CN104857765A - 一种经改良升级创新的电磁过滤器 - Google Patents

Abstract

一种经改良升级创新的电磁过滤器，是在原有电磁过滤器基础由过滤器的组成上不变，增加了屏蔽线连接器、蒸发冷凝器、两级强磁圈，过滤器的结构是由电磁线圈和过滤分滤装置的有机结合；电磁线圈的基本结构与原电磁线圈一样，由电磁线圈壳体、导磁格栅、电磁线圈相连；所不同的是电磁线圈特殊设计为25位双联，其中9位间隔并联、16位分隔串联，间隔并联与分隔串联各由一屏蔽线连接器和过滤分滤装置有机结合起来，将蒸发冷凝器用回路管的一端密封连接过滤器，回路管的另一端密封连接在反冲洗进口上。

Description

一种经改良升级创新的电磁过滤器

技术领域

本发明涉及磁性过滤器，具体地说是一种一种经改良升级创新的电磁过滤器。

背景技术

磁性过滤器主要应用于石油、化工、冶金、医药、机械、汽车等领域中去除各种液体、浆料和气体中包含的大量铁屑、铁粉及其他铁磁性杂质，并且可用于贵重金属催化剂回收及弱磁介质澄清等，随着石油化工包括新兴煤化工、冶金、汽车工业的快速发展以及环境保护的加强，特别对煤化工中多元芳香烃氢化反应中；高催化活性的雷尼镍催化剂回收再利用的要求愈来愈迫切，传统的稀土材料制成的永磁体分离由于受到固有的磁场强度限制和场强不可调节，磁场分布均匀性差，过滤分离效率不高，在分离效果和应用范围和领域上受到许多限制，目前，磁性过滤器主要应用永磁铁作为滤芯进行去除介质中的铁磁性颗粒，但由于永磁铁的磁场分布不均匀，造成过滤效率不高，电磁线圈上温度高后易烧损，维护更换工艺复杂麻烦，难以满足某些精密要求的应用场合；另外，磁性过滤器在反洗的过程中主要应用水为反洗介质，反洗效率低，水量的消耗大。

国内外电磁分离装置或系统大多使用在贫铁矿的磁选分离上，和此类产品相比，本项目产品的创新结构设计使得在同样的磁场强度下，磁场的均匀性更好和梯度分配更合理；过滤元件的耐温和耐腐蚀性能更突出；特殊设计的结构可使用气液结合的反冲洗工艺实现过滤残存的高效清理；使用自动温控装置实现电磁线圈温升控制。

因此：在充分利用本公司较强的过滤分离研发资源和能力下，通过研发活动，在原有的基础上进一步改良，基础文件：（201110457466.0一种电磁过滤器），研究开发出了具有高场强和高增磁力梯度的电磁过滤分离装置，该项目经济效益和社会效益明显。

发明内容

本发明针对上述问题，在原有电磁过滤器的成果上注入新的技术亮点和研发目标，通过特定要求设计和系统集成技术，把专门设计的电磁线圈和过滤分装置有机结合起来，电磁线圈更加进一步地产生均匀和高强度磁场，用作过滤分离装置铁磁性物质拦截和回收的介质，通过研发活动，开发出具有高场强和高增磁力梯度的电磁过滤分离装置，设计规范要求产生磁感应强度强度为3000-4000 高斯；磁场梯度2-4 倍率的高强度磁场，过滤分离效率达到1 微米98%，在改进了电磁过滤器技术工艺下，两级强磁圈导磁格栅为滤芯，实现了电磁过滤器的升级创新，通过改良电磁线圈的作用在导磁格栅内部形成梯度的磁场，提高场强，形成电磁铁，磁场强度高，磁力分布均匀，滤芯吸附性强，过滤效率高，过滤精度相应提高（1um至0.5um），有机结合了蒸发冷凝技术，解决了设备高温问题，该项目经济效益和社会效益明显。

技术措施：

在原发明成果设计不变的情况下，即：在使用ANSYS 分析软件对磁场进行分析和优化并绘出磁场三维梯度图并确定磁场线圈结构、励磁电流、电压等关键参数；选用优质铁素体材料使用特殊工艺制成导磁格栅，实现磁场高梯度要求，实现滤芯的高吸附性要求；使用气液结合的反冲洗工艺实现过滤残存的高效清理；使用PLC 实现整个过程的自动循环以及和总控系统的联络；使用自动温控装置实现控制电磁线圈温升；使用专门设计的冷却系统维持整个系统的热平衡，应用创新结构设计使得在同样的磁场强度下，磁场的均匀性更好和梯度分配更合理；过滤元件的耐温和耐腐蚀性能更突出；特殊设计的结构可使用气液结合的反冲洗工艺实现过滤残存的高效清理；使用自动温控装置实现电磁线圈温升控制。

原设计：包括带有进液口及出液口的过滤器，过滤器的筒体内设置有导磁格栅，过滤器的筒体外套装有电磁线圈壳体，所述电磁线圈壳体内安装有电磁线圈，电磁线圈环绕于所述导磁格栅的外围，所述电磁线圈壳体内布置有冷却水管，过滤器的进液管上安装有手动蝶阀、截止阀及第一气动三通球阀，所述第一气动三通球阀的一个管口为排渣口，过滤器的出液管上安装有电磁流量计、第二气动三通球阀及安全阀，所述第二气动三通球阀的一个管口为反冲洗进口，电磁线圈壳体的底部固定有支架。

按照本改良的技术改良方案是：一种经改良升级创新的电磁过滤器，是在原有电磁过滤器基础由过滤器、手动蝶阀、截止阀、第一气动三通球阀、电磁流量计、第二气动三通球阀、安全阀、进液口、排渣口、出液口、导磁格栅、电磁线圈、冷却水管、支架的组成上不变，增加了屏蔽线连接器、蒸发冷凝器、两级强磁圈，原过滤器的结构还是由电磁线圈和过滤分滤装置的有机结合不变；电磁线圈的基本结构还是与原电磁线圈一样，由电磁线圈壳体、导磁格栅、电磁线圈相连；所不同的是电磁线圈经特殊设计为25位双联，其中9位间隔并联、16位分隔串联，间隔并联与分隔串联各由一屏蔽线连接器和过滤分装置有机结合起来。

所述的经改良升级创新的电磁过滤器，与原有基础不同的是：在过滤器上用回路管连接蒸发冷凝器，电磁线圈上增加了屏蔽线连接器，在磁格栅的两端增加了两级强磁圈，两端的两级强磁圈极向反向安装螺丝固定，电磁线圈的磁感应强度为3000-4000 高斯；磁场梯度为2-4倍率的高强度磁场，过滤分离效率达到1 微米98%，由于过滤器的结构是由电磁线圈和过滤分滤装置(B)的有机结合；

所述的电磁线圈为“25”位双联，即在设计电磁线圈缠绕时，根据圈位指示器设定“25”位双联，其中“12”位间隔并联是指2、4、6、8、10、12、14、16、18、19、20、22、24偶数位上的12个磁线抽头并联，“13”位分隔串联是指1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25奇数位的13个磁线抽头串联，并联与串联合成“25”位双联触点， 间隔并联与分隔串联上各由一屏蔽线连接器控制，和与过滤分装置数据信息有机结合起来，具体参考附图2电磁线圈部分中的曲线图示意。

所述的导磁格栅的两端增加了两级强磁圈，两端的两级强磁圈极向反向安装螺丝固定，导磁格栅的特殊工艺制作的铁素体导磁钢毛，是由中南矿冶大学研发并提供，电磁线圈由本公司设计，过滤器上用回路管连接蒸发冷凝器。

本改良的技术效果在于：在改进了电磁过滤器技术工艺下，两级强磁圈导磁格栅为滤芯，实现了电磁过滤器的升级创新，通过改良电磁线圈的作用在导磁格栅内部形成梯度的磁场，提高场强，形成电磁铁，磁场强度高，磁力分布均匀，滤芯吸附性强，过滤效率高，过滤精度相应提高至（1um ～0.5um），有机结合了蒸发冷凝技术，解决了设备高温问题，随着国内外石油化工和新兴煤化工的迅速发展，对多元芳香烃氢化反应中高催化活性的雷尼镍催化剂回收，有愈来愈重要的意义及市场机遇。

附图说明

图1 为本发明的立体示意图；

图2 为本发明的结构剖视图；

其中图1、图2 中，包括过滤器1、电磁线圈壳体2、手动蝶阀3、截止阀4、第一气动三通球阀5、电磁流量计6、第二气动三通球阀7、安全阀8、进液口9、排渣口10、冷却水出口11、冷却水进口12、反冲洗进口13、出液口14、导磁格栅15、电磁线圈16、冷却水管17、支架18、屏蔽线连接器19、蒸发冷凝器20、两级强磁圈21、过滤分滤装置B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明；如图1、图2 所示，一种经改良升级创新的电磁过滤器，是在原有电磁过滤器基础由过滤器1、手动蝶阀3、截止阀4、第一气动三通球阀5、电磁流量计6、第二气动三通球阀7、安全阀8、进液口9、排渣口10、冷却水出口11、冷却水进口12、反冲洗进口13、出液口14、导磁格栅15、电磁线圈16、冷却水管17、支架18的组成上不变，增加了屏蔽线连接器19、蒸发冷凝器20、两级强磁圈21，其特征是：过滤器1的结构是由电磁线圈16和过滤分滤装置B的有机结合；电磁线圈16的基本结构与原电磁线圈一样，由电磁线圈壳体2、导磁格栅15、电磁线圈16相连；所不同的是电磁线圈16特殊设计为“25”位双联，其中“12”位间隔并联、“13”位分隔串联，间隔并联与分隔串联各由一屏蔽线连接器19和过滤分装置有机结合起来，将蒸发冷凝器20用回路管的一端密封连接过滤器1，回路管的另一端密封连接在反冲洗进口13上。

在过滤器1上用回路管连接蒸发冷凝器20，在原有基础中电磁线圈16上增加了屏蔽线连接器19，在磁格栅15的两端增加两级强磁圈21，将两端的两级强磁圈21的极向反向安装后螺丝固定，电磁线圈16的磁感应强度锁定在3000-4000 高斯；磁场梯度为2-4倍率的高强度磁场范围，过滤分离效率达到1 微米98%。

在原设计中技术基本不变，包括带有进液口9 及出液口14 的过滤器1，过滤器1 的筒体内设置有导磁格栅15，过滤器1 的筒体外套装有电磁线圈壳体2，电磁线圈壳体2 的底部固定有支架18，电磁线圈壳体2 内安装有电磁线圈16，电磁线圈16环绕于导磁格栅15 的外围，电磁线圈壳体2 内还布置有用来冷却电磁线圈16 的冷却水管17，冷却水管17 通过冷却水出口11 与冷却水进口12 与冷却水源的蒸发冷凝器20相连，蒸发冷凝器20的回路管与反冲洗进口13相连通，形成冷却水的循环利用，冷却水出口11的回流管与过滤分滤装置B密封接口螺丝固定连接，在过滤分滤装置B的作用下冷却水出口11的冷却水回流循环，节约了蒸发冷凝器20的耗能及用水，过滤器1 的进液管上安装有手动蝶阀3、截止阀4 及第一气动三通球阀5，第一气动三通球阀5 的一个管口为排渣口10，过滤器1 的出液管上安装有电磁流量计6、第二气动三通球阀7 及安全阀8，第二气动三通球阀7 的一个管口为反冲洗进口13。

本发明以导磁格栅15 为滤芯，通过电磁线圈16 的作用在导磁格栅15 内部形成梯度的磁场，形成电磁铁，待处理介质通过导磁格栅15 内部时，亲磁性颗粒被吸附在导磁格栅15 内部，干净介质通过导磁格栅15 后排出。

在过滤器1的结构是由电磁线圈16和过滤分滤装置B的有机结合下；过滤器1上用回路管连接蒸发冷凝器20，将电磁线圈16设定为“25”位双联，其中“12”位为间隔并联，“13”位为分隔串联，间隔并联与分隔串联各由一屏蔽线连接器19控制与过滤分滤装置B有机结合起来，再在磁格栅15的两端增加了两级强磁圈21，两端的两级强磁圈21极向反向安装螺丝固定。

当过滤器1滤芯内部的亲磁性颗粒吸附到一定量的时候，滤芯两端的进出口压差开始加大，当进出口的压差达到设定值时温度升高时，温度在回路管中经过蒸发冷凝器20循环回流降低电磁线圈16上的温度，电磁线圈16上增加了的屏蔽线连接器19关掉电磁线圈16 的电源，在常温下去除了导磁格栅15 的磁场，再通过反冲洗进口13 进行反洗，反洗采用气液相结合的方式，通过气体和液体两种方式的反洗，反洗彻底，故障率低，维护方便简单，反洗采用循环方式，降低了水的使用量，运行成本低，使用寿命长，本发明的控制系统采用PLC 编程控制器，反洗模式有温度、压差和时间三种控制方式，自动化程度高，运行安全可靠。

最后需要说明的是：本发明是在原有发明基础上的改良，其创新创意设计是采用在导磁格栅上增加了两级强磁圈，磁场强度增高，磁力分布均匀，滤芯吸附性强，具有结构简单，制作成本低廉，过滤分离效率高等特点；本行业的技术人员通过授权的公开文件得知其工艺方法，完全应该能够理解与复制，本改良设计不受上述实施例范围的限制，上述实施例和说明书中描述的；只是说明本设计部分改良的结构原理，在不脱离本设计的精神和范围的前提下，还将会有各种变化和改进，例如在不改变原结构的情况下延长使用寿命，有效增加用户产品产能，减少附件、容器体积、设备维护成本等，这些变化和改进都应落入本要求保护的设计范围内，本要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界。

Claims (2)

1.一种经改良升级创新的电磁过滤器，是在原有电磁过滤器基础由过滤器（1）、手动蝶阀（3）、截止阀（4）、第一气动三通球阀（5）、电磁流量计（6）、第二气动三通球阀（7）、安全阀（8）、进液口（9）、排渣口（10）、冷却水出口（11）、冷却水进口（12）、反冲洗进口（13）、出液口（14）、导磁格栅（15）、电磁线圈（16）、冷却水管（17）、支架（18）的组成上不变，增加了屏蔽线连接器（19）、蒸发冷凝器（20）、两级强磁圈（21），其特征是：过滤器（1）的结构是由电磁线圈（16）和过滤分滤装置(B)的有机结合；电磁线圈（16）的基本结构与原电磁线圈一样，由电磁线圈壳体（2）、导磁格栅（15）、电磁线圈（16）相连；所不同的是电磁线圈（16）特殊设计为25位双联，其中12位间隔并联、13位分隔串联，间隔并联与分隔串联各由一屏蔽线连接器（19）和过滤分滤装置（B）有机结合起来，将蒸发冷凝器（20）用回路管的一端密封连接过滤器（1），回路管的另一端密封连接在反冲洗进口（13）上。

2.按照权利要求1 所述的一种经改良升级创新的电磁过滤器，其特征在于：与原有基础不同的是，在过滤器（1）上用回路管连接蒸发冷凝器（20），电磁线圈（16）上增加了屏蔽线连接器（19），在磁格栅（15）的两端增加了两级强磁圈（21），两端的两级强磁圈（21）的两极向反向安装螺丝固定，电磁线圈（16）的磁感应强度为3000-4000 高斯；磁场梯度为2-4倍率的高强度磁场，过滤分离效率达到1 微米98%。