DE3316487A1 - Abscheider zur reinigung fluessiger medien von spurensubstanzteilchen - Google Patents

Description

,NWALT Dipl.-Phys.'RICHARD LUYKEI*

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9 5 ■ _ -, ^ej. Mai 19>33

316 A 8 7 BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezient sich auf Einrichtungen zur Reinigung flüssiger Medien und betrifft insbesondere Abscheider zur Reinigung flüssiger Medien von upuxsn- ■■' substanzte liehen. Sie kann in der oiieniischen Industrie, Nahrungsmittelindustrie, im Maschinenbau, in der energieererζOU[Ten> pharmazeutischen Industrie sowie in anderen Industriezweigen vorwiegend zur Fein- und Hochreinigung flüssiger uad gasförmiger Aledien von Spurensubstanzteilchen verwendet werden bei einem Masseanteil dieser Teilchen von 10 ^v - 10 und bei deren Abmessungen von ·-*- 0,1-10jum und darunter.

Es sind verschiedene Einrichtungen zur Reinigung flüssiger Medien bekannt, in denen die Trennung der Mikroteil-

I^ cnen vom flüssigen Medium durch Einwirkung mit einem magnetischen bzw ο elektrischen PeId auf die im flüssigen Medium vorhandenen Mikroteilchen erfolgt. So wird z.B. im SU-Erfinderschein 698658 ein
Abscheider zur Reinigung flüssiger Medien von iJpurensubstan teilouen geschildert« Diese Hinrichtung enthält ein zylindr sches Gehäuse, eine Trennwand im Gehäuse, welche dieses in zwei Kammern mit einem Segmentquerschnitt aufteilt, von denen]mit ferromagnetischer Filter-Füllmasse gefüllt

ist, die andere aber hohl ist. Konzentrisch zum Gehäuse, die s es.'

außerhalb von r~Lst ein Magnetsystem in Form eines Solenoids zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in der Zone der Aufstellung des Gehäuses aufgestellt. An einem Ende des Gehäuses ist im unteren Teil der Einrichtung ein Behälter zur Verbindung der Kammern untereinander aufgestellt, am

JO anderen Ende des Gehäuses befinden sioh in seinem oberen Teil stützen zur Ein- und Ausführung des flüssigen Mediums· Das flüssige Medium, welches zuerst die hohle Kaumer passie wird einer Voreinwirkung des magnetischen Feldes ausgesetzt und die im Medium befindlichen ferromagnetischen Teilchen je gewinnen die Fähigkeit sich zu vergrößern. Der Prozeß der Vergrößerung der Teilchen beginnt in der hohlen Kammer und wird in dem beide Kammern verbindenden Behälter fortgesetzt Weiter, beim Durchgang aes flüssigen Mediums durch die

Kammer, welohe mit farromagnetischer Füllmasse gefüllt let, wird es von ferromagnetIsohan Teilchen gereinigt.

Gleichzeitig enthalten flüssige Medien auch nicht ferromagnetische, elektrisch geladene Teilchen, welche diese Einrichtung praktisch .nicht abscheidet (die Abscheidung erfolgt lediglich mittels eines zufälligen Mitnehmer^ dieser Teilchen durch ferromagnetische Teilohen).

Der .Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, eine Konstruktion zu entwickeln, welche ein Mittel zur fieinigung flüssiger Medien auch von elektrisch geladenen Teilchen enthält. Das ermöglicht die Erhöhung der Güte der Gesamtreinigung des flüssigen Mediums sowie eine Verbesserung de-

ran Qualität. Olieinem

• Die Aufgabe wird daduroh gelöst, daTT""\ Ab-

scheider zur .Reinigung flüesiger Madien νυη upurensubstanzte liehen, welcher ein Gehäuse, eine Trennwand im Gehäuse, die dieses in zwei Kammern einteilt,ζ%ine^von denen]mit ferromagnetischar Filter-Füllmaaee gefüllt ist, ein Magnetsystem zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in der Zone · der Aufstallung des Gehäuses, einen Behälter zur Verbindung der Kammern untereinander, welcher an einem Ende des Geaäuses aufgestellt ist, sowie Stutzen zur Ein- und Ausführung des flüssigen Mediums am anderen Ende des Gehäuses enthält, erfindun^sgemäß, in der zweiten Kammer eine FiI-ter-Füllmaüse aus einem Seignetteelektrium untergebracht ist.

Wenn die saignetteelektrIsche Füllmasse über keine spontane Polarisation verfügt, ist es zweckmäßig, die zweite Kammer mit Elektroden su versahen«,

jQ Zur Verstärkung der Einwirkung des magnetischen Feldes

auf ferromagnetische Teilohen ist es zweckmäßig, wenn die Kammer mit sei^netteelektrischer Füllmasse zusätzlich EIe-

vory
mente/Tier ferroiaagnetischen Füllmasse enthält.

In Fällen, wenn es notwendig ist, die Zeit der

Spannungszuführung zu rSlektroden auf ein Minimum zurückzuführen, ist es zweckmäßig, ffieignetteelektrische Füllmas-• se aus Elektreten zu fertigen.

Ein Vorteil eines solchen Abscheidars besteht darin,

daß aufgrund der Unterbringung dar selgnettaelektrisohen Filter-Füllmasse JLn der zweit an Kammer und der Fähigkeit des üeignetteelektrlkuma, sich zu polarisieren und eine hohe relative Dielektrizitätskonstante zu erhalten, z.wlsehen den Elementen dieser Füllmasse ein elektrisches Feld' mit hoher Intensität und noher Inhomogenität erzeugt wird, was die Bedingungen zum Mitnehmen elektrisch geladener Teilchen aus dem flüssigen Medium schafft, welches die seignetteelektrische Filter-Füllmasse durchfließt. So-.

mit erfolgt neben der Entfernung ferromagnetischer Teilchen aus dem flüssigen Medium in der ferromagnetischen Füllmasse auch die Entfernung elektrisch geladener Teilchen aus diesei Medium In der seignetteelektrischen Füllmasse, was zur Erhöhung des Gesamtgüte der Reinigung des flüssigen Medium.

sowie zur Verbesserung deren Qualität führt«

Das wird auch durch Elektroden begünstigt, mit denen die seigntätteeloktrische Füllmasse versehen wird. Eine derartige technische Lösung ist insbesondere dann erforderlich wenn die seignetteelektrisohe Füllmasse über keine spontane

dQ Polarisation verfügte Durch das Vorhandensein der Klektro-

ceine
den wirü"^\ Steuerung der Arbeit der seignetteeleütrischen Füllmasse gewährleistet; es wird der erforderliche Polarisationsgrad der seignetteelektrischen Füllmasse sowie die Möglichkeit einer Änderung des Polaritätionsgradea in Abhän^igkeit von den Eib'enscaaf ten des flüssigen Mediums und j der darin vorhandenen Teilchen geschaffen. Die Elektroden erfüllen aucn die Funktion einer periodischen Depolarisatiu: der seignetteelektrischen Füllmasse zur Verwirklichung eine wirksamen Regenerierung von den abgefangenen Teilchen. Da-

JO bei werden Wartezeiten des Abscheiders reduziert unchFiltrationsvorgänge vergrößert.

Einer der Vorteile des erfindungs_b-emalien Abscheiders ist die weitere Möglichkeit, ■ die Kammer mit

seignetteelektrischer Füllmasse zusätzlichEIementdⁿferromagnetischer Füllmasse zu vei?^{e 6}OiIrOh das Vorhandensein-

iias vo

ciias <von

dieser Elemente wird»magnet Ische Feld im KanaD deren An-Ordnung verstärkt. Somit wird die Vorma_bnetisierung ferromagnetischer Teilchen und folglich deren Vergrößerung vor

dem Eintritt in die ' ferromagnetische Füllmasse intensiviert. Das führt ebenfalls zur Erhöhung der Güte der Reinigung des flüssigen Mediums sowie zur Verbesserung deren Qualität«

' Wird die seignettaelaktrisoha .[füllmasse aus einem Elektret gefertigt, entfällt die Notwendigkeit, die Elektroden ständig an eine Spannungsquelle angeschlossen zu halten. Es • . genügt, sie nur kurzweilig zur periodischen Dapolar isat ion des Elaktreta (bei Regenerierung) und zu seiner periodischen Polarisation anzuschließen (nach der Hegenerierung vor der Einschaltung der Einrichtung in die Arbeit).

Nachstehend sind in den Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, Es zeigt

• s λ -ι γη Λ C3

Fig. 1 eine Gesamtansicht \ Absohelders zur Reinigung ' flüssiger Medien von Spurensubstanzteilohen mit Kammern mit Segmantquarschnltt und einem elektromagnetischen (Solenoid-)

imi
Magnetisierungssystem (^Längsschnitt;

Pig. 2 einen Schnitt durch den Abscheider nach der Linie II-1I in Fig. 1;

2Q B¹ ig. 3 denselben Absoiieidar wie in Fig. 1 mit Koaxi-

alkaiiimern und mit einer in der lnnankammar untergebrachten Elektrode ι

Fig. 4 einen üchnitt duroh den Absoheidar nach der Linie IY-IV in Fig, 3;"

Fig« 5 eine Gesamtansicht des Abscheiders-mit röhrenförmigen Kammern, Radialelektrodan und einem Magnet isierungss.vstem, welches Magnet le it ar und Quallen magnetischer Feidarregung umfaßt;

Fig« 6 einen Schnitt durch den Absohaidar nach .der Li-JO nie VI-VI in Fig. 5.

Der in Fig. 1,2 abgebildete Absohaidar zur Reinigung flüssiger Median von üpurensubstanztailohan enthält ein zylindrisches Gehäuse 1, welches durcii eine Trennwand 2 in zwei Kammern 3 und 4 mit Segmentquerschnitt eingeteilt

ist, wö> die Kammer 3 mit einer farromagnetischen Filtar-Füllmasse 5 gefüllt ist, in der Kammer 4 aber eine eeignetteelektrische Filter-Füllmasse 6 untergebracht ist. Außerhalb des Gehäuses 1, koaxial zu ihm, befindet gioh ein elektro-

magnetisches Solenoidsystem 7» Der untere Teil des Gehäuses 1 ist mit einem Behälter 8 zur Verbindung der Kammern 3 und 4- untereinander versehen. Im oberen TeLl des Gehäuses 1 befinden sich ein Stutzen 9 zur Einfahrung und ein Stutzen 10 zur Ausführung des flüssigen Iwediums.

Der in Fig. 3, 4- abgebildete Abscheider i3t dem in Fig. 1,2 abgebildeten Abscheider ahnlich, lediglich mit dem Unterschied, daß beide Kammern 11 und 12 zylindrische Form aufweisen ricoaxial angeordnet sind,

eine in der anderen, und in der Innenkammer 12 .mit der darin befindlichen seignetteelektrischen Füllmaaoe 6 eine Mitteleloktrodo 13 untergebracht ist. AIn zweite Elektrode in diesem Ausführungsboispiel dos Abscheiders dient die zylindrische Wandung der Kammer 12, weiche auu elektrisch leitendem Stoff ausgeführt ist und eine Erdung 14 besitzt«, Als Trennwand zwischen den Kammern 11 und 12 dient in diesem Fall die zylindrische Wandung der Kammer 12.

Der in Fig. 5» 6 abgebildete Abscheider hat zwei Gehäuse 15» ^jedesVvon denen/aus zwei gekuppelten zylindrischen Kammern 16 und 17 zusammengesetzt ist, wobei als eine Trennwand 18 die sich berührender) · / Wandungen dieser Kammern 16 und 17 dienen. Jedes Paar der Kammern 16 und 17 steht miteinander durch einen Behälter 19 mit Stutzen 20 in Verbindung. Außerdem ist die Kammer 17 mit radial angeordneten Elektroden 21 versehen.

Die Zahl der Elektroden 21 ist gerade, sie sind aufeinanderfolgend an ungleichnamige Pole einer Spannungsquelle angeschlossen (in Fig. 5» 6 nicht aargestellt).

Bei diesem Ausführungsbeispiel des Abscheiders wurden in die seignetteelektrische Füllmasse 6 zusätzlich Elemente 22 ferromagnetischer Füllmasse eingeführ

Las i„ugnolir;ifcrun;--si3yste.iL ist in diesem Fall in Fo von Elektromagneten 23 ausgeführt, welche aus Wicklung 24- und Lagnctleitern 25 bestehen.

Die Achsen- bzw. Kadialelektroden 13t 21 sowie die in die seignetteelektrische Füllmasse 6 zusätzlich einzuführenden ferromugnotischen Elemente 22 können in allen Ausführun^sbeispielen des Abscheiders, die in Fig. 1-6 dargestellt sind, sowie in anderen erfindungsgemäßen Abscheidern verwendet werden.

• Als ferromagnetische Filter-Füllmasse 5 und ferro-

diey

magnetische Elemente 22, die in /'s eigne tteelektrische Filter-Füllmasse 6 eingeführt werden, können z.B. Kugeln, :

Spanschnitzel und andere feine ferromagnetische Körper verwendet werden. Dabei ist es notwendig, daß sie über gute) Korrosion schützende Eigenschaften verfügen, um deren Korrosion und zusätzliche Verunreinigung des zu reinigenden flüssigen Mediums zu verhindern. Als seignetteelektrische Filter-Füllmasse 6 können z.B. Körnchen

aus Bariumtitanat} Germaniumtellurid, Lithiuinniobad, Wismuttitanat und anderen seignetteelektrischen Stof-• ' fen. in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu reinigenden flüssigen Mediums und den .Polariaationseigenschaf ten :

des betreffenden Seignetteelektrikuras verwendet wer- ;

ίθΐπ.6 '

den. tlur^S Abschirmung des magnetischen Feldes durch das · Gehäuse 1,15 der Abscheider und die Trennwand 2, 13 zu. vermeiden, werden die Wandungen der Kammer 12 aus einem ' nicht ferromagnetischen Stoff, unter anderem, aus rost- j freiem,.nicht ferromagnetischen Stahl hergestellt.

Die Arbeitsweise des Abscheiders ist wie folgt. Dem Magnetisierungssysteia 7 (Fig. 1-4), 23 (Fig. 5, 6) wird Spannung"zugeführt, dadurch werden die ferromagnetische Füllmasse 5 und die in der seignetteelektrischen Füllmasse 6 befindlichen ferromagnetischen Elemente 22 aufmag-• netisiert. Spannung wird gleichzeitig den Elektroden (Fig. 3» 4), 21 (Fig. 5j6) zugeführt und dadurch wird die seignetteelektrische Füllmasse 6 polarisiert (dieser Vorgang ist besonders wesentlich, wenn die Füllmaijtie über keine spontane Polarisation-verfügt), über den EinlaJistutzen 9 wird danach in die Kammer 4 (Fig. 1, 2), 12 (Fig. 3, 4), 17 (Fig. 5, 6)

copy]

ein flüsslgaa Medium 9ingeführt, s?o es auf©inanderfolgend durch die seignetteelektrIsche Füllmasse 6, den Behälter a (Fig. 1-4), 19 (Figo 5,6) und die ferromagnetische Füllmasse 5, welche sich in der'Kammer 4 (Fig. 1,2), 11 (Fig. 3,-

hro?
16 (Fig. 5,6) befindet, tfJurchgeht und von elektrisch gelad nen und ferromagnetischen Teilchen gareinigt wird. Das gereinigte flüssige Medium wird aus der Einrichtung über den

ner>
Stutzen 10 cgusgeführt.

Das Vorhandensein der Elektrode 13 (Figo 3»4) bzw, de Elektroden 21 (Fig. 5»6) gewährt die Möglichkeit, den Reinigungsprozeß des flüssigen Mediums durch die Schaffung ei erforderlichen Polarisationsgrades der seignetteelektrisch Füllmasse 6 zu steuern (in Abhängigkeit von den Eigenschaf des flüssigen Mediums und den Spurensubstanzteilchen) sowi periodisch (--"JDe ρ öl ar isation der seiKnetteelektriachen Fü masse 6 für deren Regenerierung durchzuführ

Das Vorhandensein ferromagnetischer Elemente 22 (Fig. 5?6) in der seignetteelektrischen Füllmasse 6 förder eine Verstärkung des magnetischen Feldes in den Kammern 17 Das gewährleistet einen höheren Magnetisierungsgrad der fe romagnetieohen üpurensubatanzteilchen während ihres Durchgangs duroh die Kammern 17 und fördert ihre Vergrößerung ν dem Eintritt in die Kammern 16 mit ferromagnetische Füllmasse 5° DiQ Vergrößerung der vormagnetisieren Teilchen wird auch in den Verbindungsbehältern 19 fortgesetzt. All das fördert eine Erhöhung der Reinigungsgüte flussigeι Medien und eine Verbesserung deren Qualität.

Wird dia seignetteelektrisohe Füllmasse aus einem Elektret gefertigt, werden die Elektroden 21 an eine üpannungsquelle lediglich bei Durchführung der Regenerierunf für eine Depolar isation des Elektrets sowie nach der durcl geführten Regenerierung vor dem Einschalten des Abscheid? in den Reinißungsvorgang zur periodischen Polarisation de; • Elektrets angeschlossen.

Claims (5)

■bipL-Phys.·- Ukrainsky institut inzhenerov vodnogo khozyaistva Rovno/üdSSR P 92 355-E-61 5. Mai 1933 . · L/:iW "y ABSCHEIDER ZlJH-REINIGUNG· FLÜSSIGER MEDIEN VON '"' -^ "^ SPURENSUBSTANZTEILCHEN ; PATENTANSPRÜCHE:· · :

1. Abscheider zur Reinigung flüssiger Medien von Spuransubstanzteilchen, welcher

ein Gehäuse (1),

eine Trennwand (2) im Gehäuse (1), die dieses in· zwei Kammern (3₅4) einteilt, <(einej> von denen) mit ferroraa^net iacher Filter-Füllmasse (i?) gefüllt ist, .

ein Maonetsystem (7) zur Erzeugung eines magnetischer Feldes in der Zone der Aufstellung des Gehäuses (1),

einen Behälter (8) zur Verbindung der Kammern (3*4) untereinander, welcher an einem Ende des Gehäuses (1) aufgestellt ist, sowie

Stutzen (9» 10) zur Ein- und Ausführung des flüssigei Mediums, die am anderen Ende des Gehäuses (1) angeordnet sind, enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß

in der zweiten Kammer (4) eine Filter-Füllmasse- (6) ■■ einem Seignetteelektrikum untergebracht ist.

2. Abscheider zur Reinigung flüssiger Medien von ßpu-. rensubstanzteilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (12) <mindestens imiV einen¹ Paar der Elektroden (13) versehen ist.

3. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bzw. 2 zur Reinigung flüssiger Medien von Spurensubstanzteilchen,

daduroh- ^akonnte iohnet, daß

die Kammer (17) mit aeignetteelektrischer Püllmasse (6) zusätzlich ferromagnetische Elemente (22),

4. Abscnelder zur .Reinigung flüssiger Medien von Spurensübstanzteilchen nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, d aß

. seignetteelektriache" Füllmasse (6) aus einem Elektret gefertigt ist.