1 / 25

3. TEHNOLOGII IN CAMP MAGNETIC INTENS

3. TEHNOLOGII IN CAMP MAGNETIC INTENS. piesa de prelucrat. CI. E. bobina de magneto-formare. SA. AE. 1/28. Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica. 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE. OBIECTIV : deformari mecanice cu energie si viteza mare.

barbie
Download Presentation

3. TEHNOLOGII IN CAMP MAGNETIC INTENS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 3. TEHNOLOGII IN CAMP MAGNETIC INTENS piesa de prelucrat CI E bobina de magneto-formare SA AE 1/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE OBIECTIV : deformari mecanice cu energie si viteza mare

  2. 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE B B I I F F I I F F B B 2/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Principii

  3. 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE F = ∫fmdV, fm = J x B + ∂D/∂t N1 B2 B2 I1 F F l1 J2 l2 3/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Principii

  4. 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE L1 R1 L2 C U0 R2 4/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Circuitul de descarcare U0 = Ri + Ldi/dt + 1/C·∫i·dt i(t) = U0/(ωL)·e-δt·sin(ωt) ω = (ω02 – δ2)1/2 ω0 = (LC)-1/2, δ = R/(2L) Imax = U0/(ωL)·(1 + α2)-1/2· e-α·arctgα tmax= (1/ω)·arctg(α), α = δ/ω

  5. 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE θf ≈ θi + ρp·AI/(cp·γp) AI = C·U02/(2·R·Ap) 5/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Procesul de magnetoformare • ecuatia de bilant energetic • Rp∫i2(t)dt = ∫mp·cp·dθ Δt = 10-6 s → Jp = 104 A/mm2, Bp = 80 T (200…1000 T) p = [(Bp0)2 – (Bp)2]/(2·μ0) C = 1/(4π2·f02·L), U0 = (2W/C)1/2 f0 = (15…25) kHz, C = (60…6500) μF, U0 = (6…20) kV, W = 60…180 kJ, cos(φ) = 0,1…0,6 η = (10…40)%

  6. 3.1. TEHNOLOGII DE MAGNETOFORMARE 6/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Aplicatii

  7. 3.2. TEHNOLOGII DE SEPARARE MAGNETICA FM H = 0 H ≠ 0 FM = 0 FM 7/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Principii Separarea magnetica = actiunea diferita asupra componentelor unui amestec granular a fortelor magnetice la concurenta cu forte de alta natura Forta Lorentz : fL = J X B Forta magnetostatica : fM = μ0MH = μ0χmHH

  8. 3.2. TEHNOLOGII DE SEPARARE MAGNETICA 8/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Procese de separare • Actiunea directa a fortelor magnetice asupra componentelor amestecului granular • materiale magnetizabile (χm) • materiale conductoare (σ) • Actiunea fortelor magnetice asupra componentelor amestecului granular prin intermediul mediului • materiale nemagnetice in mediu magnetizabil (ρ) • materiale neconductoare in mediu conductor (ρ)

  9. 3.2. TEHNOLOGII DE SEPARARE MAGNETICA Material feromagnetic N material diamagnetic S 9/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica 3.2.1. Separatoare magnetice de ordinul I fM= μ0 χm HH → FM = μ0 χm V HH FM = μ0 χ’m mHH χ’m = χm/ρ

  10. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I ALIMENTARE AMESTEC GRAVITATIE INERTIE FRECARE FORTA MAGNETICA INTER-ACTIUNEA FORTELOR COMPETITIVE FORTE DE INTERACTIUNE FRACTIE MAGNETICA FRACTIE NEMAGNETICA MIXT 10/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica

  11. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I 11/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Clasificare • Criteriul 1: valoarea intensitatii campului magnetic • camp magnetic redus (H < 0.8·106 A/m) • camp magnetic intens (H > 0.8·106 A/m)→ HGMS • Criteriul 2: tipul mediului de lucru • mediu uscat • mediu umed

  12. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I H r = raza de actiune Hm = intensitate efectiva suprafata activa (Sa) Hm r x 12/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu camp magnetic redus FM > FG + FI + FF + FD Volumul activ = Sa·r

  13. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I ALIMENTARE N S N S N R S N S FRACTIA MAGNETICA FRACTIA NEMAGNETICA 13/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu camp magnetic redus d ≥ 0.1 mm R = 250 mm vp = 1…10 m/s H = 4·104 A/m H = 4·106 A/m2 FM = 0.8·10-5 N FG = 0.02·10-5 N FC = 0.06·10-5 N

  14. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I NM1 M1 NM NM1 M M1 Flux tehnologic cu separatoare magnetice cu cilindru NM1/M NM2 M1/NM M2 14/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica

  15. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I ALIMENTARE FRACTIA NEMAGNETICA FRACTIA MAGNETICA 15/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica d ≥ 0.1 mm vp = 2 m/s vf = 0.5 m/s H = 4·104 A/m H = 4·106 A/m2 FM = 0.8·10-5 N FG = 0.02·10-5 N FD = 0.7·10-5 N

  16. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I ALIMENTARE δ = 10 mm A B FRACTIA MAGNETICA FRACTIA NEMAGNETICA v = 0.5 m/s 16/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica • Separatoare cu banda

  17. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I FM FG θ 17/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica • Separatorul izodinamic Frantz FM = μ0 χ’m m H dH/dx FG = m g sin(θ) a = (FM – FG)/m = = μ0 χ’m H dH/dx – g sin(θ) H = 0.8·106 A/m dH/dx = 1.6·107 A/m2 d = 10 μm FM = 16·10-12 N mg = 2.6·10-10 N θ = 3°

  18. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I 18/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu camp magnetic intens • Clasificare: • Separatoare cu camp intens conventionale - separatoare cu rotor indus - separatoare tip Jones - ferofiltrul Frantz • Separatoare cu camp intens si gradient ridicat (HGMS) - cu electromagneti clasici si matrice feromagnetica - cu bobine supraconductoare

  19. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I FM FC FG 19/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu camp intens conventionale FM = μ0 χ’m mHH FC = mΩ2R FG = mg Conditia de desprindere: FC + FGn - FM = 0 B = (0.5…2) T R = (75…150) mm L = (200…800) mm D = (1…6)t/h

  20. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I H δ 20/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu camp intens conventionale H = 1.6·106 A/m dH/dx = 1.6·109 A/m2 δ = (0.25…1.25) mm

  21. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I Alimetare Clatire Spalare N S S N S N S N 21/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu camp intens conventionale Carusel B = (0.5…2) T D = (10…180) t/h We = (0.5…2) kWh/t

  22. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I H [x106 A/m2] 1.5 oala 1 jug 0.5 0.5 1 θ [x106 Asp] 22/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu gradient ridicat de camp (HGMS) • Matrice feromagnetica filamentara - H = 1010 A/m2 • Miez feromagnetic tip “oala”

  23. 3.2.1. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL I Matrice filamentara Bobina Miez feromagnetic Alimentare 23/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu gradient ridicat de camp (HGMS) B = (0.5…2) T d = (5…10) μm v = (0.01…1) m/min D = (2…100) t/h

  24. 3.2.2. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL II 24/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica materiale conductoare (σ) - actiunea directa a fortelor magnetice asupra componentelor amestecului granular • materiale nemagnetice si neconductoare (ρ) - actiunea fortelor magnetice asupra mediului in care amestecul granular este imersat • metoda magnetohidrodinamica (MHD) • metoda magnetohidrostatica (MHS)

  25. 3.2.2. SEPARATOARE MAGNETICE DE ORDINUL II N S S N N S Fractie neferoasa S Fractie feromagnetica N Fractie neconductoare 25/28 Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca, Facultatea de Inginerie Electrica Separatoare cu curenti indusi Forta Lorentz : fL = J X B

More Related