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Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von Sinter oder
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dergleichen magnetisch artverwandten Teilchen aus Brauch-oder Abwasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens
zum Abscheiden von Sinter oder dergleichen magnetisch artverwandten Teilchen aus
Brauch-oder Abwasser, insbesondere der eisen- und stahlerzeugenden und weiterverarbeitenden
Industrie, wobei die magnetisc:ten Teilchen mittels eines quer zur Fließrichtung
des die Teilchen führenden Mediums gerichteten elektromagnetischen Kraftfeldes längs
der Fließrichtung festgehalten und nach dem Abschalten des Kraftfeldes ausgeschieden
werden.
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Dabei ist auszugehen von dem durch die DE-PS 2210029 bekannten Stand
der Technik, bei welchem quer zur Fließrichtung die magnetischen Teilchen einem
von schaltbaren Elektromagneten erzeugten magnetischen Kraftfeld ausgesetzt werden.
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Die magnetischen Teilchen werden im Bereich der Mediumführung in einem
Plattenkasten unter Einwirkung des magnetischen Kraftfeldes festgehalten und nach
Abschalten des Elektromagneten mittels eines schaltbaren Spülvorganges durch besondere
Rohrleitungen abgeschwemmt. Nachteil der vorbeschriebenen Einrichtung ist, daß diese
ausschließlich zum
Ausscheiden von feinen magnetischen Teilchen
infolge der Dichte der Fangeinrichtungen im Plattenkasten aus einer Flüssigkeit
geeignet ist und zum Entfernen dieser nach Abschalten des Elektromagneten und damit
des magnetischen Kraftfeldes einen Rückspülvorgang erfolgen muß, um die in dem Plattenbehälter
anhaftend gehaltenen magnetischen Teilchen abzuschwemmen, wodurch der Sinter wiederum
in einem Medium enthalten ist und die magnetischen Teilchen nicht als relativ trockene
Masse entfernt werden können. Außerdem ist die Anlage nicht für hohe Durchsatzleistungen
von zu reinigendem Medium geeignet, da der lichte Querschnitt infolge der Anzahl
der im Plattenbehälter enthaltenen Platten sehr verringert wird und dieser sich
beim Reinigungsvorgang sehr schnell zusetzt. Schließlich sind die bewegten Teile
der Anlage einem sehr hohen Verschleiß, u. a. bedingt durch das wechselweise Ausscheiden
und das nachfolgende Abschwemmen der Teilchen, ausgesetzt.
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Weiter ist durch die US-PS 3.627678 bereits bekannt, Stabgitter in
Magnetscheidern zum Abscheiden von irragnetischen Teilchen zu verwenden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Einrichtungen zur
Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, welche bekannte Magnetscheider dahingehend
verbessern, daß diese zum Ausscheiden von Sinter, d. h. grobkörnigen magnetischen
Teilchen, geeignet sind, wozu ein inhomogenes magnetisches Kraftfeld mit möglichst
großem freien Strömungsquerschnitt direkt in der Abwasserleitung baulich kompakt
und von geringer Fundamenttiefe angeordnet werden kann, der Sinter möglichst trocken
ausgeschieden wird und die verwendeten Teile der Anlage geringstmöglichem Verschleiß
unterliegen. Weiter soll das gleiche Verfahren in hintereinanderliegenden oder getrennten
Stufen auch für die Ausscheidung von feinkörnigem
Sinter, d. h.
feinkörnigen magnetischen Teilchen, geeignet sein. Zum Abscheiden des Sinters soll
zur Erhöhung des Lösens des Sinters von den entsprechenden Teilen der Wandung gen
der Durchtrittskanäle die Remanenz aus dem den magnetischen Fluß führenden Rahmen
bei Abschalten des magnetischen Feldes abgebaut werden.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein Verfahren zum Ausscheiden
von Sinter oder dergleichen magnetisch artverwandten Teilchen aus Brauch- oder Abwasser
vorgeschlagen, bei dem das zu reinigende Medium auf einen oder mehrere magnetisch
in Reihe geschaltete Durchtrittskanäle verteilt wird, diese in etwa senkrechter
Richtung durchläuft, innerhalb derer die magnetischen Teilchen etwa über die Kanallänge
direkt der Wirkung inhomoyener Felder unterworfen, anhaftend gehalten und durch
Unterbrechen des magnetischen Kraftfeldes unter Schwerkraftwirkung nach unten abfallend
aus der Mediumführung in zeitlichen Abständen durch öffnen der Mediumführung im
Bereich der abfallenden magnetischen Teilchen entfernt werden.
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In Weiterbildung des Verfahrens werden die magnetischen Teilchen in
einer weiteren Magnetscheiderstufe oder zum Ausscheiden feiner magnetischer Teilchen
innerhalb der Durchtrittskanäle an vom tagnetischen Fluß magnetisierten, inhomogene
Kraftfelder bildenden Körpern aus magnetisch weichem Material anhaftend gehalten.
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Schließlich werden die das zu reinigende Medium führenden Durchtrittskanäle
nach Art der kommunizierenden Röhren vor der Zufuhr des zu reinigenden Mediums mit
einem Fremdmedium oder mit gereinigtem Medium angefüllt, und während des Betriebes
bleibt der Flüssigkeitsspiegel mit Fremdmedium oder
mit gereinigtem
Medium erhalten.
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Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Abscheiden von
magnetischen Teilchen, wie Sinter aus Brauch-oder Abwasser, besteht darin, daß der
Magnetscheider aus einem oder mehreren hydraulisch parallelen, in etwa senkrechter
Ebene verlaufenden Durchtrittskanälen gebildet wird.
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Die Wandungslängsflächen werden einander gegenüberliegend von magnetisch
in Reihe liegenden Polschuhpaaren bzw. deren Stirnseiten einerseits und diese seitlich
verbindendeesowie nach außen hin abschließenden Platten aus diamagnetischem Material
andererseits gebildet. Die Durchtrittskanäle sind fallrohrartig mit der Mediumzu-
und -ableitung verbunden und unterhalb der Durchtrittskanäle sind im Bereich der
Mediumableitungen verschließbare öffnungen zur Abfuhr der magnetischen Teilchen
angeordnet.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung sind für die erste Magnetscheiderstufe
bzw. zum Abscheiden von größeren magnetischen Teilchen die Durchtrittskanäle beispielsweise
als halbkreisförmige Ringspaltquerschnitte ausgebildet, wobei die die Wandung der
Durchtrittskanäle bildenden Stirnseiten der inneren Polschuhe konvex und die der
äußeren Polschuhe konkav ausgebildet sind, wodurch die Durchtrittskanäle Querschnitte
aufweisen, deren Formen zu den inneren Polschuhen hin gerichtete Feldstärkegradienten
ermöglichen.
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Für die zweite oder eine weitere Magnetscheiderstufe bzw.
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zum Abscheiden von feineren magnetischen Teilchen bilden die einander
gegenüberliegenden Polschuhe gemeinsam mit seitlich verbindenden und nach außen
hin abschließenden Platten aus diamagnetischem Material einen oder mehrere Durchtrittskanäie,
die ein räumliches Stabgitter aufnehmen,
in welchem ein inhomogenes
Kraftfeld zum Ausscheiden der feinen magnetischen Teilchen in dem Querschnitt der
Durchtrittskanäle entsteht. Der Querschnitt der Durchtrittskanäle kann beispielsweise
quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein.
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Längs der beiden Schenkel des Elektromagneten sind mehrere Magnetpol-
bzw. Polschuhpaare in Reihe angeordnet, die von Durchtrittskanälen durchsetzt werden.
Die Durchtrittskanäle können gruppenweise in zwei Magnetscheidern parallel geschaltet
und wechselweise betreibbar ausgebildet werden, d. h. während der sich in den Durchtrittskanälen
eines Magnetscheiders angesammelte-Sinter ausgeschieden wird, wird das zu reinigende
Medium den Durchtrittskanälen des anderen Magnetscheiders zugeführt.
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Bei beiden Magnetscheiderstufen ist der Mediumzu- und -ableitung oberhalb
bzw. unterhalb des Magnetscheiders je c tn Absperrventil zugeordnet und vor dem
unterhalb des Magnetscheiders angeordneten Absperrventil der Mediumableitung ist
dieser über ein weiteres Absperrventil ein Vorratsbehälter mit Fremdmedium oder
gereinigtem Wasser mit zugeordneter Druckpumpe und Füllstandsregelung zuschaltbar.
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Längs der Mediumableitung sind an deren Unterseite etwa im Bereich
der Projektion der Durchtrittskanäle dichtend abschließbare Klappen oder Schieber
angeordnet, denen ein Fördermittel zur Sinterabfuhr unterhalb und parallel zur Mediumableitung
zugeordnet ist, um den Sinter aus der Mediumableitung zu entfernen.
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Der auf dem Kern des Elektromagneten aufsitzenden Magnetspule ist
nach Abschalten des Speisegerätes für Gleichstrom
zur Aufhebung
der Remanenz von einem weiteren Speisegerät Wechselstrom mit abnehmender Amplitude
zum Lösen des Sinters zuschaltbar, oder es ist zu diesem Zweck eine weitere Magnetspule
als Hilfsspule mit Speisegerät auf dem Kern angeordnet.
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Vorteile des Verfahrens und der Einrichtungen sind, daß es damit möglich
wird, eine Magnetscheideranlage bei geringem Platzbedarf möglichst dicht am Entstehungsort
des Sinters bzw. der magnetischen Teilchen mit unterschiedlicher Korngröße zu erstellen.
Durch die Ausbildung der Durchtrittskanäle ist ein sicheres Abscheiden aus großen
Wassermengen in quasikontinuierlicher Arbeitsweise bei verschleißarmem Betrieb möglich.
Durch die besondere Austragung des Sinters kann dieser relativ trocken entfernt
werden, wobei auf sonst übliche Rückspüleinrichtungen verzichtet werden kann, bei
denen der Sinter nach Abschalten des Elektromagneten wiederum die Rückspülflüssigkeit
durchsetzt und ein nochmaliger Ausscheideprozeß des Sinters erfolgen muß. Durch
die besondere Ausbildung der Durchtrittskanäle zwischen den Polschuhpaaren der ersten
Stufe wird der Strömungsquerschnitt nicht durch magnetische oder sonstige Körper
eingeengt, so daß der Durchsatz großer Wassermengen bei gutem Abscheidegrad möglich
wird. Innerhalb der. Durchtrittskanäle befinden sich keine magnetischen oder sonstigen
Einrichtungen, die verschleißen könnten. Schließlich ist es durch Abbau der Remanenz
im magnetischen Kreis möglich, nach Abschalten des Gleichstromspeisegerätes des
Elektromagneten alle an der Wandung der Durchtrittskanäle anhaftenden magnetischen
Teilchen zum Abfallen zu bringen. In der zweiten Magnetscheiderstufe können abhängig
von der Dimensionierung des rEumlichen Stabgitters auch kleinste magnetische Teilchen
anhaftend gesammelt und aus dem zu reinigenden Medium entfernt
werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung stellt die Zeichnung dar.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht der ersten Stufe des Magnetscheiders
in der Seitenansicht teilgeschnitten nach der Schnittlinie II-II im Prinzip, Fig.
2 den Magnetscheider nach Fig. 1 in der Draufsicht, Fig. 3 die Ausbildung der Polschuhpaare
und die Verteilung des inhomogenen Kraftfeldes im Bereich der ersten Stufe des Magnetscheiders,
Fig. 4 eine Gesamtansicht der zweiten Stufe des Magnetscheiders in der Seitenansicht
teilgeschnitten nach der Schnittlinie V'-V im Prinzip, Fig. 5 den Magnetscheider
nach Fig. 4 in der Draufsicht, Fig. 6, 6a die Ausbildung der Polschuhpaare und die
Verteilung des inhomogenen Kraftfeldes im Bereich der Durchtrittskanäle der zweiten
Stufe in der Seitenansicht und in der Draufsicht, Fig. 7, 7a die Ausbildung des
räumlichen Stabgitters im Querschnitt der zweiten Stufe in der Vergrößerung in der
Seitenansicht und in der Draufsicht und Fig.,8 ein Steuerschema einer zweistufigen
Magnetscheideranlage im Blockschaltbild im Prinzip.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein Magnetscheider, vorzugsweise für die erste
Stufe einer Abscheidung magnetischer Teilchen aus einer Brauch- und Abwasserreinigungsanlage
dargestellt.
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Mit 1 ist eine vorzugsweise etwas geneigt zur horizontalen Ebene angeordnete
Mediumzuleitung von ungereinigtem Wasser bezeichnet, in der das mit magnetischen
Teilchen durchsetzte Brauch- und Abwasser beispielsweise von Anlagen der stahl-bzw.
eisenerzeugenden bzw. verarbeitenden Industrie zugeführt wird. In die Mediumzuleitung
1 ist ein Magnetventil 2 zum Abschalten der Mediumzufuhr eingesetzt. Unterhalb der
Mediumzuleitung 1 ist in horizontaler Ebene ein schaltbarer Elektromagnet angeordnet
,-bestehend aus einer Magnetspule 3, welche auf einem Magnetkern 3 a aufsitzt, der
mit Schenkeln 3 b und Polschuhpaaren 4, 4 a und 5, 5 a sowie die Schenkel 3 b fortsetzenden
Verbindungsteilen 3 c und 3 e als geschlossener magnetischer Kreis einen Rahmen
bildet.
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Die Magnetspule 3 wird im Betriebszustand von einem Speisegerät S1
mit Gleichspannung gespeist. Die PQlschuhpaare 4, 4 a und 5, 5 a sind einander gegenüberliegend
angeordnet und beispielsweise derart ausgebildet (Fig. 3), daß zwischen diesen im
Querschnitt halbkreisförmig ausgebildete, ringförmige Durchtrittskanäle 7 gebildet
werden. Die Magnetpolpaare 4, 4 a und 5, 5 a liegen magnetisch in Reihe geschaltet
im magnetischen Fluß des Kraftfeldes des Elektromagneten. Durch die konkave Ausbildung
der äußeren Polschuhe 4 bzw. 5 und die konvexe Ausbildung der die Polschuhpaare
bildenden gegenüberliegenden inneren Polschuhe 4 a, 5 a werden im Bereich der Durchtrittskanäle
7 inhomogene magnetische Kraftfeldererzeugt, deren Gradienten zur Innenseit- hin
gerichtet sind, welche beim Durchfluß des Mediums die voh diesem mitgeführten magnetischen
Teilchen längs der die Wandungen der Durchtrittskanäle 7 bildenden Teile der
Polschuhe
unter der Wirkung des gerichteten Magnetfeldes anhaftend sammeln. Dabei werden die
magnetischen Teilchen auf gekrümmten Bahnen zu den inneren Polschuhen hin angezogen.
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Zwischen den Polschuhpaaren 4, 4 a; 5, 5 a sind beiderseitig, die
Durchtrittskanäle 7 nach außen hin abschließend, die Polschuhpaare 4, 4 a bzw. 5,
5 a miteinander verbindend, Platten 9 aus diamagnetischem Material angeordnet.
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Entsprechend dem erforderlichen Durchsatz von zu reinigendem Medium
können je nach den Betriebserfordernissen ein oder mehrere Polschuhpaare magnetisch
in Reihe und damit eine entsprechende Anzahl von Durchtrittskanälen 7 parallel in
etwa senkrechter Ebene fallrohrartig angeordnet werden.
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Der Elektromagnet wird vorzugsweise als relativ hoher Rahmen ausgebildet,
um die Länge des von dem inhomogenen Kraftfeld beeinflußten Fließweges des Mediums
und damit die Länge der Durchtrittskanäle 7 für die industrielle Nutzung möglichst
lang auszuführen.
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Unterhalb des Elektromagneten, der den eigentlichen Magnetscheider
bildet, münden die Durchtrittskanäle 7 in eine ebenfalls etwa parallel zur Mediumzuleitung
1 verlaufende Mediumableitung 10 ein, in welcher das in der ersten Magnetscheiderstufe
gereinigte Medium in Fließrichtung des Pfeiles R abgeleitet wird.
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Im Bereich der Projektion der Durchtrittskanäle 7 sind an der Unterseite
der Mediumableitung 10 schließ- und öffenbare Öffnungen, beispielsweise abklappbare
Wandungsteile oder Schieber 12 angeordnet. Diese ermöglichen nach Schließen des
Magnetventils 2 und nach Abfließen des Mediums nach Abschalten des die Magnetspule
3 mit Gleichstrom versorgenden Speisegerätes 1 das Abfallen der längs der Wandungen
der
inneren Polschuhe 4 a, 5 a der Durchtrittskanäle 7 anhaftend
gesammelten magnetischen Teilchen unter Schwerkrafteinwirkung und nachfolgend durch
öffnen der Schieber 12 ein Ausscheiden dieser. Die magnetischen Teilchen fallen
sodann auf ein längs der Mediumableitung 10 beispielsweise angeordnetes endloses
Förderband 14 und werden durch dieses abgefördert.
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In die Mediumableitung 10 ist ebenfalls ein Magnetventil 15 eingeschaltet.
Vor dem Magnetventil 15 führt eine Rohrleitung 17 von der Mediumableitung 10 über
ein Absperrventil 18 zu einem Vorratsbehälter 19; der mit einem Fremdmedium, beispielsweise
Wasser oda, gereinigtem Wasser, gefüllt ist, und dessen Füllstand über eine Füllstandsregelung
21 mit einer dem Vorratsbehälter 19 Fremdmedium oder gereinigtes Wasser zuführenden
Pumpe 23 bzw. deren Antriebsmotor elektrisch verbunden ist.
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Zu Beginn des zyklischen Arbeitsprozesses sind das in der Mediumzuleitung
1 liegende Ventil 2, das in der Mediumableitung liegende Ventil'es sowie das in
der Rohrleitung 17 des Vorratsbehälters 19 liegende Ventil 18 geschlossen. Nach
öffnen des Ventils 18 werden die Durchtrittskanäle 7 über die Rohrleitung 17 solange
mit Fremdmedium, beispielsweise Wasser oder vorgereinigtem Wasser, gefüllt, bis
das Füllstandsniveau des Vorratsbehälters 19 und der Durchtrittskanäle 7 nach Art
der kommunizierenden Röhren gleich ist, wobei das Niveau des Füllstandes von Vorratsbehälter
19 und Durchtrittskanälen 7 über den oberen Kanten der Durchtrittskanäle 7 liegt.
Das Füllstandsniveau wird über den Schwimmershalter 21 a der Füllstandregelung 21
und die Pumpe 23 geregelt.
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Durch Einschalten des Speisegerätes S1 liegt an der Magnetspule 3
eine Gleichspannung an, so daß sich zwischen den Polschuhpaaren 4, 4 a; 5, 5 a in
den Durchtrittskanälen 7 die gerichteten inhomogenen Magnetfelder aufbauen. Wenn
nun die Ventile 2 und 15 geöffnet werden, durchströmt das von magnetischen Teilchen
zu reinigende Medium infolge des vorhandenen Füllstandes mit Fremdmedium mit kontrollierter
Geschwindigkeit die Durchtrittskanäle 7 unter Beibehalten der Zuschaltung'des Vorratsbehälters
19. Die magnetischen Teilchen werden von den inneren Polschuhen 4 a, 5 a angezogen
und an den von den Polschuhen 4 a, 5 a gebildeten Teilen der Wandung der Durchtrittskanäle
7 festgehalten. Der geregelte Wasservorrat des Vorratsbehälters 19 bei geöffnetem
Ventil 18 verhindert ein mögliches Leerlaufen der Durchtrittskanäle 7 während des
Durchsatzes des zu reinigenden Mediums. Wenn die inneren Polschuhe 4 a, 5 a mit
magnetischen Teilchen längs ihrer Wandungsteile angefüllt sind, werden die Ventile
2 und 18 geschlossen. Das restliche -ereinigte Wasser läuft ab. Sodann werden die
Schieber 1L in der Mediumableitung 10 geöffnet und die über das Speisegerät S; an
der Magnetspule 3 anliegende Gleichspannung abgeschaltet. Das Magnetfeld bricht
somit zusammen und die magnetischen Teilchen fallen unter Schwerkrafteinwirkuny
auf das endlose Förderband 14.
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Die Remanenz des den Elektromagneten bildenden massiven Rahmens, welcher
aus dem Kern 3 a, dessen beiderseitigen Schenkeln 3 b sowie der Polschuhpaare 4,
4 a; 5, 5 a und den Verbindungsteilen 3 c und 3 e gebildet wird, wird aufgehoben,
indem die Magnetspule 3 nach Abschalten des Speisegerätes S für ae Gleichspannungsversorgung
von einem weiteren Speisegerät 2 mit Wechselstrom mit abnehmender Amplitude gespeist
wird. Anstelle der wechselweisen Beschaltung der Mag-
netspule
3 kann auf dem Magnetkern 3 a auch eine weitere Magnetspule 25 als Hilfsspule angeordnet
werden, der zur Beseitigung der magnetischen Remanenz nach Abschalten der Magnetspule
3 von einem Speisegerät S2 Wechselstrom mit abnehmender Amplitude aufgeschaltet
wird. Durch das Verringern der Amplitude gegen Null wird die magnetische Remanenz
abgebaut und damit ein Lösen aller an den Wandungsteilen im Bereich der inneren
Polschuhe 4 a bzw. 5 a der Durchtrittskanäle 7 befindlichen magnetischen Teilchen
bewirkt.
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Der vorbeschriebene Betriebszyklus des Magnetscheiders wiederholt
sich, nachdem die Schieber 12 wieder geschlossen worden sind. Bei geschlossenen
Ventilen 2 und 15 wird das Ventil 18 wieder geöffnet. Die Anzahl der Durchtrittskanäle
7 ist nicht auf die vier in der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles dargestellten
Durchtrittskanäle 7 beschränkt und wird von der- geforderten Durchsatzmenge von
zu reinigendem Medium der Anlage bestimmt.
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Zur Erhöhung der Durchsatzleistung können, wie schematisch in Fig.
8 dargestellt, zwei Magnetscheider der vorbeschriebenen Ausführung in der ersten
Stufe parallelgeschaltet werden und im Wechselbetrieb arbeiten, d. h. wenn in dem
einen Magnetscheider der Durchfluß des zu reinigenden Mediums unterbrochen ist,
und die magnetischen Teilchen ausgeschieden werden, kann das zu reinigende Medium
dann dem parallel dazu liegenden Magnetscheider zugeführt werden, wodurch keine
Unterbrechnung im Betrieb der Brauch- und Abwasseraufbereitung eintritt.
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In den Fig. 4 und 5 ist eine zweite Stufe eines Magnetscheiders dargestellt,
der der ersten Stufe des Magnetscheiders beispielsweise nachgeordnet ist oder auch
unabhängig von der
ersten Stufe je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen
betrieben werden kann und das Brauch- und Abwasser von feinen magnetischen Teilchen
reinigt, welche die erste Magnetscheiderstufe noch passieren konnten.
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Wie zu den Fig. 1 und 2 bereits beschrieben, ist der Magnetscheider
der zweiten Stufe im Aufbau und in der Anordnung abgesehen von einigen Abweichungen
in der Ausbildung der PolschuhpaaHe und der Durchtrittskanäle dem vorbeschriebenen
Magnetscheider gleich.
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Der den eigentlichen Magnetscheider bildende schaltbare Elektromagnet
besteht aus einer mit Gleichspannung von einem Speisegerät S1 gespeisten Magnetspule
33, die auf einem als relativ hoher massiver Rahmen aus dem magnetischen Fluß leitendem
Material ausgebildeten Kern 33 a aufsitzt. Der Kern 33 a bildet mit seinen beiderseitigen
Schenkeln 33 b und den Verbindungsteilen 33 c einen den magnetischen Fluß führenden
magnetischen Kreis, in welchem in Reihe liegend mehrere Polschuhpaare 34, 34 a mit
die Schenkel 33 b fortsetzenden Verbindungsteilen 33c angeordnet sind. Die Polschuhe
34, 34 a der Polschuhpaare sind einander gegenüberliegend angeordnet und bilden
zwischen sich je einen Durchtrittskanal 37 von beispielsweise quadratischem oder
rechteckigem Querschnitt, der beiderseits der Polschuhe 34, 34 a von die Polschuhe
miteinander verbindenden diamagnetischen Platten 39 nach außen hin dichtend abgeschlossen
ist. Der Elektromagnet ist in horizontaler Ebene angeordnet, so daß das magnetische
Kraftfeld quer zur Fließrichtung R des zu reinigenden Mediums gerichtet ist, aus
welchem die magnetischen Teilchen entferntWwerden sollen.
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Die Fig. 6 und 6 a zeigen die Polschuhe 34, 34 a eines Pol-
schuhpaares
mit dem von diesem gebildeten Durchtrittskanal 37, in welchen ein aus magnetisch
weichem Material gebildetes Stabgitter 38 nach Fig. 7 und 7 a eingesetzt ist. Das
Stabgitter 38 ist derart in den Durchtrittskanal 37 eingesetzt, daß die Längsachsen
der Stäbe 38 a in Fließrichtung R des zu reinigenden Mediums, d. h. senkrecht zur
Richtung des magnetischen Kraftfeldes liegen, wodurch das an den Polschuhen 34,
34 a anliegende magnetische Kraftfeld im Durchtrittskanal 37 zu einem inhomogenen
Kraftfeld verzerrt wird.
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Das räumliche Stabgitter 38 besteht aus einer Anzahl mit ihren Längsachsen
in der Fließrichtung R liegenden zueinander parallel ausgerichteten Stäben 38 a.
Die Stäbe 38 a sind aus einem magnetisch weichen Werkstoff von hoher Permeabilität
gefertigt und bilden einen inhomogenes magnetisches Kraftfeld. Sie werden durch
quer zur Fließrichtung R angeordnete Verbindungsstücke 38 b aus unmagnetischem Material
auf Abstand gehalten. Abstand, Durchmesser und Länge der Stäbe 38 a werden hauptsächlich
vom Mediumdurchsatz und von der Größe der auszuscheidenden Sinterteilchen bestimmt.
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Das von kleineren magnetischen Teilchen zu reinigende Medium gelangt
über das Magnetventil 15 a,beispielsweise aus der ersten Magnetscheiderstufe der
Fig. 1 und 2,durch eine Mediumzuleitung 31 in Fließrichtung R in die etwa in senkrechter
Ebene angeordneten Durchtrittskanäle 37, in welchen längs der Stäbe 38 a im Bereich
der Polschuhpaare 34, 34 a unter Einfluß des gebildeten inhomogenen magnetischen
Kraftfeldes die kleineren magnetischen Teilchen von den Stäben 38 a angezogen und
an diesen festgehalten werden. Das gereinigte Medium fließt über eine mit den Durchtrittskanälen
37 verbundene Ableitung 40 in Fließrichtung R ab. In die Mediumableitung 40 ist
ein Magnetventil 45 eingeschaltet. Vor die-
sem führt eine Rohrleitung
47 mit zwischengeschaltetem Magnetventil 48 zu einem Vorratsbehälter 49, der mit
einem Fremdmedium, beispielsweise Wasser oder gereinigtem Wasser, gefüllt und über
eine Füllstandsregelung 51 mit Schwimmer 51 a von einer Pumpe 53 gespeist wird.
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Die Betriebsweise des Magnetscheiders der zweiten Stufe vollzieht
sich in gleicher Weise wie diese für die erste Magnetstufe bereits beschrieben wurde.
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Dazu werden ebenfalls vor dem Zufluß von Brauch- oder Abwasser die
Ventile 15 a und 45 geschlossen, über die Rohrleitung 47 bei geöffnetem Ventil 48
und die Abflußleitung 40 werden die Durchtrittskanäle 37 vom Vorratsbehälter 49
durch die Pumpe 53 soweit mit Fremdmedium, beispielsweise gereinigtem Wasser, angefüllt,
bis dieses dem Füllstand des Vorratsbehälters 49 entspricht, d. h. die Durchtrittskanäle
37 etwa bis an den Rand der Zuflußlitung 31 gefüllt sind.
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Dann werden die Ventile 15 a und 45 geöffnet, so daß das zu reinigende
Medium mit einer gesteuerten Fließgeschwindigkeit infolge der vorgjefüllten Durchtrittskanäle
37 passiert und dabei die noch im zu reinigendem Medium enthaltenen feinen magnetischen
Teilchen von den engmaschigen Stäben 38 a der Stabgitter 38 angezogen werden.
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Nach Schließen der Ventile 15 a und 48 und Abfließen des Mediums bricht
durch Abschalten der Magnetspule 33 das magnetische Kraftfeld zusammen, und die
an den Stäben 38 a anhaftenden magnetischen Teilchen fallen unter Schwerkrafteinwirkung
in den Bereich der Schieber 42 an der Unterseite der Mediumableitung 40. Durch öffnen
der Schieber 42 gelangen der feine Sinter bzw. die feinen magnetischen Teilchen
auf das Förderband 44. Nach Schließen der Schieber 42 und des
Ventils
45 wird das Ventil 48 wieder geöffnet und der Arbeitszyklus wiederholt sich.
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Wie bereits bei der Beschreibung der ersten Stufe des Magnetscheiders
erwähnt, können zwei Magnetscheider auch derart in Parallelbetrieb arbeiten, daß
beim Ausbringen des Sinters aus dem einen Magnetscheider das zu reinigende Medium
durch den dazu parallel angeordneten Magnetscheider geführt wird und umgekehrt wodurch
eine Betriebsunterbrechung vermieden wird. Auch können bei Bedarf nur die erste
oder die zweite Magnetscheiderstufe je nach den Betriebserfordernissen eingesetzt
werden.
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In der Fig. 8 ist als Ausführungsbeispiel eine zweistufige Anlage
für die Brauch- und Abwasserreinigung im Blockschaltbild dargestellt, Dabei wird
die erste Magnetscheiderstufe mit zwei Magnetscheidern I und II nach Fig. 1 und
2 im Parallelbetrieb gefahren, während'der Magnetscheider III der zweiten Stufe
nach Fig. 4 und 5 im Nebenstrom arbeitet.
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Der Einfachheit halber sind die entsprechenden Bezugszeichen der Anlagenteile
der Fig. 1, 2 und 4, 5 in das Blockschaltbild übertragen.
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Das zu reinigende Medium wird in der Fließrichtung R über Mediumzuleitungen
1 mit Magnetventilen 2 bzw. 2 a in der ersten Stufe wechselweise dem Magnetscheider
I bzw. dem Magnetscheider II zugeführt. Der jeweils von dem zu reinigenden Medium
durchflossene Magnetscheider I bzw. II ist bis zur Oberkante der Durchtrittskanäle
7 mit über die Pumpe 23 dem Vorratsbehälter 19 zugeführtem gereinigtem Wasser aus
der Xediumableitung 10 gefüllt, wozu entweder das Magnetventil 17 bzw. das Magnetventil
17 a geöffnet bzw. geschlossen ist. Auch in der Mediumableitung 10 ist entweder
das Magnet-
ventil 15 oder das Magnetventil 15 a je nach Betrieb
des Magnetscheiders I oder II geöffnet, während das andere geschlossen ist. Die
elektrischen Speisegeräte S1 bzw. 2 der Magnetspulen 3 sind gemeinsam mit I a bzw.
II a bezeichnet und bilden die elektrische Einspeisung zu den Magnetspulen der Elektromagneten.
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Das in der Mediumableitung 10 auslaufende, von grobkörnigem Sinter
oder von magnetischen Teilchen mit größerer Korngröße gereinigte Brauch- oder Abwasser
wird über die Mediumzuleitung 31 einer zweiten Stufe, bestehend aus einem Magnetscheider
III nach Fig. 4 und 5 über eine Pumpe 58 zugeführt. Dem Magnetscheider III, der
die feinen magnetischen Teilchen aus dem zugeführten Medium ausscheidet, ist über
ein Magnetventil 48 ein von einer Pumpe 53 mit Fremdmedium oder gereinigtem Wasser
gespeister Vorratsbehälter 49 zugeordnet, der, wie vorbeschrieben, die Durchtrittskanäle
37 vor der Zufuhr von zu reinigendem Medium bis zu ihrer Oberkante mit Fremdmedium
oder gereinigtem Wasser füllt, während das in der Mediumableitung 40 befindliche
Magnetventil 45 geschlossen ist. Die Pumpe 53 speist den Vorratsbehälter 49 mit
vorgereinigtem Brauch- oder Abwasser.
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Die Anwendung der Magnetscheider der ersten und zweiten Stufe ist
an das Ausführungsbeispiel nicht gebunden. Es ist sowohl möglich, in der ersten
Stufe zwei Magnetscheider wechselweise im Parallelbetrieb einzusetzen und diesen
zwei Magnetscheider der zweiten Stufe nachzuordnen, die ebenfalls wechselweise im
Parallelbetrieb arbeiten. Auch ist bei Bedarf nur eine der beiden Magnetscheiderstufen
verwendbar.
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Auch können ein Magnetscheider der ersten Stufe und ein Magnetscheider
der zweiten Stufe in Reihe geschaltet für einen diskontinuierlichen Betrieb eingesetzt
werden.
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