DE3134861C2

DE3134861C2 - Magnetfilter

Info

Publication number: DE3134861C2
Application number: DE3134861A
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: 1985-04-04
Also published as: IT8222994A0; DE3134861A1; SE8204965D0; IT1152381B; FR2511886A1; SE441498B; JPS5861812A; US4444659A; GB2114916B; SE8204965L; FR2511886B1; GB2114916A; ZA826446B

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filter für flüssige Medien, in dem mit Hilfe von Magneten ferromagnetische Feststoffteilchen ausgefiltert werden. Bisher bekannte Filter, die Magnetfilterstäbe verwenden, lassen sich, ohne den Filtervorgang zu unterbrechen, nicht oder unter Schwierigkeiten spülen. Bei Elektromagneten stört die Remanenz; bei Dauermagneten müssen die Filterstäbe ausgebaut und von Hand gereinigt werden oder mechanisch betriebene Abstreifersysteme übernehmen die Reinigung. Letzteres führt zu hohem Verschleiß an den Filterstäben und Abstreifern bei abrasiven Feststoffteilchen im zu filternden Medium. Der erfindungsgemäße Magnetfilter besitzt nach Zeichnung Fig. 1 im Filterraum mindestens ein Zylinderrohr, in dem ein Magnetfilterstab in zwei Richtungen bewegt wird. Mit dem wandernden Magnetfeld werden die ausgefilterten Feststoffteilchen in eine Schmutzkammer transportiert. Sperrvorrichtungen verhindern die Wiedermitnahme zurück in den Filterraum. Beim Spülen befindet sich stets noch ein genügend großer Teil des Magnetfilterstabes im Filterraum. Der neuartige Magnetfilter entfernt ohne Unterbrechung des Filtervorgangs beim Spülen ferromagnetische Feststoffteilchen aus Ölkreisläufen, Emulsionen oder Wasser.

Description

(US-PS 33 57 559) derart weiterzuentwickeln, daß mechanische, dem Verschleiß unterliegende Abstreifer zur Reinigung der Filterstäbe und zum Austragen des Schmutzkonzentrats aus der Filterkammer nicht mehr erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die durch den erfindungsgemäßen Magnetfilter ge- ίο genüber bekannten Filtern erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß keine dem Verschleiß unterliegenden mechanischen Abstreifer zum Reinigen der Filterstäbe und zum Austragen der ausgefilterten Feststoffteilchen erforderlich sind und daß die Entfernung der Schmutzteil- is chen aus der Filterkammer ohne zusätzliche Antriebselemente erfolgt

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei F i g. 1 die normale Betriebsstellung und Fig.2 die Spülstellung des Filters wiedergibt

Der Durchflußfilter für flüssige Medien weist ein vertikales zylindrisches Gehäuse 1 auf, das eine FHus-kammer la mit einer Eintrittsöffnung 2 und einer Austrittsöffnung 3 sowie eine Schmutzkammer 16 mit einem Abfluß 4 bildet Koaxial in dem rohrförmigen Gehäuse 1 sitzt ein Innenrohr 5 mit kleiner Wandstärke aus unmagnetischem Material, das sich durch die Filterkammer la und die Schmutzkammer 16 erstreckt In dem Innenrohr 5 befindet sich ein dauermagnetischer Filterstab, der aus zwei Dauermagneten 6,6a besteht, die über ein unmagnetisches Distanzstück 7 fest miteinander verbunden und mittels Kolbenringen im Innenrohr 5 verschiebbar sind. Auf dem Innenrohr 5 ist im Bereich der Filterkammer la und am Übergang von der Filterkammer la zur Schmutzkammer 16 je ein konischer Sperrring 8 und 9 mit einem in Richtung zur Schmutzkammer 16 und in Strömungsrichtung des Mediums ansteigenden Außenkonus Sb, 9b fest angeordnet Auf der Innenseite des Gehäuses 1 ist unterhalb der Austrittsöffnung 3 der Filterkammer la ein weiterer Sperring 10 angeordnet, der einen dem Sperring 9 entgegengesetzten Innenkonus 10a besitzt und mit dem Sperring 9 einen stark verengten Kreisringquerschnitt bildet. Die Sperrringe 9 und 10 bilden den oberen Abschluß der Schmutzkammer loderen zylindrischer Wandteil leim Bereich vor dem Austritt 4 stark verjüngt ist Der Kreisringquerschnitt des verengten Teiles der Schmutzkammer \b ist nicht kleiner als der freie Querschnitt des Schmutzkammerabflusses 4.

Die Betriebsweise des Magnetfilters ist folgende:

In der normalen Betriebsstellung des Filters nach F i g. 1 setzen sich die ferromagnetischen Feststoffteilchen und die gegebenenfalls mit diesen verklammerten nichtmagnetischen Teilchen, die von den Dauermagneten 6,6a angezogen werden, aus dem die Filterkammer Iß durchströmenden flüssigen Medium auf dem Außenmantel des Innenrohres 5 ab. Zur Spülung des Filters wird der Druckanschluß 11 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die Dauermagnete 6,6a in die Spülstellung nach F i g. 2 verschoben werden, in der der obere Magnet 6 die normale Betriebsstellung des unteren Magneten 6a in der Filterkammer la einnimmt und sich der untere Magnet 6a in der Schmutzkammer 16 befindet. Beim Verschieben der Magnete 6,6a in die Spülstellung werden die auf dem Außenmantel des Zylinderrohres 5 abgesetzten Feststoffteilchen durch das wandernde Magnetfeld der Magnete 6, 6a gegebenenfalls unter Mitwirkung der Strömungskraft des zu filternden Mediums auf dem Innenrohr 5 nach unten in Richtung zur Schmutzkammer 16 verschoben, wobei die Feststoffteilchen die Sperringe 8 bzw. 9 passieren.

In der Spülstellung des Filters sitzen die vom oberen Magnet 6 eingefangenen Feststoffteilchen nach Passieren des Sperrings 8 auf dem Innenrohr 5 in der Filterkammer la im Bereich des Magneten 6, und die vom unteren Magneten 6a in der normalen Betriebssteüung des Filters eingefangenen Teilchen werden erneot wenn auch wegen der höheren Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des durch die Sperringe 9 und 10 gebildeten verengten Kreisringquerschnittes im unteren Teil der Schmutzkammer 16 nur zu einem Teil, vom unteren Magnet 6a auf dem Innenrohr 5 festgehalten, während der andere Teil der Feststoffpartikel durch einen Teilstrom des zu filternden Mediums durch (fen Abfluß 4 der Schmutzkammer 16 ausgeschwemmt wird.

Zum Umstellen des Filters von der Spülstellung nach Fig.2 in die Betriebsstellung nach /ig. 1 wird der Druckanschluß 12 mit Druckluft beaufsch'-agt so daß die Dauermagnete 6,6a im Innenrohr 5 nach oben in die Betriebsstellung vorgeschoben werden. Durch die Abstreiferwirkung des Sperrings 9 mit der rechtwinklig zum Innerirohr 5 verlaufenden Basis 9a und den zwischen den Sperringen 9, 10 in die Schmutzkammer 16 eintretenden Teilstrom des zu filternden Mediums werden die ausgefilterten Feststoffteilchen in der Schmutzkammer ic zurückgehalten. Sobald die Magnete 6, 6a die Betriebsstellung nach F i g. 1 erreicht haben, ist die Schmuizkammer Ic wieder völlig entmagnetisiert, und die ausgefilterten Feststoffteilchen werden durch den die Schmutzkammer Ic durchquerenden Medienteilstrom durch den Abfluß 4 ausgetragen. Bei der Aufwärtsbewegung der Magnece 6, 6a in die Betriebsstellung werden die von dem oberen Magnet 6 auf dem Außenmantel des Innenrohres 5 in der Filterkammer la mitgenommenen Feststoffeilchen durch die Basis 8si!es Sperringes 8 zurückgehalten und in der Betriebssteliung der Magnete 6, 6a von dem Magnetfeld des unteren Magneten 6a auf dem Zylinderrohr 5 festgehalten, der diese Teilchen bei der nächsten Spülung auf dem Innenrohr 5 in die Schmutzkammer 16 befördert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetfilter zum Ausfiltern von ferromagnetischen Feststoffteilchen und gegebenenfalls mit diesen verklammerten nichtmagnetischen Teilchen aus flüssigen Medien bei regelmäßiger Spülung des im Dauerbetrieb arbeitenden Filters, mit einer von dem Medium durchflossenen Filterkammer, die eine Entrittsöffnung für das zu filternde Medium und eine Austrittsöffnung für das Filtrat sowie mindestens einen dauermagnetischen Filterstab mit einem nichtmagnetischen Hüllkörper aufweist, sowie mit einer an die Filterkammer anschließenden Schmutzkammer mit einer Entnahmeeinrichtung für die vom Filterstab ausgefilterten Schmutzpartikel und einem Schmutzkonzentratabfluß, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkammer (la) und die Schmutzkammer (Xb) ein zylindrisches Gehäuse (1) mit einem koaxialen, dünnwandigen, zylindrischen Innenrohr (f Jaus unmagnetischem Material aufweisen, in dem der Filterstab (6,6a) aus der Betriebsstellung im Bereich der Filterkammer (la) in eine Spülstellung bewegbar ist, in der sich der Filterstab (6, 6a) teilweise im Bereich der Schmutzkammer (Ib) befindet, und daß die Filterkammer (ta) und die Schmutzkammer (Ib) durch eine auf dem Innenrohr (5) angeordnete Sperre (9) voneinander getrennt sind, die für die durch das wandernde Magnetfeld des Filterstabes (6, 6a) und unter Einwirkung der Strömung in der Filterkammer (la) auf dem Innenrohr (5) in die Schmutzkammer (Xb) ausgetragenen Feststoffteilchen ausschließlich I/i Austragerichtung passierbar ist

2. Magnetfilter nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß der Filterstab aus zwei durch ein unmagnetisches Distanzstück (7) miteinander verbundenen Dauermagneten (6, 6a) besteht und als Kolben ausgebildet ist, der im Innenrohr (5) durch ein Druckmittel hin- und herbewegbar ist

3. Magnetfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Sperre (9) zwischen der Filterkammer (la) und der Schmutzkammer (1 b) eine weitere Sperre (8) für die Feststoffteilchen innerhalb der Filterkammer (Xa) vorgesehen ist, und daß die Sperren (9,8) als konische Sperringe ausgebildet sind, die auf dem Innenrohr (5) angebracht und mit einem in Richtung zur Schmutzkammer (Xb) bzw. in Strömungsrichtung des Mediums ansteigenden Außenkonus (9b, Sb) versehen sind.

4. Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit dem Sperring (9) im Übergang von der Filterkammer (Xa) zur Schmutzkammer (Xb) ein weiterer auf der Innenseite des Filtergehäuses (1) angeordneter Sperring (10) vorgesehen ist, der einen dem Sperring (9) entgegengesetzten Innenkonus (XOa) besitzt, und daß die Sperringe (9,10) einen gegenüber der Filterkammer (Xa) stark verengten Kreisringquerschnitt bilden.

5. Magnetfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Wandteil (Ic) im unteren Bereich der Schmutzkammer (Xb) zur Bildung eines weiter verengten Kreisringquerschnittes eingezogen ist, der nicht kleiner ist als der freie Querschnitt des Schmutzkonzentratabflusses (4);

Die Erfindung betrifft ein Magnetfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Magnetfilter sind ein bekanntes und verbreitetes MitteC ferromagnetischen Abrieb, Gemische von ferromagnetischen Teilchen und mit diesen 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 am häufigsten verwendeten Dauermagnetfiltern werden Filterstäbe verwendet, die zum Zwecke der Reinigung aus dem Filtersystem ausgebaut und durch Abstreifen von Hand von den ausgefilterten Feststoffteilchen befreit werden müssen.

Bei einem Magnetfilter der durch die US-PS 33 57 559 bekannten Art werden die magnetischen Filterstäbe durch das zu filternde Medium bewegt und die von den Filterstäben ausgefilterten Feststoffteilchen werden von bewegten oder unbewegten Zwischengliedem aufgenommen, die durch eine kurzzeitige Berührung mit den Filterstäben magnetisiert werden, und die Feststoffteilchen werden von den Zwischengliedern, die als feststehende Platten oder rotierende Trommeln ausgebildet sind, durch mechanische Abstreifer in einen Abfallbehälter gefördert Bei derartigen Magnetfiltern tritt ein hoher Verschleiß sowohl der Filterstäbe als auch der Abstreifer auf, wenn die auszufilternden Feststoffteilchen kristallin und von großer Härte sind, so daß diese Magnetfilter regelmäßig gewartet werden müssen.

Es sind ferner Magnetfilter bekannt, bei denen das Reinigen von Hand durch Abspritzen, Abblasen oder Abstreifen der Filterstäbe dadurch vereinfacht wird, daß die Filterstäbe aus einem Rohr mit eingesetzten Stabmagneten bestehen und daß die Aufnahmerohre für die Stabmagneten aus dem Filter zu Reinigungszwecken ausgebaut werden können. Der Ausbau der Aufnahmerohre für die Stabmagneten kann jedoch nur bei unterbrochenem Filterbetrieb vorgenommen werden.

Ferner sind Magnetfilter bekanntgeworden, bei denen in Abwandlung des zuletzt beschriebenen Magnetfilters das Aufnahmerohr bzw. der Hüllkörper für den Stabmagneten in der Filterkammer verbleibt und beim Reinigen nur der Stabmagnet entfernt wird (DE-PS 10 91688). Die beim Herausziehen der Stabmagnete sich auf der Oberfläche der Hüllkörper zu Klumpen zusammenballenden Feststoffteilchen können gleichfalls nur bei unterbrochenem Filterbetrieb entfernt werden.

Schließlich ist durch die DE-AS 19 44 628 ein Magnetfiltersystem bekannt, bei dem die sich auf dem Magnetstab ansammelnden Schmutzpartikel durch einen mechanischen Abstreifer erfaßt und durch einen diesem zugeordneten Spülstromzweigkanal abgeleitet werden. Die Abstreifbewegung erfolgt hierbei sowohl durch Bewegung des Magnetstabes als auch durch Bewegung des mit dem Spülstromzweigkanal verbundenen Abstreifers. Auch dieses Magnetfiltersystem ist mit dem Nachteil des hohen Verschleißes sowohl der Magnetstäbe als auch der Abstreifer behaftet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1