DE2914497A1

DE2914497A1 - Magnetic filter esp. for nuclear power plant - has two separately energised filter beds in one vessel

Info

Publication number: DE2914497A1
Application number: DE19792914497
Authority: DE
Inventors: John R Slavens
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1979-10-18
Also published as: DE2914497C2; CA1134752A

Abstract

A magnetic filter consists of a vessel typically a vertical cylinder, contg. two magnetisable filter beds spaced apart with a chamber between them. Dirty liq. enters the vessel at an inlet leading into this chamber and the magnetic coils for the two separate filter beds can be energised independently so that either filter bed can be in operation. Pref. a pair of filtrate outlet lines leads out from opposite ends of the vessel, one from each filter bed. Used partic. for filtration of a circuit in a commercial nuclear power plant. More specifically, for a circuit in which the electromagnetic filter should be able to operate at half capacity. By having two separate filter beds and a divided flow leading into both of them, pressure losses are reduced.

Description

Beschreibung description

Magnetfilter Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsfilter und insbesondere Methoden zur Entfernung von magnetisierbarem Material aus Flüssigkeiten bzw. Strömungsmitteln durch elektromagnetische Verfahren und dergleichen. Magnetic Filters The invention relates to liquid filters, and more particularly Methods for removing magnetizable material from liquids or fluids by electromagnetic methods and the like.

Eisenoxide und andere Substanzen, die von Magneten angezogen werden, können aus Flüssigkeiten aufgrund dieser besonderen Eigenschaft entfernt werden. Ein beispielhaftes Verfahren, das auf diesem besonderen Phänomen beruht, ist in der US-PS 3 979 288 beschrieben. In dieser US-PS ist ein im allgemeinen zylindrischer Behälter, der eine Ladung magnetisierbarer Kugeln im Mittelabschnitt des Behälters enthält, von einer Elektromagnetspule umgeben. Die zu filternde Flüssigkeit wird dem Behälter über Rohre zugeführt, die in die Mittelebene der Kugelladung über eine Anordnung von offenen Durchlässen münden.Iron oxides and other substances attracted to magnets, can be removed from liquids due to this special property. An exemplary method based on this particular phenomenon is in U.S. Patent 3,979,288. In this US patent a generally cylindrical one is used Container holding a load of magnetizable balls in the central portion of the container contains, surrounded by an electromagnetic coil. The liquid to be filtered becomes The container is fed via pipes that are placed in the center plane of the ball charge via a Arrangement of open passages open.

Nach Erregung der Elektromagnetspule wird ein magnetisches Feld erzeugt, das die Kugeln magnetisiert. Magnetische Verunreinigungen werden von diesen Kugeln angezogen,wodurch gereinigtes Wasser aus dem Behälter fließen kann.After energizing the electromagnetic coil, a magnetic field is generated, that magnetizes the balls. Magnetic impurities are produced by these balls attracted, allowing purified water to flow out of the container.

Diese Methode ist jedoch mit einer Anzahl von Unzulänglichkeiten versehen. Es ist häufig, insbesondere in Verbindung mit großen kommerziellen Kernkraftwerken ,wünschenswert, den elektromagnetischen Filter mit halber Kapazität zu betreiben. Diese Apparatur kann nicht mit halber Kapazität, sondern muß mit voller Kapazität betrieben werden.However, this approach suffers from a number of shortcomings. It is common, especially in connection with large commercial nuclear power plants , it is desirable to operate the electromagnetic filter at half capacity. This apparatus cannot be at half capacity, but must be at full capacity operate.

Vorrichtungen dieser Art müssen natürlich auch von Zeit zu Zeit durchgespült werden. Wenn ein Filter durchgespült wird, der zur Reinigung von Wasser in einem Kernkraftwerk verwendet worden ist, ergibt sich eine weitere Schwierigkeit, wenn die Verunreinigungen, die von den Kugeloberflächen abgewaschen werden sollen, radioaktiv sind. In diesem Falle ist es aus wirtschaftlichen und Sicherheitsgründen bei der Beseitigung von radioaktivem Abfallmaterial natürlich wünschenswert, daß das aus Spülflüssigkeit und mitgerissenen und aufgelösten radioaktiven Verunreinigungen bestehende Volumen so klein wie möglich ist. Diese Forderung besteht, weil die Kosten und Schwierigkeiten, die mit der Beseitigung von radioaktivem Abfall verbunden sind, häufig mit dem zu verarbeitenden Volumen in Beziehung stehen. Das Volumen der von bekannten Filtern abgeführten Spülflüssigkeit ist ziemlich groß.Devices of this type must of course also be flushed from time to time will. When flushing a filter, it is used to purify water in a Nuclear power plant has been used, another difficulty arises when the impurities to be washed off the spherical surfaces are radioactive are. In this case, for economic and security reasons, it is with the Disposal of radioactive waste material, of course, desirable that that off Rinsing fluid and entrained and dissolved radioactive contaminants existing volume is as small as possible. This requirement exists because of the cost and difficulties associated with radioactive waste disposal, are often related to the volume to be processed. The volume of the flushing liquid discharged from known filters is quite large.

Es bestehen eine Anzahl von weiteren Unzulänglichkeiten, die in Verbindung mit Vorrichtungen der oben beschriebenen Art beobachtet worden sind. So ist z.B. der Druckverlust, der erfolgt, wenn die verunreinigte, zu filternde Flüssigkeit in die Mitte des Bettes magnetisierbarer Kugeln ausströmt, ziemlich hoch. Die Kugeln, welche das Bett bilden, blockieren häufig die Durchlässe in das Filterbett, wodurch die Flüssigkeitsströmung in das Bett behindert und eine recht sçhlechte Strömungsverteilung innerhalb des Filterbettes erzeugt wird.There are a number of other shortcomings related to that have been observed with devices of the type described above. E.g. the pressure loss that occurs when the contaminated fluid to be filtered emanates into the middle of the bed of magnetizable balls, quite high. The balls, which form the bed, often block the passages in the filter bed, whereby the Obstructed liquid flow into the bed and a rather poor flow distribution is generated within the filter bed.

Diese Kombination eines einzigen Filterbettes und einer umgebenden Elektromagnetspule bringt außerdem recht starre Designbegrenzungen mit sich. So ist normalerweise die Filtertiefe nicht so ausgewählt, um der optimalen Strömungslänge für das Filtrat durch das #Bett zu entsprechen, sondern ist aufgrund anderer, weniger wünschenswerter Kriterien bestimmt. Ein typisches Kriterium unter diesen nicht wünschenswert dominanten Kriterien ist der maximale zulässige Druckverlust im Filterbett und die praktischen Erwägungen, welche im wesentlichen die Länge der Elektromagnetspule festlegen.This combination of a single filter bed and a surrounding one Electromagnetic coil also introduces rather rigid design limitations. So the filter depth is normally not selected to the optimum flow length for the filtrate to match through the #bed, but is due to others, less desirable criteria determined. A typical criterion among these is not desirable The dominant criteria is the maximum permissible pressure loss in the filter bed and the practical considerations, which are essentially the length of the solenoid coil determine.

Darüber hinaus ist die Reinigung der Kugeln im Filterbett während des Spülens nicht zufriedenstellend, da der Strömungsverteiler ein Teil des Bettes blockiert. Das Bett erfährt daher keine vorteilhafte longitudinale Verwirblung oder ~~Hebe-"bewegung. Wenn das Filterbett verwirbelt werden könnte, würde sich während der Spül- und Reinigungsoperationen eine Anzahl von Vorteilen ergeben. Verwirblung würde z.B. eine Ausdehnung des Filterbettes ergeben und eine Lockerung des Schlammes, der sonst in dem Bett gefangen gehalten würde. Die Kugeln würden außerdem unter diesen Umständen dem Waschvorgang in verbesserter Weise vollständig ausgesetzt sein und auch gegenanderstoßen, um weiter Schmutzmaterial abzulösen.In addition, the cleaning of the balls in the filter bed is during purging is unsatisfactory because the flow distributor is part of the bed blocked. The bed therefore experiences no advantageous longitudinal turbulence or ~~ Lifting "movement. If the filter bed could be swirled, it would move during of flushing and cleaning operations provide a number of advantages. Swirl would e.g. result in an expansion of the filter bed and a loosening of the sludge, who would otherwise be trapped in the bed. The bullets would also be under be completely exposed to these circumstances, the washing process in an improved manner and also butt against each other to further loosen dirt material.

Die Anordnung von Rohren mit relativ kleinem Durchmesser, die für eine Strömung in den Behälter und aus dem Behälter sorgen, unterliegt darüber hinaus einer Anzahl von weiteren möglichen Schwierigkeiten. Schwingungen und Ermüdungserscheinungen und schließlich Metallbruch, die häufig Schwingungskräfte begleiten, sind Beispiele für diese Schwierigkeiten, die in diesen bekannten Filtern wahrscheinlich verstärkt werden.The arrangement of pipes of relatively small diameter, which for Provide a flow in and out of the container is also subject a number of other possible difficulties. Vibrations and signs of fatigue and finally metal breakage, which often accompanies vibratory forces, are examples for this Difficulties likely in these well known filters be reinforced.

Es besteht demgemäß ein echtes Bedürfnis für einen elektromagnetischen Filter, der diese Betriebsprobleme überwindet.There is accordingly a real need for an electromagnetic one Filter that overcomes these operational problems.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Schutzbegehrens erzielt. Aufgrund der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden die oben aufgezeigten und andere Schwierigkeiten in einem großen Umfang überwunden. Ein typischer Filter gemäß der vorliegenden Erfindung hat zwei getrennte Betten aus magnetisierbaren Kugeln innerhalb eines im allgemeinen zylindrischen Behälters. Die beiden Filterbetten sind in Längsrichtung durch einen Abstand voneinander getrennt, der mindestens gleich dem Durchmesser der Eintrittsleitung der Flüssigkeit ist. Diese Leitung mündet darüber hinaus direkt in den Raum zwischen den beiden Betten.According to the invention, this is indicated by the features of the application for protection achieved. Based on the principles of the present invention, those set forth above are made and other difficulties overcome to a great extent. A typical filter according to the present invention has two separate beds of magnetizable Spheres within a generally cylindrical container. The two filter beds are separated from one another in the longitudinal direction by a distance that is at least equal is the diameter of the inlet line of the liquid. This line opens out over it out directly into the space between the two beds.

Außerhalb des Behälters sind mindestens zwei getrennte Elektromagnetspulen angeordnet, wobei jede Spule in einer allgemeinen Querausrichtung mit jeweils einem der Filterbetten verläuft. Zwei große Filtrataustrittsleitungen, die an entgegengesetzten Längsenden des Behälters befestigt sind, stellen eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Inneren des Behälters und dem Rest des Rohrsystems her, das mit dem Betriebsfiltersystem verbunden ist.Outside the container are at least two separate electromagnetic coils arranged, each coil in a general transverse orientation with one each the filter beds runs. Two large filtrate outlet lines that are on opposite sides Longitudinal ends of the container are attached, provide a fluid connection between the inside of the tank and the rest of the pipe system that connects to the operating filter system connected is.

Dieses Beispiel einer räumlichen Anordnung, welches die vorliegende Erfindung kennzeichnet, bringt eine Anzahl von Vorteilen mit sich, welche viele Probleme, welche im Stand der Technik vorhanden waren, zumindestens abschwächen, wenn nicht vollständig überwinden. Der Abstand zwischen den beiden Filterbetten ermöglicht eine Aufteilung der ankommenden Filtratflüssigkeit in im wesentlichen gleiche longitudinale und entgegengesetzt gerichtete Ströme, welche durch ihr jeweiliges Bett mit einer im wesentlichen einheitlichen Verteilung strömen. Dies erfolgt ohne einen übermäßigen Druckverlust oder Strömungsunregelmäßigkeiten, die sich sonst aus den magnetisierbaren Kugeln ergeben, welche die#Filtrateintrittsdurchlässe blockieren und dergleichen.This example of a spatial arrangement, which the present Invention characterizes brings a number of advantages with it, which many At least mitigate problems that existed in the prior art, if not overcome completely. The distance between the two filter beds enables the incoming filtrate liquid to be divided into essentially equal longitudinal and oppositely directed currents, which by their respective beds flow with a substantially uniform distribution. This is done without excessive pressure loss or flow irregularities, which otherwise result from the magnetizable spheres, which # the filtrate inlet passages block and the like.

Einzelne Elektromagnetspulen für jedes Filterbett fördern auch-die Betriebsflexibilität. In Zeiten, in welchen es wünschenswert ist, den Filter nur mit halber Last zu betreiben, kann nur eine Spule erregt und das Filtrat umgeleitet werden, so daß alles in einer Längsrichtung durch nur einen Teil der #Längserstreckung des gesamten Behälters strömt. Auf diese Weise ist nur die halbe elektrische Energie und Filterkapazität erforderlich, um den Filter im Halblastzustand zu betreiben.Individual electromagnetic coils for each filter bed also promote-die Operational flexibility. Only use the filter at times when it is desirable To operate at half load, only one coil can be energized and the filtrate diverted so that everything is in a longitudinal direction through only a portion of the # longitudinal extension of the entire container flows. This way there is only half the electrical energy and filter capacity required to operate the filter at half load.

Ein weitere#r und unmittelbarer Vorteil, der sich durch die einzelnen Elektromagnetspulen ergibt, besteht in der Möglichkeit, die Tiefe der Filterbetten einem gewünschten optimalen Wert anzupassen. Wie oben angemerkt worden ist, ist der Filterwirkungsgrad in einem großen Umfang abhängig von der optimalen Strömungslänge und Filterbettiefe. In Konstruktionen einzelner Filterbetten mit Doppelströmung der im Stand der Technik bekannten Art wird die Tiefe des Filterbettes#aufgrund anderer Erwägungen bestimmt. Diese Erwägungen zwingen schließlich zur Verwendung einer Strömungslänge durch das Bett und einer Tiefe des Filterbettes, welche nicht so effizient sind, wie sie sein könnten, wenn Bettiefe und Strömungslänge die Konstruktionsauswahlmöglichkeiten bestimmen können. Durch die Verwendung von getrennten Elektromagnetspulen und getrennten entsprechend zugeordneten Filterbetten können die Tiefe der Betten und die Strömungslänge durch diese Betten so ausgewählt werden, daß der gewünschte Wirkungsgrad für jedes Filterbett erreicht wird, während die gesamte Filtereinheit den anderen Bedingungen genügt, die sonst eine erheblich weniger wirksame Vorrichtung erzeugen würden.Another # r and immediate benefit that stands out through the individual Electromagnetic coils results in the possibility of the depth of the filter beds to adjust to a desired optimal value. As noted above, is the filter efficiency to a large extent depends on the optimal flow length and filter bed depth. In constructions of single filter beds with double flow of the type known in the art, the depth of the filter bed is due to # other considerations determined. These considerations ultimately compel its use a length of flow through the bed and a depth of the filter bed which are not are as efficient as they could be when bed depth and flow length are the design choices can determine. By using separate electromagnetic coils and separate Correspondingly allocated filter beds can be the depth of the beds and the flow length through these beds are selected so that the desired efficiency for each Filter bed is reached while the entire filter unit is the other conditions which would otherwise produce a considerably less effective device.

Durch die Erfindung wird auch die Spülung des Filters zur Entfernung von Verunrei n7 gungen verbessert. Zur Spülung kann z.B. das halbe Volumen der üblichen Filterkapazitätsflüssigkeit in den Behälter eingeführt werden. Die Spülflüssigkeit löst daher die Verunreinigungen und reißt diese mit sich in einem Flüssigkeitsvolumen, welches nur halb so groß ist im Verhältnis zu bekannten Spülvorrichtungen ähnlicher Kapazität, da die Spülflüssigkeit eines Bettes auch das andere Bett durchspült. Dies ist natürlich ein erheblicher Vorteil zum Konzentrieren und Reduzieren des Abfallmaterialvolumens, das verarbeitet werden muß. Dies ist besonders wertvoll in der Handhabung radioaktiver Verunreinigungen, bei welcher die Kosten und Schwierigkeiten der Speicherung in vielerlei Hinsicht mit dem zu verarbeitenden Flüssigkeitsvolumen in Beziehung stehen.The invention also makes it possible to rinse the filter for removal improved from impurities. For rinsing, for example, half the volume of the usual Filter capacity liquid can be introduced into the container. The rinsing liquid therefore dissolves the impurities and carries them with it in a volume of liquid, which is only half the size in relation to known flushing devices Capacity, as the flushing fluid from one bed flushes the other bed as well. This, of course, is a significant benefit for focusing and reducing the Volume of waste material that needs to be processed. This is especially valuable in the handling of radioactive contaminants, in which the costs and difficulties storage in many ways with the volume of liquid to be processed are related.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß während der Spüloperationen die Spülflüssigkeit durch eine der Filtratsaustrittsleitungen eintritt und durch beide Filterbetten in der gleichen Richtung strömt.Another advantage of the present invention is that the rinsing liquid through one of the filtrate outlet lines during the rinsing operations enters and flows through both filter beds in the same direction.

Falls erwünscht, kann die Längsachse des Filterbehälters vertikal ausgerichtet werden und die Spülflüssigkeit durch den untersten Filtrataustrittsstutzen eingeführt werden.If desired, the longitudinal axis of the filter canister can be vertical be aligned and the rinsing liquid through the lowest filtrate outlet nozzle to be introduced.

Hierdurch gleicht die nach oben strömende Spülflüssigkeit die entgegengesetzt gerichteten Gravitationskräfte aus, wodurch eine Verwirbelung der Filterbetten erfolgt und diese Betten sich anheben und ausbreiten können. Wie im vorhergehenden erwähnt worden ist, wird durch eine Behandlung der Filterbetten in dieser Weise eine erhebliche Verbesserung der Säuberung bei dem Spülvorgang erzielt.As a result, the flushing liquid flowing upwards resembles the opposite directed gravitational forces, whereby a turbulence of the filter beds takes place and these beds can rise and spread. As mentioned above has been, a treatment of the filter beds in this way becomes a significant Improvement in cleaning achieved during the flushing process.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung.Other advantages, features and uses of the present Invention emerge from the following Description of a Embodiment in conjunction with the drawing.

Die einzige Figur zeigt einen typischen Aufbau im Schnitt, aus welchem die Prinzipien der vorliegenden Erfindung hervorgehen.The only figure shows a typical structure in section from which the principles of the present invention will emerge.

Der elektromagnetische Filter hat eine im allgemeinen zylindrische Tragummantelung 10. Die Ummantelung 10 wird von zwei im allgemeinen kreisförmigen Öffnungen 11, 12 durchstoßen. Durch die Ummantelung 10 wird eine Längsachse 13 festgelegt. Wie gezeigt, ist die Ummantelung so gelagert, daß die Achse 13 in vertikaler Richtung verläuft, wobei das Querende 14 der Ummantelung eine Grundplatte darstellt zur Unterstützung des gesamten Aufbaus.The electromagnetic filter has a generally cylindrical one Support shroud 10. Shroud 10 is comprised of two generally circular ones Openings 11, 12 pierce. A longitudinal axis 13 is defined by the casing 10. As shown, the casing is mounted so that the axis 13 is in the vertical direction runs, wherein the transverse end 14 of the jacket is a base plate for support of the entire structure.

An der Ummantelung 10 ist kurz oberhalb der Öffnung 11 eine Elektromagnetspule 15 befestigt. Die Spule 15 ist zur Längsachse 13 konzentrisch und hat geeignete elektrische Verbindungen (nicht gezeigt). Die Spule 15 wird von einem Paar von in Längsrichtung beabstandeten ringförmigen Bauteilen 16, 17 aufgenommen. Ein hohles zylindrisches Bauteil 20 vervollständigt die äußere Abdeckung der Spule 15.On the casing 10, just above the opening 11, there is an electromagnetic coil 15 attached. The coil 15 is concentric to the longitudinal axis 13 and has suitable electrical connections (not shown). The spool 15 is supported by a pair of in Annular components 16, 17 spaced apart in the longitudinal direction are added. A hollow one cylindrical component 20 completes the outer covering of coil 15.

Die Tragummantelung 10 ist weiter zwischen der Spule 15 und einer ähnlichen, in vertikalem Abstand angeordneten Elektromagnetspule 21 angeordnet. Die Spule 21 ist ebenfalls konzentrisch zur Längsachse 13 und mit geeigneten elektrischen Erregungsverbindungen (ebenfalls nicht gezeigt) versehen.The support jacket 10 is further between the coil 15 and a similar, vertically spaced electromagnet coil 21 is arranged. The coil 21 is also concentric to the longitudinal axis 13 and with suitable electrical Excitation connections (also not shown) are provided.

Vertikal getrennte ringförmige Bauteile 22, 23 und ein in Längsrichtung angeordnetes, hohles, zylindrisches Bauteil 24 vervollständigen die Ummantelung und das Gehäuse für die Außenseiten der Spule 21.Vertically separated annular members 22, 23 and one in the longitudinal direction arranged, hollow, cylindrical component 24 complete the casing and the housing for the outside of the coil 21.

Innerhalb der Ummantelung 10 ist ein im allgemeinen zylindrischer Behälter 25 gelagert. Die Längsachse des Behäl- ters 25 fällt mit der Achse 13 der Tragummantelung zusammen.Within the shell 10 is a generally cylindrical one Container 25 stored. The longitudinal axis of the container age 25 falls with the axis 13 of the support jacket together.

Wie gezeigt ist, verschließt eine Haube bzw. Kuppel 26 das oberste Querende des Behälters 25. Die Kuppel 26 weist außerdem eine axial ausgerichtete und vertikal verlaufende Filtrataustrittsleitung 27 auf.As shown, a dome 26 closes the top one Transverse end of the container 25. The dome 26 also has an axially oriented one and vertically running filtrate outlet line 27.

Ungefähr in der longitudinalen Mittelebene des Behälters 25 und in allgemeiner Ausrichtung mit der Öffnung 12 in der Ummantelung 10 erzeugt eine Filtrateintrittsleitung 30 eine Flüssigkeitsverbindung mit dem Inneren des Behälters. Ein radial verlaufender Halteflansch 31 springt nach außen in Querrichtung vom Behälter 25 vor. Der Flansch 31 ist vertikal unterhalb der Filtrateintrittsleitung 30 angeordnet. Wie gezeigt ist, stützt sich der Flansch 31 auf der Oberseite des ringförmigen Bauteils 17 ab, wodurch ein erheblicher Teil der Last des Behälters 25 auf der Tragummantelung 10 und das Quemnde 14 der Ummantelung übertragen wird.Approximately in the longitudinal median plane of the container 25 and in general alignment with opening 12 in jacket 10 creates a filtrate inlet conduit 30 in fluid communication with the interior of the container. A radial one Retaining flange 31 projects outwardly in the transverse direction from container 25. The flange 31 is arranged vertically below the filtrate inlet line 30. As shown is, the flange 31 is supported on the top of the annular component 17, thereby placing a significant portion of the load on the container 25 on the support shell 10 and the end 14 of the jacket is transferred.

Eine weitere Haube bzw. Kuppel 32 verschließt das Querende des Behälters, das in der Nähe des Ummantelungsendes 14 angeordnet ist. Eine Filtrataustrittsleitung 33 stellt eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Inneren des Behälters 25 und dem Rest des Filtratrohrsystems 34 über die Öffnung 11 her, mit welcher das Ende der Austrittsleitung 33 ausgerichtet ist. Ein Drei-Wege-Ventil 35 stellt wahlweise eine Flüssigkeitsverbindung für das austretende Filtrat über eine Leitung 36 her oder sorgt für den Zutritt einer Spülflüssigkeit für das Innere des Behälters 25 über eine Leitung 37.Another hood or dome 32 closes the transverse end of the container, which is arranged in the vicinity of the sheath end 14. A filtrate outlet line 33 provides fluid communication between the interior of the container 25 and the rest of the filtrate pipe system 34 through the opening 11, with which the end the outlet line 33 is aligned. A three-way valve 35 is optional a liquid connection for the emerging filtrate via a line 36 or ensures the access of a rinsing liquid for the interior of the container 25 via a line 37.

Innerhalb des Behälters 25 ist kurz oberhalb der Kuppel 32 sein quer verlaufendes Traggitter 40 an der Innenwand des Behälters befestigt. Das Traggitter trägt ein Schichtbett aus magnetisierbarem Material oder Kugeln 41. Diese magnetisierbaren Kugeln nehmen ein Volumen innerhalb des Be- hälters 25 ein, das im allgemeinen durch die Querebenen der ringförmigen Bauteile 16, 17 begrenzt ist, um ein Filterbett zu bilden. Die vertikale Länge des Filterbettes ist der mittleren freien Weglänge des Filtrats durch das Bett angepaßt, um den möglichst wirksamsten Filtervorgang zu erzielen.Inside the container 25 is just above the dome 32 to be transverse extending support grid 40 attached to the inner wall of the container. The support grid carries a bed of magnetizable material or balls 41. These magnetizable Spheres take up a volume within the loading container 25 a, that is generally delimited by the transverse planes of the annular components 16, 17, to form a filter bed. The vertical length of the filter bed is the middle one free path of the filtrate through the bed adjusted to be as effective as possible To achieve filtering process.

Vertikal oberhalb des von den Kugeln 41 gebildeten Filterbettes ist ein Rückhaltegitter 42 angeordnet. Das Rückhaltegitter 42 ist unmittelbar unterhalb der Filtrateintrittsleitung 30 an der Innenwand des Behälters 25 befestigt.Vertically above the filter bed formed by the balls 41 is a retaining grid 42 is arranged. The retaining grille 42 is immediately below of the filtrate inlet line 30 is attached to the inner wall of the container 25.

Ein weiteres aus magnetisierbaren Kugeln gebildetes Filterbett 43 oder dergleichen wird zwischen den durch die ringförmigen Bauteile 22, 23 gebildeten Querebenen vertikal oberhalb der Filtrateintrittsleitung getragen. Ein Traggitter 44, das an der Innenwand des Behälters 25 befestigt ist, unterstützt das Filterbett 43 in seiner vertikal angehobenen Position. Wie dargestellt ist, ist die vertikale Länge des Filterbettes 43 ebenfalls an die optimale freie Weglänge des Filtrats angepaßt, welche für den bestmöglichen Filtervorgang sorgt. Vertikal oberhalb des Filterbettes 43 in einer unmittelbar unterhalb der Kuppel 26 verlaufenden Querebene ist ein weiteres Rückhaltegitter 45 angeordnet.Another filter bed 43 formed from magnetizable spheres or the like is formed between those formed by the annular members 22, 23 Transverse planes carried vertically above the filtrate inlet line. A support grid 44, which is attached to the inner wall of the container 25, supports the filter bed 43 in its vertically raised position. As shown, the one is vertical Length of the filter bed 43 also to the optimal free path of the filtrate adapted, which ensures the best possible filtering process. Vertically above the Filter bed 43 in a transverse plane running directly below the dome 26 a further retaining grid 45 is arranged.

Im Betrieb werden die Elektromagnetspulen 15, 21 elektrisch erregt, um innerhalb des Behälters 25 zwei Magnetfelder zu erzeugen. Diese Magnetfelder magnetisieren jeweils die Kugeln, welche die Filterbetten 41, 43 bilden, die den jeweiligen Spulen 15, 21 zugeordnet sind.In operation, the electromagnetic coils 15, 21 are electrically excited, in order to generate two magnetic fields within the container 25. These magnetic fields each magnetize the balls that form the filter beds 41, 43 that the respective coils 15, 21 are assigned.

Das Filtrat wird in den Behälter 25 über die Eintrittsleitung 30 eingelassen, um in einen Raum 46 zu gelangen.The filtrate is admitted into the container 25 via the inlet line 30, to get into a room 46.

Innerhalb des Raumes 46 wird das Filtrat in zwei vertikal ausgerichtete Ströme aufgeteilt, wie dies durch die Pfeile 47, 50 angedeutet ist. Einer der Ströme tritt in einer vertikal nach unten verlaufenden Richtung, wie dies durch Pfeil 47 angedeutet ist, durch das Filterbett 41 hindurch.Within space 46 the filtrate becomes vertical in two aligned Divided currents, as indicated by arrows 47, 50. One of the streams occurs in a vertically downward direction, as indicated by arrow 47 is indicated through the filter bed 41.

Innerhalb des Filterbettes 41 ziehen die magnetisierten Kugeln magnetische Materialien aus dem Strom an, wodurch aus der Flüssigkeit, welche das Filterbett 41 verläßt, im wesentlichen alle magnetischen Verunreinigungen entfernt sind. Der gereinigte Filtratstrom fließt dann über die Austrittsleitung 33 zum Rest der Anlage über das Filtratrohrsystem 34, das Drei-Wege-Ventil 35 und die Leitung 36 ab.Within the filter bed 41, the magnetized balls attract magnetic ones Materials from the stream at, thereby removing the liquid that is the filter bed 41 leaves, essentially all magnetic contaminants are removed. Of the The purified filtrate stream then flows via the outlet line 33 to the rest of the system via the filtrate pipe system 34, the three-way valve 35 and the line 36.

Die magnetischen Verunreinigungen haften durch magnetische Anziehungswirkungen an den Kugeln im Filterbett 41. Der Druckverlust innerhalb des Filterbettes 41 wird erheblich reduziert und die Strömungsverteilung durch das Filterbett wird verbessert, da eine einheitlichere und ungestörtere Strömung geschaffen wird, wenn die Flüssigkeit das Bett über den Raum 46 betritt. Die mittlere freie Strömungsweglänge für das Filtrat durch das Filterbett 41 ist außerdem so angepaßt, um eine maximale Systemwirksamkeit bei der Entfernung von Filtratverunreinigungen zu erzielen.The magnetic impurities adhere by magnetic attraction effects on the balls in the filter bed 41. The pressure loss within the filter bed 41 is significantly reduced and the flow distribution through the filter bed is improved, since a more uniform and undisturbed flow is created when the liquid enters the bed via room 46. The mean free flow path length for the Filtrate through filter bed 41 is also tailored for maximum system efficiency to achieve in the removal of filtrate impurities.

Der Filtratstrom, der in Richtung des Pfeiles 50 strömt, wird im Filterbett 43 in ähnlicher Weise von magnetischen Verunreinigungen gesäubert. Dieser Filtratstrom fließt aus dem Behälter 25 über die Austrittsleitung 27.The filtrate stream, which flows in the direction of arrow 50, is in the filter bed 43 similarly cleaned of magnetic contamination. This filtrate stream flows out of the container 25 via the outlet line 27.

Es wird daran erinnert, daß es manchmal wünschenswert ist, einen Magnetfilter mit halber Kapazität zu betreiben. In diesem Fall wird eine der beiden Spulen 15, 21 elektrisch erregt und das Filtrat in den Behälter 25 über die Leitung 30 eingelassen. Dieser Filtratstrom passiert den Behälter 25 in einer vertikalen Richtung, wobei die magnetischen Verunreinigungen auf den Kugeloberflächen in dem Filterbett abgeschieden werden, das magnetisiert worden ist. Dieses Halblast-Filtrat verläßt den Behälter über die Leitung 27 Es ist natürlich auch möglich, das System mit halber Last zu betreiben, wobei das Filtrat in den Behälter 25 über die Leitung 30 eintritt und die Strömung in einer vertikal nach unten verlaufenden Richtung erfolgt. In diesem Falle verläßt die Halblast-Strömung den Behälter 25 über die Austrittsleitung 33.It is recalled that it is sometimes desirable to have a magnetic filter to operate at half capacity. In this case, one of the two coils 15, 21 electrically excited and admitted the filtrate into the container 25 via the line 30. This filtrate flow passes through the container 25 in a vertical direction, whereby the magnetic impurities on the spherical surfaces in the Filter bed be deposited that has been magnetized. This half-load filtrate leaves the container via line 27 It is of course also possible to use the system with half Load with the filtrate entering container 25 via line 30 and the flow is in a vertically downward direction. In In this case, the half-load flow leaves the container 25 via the outlet line 33.

Auf den Kugeln oder anderem magnetisierbaren Material, welche die Filterbetten 41, 43 bilden, sammelt sich ein Oberflächenfilm aus magnetischen Substanzen durch Entfernung dieser Substanzen aus dem Filtrat. Diese Substanzen werden in einer sehr hohen Konzentration und einem kleinen Flüssigkeitsvolumen im Verhältnis zu bekannten Magnetfiltern vergleichbarer Kapazität aus dem System ausgespült.On the balls or other magnetizable material that the Forming filter beds 41, 43, a surface film of magnetic substances collects by removing these substances from the filtrate. These substances are in a very high concentration and a small volume of liquid in relation to known magnetic filters of comparable capacity are flushed out of the system.

Hierbei wird beispielsweise ein Ventil (nicht gezeigt) geschlossen, um ein Ausströmen der Spülflüssigkeit aus dem Behälter 25 über die Eintrittsleitung 30 zu verhindern.-Die Elektromagnetspulen 15, 21 werden abgeschaltet, um zeitweilig die Magnetfelder in den Filterbetten 41, 43 zu eliminieren. Durch geeignete Materialauswahl, z.B. Auswahl von Weicheisen oder dergleichen ~oder durch geeignete Entmagnetisierung verlieren die Kugeln, welche die Filterbetten bilden, nahezu ihren gesamten Magnetismus, wodurch die Materialien von den Kugeloberflächen freigegeben werden, welche magnetisch an diesen Oberflächen gehaftet haben.Here, for example, a valve (not shown) is closed, about an outflow of the rinsing liquid from the container 25 via the inlet line 30 to prevent.-The electromagnetic coils 15, 21 are switched off to temporarily to eliminate the magnetic fields in the filter beds 41, 43. Through suitable material selection, E.g. selection of soft iron or the like ~ or by suitable demagnetization the spheres that form the filter beds lose almost all of their magnetism, whereby the materials are released from the spherical surfaces, which are magnetic have adhered to these surfaces.

Das Drei-Wege-Ventil 35 wird betätigt, um eine Spülflüssigkeitsverbindung mit dem Inneren des Behälters 25 über einen Weg herzustellen, welcher die Leitung 37, das Ventil 35, das Filtratrohrsystem 34 und die Austrittsleitung 33 umfaßt. Die Spülflüssigkeit strömt in dem Behälter 25 in einer vertikal nach oben verlaufenden Richtung, wobei sie im allgemeinen der Richtung des Pfeils 51 folgt. Die Kraft des nach oben gerichteten Spülflüssigkeitsstromes wird den Kugeln in den Betten 41, 43 in einer Richtung mitgeteilt, welche der Richtung der Schwerkraft entgegengesetzt ist.The three-way valve 35 is operated to provide flushing fluid connection with the interior of the container 25 via a path which the conduit 37, the valve 35, the filtrate pipe system 34 and the outlet line 33 comprises. The rinsing liquid flows in the container 25 in a vertically upward direction Direction, taking them generally follows the direction of arrow 51. The force of the upward flow of flushing liquid is the balls in the Beds 41, 43 communicated in a direction which is the direction of gravity is opposite.

Diese entgegengesetzt gerichteten Kräfte bewirken eine "Verwirbelung"der Filterbetten, wodurch die einzelnen Kugeln getrennt werden und gegeneinander stoBen. Die Gitter 42, 45 verhindern jedoch, daß die Kugeln in den jeweiligen Filterbetten 41, 43 aus dem Inneren des Behälters 25 austreten.These oppositely directed forces cause a "turbulence" of the Filter beds, whereby the individual spheres are separated and collide with one another. The grids 42, 45, however, prevent the balls in the respective filter beds 41, 43 emerge from the interior of the container 25.

Diese Zunahme des Volumens der Filterbetten 41, 43 setzt größere Teile der Kugeloberflächen dem Reinigungsvorgang der Spülflüssigkeit aus. Die gegenseitige Erregung der Kugeln bewirkt außerdem ein Abbrechen oder Ablösen der Verunreinigungen von den Kugeloberflächen, wodurch die Säuberungswirkung der Spülflüssigkeit erhöht wird.This increase in the volume of the filter beds 41, 43 sets larger parts of the spherical surfaces from the cleaning process of the rinsing liquid. The mutual Excitation of the balls also causes the impurities to break off or loosen from the spherical surfaces, which increases the cleaning effect of the flushing liquid will.

Um den Filter wieder betriebsbereit zu machen, wird das Ventil 35 betätigt, um eine Flüssigkeitsverbindung durch die Leitung 36 vom Inneren des Behälters 25 über die Filtrataustrittsleitung 33 herzustellen. Das Ventil (nicht gezeigt), welches die Strömung durch die Eintrittsleitung 30 steuert, wird geöffnet, um die Strömung ins Innere des Behälters 25 über diese Leitung wiederherzustellen.In order to make the filter ready for operation again, the valve 35 operated to establish fluid communication through line 36 from inside the container 25 to be produced via the filtrate outlet line 33. The valve (not shown), which controls the flow through the inlet line 30 is opened to the Restore flow into the interior of the container 25 via this line.

Schließlich werden die Elektromagnetspulen 15, 21 erregt, um eine.Magnetisierung der Filterbetten 41, 43 zu erzeugen.Finally, the electromagnetic coils 15, 21 are excited to a.Magnetisierung of the filter beds 41, 43 to produce.

Während Halblastbetrieb und während der Spülung arbeitet der Filter in der gewünschten Betriebsweise mit der Hälfte des Flüssigkeitsvolumens, das sonst erforderlich wäre, soweit die Filtrateintrittsleitung 30 ungefähr das doppelte Flüssigkeitsvolumen handhaben kann wie eine der Austrittsleitungen 27, 33.The filter works during half-load operation and during flushing in the desired operating mode with half the volume of liquid that would otherwise be would be required if the filtrate inlet line 30 is approximately twice the volume of liquid can handle like one of the outlet lines 27, 33.

Der vorliegende Magnetfilter ist demzufolge durch einen er- höhten Wirkungsgrad, erhöhte Flexibilität für Halblastbetrieb und verbesserten Betrieb für Spülzwecke gekennzeichnet.The present magnetic filter is therefore raised Efficiency, increased flexibility for half-load operation and improved operation marked for rinsing purposes.

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Claims

Claims 1. Magnetic filter, g e k e n n n z e i c h n e t by its container (25) with a longitudinal axis (13), a first filter bed (41) from a Material that can be magnetized inside the container, another filter bed (43) made of a material which is magnetizable within the container, this Filter bed is arranged at a distance from the first filter bed to a space (46) to create a filtrate inlet line (30) which penetrates the container, to establish fluid communication with the space, a first solenoid coil (15), which part of the outside of the container in the longitudinal vicinity of the first Filter bed surrounds, and another electromagnetic coil (21), which is a part surrounds the outside of the container in the longitudinal vicinity of the further filter bed, to optionally magnetize the filter bed material.

2. Magnetic filter according to claim 1, characterized by a pair of Outlet lines (27, 33) which penetrate the container (25) for a fluid connection each with one of the filter beds (43, 41), the outlet lines each arranged at a distance from the space (46) formed between the filter beds are.

3. Magnetic filter according to claim 2, characterized in that the longitudinal axis (13) of the container (25) extends in a substantially vertical direction which Outlet lines (27, 33) penetrate the container at its longitudinal ends (26, 32) and a valve (35) is connected to the vertically lowermost discharge line to optionally to let liquid into the container.