电磁除铁器计算模型与方法
除铁器在磁轴承中的安装方位见图1,为了便于剖析永磁除铁器的特性,对除铁器模型进行简化并假定:
经过的铁磁颗粒均为球体,且半径相同;( 2) 铁磁颗粒和水的温度在各处均相同,它们之间无热量交换;( 3) 忽略转子的转动对流场的影响。
电磁除铁器计算结果及剖析
文中旨在研讨外加磁场下泥沙颗粒- 水多相耦合关系。设颗粒的均匀直径为0. 1 mm,密度为2 500kg /m3,颗粒相体积分数为0. 5% ~ 6%。为了减小计算量和复杂度,电磁除铁器模型并采用二维轴对称结构进行可以看出: 远离磁轴承作业空隙的颗粒随着流体的运动而被直接输运到泵出口。而除铁器及磁轴承作业空隙周围颗粒相的散布是动态变化的,首先是接近磁轴承作业空隙的颗粒相逐渐增加,这是由于颗粒相中的铁磁性颗粒被除铁器及磁轴承的磁力招引的原因。在外磁场中的磁性颗粒经磁化,颗粒之间存在彼此招引作用,然后导致它们互相靠拢,-成团,这些颗粒团尺度增大后不-过空隙进入到磁轴承作业空隙中。
随着颗粒团堆积,颗粒团越来越大,悬浮在水中的非磁性颗粒因为彼此之间的疏水效果而招引并和磁性颗粒集合成的团块。在体积比很小( 小于0. 5%) 时,颗粒并不能构成长链,悬挂电磁除铁器,而是构成大量的不接连独立-; 体积比添加到1% 时,电磁除铁器-之间发生集合和交联,发生大量的分支链。随着体积比持续添加,颗粒链之间集合和交联增多,颗粒链变粗而且构成网状结构。粒团除了遭到磁力的效果,同时还遭到自身的浮力及水流效果力等,电磁除铁器使得粒团-部分脱节磁力招引而顺着水流被冲走。这样,这个颗粒团慢慢变小,而后续的磁性颗粒又因为磁场的招引而被吸附到除铁器与磁轴承作业空隙周围,使得粒团变大,如此周期重复。
别的,铁磁性颗粒被泥沙中的非磁性悬浮物包络构成凝胶状的物质,因为泥沙颗粒外表的物理化学特性,使海水中的盐离子会吸附在泥沙颗粒外表,而且颗粒间存在静电排挤效果,构成双电层结构。同时,供应电磁除铁器,胶体颗粒间存在的vander waals 力,使它们彼此靠近,不会进入磁悬浮轴承的作业空隙中形成堵塞。
电磁除铁器作业原理
将蒸腾冷却系统移植于电磁除铁器,即为蒸腾冷却电磁除铁器,像电磁除铁器那样,蒸腾冷却电磁除铁器的线圈和铁芯,浸泡在冷却介质中,电磁除铁器,冷凝器布置在除铁器的顶部。当线圈通电-,冷却介质的温度上升,当温度到达内部压力所对应的饱满
温度时,冷却介质开始汽化,形成气相和液相的混合物,密度变小而上升,经集气管进入冷凝器, 进行热交换,凝成液体,并依托自身的重力流至回流管重新回到除铁器的冷却介质中,如此重复自循环,电磁除铁器不需要任何泵类装置。其长久自循环的动力,就是除铁器线圈自身产生的热量,虽然大部分己被冷凝器带走,仍有小部分被利用于战胜种种阻力,坚持自循环。
冷凝器是蒸腾冷却电磁除铁器的重要部件。既可规划成水冷式,但在电磁除铁器中,更多则规划成空冷式。冷凝器的功率和除铁器的励磁功率相匹配。当励磁功率产生的热量与冷凝器带走的热量相等时,除铁器运行平稳,电磁除铁器处于零压和微正压状况。冷却介质的选择有-适当,带式电磁除铁器,首要要求它的绝缘性能好,其次汽化温度要适宜。汽化温度太低,除铁器将成压力容器,难以实现自循环。汽化温度太高,不仅能耗大,冷却效果也受影响。
电磁除铁器
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