DE3304597C2 - Magnetseparator - Google Patents

Abstract

Der Separator enthält mit ferromagnetischem Füllkörper 2 gefüllte Kammern 1 und zumindest zwei über die Länge der Kammern verteilte Magnetisierungseinheiten 3. Jede Magnetisierungseinheit umfaßt eine Magnetfeldquelle 4, einen Magnetleiter 5, dessen Polschuhe den Flächen der Kammern kongruent zugeordnet sind und zusammen mit deren ferromagnetischen Füllkörpern einen geschlossenen Magnetkreis bilden. Den Abstand zwischen den Nachbarmagnetisierungseinheiten und den Durchmesser der Kammern wählt man in einem Verhältnis von 1 : 1 bis 3 : 2, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Magnetisierung über die Länge des Einsatzes gesichert wird.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetseparator, der mit ferromagnetischen Füllkörpern gefüllte, mit einem inneren Durchmesser (D) versehene Kammern und zumindestens zwei längs der Kammern in einem Abstand / voneinander angeordnete Magnetisierungseinheiten enthält, wobei jede von diesen Magnetisierungseinheiten eine Magnetfeldquelle und kongruent an äußeren Oberflächen der Kammern anliegende Magnetleiter aufweist, wobei die Magnetleiter zusammen mit den ferromagnetischen Füllkörpem einen geschlossenen magnetischen Kreis bilden.

Es sind verschiedene Einrichtungen zur Reinigung flüssiger Medien von ferromagneti ihen Teilchen bekannt, die auch unter der Bezeichnung »elektromagnetisches Filter« oder »elektromagnetischer Separator« bekannt sind. So ist z. B. in dem SU-Urheberschein 7 84 894, der am 7.12.1980 veröffentlicht wurde, eine derartige Einrichtung beschrieben, die mit porigem ferromagnetischen Füllkörper gefüllte Kammern und zumindest zwei Magnetisierungseinheiten, die über die Länge der Kammern in einem bestimmten Abstand voneinander verteilt sind, enthält. Die Magnetisierungseinheiten enthalten eine Magnetfeldquelle, einen Ma- gnetleiter mit verbreiterten Auflagepolschuhen, die den Außenflächen der Kammern kongruent zugeordnet sind und zusammen mit dem ferromagnetischen Füllkörper einen geschlossenen Magnetkreis bilden.

Der Mangel eines solchen Separators besteht im folgenden. Bei dieser Einrichtung und ähnlichen Einrichtungen ist der Abstand /zwischen den Magnetisierungseinheiten und der Durchmesser Z? der Kammer willkürlich ohne Berücksichtigung des Magnetisierungszustandes des Füllkörpers gewählt. Dies führt in der Regel zu einer geringen Wirtschaftlichkeit des Magnetseparators. So wird bei einem übermäßig großen / der ferromagnetische Füllkörper über die Länge der Kammer ungleichmäßig verteilt, wobei Zonen mit schwacher Magnetisierung des Füllkörpers gebildet werden, was μ sich negativ auf die Arbeitswirksamkeit dieser Zonen und des gesamten Separators auswirkt. Andererseits ist man bei einem zu kleinen /gezwungen, die aktive Länge des Füllkörpers zu reduzieren, wodurch die Reinigungswirksamkeit vermindert wird, oder eine unvertretbar große Zahl von Magnetisierungseinheiten zu verwenden, wodurch die Herstellungskosten des Separators erhöht werden. Deshalb werden bei der bekannten Einrichtung massive Auflagepolschuhe benutzt, die dazu bestimmt sind, das Magnetisierungsniveau auszugleichen. Jedoch ist eine solche Lösung mit hohem Metallaufwand für den Separator sowie mit dessen Komplizierung, Verteurung und einer Senkung der Zuverlässigkeit verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch ohne hohen Materialaufwand für die Polschuhe eine Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Magnetisier -.mgsniveaus über die Länge der Füllkörper zu gewährleisten.

Dies wird bei einem Magnetseparator der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Abstand (I) zwischen den Magnetisierungseinheiten und der Durchmesser (D) der Kammern in einem Verhältnis von 3 :2 stehen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht eines Magnetseparators, der sechs zylindrische, auf gedachtem Kreis angeordnete Kammern und drei Magnetisierungseinheiten enthält;

F i g. 2 die Draufsicht auf einen Schnitt des in F i g. 1 gezeigten Separators;

Fig.3 die Gesamtansicht eines Magnetseparators, der zwei Kammern uad drei Magnetisierungskammern enthält;

F i g. 4 die Draufsicht auf einen Schnitt des in F i g. 3 gezeigten Separators;

Fig.5 Meßergebnisse der mittleren Magnetfeldinduktion B längs der Achse Z einer der in F i g. 1 gezeigten Kammern (zur Verstellung des Meßgebers wurde in dem Füllkörper senkrecht zum Magnetkreis ein Spalt von 18 mm gebildet), bei einer Stärke des Magnetisierungsfelds von 80 kA/m, einem Magnetleiterdurchmesser von 90 mm und einem Kammerdurchmesser von 120 mm;

F i g. 6 dasselbe wie in F i g. 5, jedoch bei einem Kammerdurchmesser von J60 mm;

F i g. 7 dasselbe wie in F i g. 5, jedoch bei einem Kammerdurchmesser von 240 mm.

In den Zeichnungen sind die gleichen Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in Fi g. 1, 2 gezeigte Separator enthält sechs zylindrische Kammern 1 mit ferromagnetischen Füllkörpem 2 (z. B. Kugeln, zerkleinerte Späne). Der Separator enthält auch drei Magnetisierungseinheiten 3, deren jede sechs Sektionen umfaßt, wobei jede Sektion eine Magnetfeldquelle, z. B. eine Magnetisierungsspule 4 und einen Magnetleiter 5, dessen Polschuhe (Endabschnitt) stirnseitig den Wänden der Kammer 1 kongruent zugeordnet sind, aufweist. Der Abstand /zwischen den Nachbarmagnetisierungseinheiten 3 und der Durchmesser D der Kammer 1 verhalten sich zueinander wie 3 zu 2, wodurch ein praktisch gleiches Magnetisierungsniveau der Füllkörper 2 über die Länge der Kammer 1 gesichert wird. Im unteren Teil sind die Kammern mit einem Einlaufstutzen 6 und im oberen Teil mit einem Auslaufstutzen 7 für das gereinigte flüssige Medium verbunden.

Der in F i g. 3,4 gezeigte Magnetseparator ist in vieler Hinsicht dem in Fig. 1, 2 gezeigten Separator ähnlich. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß bei diesem zwei Kammern 1 benutzt werden, während jede der drei Magnetisierungseinheiten 8 nur zwei Sektionen, bestehend aus einer Magnetfeldquelle, zum Beispiel einer Spule 4, und einem Magnetleiter 9, aufweist, wobei die Endabschnitte des Magnetleiters 9 und die Kammern an

den Seitenflächen durch entsprechende Vertiefungen gekoppelt werden. Ebenso wie bei dem in F i g. 1,2 dargestellten Separator stehen der Abstand / zwischen den Nachbarmagnetisierungseinheiten 8 und der Durchmesser D der Kammer 1 im Verhältnis von 3 :2. Die Magnetisierungseinheit kann auch eine Magnetfeldquelle aus Dauermagneten, die drehbai oder verstellbar gegenüber den Kammern zur periodischen Oberdeckung des Magnetfeldes (bei Regeneration der Füllkörper) angeordnet sind, aufweisen.

Die empfohlene Beziehung des Abstandes /zwischen den Nachbareinheiten zu dem Durchmesser D der Kammer wird durch die in F i g. 5 bis 7 wiedergegebenen experimentellen Angaben veranschaulicht, wo die Maxima der Kurven der mittleren Induktion B der An-Ordnung des Meßgebers im Füllkörper zwischen den Polen des Magnetleiters einer der Magnetisierungseinheiten bei Z = 0 (FIg. 1) und abgeschalteten Nachbareinheiten entspricht Mit der Entfernung des Gebers längs der Achse Z(Fig. 1) nimmt der B-Wert ab. Der erhaltene Verlauf der Abnahme von R bietet die Möglichkeit zu bestimmen (durch Superposition zweier ähnlicher Kurven), in welchem Abstand von der tvlagnetisierungseinheit die nächste Magnetisierungseieheit anzuordnen ( und zu schalten) ist, um eine starke Senkung des Magnetisierungsniveaus der Füllkörper über die Länge derselben zu vermeiden. Die Superposition der beiden ähnlichen Kurven 10 und 11 führt zu der Summenkurve 12, die das Magnetisierungsniveau der Füllkörper über die Länge derselben kennzeichnet Das Magnetisierungsniveau der Füllkörper ist recht hoch über die gesamte Länge der Füllkörper bei WD-Verhältnissen von 2 :1 bis 1 :1, mit bevorzugtem l/D-Verhältnis von 3 :2, wie dies in F i g. 5 bis 7 gezeigt ist.

Der Magnetseparator funktioniert wie folgt. An die Magnetisierungsspule 4 wird eine Spannung gelegt, wodurch der Magnetieiter 5,9 (F i g. 1 bis 4) und die in den Kammern 1 befindlichen ferromagnetischen Füllkörper 2 magnetisiert werden. Dann wird über den Einlaufstutzen das flüssige Medium eingegeben, das beim Passieren der Füllkörper 2 von den ferromagnetischen Teilchen gereinigt und aus dem Magnetseparator über den Stutzen 7 herausgeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Magnetseparator, der mit ferromagnetischen Füllkörpern (2) gefüllte, mit einem inneren Durchmesser (D) versehene Kammern (1) und zumindestens zwei längs der Kammern in einem Abstand (I) voneinander angeordnete Magnetisierungseinheiten (3) enthält, wobei jede von diesen Magnetisierungseinheiten (3) eine Magnetfeldquelle (4) und kongru- ent an äußeren Oberflächen der Kammern (1) anliegende Magnetleiter (5) aufweist, wobei die Magnetleiter (5) zusammen mit den ferromagnetischen Füllkörpern einen geschlossenen magnetischen Kreis bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der is Abstand (I) zwischen den Magnetisierungseinheiten (3) und der Durchmesser (D) der Kammern (1) in einem Verhältnis von 3 :2 stehen.