DE29720121U1 - Schmutzabscheider für Rohrleitungen und daran angeschlossene Aggregate - Google Patents

Description

Schmutzabscheider für Rohrleitungen und daran angeschlossene Aggregate

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern der Ansammlung von Schmutz oder anderer Stoffe in Rohren und daran angeschlossenen Aggregaten, insbesondere von Fern- und Zentralheizungsanlagen.

Das bei Inbetriebnahme einer Fern- oder Zentralheizungsanlage eingegebene Wasser erfüllt in der Regel die entsprechenden Reinheitserfordernisse. Während des Betriebs ergibt sich jedoch durch Korrosion an den Rahrinnenwandungen eine Partikelablösung, die zu einer Beeinträchtigung der Heizleistung und zu Störungen der Anlage führen kann.

Um derartige Beeeinträchtigungen zu vermeiden, sind verschiedene Schmutzabscheider vorgeschlagen worden.

Ein wesentlicher Bestandteil der Verschmutzung besteht aus Magnetitschlamm. Das bei Feubefüllung eingegebene Wasser oder das Ergänzungswasser ist bei unzulänglicher thermischer Entgasung mit Sauerstoff angereichert. Dieser Sauerstoff reagiert mit der Eisenoberfläche der Rohre oder der sonstigen Anlageelemente. Es bilden sich Eisenoxide, die nicht nur eine Verschlammung bewirken sondern auch nach Art galvanischer Elemente zu Korrosion an den Innenwänden der Anlageelemente führen können. Deshalb gilt es, das

Hauptaugenmerk bei der Auswahl eines Schmutzabscheiders auf die Wirksamkeit bei der Abscheidung von Magnetitschlamm zu richten.

Aus der Klasse B 01 D 35/06 sind sogenannte Magnetscheider (Magnetitabscheider) bekannt.

Die DE-AS 20 36 277 beschreibt eine solche Vorrichtung zum Trennen ferromagnetischer Teilchen aus strömenden Medien.

Diese Vorrichtung weist im wesentlichen die folgenden Merkmale auf: Einen Elektromagneten zur Erzeugung eines inhomogenen magnetischen Feldes. <Ein homogenes Magnetfeld würde lediglich eine Ausrichtung aber keine Abscheidung der ferromagnetischen Teilchen bewirken. > Dieses Feld ist abschaltbar, um die am stärkeren Pol angesammelten Teilchen ausspülen zu können.

In der DE-PS 28 14 463 wird ein Magnetfilter beschrieben, das sich in einem Behälter zwischen einem Einlaß- und einem Auslaßstutzen befindet, Außerhalb des Behälters sind Elektromagnete angeordnet. Im Innern des Behälters befindet sich zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßstutzen Filtermaterial zum Abscheiden von ferromagnetischen Teilchen.

Den beiden genannten Magnetscheidern ist gemeinsam, daß sie zur Abscheidung ferromagnetischer Teilchen Elektromagnete benötigen. Hierfür ist in jedem Fall eine Stromversorgung und unter Umständen sogar ein spezielles Setzteil erforderlich. Diese Magnetscheider sind nur dann und nur solange wirksam, wie Strom durch die Spulen der Elektromagnete fließt.

Sowohl die Installation von Stromversorgungsleitungen als auch der erforderliche Stromverbrauch sind mit unerwünschten Kosten verbunden.

Last not least sind mit Permanentmagneten ausgestattete Magnetitschlammabscheider bekannt geworden.

Hierbei ist ein vom ¥asser des Heizungskreises durchspülter Abseheide-Behälter mit einem oder mehreren Permanentmagneten bestückt. An diesen Permanentmagneten setzt sich der - größtenteils aus Bisenoxiden bestehende Magnetitschlamm ab. Von Zeit zu Zeit müssen die mit Magnetitschlamm zugesetzten Permanentmagnete aus dem Schlammabscheidebehälter entnommen und unter einem scharfen Vasserstrahl gereinigt oder völlig ausgewechselt werden.

¥egen des starken Magnetfeldes gestaltet sich die Reinigung der Magneten schwierig. Auch Stahlbürsten haben sich wegen der magnetischen Kräfte als wenig hilfreich erwiesen. Aus Umweltschutzgründen verbietet sich ein Wegätzen des eisenoxidhaltigen Magnetitschlamms mit starken Säuren.

Die Aufgabe der Erfindung - die mit dem Hauptanspruch gelöst ist &mdash; besteht darin, eine Vorrichtung zum Trennen und Ausscheiden insbesondere von ferromagnetischen Stoffen aus strömenden Medien zu beschreiben. Diese Vorrichtung soll einfach im Aufbau und damit kostengünstig herzustellen und außerdem leicht zu reinigen sein.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß setzt sich Magnetitschlamm an der Außenwandung einer diamagnetischen Hülse eines Magnetelementes ab. Beim Entnehmen des Magnetstabs aus der Hülse fällt der an der Hülse angesammelte Magnetitschlamm auf den Behälterboden, von wo er zusammen mit den sonstigen

SchmutzpartikeIn abgelassen werden kann. Der Magnetstab selbst bleibt stets sauber und braucht deshalb weder erneuert noch gereinigt su werden.

Vorzugsweise besteht der Magnetstab aus mehreren axial zueinander angeordneten und zueinander entgegengesetzt magnetisierten Scheiben. Hierdurch ergeben sich nicht nur an den Stabenden sondern auch an den jeweiligen Nahtstellen austretende Kraftlinien, so daß sich dementsprechend über die gesamte Länge des Magnetstabes Eisenoxid-Teilchen auf der diamagnetischen Hülse absetzen können.

Die Wirksamkeit der über die Länge des Magnetstabes austretenden Kraftlinien kann durch zwischen die Magnetscheiben zwischengelegte Weicheisenscheiben weiter ve rbe sse r t we rde &eegr;.

Durch die zueinander entgegengesetzte Polung der Magnetscheibe&eegr; ergibt sich eine gegenseitige Abstoßung.

Deshalb müssen die stabförmig angeordneten Magnetscheiben zusammengehalten werden. Dies kann vorzugsweise mittels eines durch eine zentrale Bohrung hindurchgeführte, aus diamagnetischem Werkstoff bestehende Gewindestange realisiert werden.

Das Absetzen des MagnetitSchlamms auf den Hülsen der Magnetelemente kann in der Weise unterstützt werden, daß mit Hilfe von Prallblechen eine Beruhigung der durch den Schmutzfänger-Behälter hindurchtretenden Strömung erfolgt.

Der sich am Behälterboden absetzende Schlamm kann ohne Druckverlust in der sonstigen Anlage problemlos abgelassen werden, wenn am Zulauf- und am Ablaufstutzen absperrbare Ventile angeordnet sind.

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Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäSes Magnetelement im Längsschnitt;
Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäSen Magnetstab <"Magnetkerze"), ebenfalls im Längsschnitt; Fig. 3 zeigt den Längsschnitt durch eine Hülse für den Magnetstab;

Fig. 4a - 4d zeigen Längs- und Querschnitte durch einen mit Magnetelementen bestückten erfindungsgemäSen Schmutzabscheider;

Fig. 5a und 5b zeigen im Längs- und im Querschnitt einen mit den erfindungsgemäSen Magnetelementen bestückten Lufttopf;
Fig. 6 zeigt eine hydraulische Weiche mit Luft- und mit Schlammabscheider.

Das in Fig. 1 dargestellte Magnetelement 2 besteht aus mehreren axial magnetisierten Magnetscheiben 4. Diese Magnetscheiben 4 sind Permanentmagnete, z, B. aus Eisenoxid-300 oder aus Neodym, die zueinander entgegengesetzt polarisiert sind. Zwischen den einzelnen Magneten 4 sind Scheiben 6 aus ¥eicheisen angeordnet. Der aus Magneten 4 und Veicheisenscheiben 6 bestehende <Magnet- >Stab <"Magnetkerze") 8 wird mit Hilfe einer Gewindestange 10 aus diamagnetischem Material zusammengehalten <Fig. 2>. Der in Fig. 2 dargestellte Magnetstab 8 befindet sich in einer zylindrischen Hülse 12 <Fig. 3) - ebenfalls aus diamagnetischem Material, &zgr;, B. aus Messing, Ein Ende der Hülse 12 ist fest verschlossen, das andere Ende ist offen und mit einem Schraubverschlug 14 versehen (Fig. 1). Durch die Öffnung 16 ist der Magnetstab 8 entnehmbar.

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Der in der Figuren 4a - 4d dargestellte Schmutzfänger 18 ist mit insgesamt zehn Magnetelementen 2 bestückt. Der Schmutzfänger 18 besteht aus einem Topf 20, der an zwei gegenüberliegenden Seiten mit einem Vasserzulauf- 22 und einem Vasserauslaßstutzen 24 versehen ist, und damit ein Element eines <nicht abgebildeten) Heizungskreislaufs darstellt. An der konvexen Unterseite (Behälterboden) 26 des Schmutzabscheide-Behälters 20 befindet sich eine verschließbare öffnung 28 zum Ablassen des am Behälterbaden 26 angesammelten Schmutzes 30. Die Magnetelemente 2 sind zueinander versetzt angeordnet. Dadurch ergibt sich eine mäanderförmige, verwirbelte Strömung des den Schmutzabscheide-Topf 20 durchquerenden Wassers. Die Hülsen 12 der Magnetelemente 2 sind teils in den Deckel 32 und teils in den Boden 28 des Behälters 20 derartig druckdicht eingelassen, daß die Magnetstäbe 8 von außen entnehmbar sind, ohne die Anlage vorher entleeren zu müssen.

¥ährend des Betriebs der Heizungsanlage setzt sich der Magnetitschlamm 34, der durch Reaktion des im Heizungswasser gelösten Sauerstoffs mit dem Eisen der Rohrinnenwandungen entsteht, an den Außenflächen 36 der Hülsen 12 ab.

Zwecks Reinigung der Magnetelemente 2 (je nach Bedarf oder bei turnusmäßiger Kontrolle) werden die Magnetstäbe 8 durch die jeweiligen öffnungen 16 aus den Hülsen 12 herausgezogen. Dabei wandert der Magnetschlamm 34 zunächst den Hülsen 12 entlang bis an die Wandung 38 des Behälters 20, um bei völliger Entfernung der Magnetstäbe 8 zum Behälterboden 26 zu sinken, wo er über die Ablaßöffnung entsorgt werden kann. Anschließend werden die Magnetstäbe wieder in die Hülsen 12 gesteckt, wo sie mit Hilfe des jeweiligen Schraubverschlusses 14 arretiert werden.

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Zur Beruhigung der durch den. Behälter 20 flieSenden Strömung befinden sich am Boden 28 quer zur Strömungsrichtung mehrere gitterförmige Prallbleche 40, hinter denen sich der nichtmagnetische Schmutz 30 absetzen kann.

Vie aus den Figuren 5a, 5b und Fig. 6 hervorgeht, ist es nicht erforderlich, für die Magnetelemente 2 einen speziellen Sehmutzabscheide-Topf 20 vorzusehen.

Die Figuren 5a und 5b zeigen einen sogenannten Lufttopf 42, d. h. ein Gefäß zum Sammeln und Entfernen der nicht gelösten Gase in einer Heizungsanlage. Dieser Lufttopf 42 ist mit einem Eingang 44 und zwei Ausgängen 46a, 46b für zwei Heizungskreise ausgestattet. Im Deckel 48 befindet sich eine öffnung 50, um das im oberen Bereich des Topfes 42 angesammelte Gas entfernen zu können. Im Boden 52 des Topfes 42 sind vier Löcher 54a, 54b, 54c, 54d zur Aufnahme von vier Magnetelementen 2 angeordnet. Darüberhinaus befindet sich im Boden 52 des Topfes 42 eine weitere öffnung 56 zum Schmutzablassen. Die durch den Lufttopf 42 hindurchtretende Strömung wird durch ein gitterförmiges Prallblech 58 gebremst,

Die gemäß Fig. 6 in eine hydraulische ¥eiche 60 eingebauten Magnetelemente 2 funktionieren nach demselben Prinzip.

Zahlreiche weitere Anwendungsmöglichkeiten für die erfindungsgemäßen Magnetelemente 2, z. B.

Warmwasserspeicher <Pufferspeicher) usw. , sind denkbar und werden von der Erfindung mit umfaßt.

Schmutzabscheider für Rohrleitungen und daran angeschlossene Aggregate. Bezugszeichenliste

2 Magnetelement

4 Magnetscheibe, Magnet

6 Veicheisenscheibe

8 Stab, Magnetstab, <"Magnetkerze">

10 Gewindestange

12 zylindrische Hülse

14 Schraubverschluß

16 öffnung der Hülse

18 Schmutzfänger, Schlammabscheider

20 Topf, Schmutzabscheide-Behälter

22 Zulaufstutzen

24 Auslaistutzen

26 Behälterboden

28 (Behälter)öffnung, AblaSöffnung

30 Schmutz

32 Deckel

34 Magnetitschlamm

36 Außenfläche der Hülse

38 Wandung des Behälters 2

40 Prallblech

42 Lufttopf

44 Eingang

46 Ausgang

48 Deckel des Lufttopfes

50 öffnung

52 Boden des Lufttopfes

54a, 54b, 54c, 54d Loch

56 öffnung <ai Behälterboden)

58 Prallblech

60 hydraulische Weiche

Claims (7)

·&diams;· »&diams;· Scliu-tzansprüche

1. Einrichtung zum Verhindern der Ansammlung von Schmutz oder anderen Stoffen, wie z. B. Magnetitschlamm <34) , in Rohren und daran angeschlossenen Aggregaten, insbesondere von Fern- und Zentralheizungsanlagen, bestehnd aus einem einen Zulauf- (22) und einen Auslaßstutzen (24) aufweisenden Behälter <20), in welchem ein Filter zum Abscheiden der Teilchen angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daS das Filter aus mindestens einem Magnetelement (2) besteht,

mit jeweils einem in einer diamagnetischen Hülse <2> befindlichen Magnetstab <8),
wobei die Hülse<n> <12) derartig in die Wandung <38> des Behälters <20) eingebaut ist <sind), daß der jeweilige Magnetstab <8> von außen entnehmbar ist, ohne vorher das im Behälter <20> befindliche Vasser ablassen zu müssen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetstab (8) aus einer Anzahl (mehrere) axial zueinander angeordneten und axial magnetisierten Scheiben (4) aus hartmagnetischem ¥erkstoff besteht, wobei die einzelnen Magnete <4> zueinander entgegengesetzt magnetisiert (zueinander entgegengesetzt polarisiert) sind.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Scheiben <4> aus magnetisiertem, hartmagnetischem Werkstoff Scheiben <6> aus weichmagnetischem. Werkstoff angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben <4), <6> eine zentrale (axiale) Bohrung aufweisen und mit einer Gewindestange <10) aus diamagnetischem Werkstoff zusammengehalten werden.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Behälters <20) mindestens ein Prallblech <40) quer zur Strömungsrichtung angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß am Zulauf- <22) und am AuslaSstutzen <24) absperrbare Ventile angeordnet sind.

7. Magnetelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung als Schlammabscheider <18) in einem Aggregat <wie z. B. Wasserspeicher, Lufttopf <42), hydraulische Weiche 60)) einer Heizungsanlage.