Романченко Ю. А. ПОЛІГРАДІЄНТНІ ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ СЕПАРАТОРИ З УДОСКОНАЛЕНИМИ СТРУКТУРАМИ ПЛАСТИНЧАСТИХ МАТРИЦЬ

Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання з визначення удосконалених структур пластинчастих матриць поліградієнтних електромагнітних сепараторів для вилучення феромагнітних частинок з дисперсних середовищ із використанням сукупності системних методів синтезу і аналізу для підвищення ефективності видалення феромагнітних домішок розміром до 1 мм. У роботі дістали подальшого розвитку структурно-системні дослідження функціонального класу магнітних сепараторів, що дозволило визначити межі існування, кількісний склад і генетичну структуру видів поліградієнтних магнітних сепараторів. Здійснений спрямований пошук нових структурних варіантів пластинчастої поліградієнтної матриці на основі трикутних породжувальних елементів шляхом моделювання процесів структуроутворення функціонального класу магнітних сепараторів. За результатами дослідження розроблено нові технічні рішення магнітних систем електромагнітного сепаратора, структури яких попередньо були синтезовані за допомогою методів генетичного моделювання та перетворень симетрії, що підтверджено відповідними патентами України. Проведені дослідження ступеня неоднорідності магнітного поля та оцінка спектру силового поля в площині робочих зон синтезованих структур, що дозволило визначити раціональні структурні варіанти матриць на основі параметру ефективної площі робочої зони. Запропоновано підхід до визначення граничної умови (векторного магнітного потенціалу) двовимірних розрахункових областей, який ґрунтується на дослідженні просторового розподілу магнітного поля в робочій зоні електромагнітного сепаратора. Запропонована удосконалена конструкція поліградієнтного електромагнітного сепаратора, в якій суміжні ряди паралельних феромагнітних пластин матриці встановлено із чергуванням трикутних виступів та впадин у протилежних напрямках, що забезпечує більш рівномірний розподіл локальних зон високої інтенсивності та підвищення неоднорідності магнітного поля в робочому об’ємі матриці. Встановлено, що при зміні форми трикутних пластин на трапецеїдальні при незмінному максимальному значенні напруженості магнітного поля у повітряному проміжку параметр ефективної площі робочої зони збільшується майже у 2 рази. Ключові слова: електромагнітний сепаратор, поліградієнтна матриця, робоча зона, геометричні критерії подібності, граничні умови, ефективна площа.