EA024028B1 - Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией - Google Patents
Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией Download PDFInfo
- Publication number
- EA024028B1 EA024028B1 EA201391226A EA201391226A EA024028B1 EA 024028 B1 EA024028 B1 EA 024028B1 EA 201391226 A EA201391226 A EA 201391226A EA 201391226 A EA201391226 A EA 201391226A EA 024028 B1 EA024028 B1 EA 024028B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- housing
- magnetic
- magnetic separation
- region
- fluid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/025—High gradient magnetic separators
- B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
- B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
- B03C1/034—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit characterised by the matrix elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/025—High gradient magnetic separators
- B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
- B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
- B03C1/0332—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using permanent magnets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
- B03C1/288—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the outer circumference of a recipient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Настоящее фильтрационное устройство с магнитной сепарацией снабжено приблизительно цилиндрическим корпусом; разделителем, который разделяет внутреннее пространство указанного корпуса; фильтрационной средой, содержащей тонкую проволоку из аморфного сплава, которой заполнена первая область, ограниченная корпусом и разделителем; и постоянный магнит, расположенный напротив первой области снаружи корпуса. Указанный постоянный магнит создает магнитное поле внутри первой области.
Description
Настоящее изобретение относится к фильтрационному устройству с магнитной сепарацией, выполненному с возможностью удаления ферромагнитных загрязнений внутри потока из технологической текучей среды даже при высоком давлении и высокой температуре в производственной установке или т.п.
Испрашивается приоритет по заявке на японский патент № 2011041654, поданной 28 февраля 2011 г., содержание которой включено в текст данного описания посредством ссылки.
Уровень техники
Железный порошок и тому подобное, возникающие при механической обработке или внутреннем истирании, выпадают в виде загрязнений в виде мелких ферромагнитных частиц в таких маслах или жидкостях, как смазочно-охлаждающая жидкость или масло для механической обработки. Масла или жидкости, содержащие загрязнения, вызывают такие проблемы, как снижение надежности привода машины и снижение обрабатываемости и эффективности очистки. Поэтому предложено фильтрационное устройство, выполненное с возможностью удаления загрязнений в виде мелких ферромагнитных частиц из масел или жидкостей. Например, устройство для очистки масла с магнитной сепарацией, описанное в документе РТЬ1, включает фильтрационную среду, выполненную из магнитного сплава, и намагничивающее устройство, прикладывающее магнитное поле к фильтрационной среде, в котором в качестве магнитной фильтрационной среды используется пучок тонкой проволоки из аморфного сплава, а в качестве намагничивающего устройства используется постоянный магнит.
В устройстве для очистки масла, описанном в документе РТЬ2, во внешней защитной трубке прямоугольной формы расположены магнит, создающий магнитное поле, и внутренняя трубка, через которую пропускается жидкость.
Список литературы
Патентная литература.
РТЬ1: непроверенная заявка на японский патент, первая публикация № Н4-349908.
РТЬ2: непроверенная заявка на японский патент, первая публикация № Н6-254314.
Раскрытие изобретения
Проблемы, решаемые изобретением.
Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией предназначено для удаления загрязнений в виде ферромагнитных частиц из масел, имеющих нормальную температуру и нормальное давление, таких как смазочно-охлаждающая жидкость или масло для механической обработки, и позволяет повторно использовать обработанное масло в чистом состоянии, но это устройство не может быть непосредственно использовано для очистки какой-либо жидкости, имеющей высокое давление и высокую температуру.
Настоящее изобретение создано с учетом указанных выше обстоятельств, и его задачей является предложить фильтрационное устройство с магнитной сепарацией, которое можно применять для текучей среды, имеющей высокое давление, а также текучей среды, имеющей нормальное давление, и которое с высокой эффективностью может адсорбировать загрязнения внутри потока в виде мелких ферромагнитных частиц.
Средства решения проблемы.
Согласно аспекту настоящего изобретения, предлагается фильтрационное устройство с магнитной сепарацией, выполненное с возможностью удаления загрязнений в виде мелких ферромагнитных частиц из текучей среды, содержащей такие загрязнения, которое включает: по существу, цилиндрический корпус; две разделительные пластины, которые расположены внутри корпуса таким образом, чтобы продолжаться в вертикальном направлении корпуса, разделяя внутреннее пространство корпуса при их расположении параллельно друг другу; фильтрационную среду, которая включает пучок тонкой проволоки из аморфного сплава и заполняет первую область, образованную корпусом и двумя разделительными пластинами; и множество постоянных магнитов, которые расположены на обеих сторонах первой области снаружи корпуса, причем загрязнения в виде мелких ферромагнитных частиц адсорбируются на фильтрационной среде обеспечением протекания текучей среды, содержащей такие загрязнения, через первую область, в которой указанным множеством постоянных магнитов создано магнитное поле.
Предпочтительно, чтобы фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по настоящему изобретению дополнительно включало ярмо в качестве обратного пути магнитного потока, выполненное из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость, и соединенное с постоянным магнитом.
Предпочтительно, чтобы фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по настоящему изобретению дополнительно включало зубцы, выполненные из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость и не имеющего остаточного магнетизма, и заполняют зазор между постоянным магнитом и первой областью корпуса, и чтобы поверхность контакта зубцов и постоянного магнита была плоской.
Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по настоящему изобретению дополнительно включает приводной механизм включения-выключения, который побуждает намагничивающее устройство быть выполненным с постоянным магнитом и ярмо в тесный контакт с корпусом и быть отделенным от корпуса.
Управление включением-выключением между расположением в тесном контакте и отделенным расположением постоянного магнита и ярма относительно корпуса посредством приводного механизма
- 1 024028 включения-выключения может определяться на основании одной или более частей данных о времени намагничивания, выдаваемом таймером, разности давлений выше по потоку и ниже по потоку от фильтрационной среды и интегрированного расхода текучей среды, проходящей через фильтрационную среду.
В фильтрационном устройстве с магнитной сепарацией по настоящему изобретению, предпочтительно, чтобы текучая среда, содержащая загрязнения, которые должны быть адсорбированы на фильтрационной среде, сначала опускалась во второй области, образованной корпусом и разделительной пластиной, и изменяла там направление протекания на обратное, а затем поднималась в первой области. В качестве альтернативы текучая среда, содержащая загрязнения, которые должны быть адсорбированы на фильтрационной среде, может протекать вверх в первой области, образованной корпусом и разделительной пластиной и заполненной пучком тонкой проволоки из аморфного сплава.
Часть центрального участка зубцов может быть вырезана. В качестве альтернативы могут удаляться сами зубцы, чтобы приводить постоянный магнит в тесный контакт с корпусом.
Один или более постоянных магнитов могут быть расположены напротив друг друга с противоположных сторон первой области корпуса, образованной разделительной пластиной.
Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по настоящему изобретению может дополнительно включать множество фильтров с магнитной сепарацией, соединенных параллельно, и указанное множество фильтров с магнитной сепарацией может управляться таким образом, чтобы поочередно пропускать текучую среду обратной промывки в интервалы времени, не перекрывающиеся друг с другом, и выполнять фильтрацию в непрерывном режиме.
Преимущества изобретения
В фильтрационном устройстве с магнитной сепарацией по настоящему изобретению первая область, образованная, по существу, цилиндрическим корпусом и разделительной пластиной, заполнена фильтрационной средой, образованной из пучка тонкой проволоки из аморфного сплава, а постоянный магнит в качестве намагничивающего устройства расположен в положении снаружи корпуса напротив первой области, чтобы создать магнитное поле в первой области.
Таким образом, так как цилиндрическим корпусом может быть обеспечено сопротивление давлению, фильтрационное устройство с магнитной сепарацией может применяться для текучей среды, имеющей высокое давление, а также для текучей среды, имеющей нормальное давление. Так как путь магнитного потока создан в первой области, образованной параллельной разделительной пластиной, магнитный поток противоположного постоянного магнита не выходит наружу из первой области, и равномерно создается сильное параллельное магнитное поле, не имеющее утечек, загрязнения в виде мелких ферромагнитных частиц, содержащихся в текучей среде, могут адсорбироваться на пучке тонкой проволоки из аморфного сплава.
Так как постоянный магнит соединен с ярмом, выполненным из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость, который служит в качестве намагничивающего устройства, в первой области можно создать замкнутый путь магнитного потока без потерь, и, таким образом, создать в первой области равномерное магнитное поле высокого уровня.
Так как зубцы, выполненные из материала, не имеющего остаточного магнетизма и имеющего высокую проницаемость, заполняют зазор между постоянным магнитом и первой областью корпуса, а поверхность контакта зубцов и постоянного магнита является плоской, то зубцы и постоянный магнит приходят в тесный контакт друг с другом на поверхности контакта с уменьшением магнитных потерь и, в конечном счете, гарантирования легкого присоединения и снятия намагничивающего устройства, включающего постоянный магнит.
Так как фильтрационное устройство с магнитной сепарацией включает приводной механизм включения-выключения, который побуждает намагничивающее устройство, выполненное с постоянным магнитом, и ярмо в тесный контакт с первой областью корпуса и быть отделенным от корпуса, магнитное поле в первой области исчезает, и исчезает градиент магнитного поля в пучке тонкой проволоки из аморфного сплава, что позволяет ликвидировать силу адсорбции, действующую на мелкие ферромагнитные частицы, и выполнить другие операции, такие как обратная промывка, посредством отделения намагничивающего устройства от корпуса в отделенное положение с отведением для выключения намагничивания. В то же время, так как плотность остаточного магнитного потока в пучке тонкой проволоки из аморфного сплава является низкой, сила адсорбции близка к нулю, и поэтому легко можно выполнить обратную промывку. После этого, при расположении намагничивающего устройства в тесный контакт с первой областью корпуса для включения намагничивания, в первой области возникает магнитное поле, создающее силу адсорбции, действующую на мелкие ферромагнитные частицы, посредством градиента магнитного поля в пучке тонкой проволоки из аморфного сплава. В результате, загрязнения в виде мелких ферромагнитных частиц захватываются и адсорбируются.
Управление включением-выключением между расположением тесного контакта и отделенным расположением намагничивающего устройства относительно постоянного магнита и ярма определяется на основании одной или более частей данных о времени намагничивания, выдаваемом таймером, разности давлений выше по потоку и ниже по потоку от фильтрационной среды и интегрированного расхода текучей среды, проходящей через фильтрационную среду. Таким образом, можно адсорбировать загрязнения,
- 2 024028 имеющиеся в текучей среде, и можно прекратить операцию адсорбирования загрязнений в подходящее время и выполнить другие операции, такие как обратная промывка, при одновременном замедлении требуемым образом засорения фильтра магнитной сепарации при управлении включением-выключением между противоположным тесным расположением и отделенным расположением с отведением при использовании приводного механизма включения-выключения. В результате, можно избежать проблемы в виде засорения и увеличить интервалы между операциями обслуживания.
В фильтрационном устройстве с магнитной сепарацией по настоящему изобретению, так как корпус разделен разделительной пластиной на первую область, заполненную пучком тонкой проволоки из аморфного сплава, и вторую область, магнитное поле трудно формируемо во второй области, которая может быть использована в качестве впускного канала для потока текучей среды. В этом случае текучая среда, опускающаяся сначала во второй области вдоль разделительной пластины, меняет направление на обратное у нижнего ее конца, а затем поднимается в первой области. Таким образом, посредством осаждения под действием инерции - силы тяжести можно отделить некоторые загрязнения в виде частиц, содержащихся в текучей среде, при смене направления потока опускающейся текучей среды на обратное и посредством этого снизить нагрузку на фильтрационную среду.
Так как текучая среда, содержащая загрязнения, сначала протекает вверх в первой области, такие загрязнения в виде частиц, имеющиеся в текучей среде, скользят под действием силы тяжести и отделяются посредством осаждения или поднимаются со скоростью, которая меньше, чем скорость потока текучей среды, это позволяет уменьшить нагрузку на фильтрационную среду и повысить эффективность фильтрации.
Часть центрального участка зубцов вырезана. Если зубцы образованы из листовой электромагнитной стали, и магнитное сопротивление поверхности соединения зубцов и корпуса является большим, то магнитный поток, вероятно, будет следовать форме листовой электромагнитной стали. Однако, если часть центрального участка магнитного пути удалена, можно предотвратить утечку магнитного потока и, таким образом, выровнять распределение плотности магнитного потока.
Так как напротив первой области корпуса, образованной разделительной пластиной, расположен один или более постоянных магнитов, можно увеличить или уменьшить напряженность магнитного поля, возникающего в первой области.
Множество фильтрационных устройств с магнитной сепарацией может быть соединено параллельно, и фильтры магнитной сепарации могут управляться таким образом, чтобы поочередно пропускать текучую среду обратной промывки в интервалы времени, не перекрывающиеся друг с другом, и выполнять фильтрацию в непрерывном режиме.
Если множество фильтрационных устройств с магнитной сепарацией соединены параллельно с отдельным контроллером, то можно обрабатывать непрерывный поток текучей среды, управляя этими фильтрационными устройствами с магнитной сепарацией таким образом, чтобы поочередно выполнять обратную промывку в интервалы времени, не перекрывающиеся друг с другом.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 приведено продольное сечение, иллюстрирующее часть фильтрационного устройства с магнитной сепарацией согласно варианту настоящего изобретения.
На фиг. 2 приведено горизонтальное сечение, иллюстрирующее часть фильтрационного устройства с магнитной сепарацией, показанного на фиг. 1.
На фиг. 3 приведен горизонтальный разрез, иллюстрирующий приводной механизм переключения фильтрационного устройства с магнитной сепарацией согласно варианту настоящего изобретения в состоянии намагничивание включено, при котором намагничивающее устройство - с противоположным расположением вблизи.
На фиг. 4 приведен горизонтальный разрез, иллюстрирующий приводной механизм переключения фильтрационного устройства с магнитной сепарацией согласно варианту настоящего изобретения в состоянии намагничивание выключено, при котором намагничивающее устройство расположено отдельно с отведением.
На фиг. 5 приведена структурная схема, иллюстрирующая конфигурацию канала потока в фильтрационном устройстве с магнитной сепарацией.
На фиг. 6 приведена блок-схема, иллюстрирующая процедуру управления переключением фильтрационного устройства с магнитной сепарацией.
На фиг. 7 приведено сечение, иллюстрирующее путь магнитного потока, постоянные магниты и путь обратного магнитного потока в корпусе в отделенном состоянии.
Фиг. 8 иллюстрирует векторы и профили плотности магнитного потока в корпусе в зависимости от конфигурации постоянных магнитов и путей магнитного потока.
Фиг. 9 иллюстрирует векторы и профили плотности магнитного потока в корпусе в зависимости от конфигурации постоянных магнитов и путей магнитного потока.
На фиг. 10 показаны (все) векторы плотности магнитного потока, протекающего во внутреннюю область корпуса через зубцы от постоянного магнита для столбца (1) на фиг. 8.
На фиг. 11 приведен график, иллюстрирующий взаимосвязь между расстоянием от центра и плот- 3 024028 ностью магнитного потока в примере 1, примере 2 и сравнительном примере, в зависимости от наличия или отсутствия разделительной пластины в корпусе, при этом на фиг. 11(а) показана плотность магнитного потока в радиальном направлении, а на фиг. 11(Ь) показана плотность магнитного потока в продольном направлении.
Фиг. 12 иллюстрирует изменение плотности магнитного потока в корпусе в примерах 1, 2 и сравнительном примере.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Далее фильтрационное устройство с магнитной сепарацией, соответствующее варианту осуществления настоящего изобретения, будет описано со ссылкой на сопровождающие чертежи.
В фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, показанном на фиг. 1 и 2, разделительная пластина 3, выполненная из немагнитного металла и включающая пару по существу параллельных пластин, продолжается вниз по существу в цилиндрическом корпусе 2, расположенном в вертикальном направлении. Нижний конец разделительной пластины 3 имеет длину, равную или меньшую, нижний конец тела корпуса 2. Верхний конец разделительной пластины 3 изогнут наружу, по существу под прямым углом, прикреплен к окружающей поверхности корпуса 2 и закрыт этой поверхностью. Корпус 2 выполнен из немагнитного металла, например трубки §И8, и выполнен, например, из толстой трубки из материала 8СЙ80 или тому подобного, чтобы противостоять высокому давлению.
В корпусе 2 по существу эллиптическая первая область, образованная парой разделительных пластин 3 и дугообразными участками 2а корпуса 2, представляет собой внутреннюю область 4, а пара по существу дугообразных вторых областей, расположенных с обеих сторон внутренней области 4 с расположенной между ними разделительной пластиной 3, представляет собой внешнюю область 5. Внутренняя область 4 и внешняя область 5 отделены друг от друга, чтобы текучая среда не объединялась в том диапазоне, в котором расположена разделительная пластина 3. Отношение общей площади горизонтального сечения двух внешних областей 5 к площади горизонтального сечения внутренней области 4 находится в диапазоне от 1:5 до 1:100.
Нижняя часть корпуса 2 выполнена в виде засыпного участка 2Ь, диаметр которого уменьшается, и на его нижнем конце выполнен выпуск 6 жидкости обратной промывки, предназначенный для выгрузки жидкости обратной промывки.
На верхнем конце и нижнем конце внутренней области 4 корпуса 2 расположена пара опорных элементов 8а и 8Ь, включающих решетку из немагнитного металла, такого как нержавеющая сталь. Внутренняя область 4, расположенная между двумя разделительными пластинами 3 и между опорными элементами 8а и 8Ь, заполнена пучком 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, имеющего высокую проницаемость и небольшой остаточный магнетизм.
В верхней части корпуса 2, ниже изогнутого участка разделительной пластины 3 выполнен впуск 11 текучих сред, например масла. Впуск 11 в корпусе 2 сообщается с внешней областью 5. Как показано на фиг. 1, два впуска 11 расположены таким образом, чтобы они находились напротив друг друга, но количество впусков 11 может определяться требуемым образом, пока текучая среда имеет возможность протекать во внешнюю область 5. У верхнего края корпуса 2 выполнен выпуск 12 текучей среды.
Ниже со ссылкой на фиг. 2 будет описано намагничивающее устройство.
Как показано на фиг. 2, снаружи корпуса 2 расположено ярмо 14, образующее обратный путь магнитного потока, который не показан на фиг. 2. Ярмо 14 выполнено, по существу, в форме полуцилиндра путем наложения друг на друга листовой электромагнитной стали по существу полукруглой формы, и пара ярм 14, имеющих по существу форму полуцилиндров, расположена таким образом напротив друг друга, чтобы окружить корпус 2. Предпочтительно, чтобы корпус 2 и пара ярм 14 были расположены коаксиально.
Диаметрально напротив друг друга на обоих концах каждого ярма 14 с его внутренней стороны закреплены постоянные магниты 15. Снаружи дугообразных участков 2а, образованных парой разделительных пластин 3 в корпусе 2, в качестве пути магнитного потока к корпусу прикреплены зубцы 16, выполненные из листовой электромагнитной стали, имеющей высокую проницаемость и небольшой остаточный магнетизм. Постоянные магниты 15 ярм 14 и зубцы 16 приходят в тесный поверхностный контакт друг с другом.
Как показано на фиг. 2, в дополнение к параллельным пластинам, расположенным между внешними концами двух зубцов 16, расположенных напротив друг друга, снаружи дугообразных участков корпуса 2 могут быть расположены разделительные пластины 3. Таким образом, возникает внешняя область 5, окруженная разделительными пластинами 3, выполненными из немагнитного материала и имеющими дугообразную форму.
В примере, показанном на фиг. 2, во внутренней области 4 корпуса 2 создается сильное равномерное магнитное поле под действием постоянных магнитов 15 и зубцов 16, выполненных на обоих концах по существу полукруглого обратного пути магнитного потока (ярма) 14, разделенного виртуальной осевой линией Ь корпуса 2, и магнитное поле трудно формируется во внешних областях 5, образованных разделительными пластинами 3. Таким образом, концы разделительных пластин 3 расположены на внешних краях постоянных магнитов 15 и зубцов 16, и может быть создана внешняя область 5 как канал
- 4 024028 для поступления текучей среды.
В пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава под действием магнитного поля во внутренней области 4 корпуса 2 возникает градиент магнитного поля, что позволяет адсорбировать ферромагнитные загрязнения, имеющиеся в текучей среде. Примеры адсорбируемых ферромагнитных загрязнений включают железо, никель и кобальт.
Два ярма 14, постоянные магниты 15 и зубцы 16, расположенные с обеих сторон виртуальной линии Ь, могут приходить в контакт друг с другом или могут быть отделены друг от друга. Как показано на фиг. 2, устройство симметрично относительно виртуальной линии Ь, и магнитный поток не пересекает виртуальную линию Ь. Таким образом, хотя ярма 14, по существу, разделены на два полукруга, потери магнитного потока отсутствуют, и это позволяет отделять ярма 14 в отделенное расположение с отведением.
Как показано на фиг. 3 и 4, фильтрационное устройство 1 с магнитной сепарацией может быть разделено по существу на полукруглые ярма 14, содержащие постоянные магниты 15, расположенные на обоих их концах, и выполнено с приводным механизмом 18 переключения, который открывает и закрывает ярма 14.
Например, с центральным участком каждого по существу полукруглого ярма 14 соединен воздушный цилиндр 20 посредством расположенного между ними штока 19. Путем выдвижения и убирания штока 19 посредством включения и выключения воздушного цилиндра 20 можно приводить постоянные магниты 15, расположенные в ярме 14, в тесный контакт с и отделять от зубцов 16, прикрепленных к дугообразным участкам 2а корпуса 2. С обоими концами каждого ярма 14 соединены ползуны 22, которые направляются посредством направляющих 23, расположенных, по существу, параллельно с обеих сторон фильтрационного устройства 1 с магнитной сепарацией, таким образом, чтобы они двигались вперед и назад.
Таким образом, во время выключения намагничивания, при котором намагничивающее устройство в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией расположено отдельно, как показано на фиг. 4, штоки 19 толкаются парой воздушных цилиндров 20 таким образом, чтобы они убирались для отделения намагничивающего устройства, включающего пару ярм 14 и постоянные магниты 15, от зубцов 16. Во время закрывания, как показано на фиг. 3, штоки 19 толкаются парой воздушных цилиндров 20 таким образом, чтобы они выдвигались для приведения намагничивающего устройства, включающего пару ярм 14 и постоянные магниты 15, в тесный контакт с зубцами 16.
Ниже будет описана конфигурация канала потока в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, которая показана на фиг. 5.
Во впускном канале 25 потока, сообщающемся с впуском 11 в корпусе 2 фильтрационного устройства 1 с магнитной сепарацией, расположен впускной двухпозиционный клапан 26. В выпускном канале 27 потока, сообщающемся с выпуском 12 корпуса, расположен выпускной двухпозиционный клапан 28. Когда скорость потока текучей среды во внутренней области 4 корпуса 2 является чрезвычайно высокой, адсорбция загрязнений затруднена. Таким образом, скоростью потока текучей среды управляют в пределах подходящего диапазона, регулируя скорость потока, выходящего из выпуска 12, посредством выпускного двухпозиционного клапана 28, что позволяет эффективным образом адсорбировать ферромагнитные загрязнения на пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, служащем в качестве фильтрационной среды.
Между впускным каналом 25 потока, находящимся на стороне выше по потоку от впуска 11, и выпускным каналом 27 потока, находящимся на стороне ниже по потоку от выпуска 12, расположен дифференциальный манометр 29 фильтра. В выпускном канале 27 потока на стороне ниже по потоку от выпускного двухпозиционного клапана 28 расположен контроллер 30 потока, поддерживающий расход в выпускном канале 27 в требуемом диапазоне, в комбинации с интегрирующим расходомером 31, который интегрирует расход в контроллере 30 потока.
Разность давлений, измеренная дифференциальным манометром 29 фильтра, выводится как данные ТВ1 в контроллер 33. Интегрированный расход текучей среды, протекающей во внутренней области 4 в корпусе 2, внутри которой расположен пучок 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, измеряется интегрирующим расходомером 31 и выводится как данные ТВ2 в контроллер 33. Контроллер 33 снабжен таймером 34, который измеряет время пропускания текучей среды в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, и измеренное время пропускания выводится как данные ТВ3.
На коническом участке 2Ь корпуса 2 в канале потока на стороне ниже по потоку от выпуска б жидкости обратной промывки, предназначенного для выгрузки жидкости обратной промывки, расположен двухпозиционный клапан 36.
Как показано на фиг. 6, данные ТВ1, ТВ2 и ТВ3 вводятся в секцию 35 определения, содержащую контроллер 33, и из фильтрационного устройства 1 с магнитной сепарацией выводится сигнал остановки, когда секция 35 определения определяет, что, по меньшей мере, одно или два, либо три части заданных данных ТВ1, ТВ2 и ТВ3 превышают соответствующие заданные эталонные значения.
- 5 024028
В ответ на этот сигнал остановки впускной двухпозиционный клапан 26 отключается, и приводной механизм 18 включения-выключения приводится в действие, чтобы отвести постоянные магниты 15 и ярма 14 в положение, отделенное от зубцов 16. В этом состоянии в пучок 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, заполняющий внутреннюю область 4 корпуса 2, начинает поступать жидкость обратной промывки в обратном направлении, например от выпуска 12 к выпуску 6 жидкости обратной промывки, для выполнения обратной промывки.
Таким образом, можно определить степень засорения внутренней области 4 и время обратной промывки пучка 9 тонкой проволоки из аморфного сплава на основании данных ТВ1, ТВ2 и ТВ3 от дифференциального манометра 29 фильтра, в комбинации с интегрирующим расходомером 31 и таймером 34. После того, как промывка закончена, дифференциальный расходомер 29 фильтра, интегрирующий расходомер 31 и таймер 34 устанавливаются в исходное состояние, чтобы снова начать пропускание текучей среды. Если одним контроллером 33 управляются два или более фильтрационных устройств 1 с магнитной сепарацией, можно обрабатывать непрерывный поток текучей среды, управляя временем обратной промывки каждого устройства таким образом, чтобы сделать возможным чередование отдельных операций в режиме без перекрываний.
Ниже будет описан способ адсорбирования ферромагнитных загрязнений в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, соответствующем настоящему варианту осуществления настоящего изобретения, которое имеет описанную выше конструкцию.
Как показано на фиг. 1 и 2, в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, в котором постоянные магниты 15 ярм 14 приводятся в тесный контакт с зубцами 16, например посредством приводного механизма 18 включения-выключения, если в качестве текучей среды из впуска 11, расположенного в корпусе 2, вводится масло, в которое в качестве загрязнений примешан железный порошок, это масло протекает вниз во внешней области 5, образованной, по существу, цилиндрической окружающей поверхностью корпуса 2 и разделительными пластинами 3. Во внешней области 5 из-за действия постоянных магнитов 15 возникновение магнитного поля затруднено.
Направление потока масла изменяется на обратное посредством насоса, который не показан, у нижнего конца разделительных пластин 3, и масло поднимается во внутреннюю область 4, образованную парой разделительных пластин 3. При этом некоторые загрязнения в виде железного порошка или тому подобного, имеющие относительно большой вес и находящиеся в масле, направление которого изменено на обратное и которое протекает вверх, отделяются путем осаждения из-за направленных вниз инерции потока и силы тяжести и опускаются в направлении конического участка 2Ь. Таким образом, в результате уменьшения фильтрационной нагрузки на пучок 9 тонкой проволоки из аморфного сплава можно увеличить интервалы между операциями обратной промывки.
Во внутренней области 4, образованной разделительными пластинами 3 корпуса 2, между постоянными магнитами 15 и зубцами 16, расположенными напротив друг друга на обоих краях каждого из ярм 14, возникает сильное магнитное поле с равномерным распределением, в результате чего железный порошок или тому подобное, находящийся в масле, поднимающемся во внутренней области 4, адсорбируется на пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава из-за градиента магнитного поля, возникающего в этом пучке 9, который заполняет внутреннюю область 4.
При этом отношение площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 в корпусе 2 задано в диапазоне от 1:5 до 1:100. В результате, например если линейная скорость масла, опускающегося во внешней области 5, составляет от 0,75 до 1,0 м/с, то линейная скорость масла, поднимающегося во внутренней области 4, составляет от 0,01 до 0,05 м/с, что представляет собой профиль потока, подходящий для магнитной адсорбции на пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава.
По истечении заданного периода времени количество ферромагнитных загрязнений, например в виде железного порошка, адсорбированных на пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава во внутренней области 4 корпуса 2, увеличивается, что, в свою очередь, приводит к увеличению сопротивления потоку масла, поднимающемуся во внутренней области 4. Соответственно, как показано на фиг. 5 и 6, увеличивается разность давлений, которая измеряется дифференциальным манометром 29 фильтра, между гидравлическим давлением на стороне впускного канала 25 потока и гидравлическим давлением на стороне выпускного канала 27 потока, и секция 35 определения в контроллере 33 определяет, что данные ТВ1, поступившие из дифференциального манометра 29 фильтра, превышают заданное эталонное значение. Таким же образом секция 35 определения определяет, что данные ТВ2, поступившие из интегрирующего расходомера 31, и данные ТВ3, поступившие из таймера 34, превышают заданные эталонные значения.
В этом случае, если секция 35 определения определяет, что одна или более частей заданных данных ТВ1, ТВ2 и ТВ3 превышают соответствующие заданные эталонные значения, двухпозиционный клапан 26 впускного канала 25 потока закрывается, чтобы прервать пропускание масла из впуска 11 во внешнюю область 5 в ответ на сигнал, поступивший от контроллера 33.
При включении пары воздушных цилиндров 20 приводного механизма 18 включения-выключения, показанного на фиг. 3, чтобы вызвать убирание штоков 19, ярма 14 отделяются от корпуса 2, как показано на фиг. 4. Таким образом, постоянные магниты 15, расположенные на обоих концах каждого из ярм
- 6 024028
14, отделяются от зубцов 16, прикрепленных к дугообразным участкам 2а корпуса 2. Намагничивание пучка 9 тонкой проволоки из аморфного сплава во внутренней области 4 корпуса 2 прекращается. Соответственно, прекращается пропускание масла, и прекращается адсорбция ферромагнитных загрязнений, находящихся в масле.
В этом состоянии жидкость обратной промывки протекает во внутреннюю область 4 через выпуск 12 корпуса 2 из выпускного канала 27 потока, чтобы смыть ферромагнитные загрязнения, например железный порошок, адсорбированные на пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, находящемся в размагниченном состоянии.
После этого жидкость обратной промывки, включающая ферромагнитные загрязнения, например железный порошок, выгружается из нижнего конического участка 2Ь корпуса 2 через выпуск 6 жидкости обратной промывки и двухпозиционный клапан 36, находящийся в открытом положении.
При приведении в действие воздушных цилиндров 20 приводного механизма 18 включениявыключения, чтобы вызвать выдвижение штоков 19, в ответ на сигнал Включение от контроллера 33 после заданной длительности обратной промывки, ярма 14 перемещаются таким образом, чтобы перейти из состояния, в котором постоянные магниты 15 отделены от зубцов 16 корпуса 2, как показано на фиг. 4, в состояние, в котором постоянные магниты 15 приходят в тесный контакт с зубцами 16, как показано на фиг. 3. В этом состоянии фильтрационное устройство 1 с магнитной сепарацией включается для намагничивания, чтобы создать магнитное поле в пучке 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, находящемся во внутренней области 4.
При открывании двухпозиционного клапана 26 во впускном канале 25 потока масло протекает во внешнюю область 5 корпуса 2.
Как описано выше, при выполнении корпуса 2 по существу цилиндрической формы фильтрационное устройство 1 с магнитной сепарацией, соответствующее настоящему варианту осуществления настоящего изобретения, можно применять для таких текучих сред, как масло, имеющее высокое давление. Так как разделительные пластины 3, включающие параллельные пластины, расположены в корпусе 2 таким образом, чтобы они располагались напротив друг друга, а внутренняя область 4, образованная разделительными пластинами 3, заполнена пучком 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, чтобы создать магнитное поле, то магнитное поле является сильным и равномерным, и диаметр внутренней области можно сделать больше. В дополнение к этому, так как затруднено формирование магнитного поля во внешней области 5 корпуса 2, внешнюю область можно использовать как впускной канал для потока масла.
Так как поступающее в корпус 2 из впуска 11 масло, опускающееся во внешней области 5, отделенной от внутренней области 4 разделительными пластинами 3, меняет направление на обратное у нижнего конца разделительных пластин 3 и поднимается во внутреннюю область 4, некоторые загрязнения, например частицы железа, можно отделить заранее посредством осаждения под действием инерции - силы тяжести во время смены направления на обратное, в результате чего можно уменьшить фильтрационную нагрузку на пучок 9 тонкой проволоки из аморфного сплава.
При задании отношения площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 в диапазоне от 1:5 до 1:100 скорость потока масла во внутренней области 4, в которой осуществляется адсорбция, можно задавать на более низком уровне, который подходит для адсорбции немагнитных загрязнений, таких как железный порошок.
При расположении конического участка 2Ь в нижней части корпуса 2 можно гарантировать устойчивый режим обратной промывки, когда жидкость обратной промывки протекает вниз.
Ярмо 14, имеющее прикрепленные к нему постоянные магниты 15, может быть разделено на две части на участке, на котором отсутствует магнитный поток. В дополнение к этому, при создании поверхности контакта между зубцами 16, прикрепленными к корпусу 2, и постоянными магнитами 15, которые имеют плоскую форму, можно снизить магнитные потери.
В данной области техники постоянные магниты фильтрационного устройства с магнитной сепарацией прикрепляют к корпусу и снимают с него вручную. Однако в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, соответствующем настоящему варианту осуществления настоящего изобретения, на основании измерений посредством таких приборов, как дифференциальный манометр 29 фильтра, интегрирующий расходомер 31 и таймер 34, время обратной промывки можно определять посредством секции 35 определения. Это позволяет автоматически прикреплять намагничивающее устройство относительно постоянных магнитов 15 и ярм 14, относительно корпуса 2 и снимать с него посредством приводного механизма 18 включения-выключения. Приводной механизм 18 включения-выключения представляет собой простой механизм, в котором используются воздушные цилиндры 20 и который выполнен с возможностью автоматического управления включением-выключением намагничивания и обратной промывки на основании, по меньшей мере, одной или более частей данных от дифференциального манометра 29 фильтра, интегрирующего расходомера 31 и таймера 34. Это гарантирует устойчивый режим обратной промывки и увеличенные интервалы между операциями обслуживания даже при непрерывном режиме работы. При управлении двумя или более фильтрационными устройствами 1 с магнитной сепарацией посредством одного контроллера 33 можно обрабатывать непрерывный поток текучей среды.
- 7 024028
Настоящее изобретение не ограничивается конструкцией фильтрационного устройства 1 с магнитной сепарацией, соответствующей настоящему варианту осуществления, и может быть требуемым образом модифицировано с получением различных форм, не выходящих за пределы настоящего изобретения.
На фиг. 7 показана взаимосвязь между зубцами 16, разделительными пластинами 3 в корпусе 2 и постоянными магнитами 15, расположенными на обоих концах ярм 14 в фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией. На фиг. 7, где в горизонтальном сечении отношение площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 по существу цилиндрического корпуса 2 задано равным 1:7, угол с вершиной в центре О корпуса 2 между концами магнитного пути 16 (зубца) составляет 46,2°. Если отношение площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 задано равным 1:10, то угол между концами магнитного пути 16 составляет 49,9° (см. фиг. 7). Если отношение площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 задано равным 1:20, то угол между концами магнитного пути 16 составляет 55,7°.
При таком задании отношения площадей магнитный поток, ширина которого соответствует ширине зубца 16, находящегося в тесном контакте с постоянным магнитом 15, проходит параллельно через пучок 9 тонкой проволоки из аморфного сплава во внутренней области 4 корпуса 2, приблизительно образованной разделительными пластинами 3 без магнитных потерь между двумя постоянными магнитами 15, расположенными на обоих концах каждого ярма 14.
Так как магнитный поток не распространяется наружу разделительных пластин 3, во внутренней области 4 возникает равномерное магнитное поле. С другой стороны, если разделительные пластины 3 не предусмотрены, магнитный поток распространяется наружу, что не является желательным.
Для примерного фильтрационного устройства 1 с магнитной сепарацией на фиг. 8-10 показаны результаты моделирования магнитного поля в намагничивающем устройстве и внутренней области 4 корпуса 2, в зависимости от отношения площади внешней области 5 к площади внутренней области 4.
На фиг. 8 и 9 (столбец (1)), если отношение площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 задано равным 1:7, магнитный поток перемещается по прямой от постоянного магнита 15 и зубца 16 к внутренней области 4, но стремится выйти наружу в направлении по ширине в зубце 16 (см. фиг. 10), так как зубец 16, выполненный из листовой электромагнитной стали, имеет небольшое магнитное сопротивление. Соответственно, магнитный поток, вероятно, будет протекать к внешнему концу магнитного пути 16 и затем протекать во внутреннюю область 4. В случаях (2) и (3), где отношение площадей задано равным 1:10 и 1:20, проявляется та же тенденция, но напряженность магнитного поля во внутренней области 4 немного ниже, чем в случае (1), где отношение площадей задано равным 1:7.
Если (столбец (4)) отношение площадей задано равным 1:7, и зубец 16, прикрепленный к корпусу 2, удален, магнитное поле во внутренней области 4 становится ниже, чем в случае (1), при этом сниженное значение является маленьким. Соответственно, это демонстрирует, что без зубцов 16 можно обойтись. Если (столбец (5)) отношение площадей задано равным 1:7, зубцы 16, выполненные из листовой электромагнитной стали, выполнены только на обоих концах, на которых зазор между постоянными магнитами 15 и корпусом 2 является большим, и промежуток в середине между зубцами представляет собой пустое пространство, то можно предотвратить вытекание магнитного потока наружу в направлении по ширине в зубцах 16 и, таким образом, выровнять распределение плотности магнитного потока. В случае (5) плотность магнитного потока в целом немного ниже, чем в случае (1), при этом плотность магнитного потока на обоих концах в направлении по длине внутренней области 4 увеличивается (0,179 Тл), и в поперечном сечении в целом плотность магнитного потока выравнивается.
Плотность магнитного потока смоделирована для примеров настоящего изобретения и сравнительного примера, и результаты моделирования приведены на фиг. 11 и фиг. 12.
Базовая конструкция в упомянутых примерах и сравнительном примере была той же, что и у фильтрационного устройства 1 с магнитной сепарацией, соответствующего описанному выше варианту осуществления настоящего изобретения. Моделирование выполнялось при условиях, что в качестве примера 1 использовалась конструкция, в которой отношение площади внешней области 5 к площади внутренней области 4 было задано равным 1:7, как показано в столбце (1) на фиг. 8, и была расположена пара разделительных пластин 3, в качестве примера 2 использовалась конструкция, в которой листовая электромагнитная сталь центрального участка в направлении по ширине зубцов 16 была вырезана (вырезана на длину, соответствующую половине в периферийном направлении), как показано в столбце (5) на фиг. 9, и в качестве сравнительного примера использовалась конструкция, в которой не было разделительной пластины 3.
Что касается измерения плотности магнитного потока, приведенного на фиг. 11, то эта плотность (Тл - Тесла) измерялась через интервалы, указанные в табл. 1 и 2, посредством направления по радиусу от центра 0 корпуса 2 и перпендикулярно разделительным пластинам 3 во внутренней области 4 в качестве направления X и посредством направления по длине (направления магнитного пути 16) внутренней области 4, перпендикулярного направлению X, в качестве направления Υ.
- 8 024028
Направление X
Таблица 1
| Пример 1 | Сравнительный пример | Пример 2 | |||
| X, мм | В, Тл | X, мм | В, Тл | X, мм | В, Тл |
| 0, 0 | 0,195 | 0, 0 | 0, 165 | 0, 0 | 0,188 |
| 4,3 | 0,195 | 4, 3 | 0, 165 | 4, 3 | 0, 188 |
| 8, 6 | 0, 195 | 8, 6 | 0, 165 | 8, 6 | 0, 188 |
| 12,9 | 0, 195 | 12, 9 | 0,164 | 12, 9 | 0, 188 |
| 17, 1 | 0, 195 | 17, 1 | 0,164 | 17, 1 | 0, 188 |
| 21,4 | 0, 195 | 21, 4 | 0,164 | 21, 4 | 0, 188 |
| 25, 7 | 0, 195 | 25, 7 | 0,164 | 25, 7 | 0, 189 |
| 30,0 | 0, 196 | 30, 0 | 0,163 | 30, 0 | 0, 189 |
| 34,3 | 0, 196 | 34, 3 | 0,163 | 34,3 | 0, 189 |
| 38, 6 | 0, 196 | 38, 6 | 0,162 | 38, 6 | 0, 189 |
| 42,9 | 0, 197 | 42, 9 | 0, 162 | 42, 9 | 0,189 |
| 47,1 | 0, 197 | 47, 1 | 0,161 | 47,1 | 0,189 |
| 51,4 | 0, 198 | 51, 4 | 0,160 | 51, 4 | 0, 190 |
| 55, 7 | 0, 198 | 55, 7 | 0, 160 | 55, 7 | 0, 190 |
| 60,0 | 0, 198 | 60, 0 | 0,159 | 60, 0 | 0, 190 |
| 64,4 | 0, 199 | 64, 4 | 0, 157 | 64, 4 | 0, 190 |
| 68,8 | 0, 199 | 68, 8 | 0,156 | 68, 8 | 0, 191 |
| 73,2 | 0, 200 | 73, 2 | 0, 155 | 73, 2 | 0, 191 |
| 77, 6 | 0, 200 | 77, 6 | 0,153 | 77, 6 | 0, 191 |
| 82,0 | 0, 201 | 82, 0 | 0, 152 | 82, 0 | 0, 191 |
| 86, 4 | 0, 201 | 86, 4 | 0,150 | 86, 4 | 0, 191 |
| 90,8 | 0, 201 | 90, 8 | 0, 148 | 90, 8 | 0, 191 |
| 95,2 | 0, 201 | 95, 2 | 0,146 | 95, 2 | 0, 192 |
| 98,8 | 0, 201 | 98, 8 | 0, 144 | 98, 8 | 0, 192 |
| 101, 0 | 0, 202 | 101,0 | 0,142 | 101, 0 | 0, 192 |
| 102, 4 | 0, 202 | 102,4 | 0, 142 | 102, 4 | 0, 192 |
| 103,7 | 0,141 | ||||
| 105, 1 | 0, 140 | ||||
| 106, 4 | 0,139 | ||||
| 110,3 | 0, 137 | ||||
| 114,3 | 0,134 | ||||
| 118,2 | 0,131 | ||||
| 122,1 | 0,128 | ||||
| 126, 1 | 0, 126 | ||||
| 130,0 | 0,123 | ||||
| 133,9 | 0,120 | ||||
| 137,9 | 0,117 | ||||
| 139, 2 | 0, 115 | ||||
| 140, 5 | 0, 114 | ||||
| 141,9 | 0,114 |
- 9 024028
Направление Υ
Таблица 2
| Пример 1 | Сравнительный пример | Пример 2 | |||
| X, мм | В, Тл | X, мм | В, Тл | X, мм | В, Тл |
| 0, 0 | 0, 195 | 0, 0 | 0, 165 | 0, 0 | 0, 188 |
| 3,8 | 0, 195 | 3,8 | 0, 165 | 3, 8 | 0, 188 |
| 7, 6 | 0, 194 | 7, 6 | 0, 165 | 7, 6 | 0, 188 |
| 11, 4 | 0, 194 | 11, 4 | 0, 165 | 11,4 | 0, 188 |
| 15, 2 | 0, 194 | 15, 2 | 0, 165 | 15, 2 | 0, 188 |
| 19, 0 | 0, 194 | 19, 0 | 0, 165 | 19, 0 | 0, 188 |
| 22, 9 | 0, 194 | 22, 9 | 0, 165 | 22,9 | 0, 188 |
| 26, 7 | 0, 194 | 26, 7 | 0, 166 | 26, 7 | 0, 188 |
| 30, 5 | 0, 193 | 30, 5 | 0, 166 | 30,5 | 0, 188 |
| 34, 3 | 0, 193 | 34, 3 | 0, 166 | 34,3 | 0, 187 |
| 38, 1 | 0, 193 | 38, 1 | 0, 167 | 38,1 | 0, 187 |
| 41, 9 | 0, 192 | 41, 9 | 0, 167 | 41,9 | 0, 187 |
| 45, 7 | 0, 192 | 45, 7 | 0, 167 | 45, 7 | 0, 187 |
| 49, 5 | 0, 191 | 49, 5 | 0, 168 | 49,5 | 0, 187 |
| 53, 3 | 0, 191 | 53, 3 | 0, 168 | 53,3 | 0, 186 |
| 57, 1 | 0, 190 | 57, 1 | 0, 168 | 57, 1 | 0, 186 |
| 61, 0 | 0, 189 | 61, 0 | 0, 169 | 61,0 | 0, 186 |
| 64, 8 | 0, 189 | 64, 8 | 0, 169 | 64,8 | 0, 186 |
| 68, 6 | 0, 188 | 68, 6 | 0, 169 | 68, 6 | 0, 185 |
| 72, 4 | 0, 187 | 72, 4 | 0, 169 | 72,4 | 0, 185 |
| 76, 2 | 0, 186 | 76, 2 | 0, 170 | 76, 2 | 0, 185 |
| 80, 0 | 0, 185 | 80, 0 | 0, 170 | 80,0 | 0, 184 |
| 86, 5 | 0, 183 | 86, 5 | 0, 170 | 86, 5 | 0, 184 |
| 93, 0 | 0, 181 | 93, 0 | 0,170 | 93, 0 | 0, 183 |
| 99, 4 | 0, 179 | 99, 4 | 0, 170 | 99, 4 | 0, 182 |
| 105, 9 | 0, 177 | 105, 9 | 0, 170 | 105, 9 | 0, 182 |
| 112,4 | 0, 175 | 112, 4 | 0,169 | 112,4 | 0, 181 |
| 118,9 | 0, 173 | 118, 9 | 0,168 | 118,9 | 0, 181 |
| 125, 4 | 0, 170 | 125, 4 | 0, 167 | 125, 4 | 0, 180 |
| 131,9 | 0, 167 | 131, 9 | 0, 166 | 131,9 | 0, 180 |
| 136, 9 | 0,166 | 136, 9 | 0,165 | 136, 9 | 0, 180 |
| 139, 9 | 0,164 | 139, 9 | 0,164 | 139, 9 | 0,179 |
| 141,9 | 0,164 | 141, 9 | 0,164 | 141,9 | 0, 179 |
В результатах измерений, приведенных на фиг. 11(а) и 11(Ь), плотности магнитного потока как в примере 1, так и в примере 2 в направлении X были выше, чем плотность в сравнительном примере. В частности, в направлении X (направлении по ширине) плотность магнитного потока увеличивалась при приближении к концу. Плотности магнитного потока как в примере 1, так и в примере 2 в направлении Υ были выше, чем плотность в сравнительном примере. Пример 1 продемонстрировал тенденцию плотности магнитного потока к уменьшению и приближению к плотности в сравнительном примере по мере удаления от центра.
Как показано на фиг. 12, плотности магнитного потока в примерах 1 и 2 были выше порогового значения 0,16 Тл и были выше 0,18 за исключением обоих концов. В примере 2 распределение плотности магнитного потока было выровненным. В отличие от этого, плотность магнитного потока в сравнитель- 10 024028 ном примере была ниже плотностей в примерах 1 и 2.
В фильтрационном устройстве 1 с магнитной сепарацией, соответствующем данному варианту осуществления настоящего изобретения, потоком текучих сред, например, масла, управляют таким образом, чтобы они протекали из впуска 11 во внешнюю область 5, образованную разделительными пластинами 3 корпуса 2, опускались в этой области, меняли направление на обратное у нижнего конца разделительных пластин 3 и поднимались во внутренней области 4, в то же время в качестве альтернативы может быть использована конструкция, в которой потоком текучих сред, например масла, управляют таким образом, чтобы они протекали в корпус 2 из выпуска 6 жидкости обратной промывки, поднимались во внутренней области 4 и выгружались из выпуска 12.
В описанном выше варианте осуществления настоящего изобретения постоянные магниты 15 соединены с обоими концами ярм 14, имеющих, по существу, полукруглую форму, и два постоянных магнита 15 на каждом дугообразном участке 2а расположены напротив внутренней области 4, заполненной пучком 9 тонкой проволоки из аморфного сплава, но постоянные магниты 15, используемые в настоящем изобретении, этой конфигурацией не ограничиваются, и, например, на каждой стороне может быть расположен только один постоянный магнит. В качестве альтернативы, в каждом из ярм 14 может быть расположено четное число постоянных магнитов.
Материалы ярм 14 не ограничиваются листовой электромагнитной сталью, и эти ярма могут быть выполнены из феррита или тому подобного.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение относится к фильтрационному устройству с магнитной сепарацией, которое выполнено с возможностью удаления загрязнений в потоке в виде мелких ферромагнитных частиц из технологической текучей среды, даже имеющей высокое давление и высокую температуру, которая находится в производственной установке или тому подобном. Как следствие, настоящее изобретение можно применять к текучей среде, имеющей высокое давление, а также к текучей среде, имеющей нормальное давление, чтобы адсорбировать ферромагнитные загрязнения с высокой эффективностью.
Список ссылочных позиций:
- фильтрационное устройство с магнитной сепарацией;
- корпус;
- разделительная пластина;
- внутренняя область;
- внешняя область;
8а,8Ь - опорный элемент;
- пучок тонкой проволоки из аморфного сплава;
- впуск;
- выпуск;
- ярмо;
- постоянный магнит;
- зубец;
- приводной механизм включения-выключения;
- воздушный цилиндр;
- дифференциальный манометр фильтра;
- интегрирующий расходомер;
- контроллер;
- таймер;
- секция определения.
Claims (10)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией, выполненное с возможностью удаления магнитных частиц из текучей среды, содержащей загрязнения в виде магнитных мелких частиц, содержащее по существу, цилиндрический корпус;две разделительные пластины, расположенные внутри корпуса таким образом, чтобы продолжаться в вертикальном направлении корпуса, разделяя внутреннее пространство корпуса, при их расположении параллельно друг другу;фильтрационную среду, содержащую пучок тонкой проволоки из аморфного сплава, заполненный в первой области, образованной корпусом и двумя разделительными пластинами; и множество постоянных магнитов, обеспеченных на обеих сторонах первой области снаружи корпуса, при этом загрязнения в виде ферромагнитных мелких частиц адсорбируются на фильтрационной среде посредством протекания текучей среды, содержащей такие загрязнения, через первую область, в которой создано магнитное поле указанным множеством постоянных магнитов.
- 2. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по п.1, дополнительно содержащее ярмо,- 11 024028 выполненное из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость, и соединенное в качестве обратного магнитного потока с постоянным магнитом.
- 3. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по п.1 или 2, дополнительно содержащее зубцы, выполненные из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость и не имеющего остаточного магнетизма, и расположенные между постоянным магнитом и первой областью корпуса, причем поверхность контакта зубцов и постоянного магнита является плоской.
- 4. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-3, дополнительно содержащее приводной механизм включения-выключения, который побуждает ярмо и постоянный магнит к противоположному расположению и отделенному от корпуса.
- 5. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-4, в котором управление включением-выключением между противоположным расположением и отделенным расположением ярма и постоянного магнита относительно корпуса посредством приводного механизма включениявыключения определяется на основании одной или более частей данных о времени намагничивания, выдаваемом таймером, разности давлений выше по потоку и ниже по потоку от фильтрационной среды и интегрированного расхода текучей среды, проходящей через фильтрационную среду.
- 6. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-5, в котором текучая среда, содержащая загрязнения, которые должны быть адсорбированы на фильтрационной среде, протекает вверх в первой области, образованной корпусом и разделительной пластиной и заполненной пучком тонкой проволоки из аморфного сплава.
- 7. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-6, в котором текучая среда, содержащая загрязнения, которые должны быть адсорбированы на фильтрационной среде, опускается и изменяет направление протекания на обратное во второй области, образованной корпусом и разделительной пластиной, а затем поднимается в первой области.
- 8. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-7, в котором часть центрального участка зубцов вырезана.
- 9. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-8, в котором один или более постоянных магнитов расположены напротив первой области корпуса, образованной разделительной пластиной.
- 10. Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией по любому из пп.1-9, дополнительно содержащее множество фильтров с магнитной сепарацией, соединенных параллельно, причем указанное множество фильтров с магнитной сепарацией управляется таким образом, чтобы поочередно пропускать текучую среду обратной промывки в интервалы времени, не перекрывающиеся друг с другом, и выполнять фильтрацию в непрерывном режиме.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011041654A JP2012176382A (ja) | 2011-02-28 | 2011-02-28 | 磁気分離フィルター装置 |
| PCT/JP2012/054896 WO2012118066A1 (ja) | 2011-02-28 | 2012-02-28 | 磁気分離フィルター装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201391226A1 EA201391226A1 (ru) | 2014-02-28 |
| EA024028B1 true EA024028B1 (ru) | 2016-08-31 |
Family
ID=46757998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201391226A EA024028B1 (ru) | 2011-02-28 | 2012-02-28 | Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9463470B2 (ru) |
| JP (1) | JP2012176382A (ru) |
| CA (1) | CA2828358C (ru) |
| EA (1) | EA024028B1 (ru) |
| WO (1) | WO2012118066A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187328U1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-03-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Магнитный сепаратор |
| RU197899U1 (ru) * | 2019-10-29 | 2020-06-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Матрица высокоградиентного магнитного сепаратора |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105074284B (zh) | 2013-03-25 | 2018-04-03 | 住友重机械工业株式会社 | 异物吸附结构 |
| JP6120724B2 (ja) * | 2013-08-20 | 2017-04-26 | 住友重機械工業株式会社 | 異物吸着構造 |
| US10144652B2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-12-04 | Chung-Ming Lee | Fluid magnetizer |
| US10895317B2 (en) | 2017-08-24 | 2021-01-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Magnetic filter in a fluid channel upsteam of electric motor in a modular hybrid transmission |
| US11786913B2 (en) * | 2021-05-14 | 2023-10-17 | Saudi Arabian Oil Company | Y-shaped magnetic filtration device |
| CN114289181B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-10-27 | 青核同兴能源装备有限公司 | 一种高性能的机械密封磁性过滤器 |
| CN114749272B (zh) * | 2022-04-18 | 2022-12-13 | 湖南中科电气股份有限公司 | 一种废钢磁选系统及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58143814A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-26 | Nec Corp | 磁気分離装置 |
| JPS63501139A (ja) * | 1985-09-16 | 1988-04-28 | コ−ルタ− エレクトロニクス，インコ−ポレ−テツド | 液体媒体から粒子を高勾配磁気分離するための磁束転換流動室 |
| JPH02265688A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-30 | Toto Ltd | 給水浄化装置 |
| JPH04225809A (ja) * | 1989-12-20 | 1992-08-14 | Fcb | 湿間強磁分離装置 |
| JPH04281807A (ja) * | 1991-03-12 | 1992-10-07 | Nippon Steel Corp | 磁気分離装置 |
| JPH04317705A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-09 | Nippon Steel Corp | 高磁場勾配磁気分離方法およびその装置 |
| JPH06323707A (ja) * | 1993-05-13 | 1994-11-25 | Mitsui Constr Co Ltd | 氷雪散布設備 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5374411U (ru) * | 1976-11-24 | 1978-06-21 | ||
| GB1591237A (en) | 1976-12-13 | 1981-06-17 | Texas Instruments Inc | Magnetic recording/reproducing head |
| JPS6323707A (ja) | 1986-07-17 | 1988-02-01 | Nippon Steel Corp | 磁気分離装置 |
| JP2877551B2 (ja) | 1991-05-22 | 1999-03-31 | 新日本製鐵株式会社 | 浄油装置 |
| JPH06254314A (ja) | 1993-03-01 | 1994-09-13 | Nippon Steel Corp | 浄油装置 |
| US6596182B1 (en) * | 2001-02-02 | 2003-07-22 | The Regents Of The University Of California | Magnetic process for removing heavy metals from water employing magnetites |
-
2011
- 2011-02-28 JP JP2011041654A patent/JP2012176382A/ja not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-02-28 WO PCT/JP2012/054896 patent/WO2012118066A1/ja active Application Filing
- 2012-02-28 US US14/001,590 patent/US9463470B2/en active Active
- 2012-02-28 CA CA2828358A patent/CA2828358C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-28 EA EA201391226A patent/EA024028B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58143814A (ja) * | 1982-02-18 | 1983-08-26 | Nec Corp | 磁気分離装置 |
| JPS63501139A (ja) * | 1985-09-16 | 1988-04-28 | コ−ルタ− エレクトロニクス，インコ−ポレ−テツド | 液体媒体から粒子を高勾配磁気分離するための磁束転換流動室 |
| JPH02265688A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-10-30 | Toto Ltd | 給水浄化装置 |
| JPH04225809A (ja) * | 1989-12-20 | 1992-08-14 | Fcb | 湿間強磁分離装置 |
| JPH04281807A (ja) * | 1991-03-12 | 1992-10-07 | Nippon Steel Corp | 磁気分離装置 |
| JPH04317705A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-09 | Nippon Steel Corp | 高磁場勾配磁気分離方法およびその装置 |
| JPH06323707A (ja) * | 1993-05-13 | 1994-11-25 | Mitsui Constr Co Ltd | 氷雪散布設備 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Microfilm of the specification and drawings annexed to the request of Japanese Utility Model Application No. 156483/1976(Laid-open No. 74411/1978) (Hitachi, Ltd.), 21 June 1978 (21.06.1978), detailed explanation of the device; fig. 1 to 2 (Family: none) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU187328U1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-03-01 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Магнитный сепаратор |
| RU197899U1 (ru) * | 2019-10-29 | 2020-06-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Матрица высокоградиентного магнитного сепаратора |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012118066A1 (ja) | 2012-09-07 |
| CA2828358A1 (en) | 2012-09-07 |
| CA2828358C (en) | 2015-09-22 |
| JP2012176382A (ja) | 2012-09-13 |
| EA201391226A1 (ru) | 2014-02-28 |
| US9463470B2 (en) | 2016-10-11 |
| US20130327687A1 (en) | 2013-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA024028B1 (ru) | Фильтрационное устройство с магнитной сепарацией | |
| EP2523757B1 (en) | Magnetic filtration apparatus and magnetic filtration method | |
| KR101814844B1 (ko) | 자기 인라인 필터 | |
| CN107106949B (zh) | 过滤设备、液压系统和反冲洗方法 | |
| ATE423607T1 (de) | Rückspülfilter und zugehöriges filterelement | |
| CN104096408B (zh) | 流体净化装置以及用于流体过滤系统的旁通装置 | |
| KR100340679B1 (ko) | 초고자기유체처리장치 | |
| JP7267205B2 (ja) | フィルタ装置 | |
| CA2349360C (en) | Magnetic separator and process for removing ferromagnetic particles from a liquid | |
| KR20110109387A (ko) | 연속운전이 가능한 여과장치 및 이를 이용한 역세척 방법 | |
| KR20160024602A (ko) | 스트레이너 장치 및 그 제어방법 | |
| KR101064533B1 (ko) | 필터 요소 | |
| JP2012217872A (ja) | ろ過装置 | |
| WO2014061172A1 (ja) | 磁気分離システム、磁気分離装置及び磁気分離方法 | |
| JP2015188831A (ja) | 液体浄化システム | |
| JP5044619B2 (ja) | 磁気式液中異物分離装置 | |
| JP5943711B2 (ja) | 強磁性体フィルタ及びこれを備えた不純物除去器具並びに不純物除去方法 | |
| HRP20230983T1 (hr) | Uređaj za filtraciju | |
| RU2473470C1 (ru) | Устройство для очистки жидкости от магнитных частиц | |
| RU2364421C1 (ru) | Магнитный сепаратор | |
| KR20170112414A (ko) | 자석 필터 및 이의 제조방법 | |
| UA24994U (en) | Electromagnetic filter-separator | |
| JP2023069269A (ja) | 磁性異物分離装置及び磁性異物分離システム | |
| JP2016193382A (ja) | 圧力式ろ過装置 | |
| RU68509U1 (ru) | Фильтр для очистки расплавленного металла |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ RU |