DE3134861A1

DE3134861A1 - Magnetfilter mit direktspuelung

Info

Publication number: DE3134861A1
Application number: DE19813134861
Authority: DE
Inventors: Siegfried 4054 Nettetal André; Günter Beelitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-03
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1983-03-24
Also published as: US4444659A; IT1152381B; DE3134861C2; SE441498B; JPS5861812A; SE8204965L; SE8204965D0; FR2511886A1; IT8222994A0; FR2511886B1; ZA826446B; GB2114916A; GB2114916B

Description

Günter Beelitz und S Legfried .Andre

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Magnetfilter mit Direktspülung

Die Erfindung betrifft einen Filter für flüssige Medien in offenen drucklosen oder unter Druck stehenden geschlossenen Systemen, in dem mit Hilfe von Magneten ferromagnetische und gegebenenfalls mit ihnen verklammerte nichtmagnetische Feststoffteilchen ausgefiltert werden und der ohne Unterbrechung des Filtervorgangs regelmäßig gespült werden kann.

Magnetfilter sind ein bekanntes und verbreitetes Mittel, ferromagnetischen Abrieb, Gemische von ferromagnetischen und mit ihnen verklammerten nichtmagnetischen metallischen, keramischen, textlien oder anderen Feststoffteilchen aus Ölkreisläufen, Emulsionen oder Wasser zu filtern.

Bisher bekannte Magnetfilter dieser Art lassen sich bei Verwendung von Dauermagneten überhaupt nicht oder, besonders bei Elektromagneten wegen der Remanenz, nur unter Schwierigkeiten rück- oder durchspülen, d.h. in Intervallen von ausgefilterten Feststoffteilchen der vorbeschriebenen Art reinigen,ohne den Filtervorgang zu unterbrechen. Bei den meist verwendeten Dauermagnetfiltern werden Filterstäbe benutzt, die zum Zwecke der Reinigung aus dem Filtersystem ausgebaut und durch Abstreifen von Hand von den ausgefilterten Feststoffteilchen befreit werden müssen. Bei großen Filtern reinigen auch mechanisch betriebene Abstreifersysteme die Filterstäbe. Dies führt zu einem hohen Verschleiß sowohl der Filterstäbe als auch der Abstreifer, wenn die auszufilternden Feststoffteilchen kristallin und von hoher Härte sind. Daneben gibt es Dauermagnetfilter, die das Reinigen von Hand durch Abspritzen, Abblasen oder Abstreifen dadurch vereinfachen, daß die eigentlichen Magnetstäbe in Hüllkörpern sitzen, die sich nach dem Ausbau aus dem Filter von den Magneten trennen lassen. Dies geschieht jedoch meist außerhalb des Filters und immer bei unterbrochenem Filterbetrieb.

Günter Beelitz und ffi^gf^i-^ Andre, . ·

Diese Nachteile, die die Anwendung von Magnetfiltern als wartungsarme Filtereinheiten vor allem auch bei zu filternden flüssigen Medien mit abrasiven Verschmutzungen bis-· her erschwert oder verhindert haben, sollen durch den Erfindungsgedanken beseitigt werden. Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine zeitlich nicht unterbrochene Filterung mit regelmäßigem Austrag der ausgefilterten Feststoffteilchen zu "erreichen.

Diese Aufgaben werden mit Hilfe eines Magnetfilters gelöst, der in seinem Filterraum einen oder mehrere Hüllkörper besitzt, in denen magnetische Filterstäbe in zwei Richtungen bewegt werden können. Mit dem wandernden Magnetfeld, je nach Gestaltung des Filterraums auch unterstützt durch die Strömung, werden die ausgefilterten ferromagnetischen Feststoffteilchen, die an der Außenwandung des aus unmagnetischem Material bestehenden Hüllkörpers haften, in jeweils eine zu jedem Hüllkörper gehörende Schmutzkammer transportiert und über einen abgezweigten Teilstrom aus dem Filter ausgetragen. Um bei der Gegenbewegung der magnetisehen Filterstäbe eine unerwünschte Wiedermitnahme der ausgefilterten Feststoffteilchen zu verhindern, ist mindestens eine Sperrvorrichtung auf dem Hüllkörper befestigt.·

Eine im Übergang vom Filterraum zur Schmutzkammer sitzende Sperrvorrichtung bildet einen freien Kreisringquerschnitt, der wesentlich kleiner ist als der freie Filterraumquerschnitt. Sie trennt durch die in ihr entstehende, gegenüber dem Filterraum stärkere, Strömung Filterraum und Schmutzkammer und sorgt für einen wünschenswert kleinen Mengenanteil des Teilstroms, der zum Austrag der ausgefilterten Feststoffteilchen benötigt wird, am gesamten Filterdurchsatz .

Die Spülung der Schmutzkammer kann dadurch unterstützt werden," daß letztere sich zum Schmutzkonzentratabfluß hin

Günter Beelitz und Siegfriec

verjüngt, wodurch eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit eintritt.

Die erfindungsgemäße Art eines Magnetfilters für flüssige Medien erlaubt einen kontinuierlichen, nicht unterbrochenen Filterbetrieb mit regelmäßigem Austrag der ausgefilterten Feststoffteilchen durch direkte Spülung bei relativ geringem Spülvolumen.

Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt. Nach Fig. 1 besteht der erfindungsgemäße Durchflußfilter im wesentlichen aus einem vertikalen Außenrohr (1) mit einer FiItereintrittsöffhung (2), einer Filteraustrittsöffnung (3) sowie einem Schmutzkonzentratabfluß (4). Zentrisch im Außenrohr (1) sitzt ein Zylinderrohr (5) mit geringstmöglicher Wandstärke aus nichtmagnetischem Material.

in diesem befindet sich ein doppelter dauermagnetischer Filterstab, der zwei Einzelstäbe (6) und (6a) besitzt. Die Einzelstäbe sind über eine Distanzstange (7) fest miteinander verbunden und mit Kolbenringen versehen. Das Zylinderrohr (5) trägt zwei oder mehr einfachkonische Sperringe (8) und (9), die fest mit ihm verbunden sind. Diese Sperringe zeigen mit ihrem verjüngten Durchmesser nach oben, also der Durchflußrichtung entgegen. Unterhalb der Filteraustrittsöffnung (3) sitzt weiter ein Außenring (10), der einen dem der Sperringe entgegengesetzten Innenkonus hat. Aus der Kombination von Sperring (9) und Außenring (10) entsteht ein gegenüber dem Filterraum stark verengter Kreisringguerschnitt. Diese Ringekombination bildet den oberen Abschluß der sich nach unten anschließenden Schmutzkammer. Vor dem Schmutzkonzentratabfluß (4) ist der Filteraußendurchmesser stark verjüngt.

Der Ablauf der regelmäßigen Direktspülung des Durchflußfilters ist wie folgt: Fig. 1 zeigt den doppelten Filterstab, bestehend aus den Teilen (6), (6a) und (7), in Ausgangsstellung. Wird der Druckanschluß (11), wie

Günter Beelitz und Si e*qfr>ad· Andre - . ■

in Fig. 2 gezeigt, mit Drückluft beaufschlagt, so wandert der doppelte Filterstab, und damit das Magnetfeld, nach unten bis in der unteren Endstellung der obere Einzelstab (6) die ursprüngliche Stellung des unteren Einzel-Stabes (6a) einnimmt. Die mitgeführten ferromagnetischen Feststoffteilchen passieren die einfachkonischen Sperrringe (8) und (9), sich vertikal in Strömungsrichtung bewegend, jedoch noch an der Außenwand des Zylinderrohres (5) haftend. Am Ende des Abwärtshubes sitzen die ursprünglich vom oberen Einzelstab (6) eingefangenen Feststoffteilchen nach Passieren des Sperrings (8) wieder am Zylinderrohr (5) im Bereich des gleichen Einzelstabes; analog haben die ursprünglich vom unteren Einzelstab (6a) eingefangenen Feststoffteilchen den Sperring (9) passiert und werden erneut, wenn auch wegen der höheren Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Ringekombination (9) und (10) und im unteren Teil der Schmutzkammer nicht vollständig, wieder vom Einzelstab (6a) eingefangen, sondern aus dem Schmutzkonzentratabfluß (4) ausgeschwemmt. Wird nun der Druckanschluß (12), wie in Fig. 1 gezeigt, mit Druckluft beaufschlagt, so steigt der doppelte Filterstab, bestehend aus den Teilen (6), (6a) und (7) im Zylinderrohr (5) wieder nach oben. Durch die rechtwinklig zum Zylinderrohr (5) stehende Basis des als Teil eines Kegelstumpfes ausgeführten Sperrings (9) in Verbindung mit der gegenläufigen Teilströmung zwischen Sperring (9) und Außenring (10) ist es den ferromagnetischen Feststoffteilchen unmöglich, die Schmutzkammer nach oben hin wieder zu verlassen. Diese ist nach Beendigung des Aufwärtshubes des doppelten Filterstabes wieder völlig entmagnetisiert und die ausgefilterten Feststoffteilchen werden durch den Schmutzkonzentratabfluß (4) ausgeschwemmt. Auch im Filterraum hat der Einzelstab (6) sich beim Passieren des Sperrrings (8) wieder gereinigt und seine ursprünglich von ihm eingefangenen und mit nach oben bewegten Feststoffteilchen

Günter Beelitz und Sieufried Anilrii

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sind an der Basis des Sperrings (8) gebremst und vom unteren Einzelstab (6a) aufgenommen worden, der sie beim nächsten Abwärtshub endgültig in die Schmutzkammer- befördert.

Claims

Günter Beelitz und Siegfried Andre Patentansprüche:

1. Magnetfilter zum Ausfiltern von ferromagnetisehen und gegebenenfalls mit solchen verklammerten nichtmagnetischen Peststoffteilchen aus flüssigen Medien, mit einem .. von dem Medium durchflossenen Filterraum, der eine Eintrittsöffnung für das zu filternde Medium und eine dieser in Strömungsrichtung im Abstand nachgeordnete Austrittsöffnung für filtriertes Medium sowie mindestens einen im Filterraum angeordneten Magnetkörper aufweist, der von einem nichtmagnetischen Hüllkörper umgeben ist, dadurch gekenn- , zeichnet, daß jedem Magnetkörper eine sich an dem Filterraum anschließende Schmutzkammer mit einem Abfluß für Schmutzkonzentrat zugeordnet ist, der Hüllkörper in den Bereich der Schmutzkammer hinein verlängert ist und der Magnetkörper entlang dem Hüllkörper aus einer Ausgangsstellung im Filterraum in eine Endstellung und umgekehrt bewegbar ist, in der er sich teilweise im Filterraum, teilweise in der Schmutzkammer befindet, und daß auf dem Hüllkörper zumindest eine diesen umgebende Sperrvorrichtung angeordnet ist, die für entlang dem Hüllkörper in Richtung Schmutzkammer bei einer Vorlaufbewegung des Magnetkörpers in seine Endstellung mitgeführten Feststoffteilchen passierbar ist, diese jedoch an einer Mitnahme bei einer Rücklaufbewegung des Magnetkörpers in seine Ausgangslage hindert.

2. Magnetfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper aus zwei dauermagnetischen Filterstäben (6) und (6a) besteht, die durch eine magnetfreie Distanzstange (7) fest miteinander verbunden sind.

3. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hüllkörper für den Magnetkörper ein dünnwandiges Zylinderrohr (5) aus unmagnetischem Material Verwendung findet.

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4. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper als Kolben ausgebildet

Günter Beelitz und S-iegirLed-'Apdrs ■

ist und Kolbenringe besitzt, so daß er im Zylinderrohr (5) pneumatisch bewegt werden kann.

5. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtungen als einfachkonische Sperringe (8) und (9) mit einem kleinsten Durchmesser gleich dem Zylinderrohraußendurchmesser ausgebildet und mit diesem kleinsten Durchmesser entgegen der Transportrichtung der Feststoffteilchen in die Schmutzkammer weisend auf dem Hüllkörper befestigt sind.

6. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1,3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit dem Sperrring (9) im Übergang von Filterraum zur Schmutzkammer ein Außenring (10) vorgesehen ist, der einen dem Sperring (9) entgegengesetzten Innenkonus besitzt und beide einen gegenüber dem Filterraum stark verengten Kreisringquerschnitt bilden.

7. Magnetfilter nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand im unteren Teil der Schmutzkammer eingezogen ist, wodurch ein weiterer verengter Kreisringquerschnitt entsteht, der jedoch nicht kleiner als der freie Querschnitt des Schmutzkonzentratabflusses (4) ist.