BR112012017058B1

BR112012017058B1 - dispositivo de filtragem magnética e método para separar contaminante de um fluido.

Info

Publication number: BR112012017058B1
Application number: BR112012017058A
Authority: BR
Inventors: Newman Keith; Martin Kevin; Mcallorum Steve
Original assignee: Eclipse Magnetics Ltd
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2011-01-10
Publication date: 2020-04-07
Also published as: EP2523757B1; JP2013517112A; CA2755747C; CN102740981A; CN102740981B; WO2011086370A1; ES2622378T3; CA2755747A1; BR112012017058A2; SI2523757T1; JP5576947B2; KR20120123083A; GB2476825A; DK2523757T3; US8834721B2; PT2523757T; EP2523757A1; PL2523757T3; GB201000364D0; US20120175312A1

Abstract

dispositivo de filtragem magnética. a presente invenção se refere a um dispositivo de filtragem magnética configurado para separar material contaminante de um fluido de trabalho. o dispositivo de separação possui um invólucro dividido em uma pluralidade de câmaras de filtração, cada câmara de filtração possuindo um núcleo magnético alongado para gerar um campo magnético para aprisionar o material contaminante a medida que ele flui através do corpo do filtro. uma passagem de comunicação de fluido é provida entre a primeira e segunda câmaras e posicionada tal que é maximizada a exposição de fluido aos campos magnéticos.

Description

DISPOSITIVO DE FILTRAGEM MAGNÉTICA E MÉTODO PARA SEPARAR CONTAMINANTE DE UM FLUIDO [0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de filtragem magnética configurado para separar material contaminante de um fluido de trabalho e em particular, embora não exclusivamente, a um dispositivo de filtragem tendo uma pluralidade de câmaras de separação, com cada câmara tendo um núcleo magnético para apreender o material contaminante.

[0002] Aplicações industriais que utilizam um fluido de trabalho para fornecer resfriamento, lubrificação ou para remover restos de detritos de ferramentas e produtos de processamento de máquinas, empregam dispositivos de filtragem de fluido para extrair matéria particulada do fluido. O fluido limpo pode então ser re-circulado para uso posterior ou mais facilmente descartado devido à remoção da matéria particulada. Sem dispositivos de filtragem, o fluido de trabalho rapidamente se tornaria altamente contaminado resultando em desgaste eIou falha da máquina. Além disso, na maior parte dos territórios, a filtragem e limpeza do resíduo de fluido industrial são exigidas antes do descarte.

[0003] Uma quantidade de dispositivos de filtragem de base magnética tem sido proposta, configurados para filtrar partículas magnéticas de fluidos em particular, líquidos. Essas unidades podem ser empregadas em uma capacidade on-line, fazendo parte do circuito do fluido durante a operação da maquinaria ou linha de produção, ou em um estado off-line no qual o fluido de trabalho é desviado ou isolado da linha de produção quando inoperante para proporcionar a filtragem requerida.

[0004] GB 1192870, US 2007I0090055 e WO 2005I061390 divulgam separadores magnéticos baseados em cartucho. O fluido, fluindo através do cartucho passa sobre um magneto que prende as partículas ferrosas dentro do seu campo magnético. O líquido limpo e filtrado flui então para fora do cartucho. GB 2459289 divulga um dispositivo de filtragem magnética que utiliza um conjunto em carrossel instalando uma pluralidade de cartuchos de filtro entre posições de filtragem operacional e pelo menos uma posição de limpeza. Um mecanismo de limpeza automatizado é fornecido para deslocar material ferroso depositado com o aprisionamento pelo campo magnético como parte do ciclo de filtragem. A remoção do material contaminante depositado é uma

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I 12 necessidade para evitar a saturação do filtro e até mesmo o bloqueio do fluxo do fluido e término do ciclo do fluxo do fluido de trabalho que por sua vez terminaria o processo de fabricação estando dependente do fluido de trabalho. [0005] Ao mesmo tempo em que os dispositivos de filtragem magnética são vantajosos em comparação com os filtros com base em magnetos e de papel convencionais, numerosos problemas existem. Por exemplo, a limpeza dos magnetos para remover material ferroso depositado continua problemática. Em particular, os filtros magnéticos convencionais são tipicamente difíceis de manter e reparar devido à sua construção intrincada e complexa que depende de juntas de vedação, anéis-O e assim por diante para proporcionar uma vedação segura para o fluido em uma grande quantidade de junções. O alinhamento incorreto dessas vedações faz com que o fluido vaze do sistema necessitando o completo fechamento do sistema enquanto o filtro é reparado. [0006] Além disso, os dispositivos convencionais de filtragem magnética são tipicamente limitados no seu tempo de operação entre as operações necessárias de limpezaIpurga para remover materiais contaminantes depositados. Ainda mais, a extensão do período requerido para remover o material ferroso (o tempo de inatividade do filtro) é insatisfatória quando o filtro é implementado in-line como parte do ciclo do fluido de trabalho.

[0007] Além disso, onde a limpeza do material ferroso depositado é automatizada, sabe-se que são usados mecanismos de acionamento pneumáticos ou hidráulicos para proporcionar a ação de purga. Esses processos de limpeza são tipicamente ineficientes em relação ao nível de consumo e pressão requerido do ar comprimido ou líquido para conduzir os acionadores mecânicos.

[0008] É requerido um dispositivo de filtragem magnética que vise os problemas acima.

[0009] Os inventores fornecem um dispositivo de filtragem magnética que filtra um fluido de trabalho eficientemente de modo a aumentar o ciclo de trabalho do filtro e minimizar o período de tempo levado para purgar o dispositivo entre os ciclos operacionais e para evitar a completa saturação. O presente dispositivo compreende um invólucro multi-câmara no qual o fluxo do fluido interno é direcionado ao longo de pelo menos duas vias de fluxo através do dispositivo, cada via de fluxo passando por toda a extensão de um núcleo

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I 12 magnético alongado de acordo com uma pré-filtragem e um tratamento de filtragem final. O dispositivo também fornece uma mudança no índice de fluxo através dos diferentes sub-canais de modo a otimizar a eficiência de filtragem e purga. Além disso, a automatização do ciclo de purga é proporcionada através do apropriado acionamento e meio de controle para minimizar a quebra do ciclo do fluxo de fluido fazendo parte de um processo de fabricação no qual o fluido de trabalho é parte integral. Finalmente, o presente filtro compreende uma construção simplificada para reduzir o número de juntas de vedação, anéis-O e assim por diante de modo a minimizar a manutenção e facilitar em grande parte a limpeza e reparo eficientes quando necessários.

[0010] Finalmente, o presente dispositivo de filtragem utiliza um mecanismo de acionamento comum para deslocar os núcleos magnéticos permitindo uma construção compacta que é desejável para a instalação do filtro dentro de uma rede de fluxo de fluido. Alem disso, a estabilidade e confiabilidade do movimento dos núcleos magnéticos são proporcionadas pelo acionador comum.

[0011] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é fornecido um dispositivo de filtragem magnética para separar material contaminante de um fluido, o dito dispositivo compreendendo: um invólucro para fornecer contenção de um fluido fluindo através do dispositivo, o invólucro tendo uma entrada de fluido e uma saída de fluido; uma primeira câmara alongada dentro do invólucro, a primeira câmara em comunicação de fluido com a entrada para permitir que o fluido entre na primeira câmara substancialmente em direção a uma primeira extremidade; um primeiro núcleo magnético alongado se estendendo axialmente no interior da primeira câmara alongada de modo que um campo magnético gerado pelo núcleo magnético seja criado na via de fluxo de fluido para segurar o material contaminante quando ele passa pelo primeiro núcleo magnético; uma segunda câmara alongada no interior do invólucro, a segunda câmara em comunicação de fluido com a saída para permitir que o fluido saia da segunda câmara substancialmente em direção a uma primeira extremidade; um segundo núcleo magnético alongado se estendendo axialmente no interior da segunda câmara alongada de modo que um campo magnético gerado pelo núcleo magnético seja criado na via de fluxo de fluido para segurar o material contaminante

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I 12 quando ele passa pelo segundo núcleo magnético; uma passagem conectando a primeira e segunda câmaras alongadas em comunicação de fluido interna em direção às suas respectivas segundas extremidades de modo que o fluido seja direcionado para fluir a partir da entrada passando substancialmente por toda a extensão do primeiro núcleo magnético em uma primeira direção, através da passagem, passando substancialmente por toda a extensão do segundo núcleo magnético em uma segunda direção oposta à primeira direção da saída.

[0012] Preferivelmente, o mecanismo de acionamento compreende um pistão, um cilindro e uma haste de condução conectada ao pistão. De acordo com uma representação, o mecanismo de acionamento compreende uma entrada e uma saída de fluxo de fluido na lateral do pistão do cilindro de modo que o fluido fluindo para o cilindro através da dita entrada é configurado para empurrar o cilindro e a haste de condução axialmente ao longo da extensão do cilindro. Preferivelmente, o mecanismo de acionamento compreende um meio para permitir a acionamento pneumático. Preferivelmente, cada núcleo magnético está conectado à haste de condução de modo que quando a haste de condução é empurrada ao longo da extensão do cilindro, cada núcleo magnético seja retirado dos seus respectivos tubos.

[0013] Preferivelmente, a primeira e a segunda câmara são definidas por paredes de divisão se estendendo internamente no interior do invólucro. Preferivelmente, a passagem é definida por uma brecha na parede de divisão separando a primeira e a segunda câmara, a brecha posicionada na direção de cada segunda extremidade da primeira e segunda câmara. Opcionalmente, a primeira e segunda câmara e a passagem são de um tamanho tal que uma velocidade de fluxo de fluido na primeira câmara seja pelo menos o dobro da velocidade do fluxo de fluido na segunda câmara.

[0014] Preferivelmente o dispositivo de filtragem compreende ainda um meio de controle eletrônico acoplado ao mecanismo de acionamento para controlar o deslocamento dos núcleos magnéticos em relação a cada câmara. Preferivelmente, o filtro compreende ainda pelo menos um sensor de saturação de contaminantes para monitorar a quantidade de material contaminante preso pelo primeiro e segundo núcleo magnético.

[0015] Opcionalmente, o filtro compreende um núcleo magnético posicionado no interior da primeira câmara e dois núcleos magnéticos

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I 12 posicionados no interior da segunda câmara. Alternativamente, o filtro pode compreender dois núcleos magnéticos posicionados no interior da primeira câmara e quatro núcleos magnéticos posicionados no interior da segunda câmara. De acordo com outras representações, a primeira câmara e a segunda câmara podem compreender uma pluralidade de núcleos onde o número de núcleos na segunda câmara é o dobro do número de núcleos na primeira câmara.

[0016] De acordo com uma implementação específica, quando orientada em uso normal a direção do fluido de fluxo passando no primeiro núcleo magnético na primeira câmara é oposta à gravidade e a direção do fluxo de fluido na segunda câmara passando pelo segundo núcleo magnético é na mesma direção da força gravitacional.

[0017] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é fornecido um método para separar contaminante de um fluido usando um dispositivo de filtragem magnética, o método compreendendo: passar um fluido por filtragem através de um invólucro tendo uma entrada e uma saída; direcionar o fluido para fluir longitudinalmente através de uma primeira câmara alongada no interior do invólucro a partir da entrada posicionada na direção de uma extremidade da primeira câmara; o fluido fluindo através de um campo magnético criado no interior da primeira câmara por um primeiro núcleo magnético alongado se estendendo axialmente no interior da primeira câmara, o campo magnético agindo para segurar o material contaminante do fluido; direcionar o fluido para fluir longitudinalmente através de uma segunda câmara alongada no interior do invólucro para a saída posicionada na direção de uma extremidade da segunda câmara; o fluido fluindo através de um campo magnético criado no interior da segunda câmara por um segundo núcleo magnético alongado se estendendo axialmente no interior da segunda câmara, o campo magnético agindo para apreender material contaminante do fluido; direcionar o fluido através de uma passagem conectando a primeira e a segunda câmara em comunicação de fluido interna nas respectivas segundas extremidades de modo que o fluido flua da entrada passando substancialmente por toda a extensão do primeiro núcleo magnético em uma primeira direção, através a passagem, passando substancialmente por toda a extensão do

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I 12 segundo núcleo magnético em uma segunda direção oposta à primeira direção da saída.

[0018] O método de filtragem compreende um ciclo de purga que é configurado para pontuar o ciclo operacional. O ciclo de purga compreende retirar os núcleos magnéticos alongados axialmente das respectivas primeira e segunda câmara usando um mecanismo de acionamento. Opcionalmente, o mecanismo de acionamento compreende um pistão, um cilindro e uma haste de condução conectada ao pistão. O ciclo de purga compreende ainda remover material contaminante depositado de ao redor de cada um dos núcleos magnéticos alongados permitindo que o fluido flua através da primeira e segunda câmara com o primeiro e segundo núcleo magnético retirados da primeira e da segunda câmara. Opcionalmente, o ciclo de purga compreende ainda desviar o fluxo de fluido corrente abaixo do dispositivo para coletar material contaminante de ao redor dos núcleos magnéticos. Finalmente, o ciclo de purga compreende re-introduzir o primeiro e segundo núcleo magnético nas respectivas primeira e segunda câmara usando o mecanismo de acionamento.

[0019] Preferivelmente, o controle e transição entre os ciclos operacional e de purga é controlado através de um apropriado controle eletrônico eIou mecânico. Preferivelmente, quando controlado eletronicamente através de um meio de controle eletrônico apropriado, o método compreende a retirada automatizada do primeiro e do segundo núcleo magnético das respectivas primeira e segunda câmaras e re-introduzir o primeiro e o segundo núcleo magnético na primeira e segunda câmara usando o meio de controle. Preferivelmente, o meio de controle é um controlador lógico programável. Alternativamente, o meio de controle pode ser um software rodando em um PC. [0020] Uma implementação específica da presente invenção será agora descrita, a título de exemplo apenas e com referência aos desenhos anexos nos quais:

[0021] A Figura 1 é uma visão em perspectiva de uma parte do dispositivo de filtragem magnética no qual uma pluralidade de núcleos magnéticos alongados estão posicionados no interior de um invólucro dividido em uma pluralidade de câmaras de fluxo de fluido internas de acordo com uma implementação específica da presente invenção;

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I 12 [0022] A Figura 2 é uma visão de elevação lateral de corte transversal da figura 1 com os núcleos magnéticos alongados em uma posição operacional para filtrar um fluido de trabalho;

[0023] A Figura 3 é uma visão de elevação lateral de corte transversal do dispositivo de filtragem da figura 1 com os núcleos magnéticos alongados orientados em uma posição limpezalpurga para permitir que o material contaminante seja limpo do filtro;

[0024] A Figura 4 ilustra esquematicamente os invólucros externos do dispositivo de filtragem da figura 1;

[0025] A Figura 5 ilustra uma visão plana de corte transversal das câmaras internas e invólucro do dispositivo de filtragem da figura 1;

[0026] A Figura 6 ilustra a via interna do fluxo do fluido através do involucro do dispositivo de filtragem magnética da figura 4.

[0027] Com referência à figura 1 o dispositivo de filtragem compreende um invólucro 100 tendo uma entrada 109 e uma saída 110. O invólucro 100, de acordo com a implementação específica, é cilíndrico com a entrada 109 e a saída 110 posicionadas em direção a uma extremidade das paredes cilíndricas em estreita proximidade com uma base 111.

[0028] As paredes do involucro cilíndrico 100 definem uma câmara interna 101 dividida em uma pluralidade de sub-câmaras circundando um cilindro central 106 se estendendo axialmente no interior da câmara principal 101 ao longo da extensão do involucro cilíndrico 100. A câmara interna 101 é primeiramente dividida em duas câmaras internas por paredes de divisão alongadas 104 se estendendo longitudinalmente entre a superfície interna das paredes do involucro 100 e a superfície oposta externa do cilindro central 106. As duas sub-câmaras são ainda divididas em uma primeira câmara 102 e uma segunda câmara 103 por paredes de divisão internas 105 se estendendo longitudinalmente entre a superfície interna das paredes do involucro 100 e a superfície oposta externa do cilindro interno 106. Ou seja, as paredes de divisão 104 e 105 se estendem radialmente a partir do cilindro central 106 e substancialmente em toda a extensão da câmara cilíndrica alongada 101.

[0029] As paredes de divisão 105 são posicionadas de modo que o volume da primeira câmara 102 seja menor do que o volume da segunda câmara 103. Em particular, o volume da primeira câmara 102 é de

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I 12 aproximadamente metade daquele da segunda câmara 103 de acordo com a implementação específica.

[0030] Um núcleo magnético alongado 108 é posicionado no interior de cada primeira câmara 102 e se estende axialmente e substancialmente por toda a extensão do involucro cilíndrico 100 no interior da câmara interna 101. Similarmente, dois núcleos magnéticos alongados 107 são posicionados no interior da segunda câmara e se estendem axialmente ao longo da extensão do involucro cilíndrico 100 no interior da câmara interna principal 101. De acordo com a implementação específica, o dispositivo de filtragem compreende duas primeiras câmaras 102, duas segundas câmaras 103, com cada primeira câmara 102 compreendendo um único núcleo magnético alongado enquanto cada segunda câmara 103 compreende dois núcleos magnéticos alongados 107. De acordo com uma outra implementação, o dispositivo de filtragem pode compreender dois núcleos magnéticos alongados 108 posicionados no interior de cada primeira câmara 102 e quatro núcleos magnéticos alongados 107 posicionados no interior de cada segunda câmara 103.

[0031] Com referência às figuras 2 e 3 um involucro cilíndrico alongado

210 é conectado ao involucro principal 100 através de um colar anular 112 posicionado em uma extremidade superior 201 do involucro cilíndrico 100. A entrada 109 e a saída 110 são posicionadas em uma extremidade inferior oposta 200 do involucro 100. Cada um dos núcleos magnéticos alongados 108, 107 é alojado no interior de respectivos tubos alongados 300, 301 se estendendo axialmente no interior das respectivas primeira e segunda câmara 102, 103 entre a extremidade superior 201 e a extremidade inferior 200 do involucro 100. Os tubos 300, 301 são dimensionados de modo a acomodar os núcleos magnéticos cilíndricos tipo haste 108, 107. Uma pequena brecha é providenciada entre a superfície oposta interna dos tubos 300, 301 e a superfície externa dos núcleos magnéticos cilíndricos 108, 107 de modo a permitir que cada coluna de magnetos seja inserida e retirada dos seus respectivos tubos de invólucro 300, 301.

[0032] Um acionador mecânico é alojado no interior do dispositivo de filtragem e é configurado para deslocar os núcleos magnéticos 108, 107 para e de a primeira e a segunda câmara 102, 103. O acionador mecânico compreende uma haste de condução alongada 203 se estendendo axialmente

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I 12 através do centro do cilindro central 106. A haste de condução 203 é ainda alojada no interior de um cilindro alongado 209, também se estendendo axialmente no interior do cilindro central 106. O mecanismo do acionador compreende ainda um pistão 204, conectado à haste de condução 203, o pistão configurado para se mover para trás e para frente no interior do cilindro 209. Uma flange 207 é conectada a uma extremidade da haste de condução 203 e se conecta para ligar braços 208 instalados e se estendendo a partir de uma extremidade superior de cada coluna de magnetos 108, 107. Desta maneira, o movimento do pistão 204 no interior do cilindro 209 por outro lado proporciona o deslocamento de cada núcleo magnético 108, 107 em relação ao invólucro 100 e aos respectivos tubos de involucro do núcleo 300, 301 no interior de cada câmara 102, 103.

[0033] Uma entrada 205 e uma saída 206 de fluxo de fluido são fornecidas em uma extremidade mais baixa do cilindro 209 para permitir que um fluido de operação (tipicamente ar comprimido) atue contra o pistão 204 e force a haste de condução 203 do cilindro 209 como ilustrado na figura 3 através de um movimento de empurrar em oposição a uma ação de puxar de modo a maximizar a eficiência da operação e o uso do fluido de condução (ar comprimido).

[0034] Com referência à figura 4, o dispositivo de filtragem compreende ainda um controle eletrônico 400. De acordo com a implementação específica, o controle eletrônico 400 compreende um controlador lógico programável e é acoplado eletronicamente ao mecanismo do acionador para controlar o movimento dos núcleos magnéticos 108, 107 em relação às câmaras 102, 103. De acordo com uma implementação alternativa o controle 400 pode ser configurado como software rodando em um PC ou uma placa de circuito impresso. Um meio (não mostrado) também pode ser fornecido para permitir a operação manual da haste de direção 203 para permitir o deslocamento manual dos núcleos magnéticos 108, 107 das câmaras 102, 103.

[0035] Com referência à figura 5, cada uma das paredes de divisão se estendendo radialmente 104 divide ao meio ou a entrada 109 ou a saída 110 de modo a dividir o fluxo do fluido para e do involucro 100 para duas vias de fluxo de fluido no interior da câmara 101 ao redor do cilindro central 106. Em uso, e com referência às figuras 5 e 6, o fluido de trabalho tendo uma

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I 12 suspensão de material contaminante ferroso flui para dentro do dispositivo de filtragem através da entrada 109. O fluxo do fluido é desviado para cada uma das primeiras câmaras 102 pela parede de divisão 104 que divide ao meio a abertura oposta interna da entrada 109. O fluxo de fluido 500 entrando em cada primeira câmara 102 flui então em uma direção ascendente 501 contra a gravidade a partir da região inferior 200 para a região superior 201 da câmara interna 102 no interior do involucro 100.

[0036] A comunicação de fluido entre a primeira câmara 102 e a segunda câmara 103 é fornecida por uma pequena brecha 600 entre uma borda mais elevada 602 da parede de divisão 105 e a superfície oposta descendente 601 de uma tampa 606 que veda a extremidade superior da câmara interna 101. Ou seja, a parede de divisão interna 105 se estende a partir da base 111 para uma região logo abaixo da tampa 606 de modo que o fluido 603 é capaz de fluir sobre a borda superior 602 da divisão 105. Quando o fluido 501 flui através do núcleo magnético alongado 108, o campo magnético criado pelo núcleo age para prender o material contaminante ferroso ao redor do tubo alongado 300 como uma etapa de pré-filtragem.

[0037] O fluido pré-filtrado flui então 603 para uma segunda câmara 103 e em uma direção descendente 502 passando pelo núcleo magnético 107. Outros materiais contaminantes, não apanhados pelo núcleo magnético 108 são então capturados por uma etapa de filtragem final à medida que o fluido flui através do campo magnético gerado pelos núcleos magnéticos 107. O fluido completamente filtrado 504 flui então para fora 504 da segunda câmara 103 e involucro 100 através da saída 110. O fluxo de saída do fluido 504 é guiado pela parede de divisão 104 que divide ao meio a abertura oposta interna da saída 110. Como ilustrado com referência à figura 5, o fluxo de fluido através do dispositivo de filtragem é dividido em duas vias de fluido ao redor do cilindro central 106.

[0038] De modo a otimizar tanto a filtragem quanto a purga do dispositivo de filtragem o fluido é direcionado para fluir em uma direção ascendente contra a gravidade no interior da primeira câmara 102 e em uma segunda direção oposta com a força gravitacional ao longo da extensão da câmara 103. Com a configuração das dimensões relativas e posicionamento das paredes de divisão internacionais 105, a velocidade do fluxo de fluido através da primeira câmara

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I 12

102 é de pelo menos o dobro daquela do índice de fluxo através da segunda câmara 103.

[0039] Além disso, a filtragem é maximizada pelo aumento da exposição do fluido de trabalho ao campo magnético criado pelos núcleos magnéticos 108, 107 direcionando-se o fluido para fluir axialmente ao longo dos núcleos 108, 107 em pelo menos duas direções.

[0040] Com os magnetos posicionados no interior do involucro 100 como ilustrado na figura 2 o dispositivo de filtragem é configurado para filtrar material contaminante do fluido de trabalho. Antes da saturação do filtro com contaminante é necessário purgar ou limpar o filtro para remover o material depositado para recomeçar a operação de filtragem. O estado de purga é ilustrado na figura 3 com os núcleos magnéticos 108, 107 retirados dos seus respectivos tubos de involucro 300, 301 pelo mecanismo acionador. Com os núcleos no estado de retirada, o material contaminante preso nos tubos 300, 301 é lavado desses tubos pelo fluxo constante do fluido através da câmara 101. Desta maneira, as dimensões da brecha 600 são importantes para determinar os índices relativos de fluxo de fluido através da primeira e segunda câmara 102, 103 de modo que o índice de fluxo não seja rápido demais de modo que o material contaminante desvie dos campos magnéticos quando os núcleos magnéticos estiverem posicionados em uso (figura 2) e o índice de fluxo é suficiente para permitir a purga do material contaminante quando os núcleos magnéticos 108, 107 são retirados (figura 3). De acordo com implementações específicas, meios (não mostrados) podem ser fornecidos para permitir a um usuário ajustar a posição relativa das paredes de divisão 105 para ajustar seletivamente as dimensões da brecha 600 e os tamanhos do volume interno relativo da primeira e da segunda câmara. O ajuste desses parâmetros pode assim proporcionar o ajuste do índice de fluxo de fluido através do dispositivo de filtragem e consequentemente o intervalo de tempo de operação entre o processo de purga intermediário necessário e o tempo levado para purgar, sendo dependente do índice do fluxo de fluido.

[0041] Válvulas apropriadas (não mostradas), em particular válvulas eletromagnéticas, podem ser acopladas ao controle 400 de modo que o fluxo de fluido seguindo a corrente do dispositivo de filtragem pode ser desviado durante o estado de purga da figura 3. Em particular, o fluido de trabalho que é

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I 12 usado para purgar o dispositivo pode ser desviado para um tanque de armazenamento para tratamento subsequente da pasta contaminante para facilitar o subsequente descarte. O controle 400 é configurado para sincronizar o acionamento das válvulas de desvio seguindo a corrente (não mostrado) e o mecanismo de acionamento dos núcleos magnéticos 108, 107.

[0042] O controle 400 pode ainda compreender sensores de saturação

604, 605 posicionados em estreita proximidade com as respectivas câmaras 102, 103. Através dos sensores 604, 605 e controle 400, o mecanismo de acionamento pode ser prematuramente acionado antes do intervalo de tempo pré-determinado de modo a evitar o bloqueio indesejável da via de fluxo de fluido através do dispositivo. Adicionalmente, uma instalação de comando manual do mecanismo de acionamento também pode ser fornecida através de um comando manual (não mostrado) conectado a cada núcleo magnético 108, 107.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de filtragem magnética para separar material contaminante de um fluido, o dito dispositivo compreendendo:

um invólucro (100) para fornecer contenção de um fluido fluindo através do dispositivo, o invólucro (100) tendo uma entrada de fluido (109) e uma saída de fluido (110);

uma primeira câmara alongada (102) no interior do invólucro (100), a primeira câmara (102) em comunicação de fluido com a entrada (109) substancialmente em direção a uma primeira extremidade (200) para permitir que o fluido entre na primeira câmara (102);

um primeiro núcleo magnético alongado (108) se estendendo axialmente no interior da primeira câmara alongada (102) de modo que um campo magnético gerado pelo primeiro núcleo magnético (108) é criado na via de fluxo do fluido para apreender o material contaminante quando ele flui através do primeiro núcleo magnético (108);

uma segunda câmara alongada (103) no interior do invólucro (100), a segunda câmara (103) em comunicação de fluido com a saída (110) substancialmente em direção a uma primeira extremidade (200) para permitir que o fluido saia da segunda câmara (103);

um segundo núcleo magnético alongado (107) se estendendo axialmente no interior da segunda câmara alongada (103) de modo que um campo magnético gerado pelo segundo núcleo magnético (107) é criado na via de fluxo do fluido para apreender o material contaminante quando ele flui através do segundo núcleo magnético (107);

o primeiro núcleo magnético (108) e o segundo núcleo magnético (107) alojados respectivamente dentro de um tubo alongado (300,301) para apreender material contaminante ao redor de cada correspondente tubo alongado (300,301);

caracterizado por:

uma passagem conectando a primeira (102) e a segunda (103) câmara alongada em comunicação de fluido interna em direção às suas respectivas segundas extremidades (201) de modo que o fluido é direcionado para fluir da entrada (109) passando substancialmente por toda a extensão do primeiro núcleo magnético (108) em uma primeira direção, através da passagem,

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2 I 4 passando substancialmente por toda a extensão do segundo núcleo magnético (107) em uma segunda direção oposta à primeira direção da saída (110);

onde o volume da primeira câmara (102) é menor do que o volume da segunda câmara (103) de modo que a velocidade de um fluxo de fluido na primeira câmara (102) é maior do que a velocidade de um fluxo de fluido na segunda câmara (103).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por o invólucro (100) ser dividido em duas primeiras câmaras e duas segundas câmaras.
3. Dispositivo de acordo com as reivindicações 1 ou 2 caracterizado por o volume da primeira câmara (102) ser substancialmente a metade do volume da segunda câmara (103).
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por compreender ainda um mecanismo de acionamento conectado a cada um dos núcleos magnéticos (108,107) e configurado para deslocar cada núcleo magnético (108,107) axialmente em relação à primeira (102) e a segunda câmaras (103) e cada um dos ditos tubos alongados (300,301) de modo que cada núcleo magnético (108,107) é capaz de ser retirado e inserido axialmente em cada um dos ditos tubos (300,301).
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 caracterizado por o mecanismo de acionamento compreender um pistão (204), um cilindro (106) e uma haste de condução (203) conectada ao pistão.
6. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por a primeira (102) e a segunda (103) câmaras serem definidas por paredes de divisão (105) se estendendo internamente no interior do invólucro (100).
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 caracterizado por a passagem ser definida por uma brecha entre uma beira da parede de divisão (105) e uma tampa que veda a primeira (102) e a segunda câmaras (103).
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 caracterizado por compreender ainda um meio de controle eletrônico (400) acoplado ao mecanismo de acionamento para controlar o deslocamento dos primeiro (108) e segundo (107) núcleos magnéticos em relação a cada câmara (102,103).

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3 I 4
9. Dispositivo de acordo com a qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por compreender pelo menos um sensor de saturação de contaminante (604,605) para monitorar a quantidade de material contaminante preso pelos primeiro (108) e segundo (107) núcleos magnéticos.
10. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes quando dependente da reivindicação 2 caracterizado por compreender um núcleo magnético (108) posicionado no interior de cada uma das primeiras câmaras (102) e dois núcleos magnéticos (107) posicionados no interior de cada uma das segundas câmaras (103).
11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes quando dependente da reivindicação 2 caracterizado por compreender dois núcleos magnéticos (108) posicionados no interior de cada uma das primeiras câmaras (102) e quatro núcleos magnéticos (107) posicionados no interior de cada uma das segundas câmaras (103).
12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizado por quando orientada em uso normal a direção do fluxo de fluido passando pelo primeiro núcleo magnético (108) na primeira câmara (102) ser oposta à gravidade e a direção do fluxo de fluido na segunda câmara (103) passando pelo segundo núcleo magnético (107) ser na mesma direção da força gravitacional.
13. Método para separar contaminante de um fluido usando aparelho de filtragem magnética, o método compreendendo:

passar um fluido para filtragem através de um invólucro (100) tendo uma entrada (109) e uma saída (110);

direcionar o fluido para fluir longitudinalmente através de uma primeira câmara alongada (102) no interior do invólucro (100) a partir da entrada (109) posicionada em direção a uma primeira extremidade (200) da primeira câmara (102);

o fluido fluindo através de um campo magnético criado no interior da primeira câmara (102) por um primeiro núcleo magnético (108) alongado se estendendo axialmente no interior da primeira câmara (102), o campo magnético agindo para apreender material contaminante do fluido;

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4 I 4 direcionar o fluido para fluir longitudinalmente através de uma segunda câmara alongada (103) no interior do invólucro para a saída (110) posicionada em direção de uma primeira extremidade (200) da segunda câmara (103);

o fluido fluindo através de um campo magnético criado no interior da segunda câmara (103) por um segundo núcleo magnético alongado (107) se estendendo axialmente no interior da segunda câmara (103), o campo magnético agindo para apreender material contaminante do fluido;

o primeiro núcleo magnético (108) e o segundo núcleo magnético (107) estarem alojados respectivamente no interior de um tubo alongado (300,301) para capturar material contaminante ao redor de cada respectivo tubo alongado (300,301);

caracterizado por:

direcionar o fluido através de uma passagem conectando a primeira (102) e a segunda câmaras (103) em comunicação de fluido interna nas respectivas segundas extremidades (201) de modo que o fluido flua a partir da entrada (109) passando substancialmente por toda a extensão do primeiro núcleo magnético (108) em uma primeira direção, através da passagem, passando substancialmente por toda a extensão do segundo núcleo magnético (107) em uma segunda direção oposta à primeira direção para a saída (110);

onde volume da primeira câmara (102) é menor do que o volume da segunda câmara (103) de modo que a velocidade de um fluxo de fluido na primeira câmara (102) é maior do que a velocidade de um fluxo de fluido na segunda câmara (103).
14. Método de acordo com a reivindicação 13 caracterizado por compreender a retirada e reinserção dos núcleos magnéticos alongados (108,107) axialmente em relação às respectivas primeira (102) e segunda câmaras (103) usando um mecanismo de acionamento.
15. Método de acordo com a reivindicação 14 caracterizado por compreender remover os materiais contaminantes depositados ao redor de cada um dos tubos alongados (300,301) permitindo que o fluido flua através da primeira (102) e da segunda (103) câmaras com o primeiro (108) e o segundo (107) núcleos magnéticos retirados da primeira (102) e da segunda (103) câmaras e os respectivos tubos alongados (300,301).