параметров электромагнитного поля во время прохождения через индуктор цветных металлов показана на  5.51 (методика измерений основана на использовании серийного металлоискателя МП-2С, генератор частоты которого заменен на индуктор линейного двигателя ЛД)

Как видно из  5.50, осциллограмма процесса электродинамической сепарации цветных металлов имеет вид синусоидальных колебаний с ярко выраженными максимальными Етах и минимальными Emin амплитудами ЭДС индукции. В отсутствие металла характеристикой магнитного поля во времени t, являются синусоидальные колебания с постоянной амплитудой Е, условно принятой за единицу (действующее значение Е в отсутствии металла равно 0,3 В). При прохождении образца цветного металла через контролируемую датчиком зону за время t2 появляется кратковременный импульс (с амплитудой, пропорциональной массе и поверхности металла), характеризующий возмущение, которое создает образец в бегущем поле, разрушая первичный магнитный поток. Система приходит в равновесие при удалении образца цветного металла из магнитного поля: либо под действием силы, достаточной для выброса образца за пределы индуктора ( 5.50, а - сепарация происходит), либо с помощью движущейся конвейерной ленты ( 5.50, б - сепарация отсутствует).

Возбуждение и сила индуцированных в проводнике токов зависят как от параметров первичного магнитного поля, так и от физических свойств проводника, его размеров и формы.

Параметры ст/р для различных металлов (при комнатной температуре)

По способности подвергаться электродинамической сепарации цветные металлы характеризуются параметром ст/р - отношением электрической проводимости к плотности: чем выше это отношение, тем легче, при прочих равных условиях, извлекается металл электродинамической сепарацией ( 5.7).

Плоские частицы легче поддаются действию отклоняющих сил и, следовательно, легче отделяются от неметаллических материалов. Однако в ТБО содержится довольно много металлических частиц сферической или цилиндрической формы, которые хуже поддаются действию отклоняющих сил из-за того, что под влиянием вихревых токов они начинают совершать вращательное движение. Сепарация, основанная на использовании вихревых токов, осуществляется тем труднее, чем меньше размеры сепарируемых частиц.

Результатом взаимодействия магнитного поля и вихревых токов, индуцируемых в частицах цветного металла, является возникновение выталкивающей электродинамической силы, действующей на цветной металл.

При рассмотрении схемы сил, действующих на частицу цветного металла при его перемещении в магнитном поле, для упрощения допускается ( 5.52), что магнитное поле создается сильными постоянными (например, самарий-кобальтовыми или феррито-бариевыми) магнитами, расположенными под немагнитной декой, установленной под углом к горизонту, а проводник 1 представляет собой кольцо, диаметр которого значительно меньше магнита. Максимальная ЭДС возникает, когда проводник пересекает границу между соседними магнитными пластинами противоположной полярности (переход из зоны над северным полюсом в зону над южным). Магниты наклонены к оси деки под углом 45°.

Когда проводник 1 проходит последовательно зону южного полюса магнита и зону северного, в нем возбуждаются вихревые токи, направленные по часовой стрелке (см.  5.52, а). В итоге на проводник 1 действует результирующая сила F,, которая находится в плоскости магнита 2 и направлена перпендикулярно магнитным полосам. Силу F! можно разложить на две составляющие: FX. и перпендикулярную к ней FY.

Решающее влияние на движение частицы оказывают составляющие FY сил F,h F2, поскольку они действуют последовательно в одном направлении и перемещают частицу (проводник 1) в боковом направлении из потока немагнитных материалов. Смещение проводника в боковом направлении пропорционально отношению его электрической проводимости к плотности.

Сила сопротивления при проведении электродинамической сепарации в основном определяется силами трения между образцом 2 и покрытием ЛД (конвейерной лентой 3). Сила трения, препятствующая выносу образца из зоны сепарации, приложена к образцу проводника вдоль поверхности его соприкосновения и всегда направлена в сторону, противоположную его перемещению.

Электродинамическая сепарация осуществляется в случае, если выталкивающая электродинамическая сила преодолевает силу трения и силу тяжести и сообщает образцу движение. Сила трения не зависит от площади проводящего тела, а зависит от качества обработки поверхностей образца и покрытия индуктора ЛД.

Результирующая сила F, действующая на образец, складывается из двух сил: силы Fr, которая действует в направлении бегущего магнитного поля и, собственно, определяет выталкивание неферромагнитного электропроводного вещества из зоны сепарации , и силы FB, которая обусловливает возникновение вращающего момента (направлен против часовой стрелки).

Теоретическое вычисление силы F, как отмечено, затруднено, поэтому при изучении процесса электродинамической сепарации целесообразно силу, действующую на образцы цветного металла, помещенные в бегущее магнитное поле, определять экспериментально.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  ТЕХНОЛОГИИ ОТХОДОВ - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СЕРВИСЕ

 

Смотрите также:

 

Процесс коагулирования

Теоретические основы коагуляции излагаются в курсе «Химия воды и микробиология»1. Здесь дается лишь весьма краткое описание процесса коагулирования, используемого при осветлении и обесцвечивании воды.

 

Доказательственное право и его соотношение с теорией...

...процессе имеет своим предметом изучение методологических и правовых основ достижения истины в уголовном процессе; раскрывает природу доказательств, предмет и пределы доказыввания; процесс доказывания и обязанность доказывания; исследует теоретические...

 

Развитие науки о резании металлов. Обработка металлов резанием.

Его работами было положено начало глубокому изучению фи* зики процесса резання.
Для совершенствования профессии и создания условий высокой производительности труда начинающему токарю необходимо глубоко изучить теоретические основы науки о резании...

 

РЕДУЦИРОВАНИЕ ТРУБ. Прокатку труб с целью уменьшения...

Глава VIII РЕДУЦИРОВАНИЕ ТРУБ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА. Прокатку труб с целью уменьшения их диаметра (редуцирование) весьма широко применяют почти во всех цехах по производству горячекатаных труб, а также при изготовлении труб сваркой.

 

1. теоретические основы процесса

Глава V ПРОКАТКА ТРУБЫ НА АВТОМАТ-СТАНЕ. 1. теоретические основы процесса.
Схема процесса ( 56) заключается в том, что в этом случае гильзу подвергают продольной прокатке в круглом калибре за два прохода на неподвижной короткой оправке...

 

Раздел I теоретические основы литейных процессов

Кроме основы и легирующих добавок (компонентов), в сплавах всегда присутствуют примеси, попадающие в процессе приготовления сплавов. Примеси могут быть растворены в сплаве или же присутствовать в нерастворенном виде, образуя взвесь.