EP0050281A1 - Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik - Google Patents

Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik Download PDF

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EP0050281A1
EP0050281A1 EP81108146A EP81108146A EP0050281A1 EP 0050281 A1 EP0050281 A1 EP 0050281A1 EP 81108146 A EP81108146 A EP 81108146A EP 81108146 A EP81108146 A EP 81108146A EP 0050281 A1 EP0050281 A1 EP 0050281A1
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EP
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filter structure
medium
magnetic field
magnetic
guiding elements
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EP81108146A
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Karl Schuster
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • 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
    • B03C1/0335—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit using coils

Definitions

  • the invention relates to a device for separating magnetizable particles down to particle sizes below 1 / um according to the principle of high gradient magnetic separation technology from a flowing medium with a filter structure arranged in a filter space, the parts of the two magnetic poles forming a ferromagnetic yoke Magnet device is arranged in an essentially parallel or antiparallel to the direction of flow of the medium in the area of the filter structure and the plurality of at least approximately perpendicular to the direction of flow of the medium and viewed in the direction of flow closely arranged behind one another wire networks made of non-corrosive, ferromagnetic material with a predetermined mesh size and thickness of their wires.
  • a magnetic separator is known from DE-OS 26 28 095.
  • Magnetic deposition processes take advantage of the fact that in a suitable magnetic field arrangement a magnetizable particle experiences a force that moves or holds it against other forces acting on it, such as gravity or in a liquid medium against hydrodynamic frictional forces.
  • Such separation processes are intended, for example, for steam or cooling water circuits in conventional as well as in nuclear power plants.
  • the liquid or gaseous medium of these circuits has suspended particles which have generally arisen from corrosion.
  • These particles are partly ferromagnetic, such as magnetite (Fe 3 0 4 ), partly antiferromagnetic, such as hematite ( ⁇ -Fe 2 O 3 ) or paramagnetic, such as copper oxide (Cu0).
  • the magnetizability of these particles which also occur in different sizes, is therefore of different strength.
  • HGM technology high gradient magnetic separation technology
  • a corresponding HGM separator can also be found in DE-OS 26 28 095. It contains a central filter space with a filter structure made up of a plurality of wire meshes arranged closely one behind the other in the direction of flow, which are arranged perpendicular to the direction of flow of the medium in a relatively strong magnetic field. This magnetic field is directed parallel or antiparallel to the direction of flow of the medium in the area of the filter structure and causes, for example, a magnetic induction in the order of 1 Tesla.
  • the thickness of the wires of the networks made of ferromagnetic material is very small and is, for example, less than 0.1 mm. The one on them The generated magnetic field gradients are consequently very high, so that even weakly magnetizable particles can be filtered out with the separating device.
  • the central filter chamber of the known separating device in which the filter structure from the wire nets is located, is arranged between the ends of two pole shoes, which are parts of a yoke body made of ferromagnetic material, which serves to guide the magnetic field caused by a magnetic coil.
  • the medium to be filtered is fed into or out of the filter space either through bores in these pole pieces or through a gap remaining between the pole pieces via annular chambers.
  • the advantages of the separating device achieved with these measures are, in particular, that the medium to be filtered is distributed relatively uniformly over the cross section of the filter structure into the structure at not too high a speed, since only relatively short distances between the individual magnetic field-guiding elements are given at the filter inlet.
  • these elements advantageously couple the magnetic field directly to the filter structure without the need for relatively long bores through pole shoes, which can only be produced at a correspondingly high cost.
  • FIG. 1 of which a separating device according to the invention is illustrated.
  • 2 and 3 show designs of magnetic field-guiding elements of this device, while FIGS. 4 and 5 show a further separating device according to the invention.
  • a magnetic separation device of the high gradient magnetic separation technology is schematically indicated as a longitudinal section.
  • the smallest ferromagnetic particles with particle sizes below 1 / um or weakly magnetic, for example paramagnetic or antiferromagnetic, particles with a relatively high degree of separation be filtered out from a liquid medium.
  • Components of this separating device which are not shown in the figure can be, for example, corresponding components of the device known from DE-OS 26 28 095.
  • the separating device contains a yoke body made of magnetic iron which is rotationally symmetrical with respect to an axis 3 and which is composed of a tubular yoke cylinder 4 and two end-side circular disk-shaped yoke plates 5 and 6.
  • the yoke cylinder encloses a hollow cylindrical magnet coil 7, for example a copper solenoid, which can be forcedly cooled if necessary.
  • the yoke body 4 to 6 and the magnetic coil 7 thus form the magnetic device of the separating device 2.
  • the magnetic coil 7 located in the inner space enclosed by the yoke body is only expanded in the axial direction to such an extent that between its end faces and the respective yoke plates 5 and 6 respectively cylindrical space 9 or 10 is formed with a small axial extent.
  • a magnetic field is generated with the magnetic coil 7, which runs in a central, cylindrical filter space 12 delimited by it at least approximately parallel to the axis 3 between the yoke plates 5 and 6 and whose magnetic induction in the filter space is illustrated by arrows denoted by B.
  • a filter structure 13, not shown in detail in the figure, is arranged in the filter space 12.
  • This filter structure is, in particular, a stack of a multiplicity of nets, so-called net blanks, which consist of the finest wires and have a predetermined mesh size.
  • a corresponding stack contains, for example, 150 fine nets with a wire gauge of 0.067 mm and 0.14 mn.
  • the nets of this stack facing the circular disk-shaped yoke plates 5 and 6 can be coarser and, for example, have a wire thickness of 0.3 mm and a mesh size of 0.5 mm.
  • the networks consist of non-corrosive, ferromagnetic material, for example of stainless steel, and are arranged perpendicular to the magnetic field directed parallel to axis 3 in the area of the filter structure.
  • the space 9 formed between the yoke plate 5 and the magnetic coil 7 or the filter space 12 serves as a distribution chamber, which is provided with a lateral inlet 15 for the medium M, for feeding the medium, designated M, containing the particles to be separated out, into the filter structure 13. As indicated by the arrowed lines in the figure, from there the medium enters the filter structure 13 from below through the end face denoted by 16.
  • the upper space 10 between the magnetic coil and the yoke plate 6 serves as a collecting channel, which is provided with a lateral outlet 18 for the filtered medium, designated M '.
  • individual column-like elements 20 such as bolts made of ferromagnetic material, are provided between the yoke plate 5 and the filter structure. These elements are fastened, for example, to the yoke plate 5 and extend in the axial direction up to the first network of the filter structure 13.
  • the magnetic field is advantageously applied to the Filter structure coupled without interruption. At least the entire cross-sectional area of the magnetic field-guiding elements 20 covers about 1/4 to 1/2 of the entry area 16 of the filter structure, with a not too high entry speed of the medium M into the filter structure being ensured.
  • the elements are at least approximately evenly distributed over the inlet surface 16, a corresponding, largely uniform flow with little turbulence is achieved at the inlet. Clogging of the filter structure on the inlet side is thus prevented.
  • the outlet side of the separating device 2 can also be provided with magnetic field-guiding elements 21 between the yoke plate 6 and the filter structure 13 corresponding to the inlet side. A corresponding number and arrangement of these elements can also prevent turbulence on the outlet side.
  • guide bodies 19 influencing the flow conditions can be provided at least on the inlet side in the distribution chamber 9 on the side facing the inlet 15.
  • a baffle serves to initially force the inflowing medium M at least on the side facing the inlet 15 to a greater distance from the inlet surface 16 of the filter structure. This can prevent the medium flowing into the filter structure 13 comparatively much more closely at points of the inlet surface 16 closer to the inlet than at points of the inlet surface further away from the inlet.
  • baffles net-like structures can also be provided if necessary can also be formed to form a tubular body enclosing the elements 20 at a predetermined distance.
  • FIG. 2 In addition to the orientation and design form of the magnetic field-guiding elements 20 and 21 shown in FIG. 1, other elements extending between the yoke plate 5 and 6 and the filter structure 13 are also suitable for preventing turbulence at the entry surface 16 or the corresponding exit surface of the structure . Two embodiments of such elements emerge from FIGS. 2 and 3, parts in these figures which correspond to FIG. 1 being provided with the corresponding reference numerals.
  • elements can also be provided which are oriented obliquely with respect to the axis 3 and a central element 20. It can with respect to this. Elements 23 arranged further away from the axis can be inclined more than the closer elements 22. This can further harmonize the flow of the medium M entering the filter structure.
  • At least the magnetic field-guiding elements 24 running between the yoke plate 5 and the entry surface 16 of the filter structure 13 may not only have a cylindrical shape, but may also be frustoconical, for example.
  • the magnetic field-guiding, the flow-uniformizing elements 20 to 24 are attached directly to the yoke plates 5 and 6, respectively.
  • these elements are held together by a special holding plate made of ferromagnetic material, this particular plate then being rigidly connected to the respective yoke plate.
  • FIG. 4 and 5 schematically illustrate a further HGM separating device according to the invention as a longitudinal section or as a cross section. Parts corresponding to FIG. 1 have the corresponding reference numerals.
  • This device designated generally by 26, differs from the device 2 according to FIG. 1 essentially in that an axial feed line of the medium M to be filtered and a corresponding discharge of the filtered medium M 'are provided.
  • a disc-shaped yoke plate 28 of a yoke body made of ferromagnetic material lying on the inlet side contains a central bore 29, the diameter of which is adapted to the diameter of the filter space 12 enclosed by a hollow cylindrical magnet coil 7 with a filter structure 13.
  • Individual magnetic field-guiding elements 30 made of ferromagnetic material are arranged in the bore 29 and are laterally connected to the yoke plate 28.
  • Iron elements which are parallel to one another and which, viewed in the direction of flow, extend directly to the filter structure 13 can advantageously be provided as elements. Even with such sheets, particularly at high flow velocities, turbulence can enter the filter structure 13 tendency medium M and thus at least largely prevent an inhomogeneous shutdown at the filter input.
  • sheets 31 can also be provided in a central bore 32 of a yoke plate 33 on the outlet side.
  • perforated plates made of ferromagnetic material fitted into the bores 29 and 32 can also be used, on the sides of which facing the filter structure 13 in each case bolts according to FIGS. 1 to 3 are attached.
  • the bolts 20 to 24 and the sheets 30 and 31, in particular in the case of a larger cross section of each of these elements, can also be provided with distribution channels on their end faces facing the filter structure.
  • Slits running, for example, parallel to the corresponding inlet or outlet surface of the filter structure can serve as distribution channels in order to further promote the distribution of the medium entering or exiting the filter structure.

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

Eine Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik enthält eine Filterstruktur mit einem Stapel aus eng hintereinander angeordneten Drahtnetzen aus nichtkorrodierendem, ferromagnetischem Material mit vorbestimmter Maschenweite und Stärke der Drähte. Die Filterstruktur ist zwischen zwei magnetische Pole bildenden Teilen eines ferromagnetischen Joches einer Magneteinrichtung angeordnet. Die Strömungsrichtung des zu filternden Mediums durch die Filterstruktur und das Magnetfeld verlaufen dabei senkrecht zu den Drahtnetzen. Insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten besteht die Gefahr, dass Turbulenzen in dem Medium an der Einlaßseite der Filterstruktur auftreten, die zu einer inhomogenen Abscheidung führen. Die Erfindung sieht deshalb vor, daß zumindest an der Einlaßseite des zu filternden Mediums (M) magnetfeldführende Elemente (20) aus ferromagnetischem Material mit dem entsprechenden Jochteil (5) verbunden sind, die sich bis zu der Filterstruktur (13) erstrecken, die zumindest annähernd gleichmäßig verteilt über die Eintrittsfläche (16) der Filterstruktur (13) angeordnet sind und deren gesamte Querschnittsfläche etwa zwischen ¹/4 und ¹/2 der Eintrittsfläche (16) einnimmt. Die magnetfeldführenden Elemente (20) können insbesondere Bolzen oder Bleche sein, die außerdem an ihren der Filterstruktur (13) zugewandten Stirnseiten mit quer zur Strömungsrichtung des Mediums (M) verlaufenden Schlitzen versehen sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Teilchen bis zu Teilchengrößen unter 1 /um nach dem Prinzip der Hochgradienten-Magnettrenntechnik aus einem strömenden Medium mit einer in einem Filterraum angeordneten Filterstruktur, die zwischen den zwei magnetische Pole bildenden Teilen eines ferromagnetischen Joches einer Magneteinrichtung in einem im wesentlichen parallel oder antiparallel zur Flußrichtung des Mediums im Bereich der Filterstruktur gerichteten Magnetfeld angeordnet ist und die mehrere zumindest annähernd senkrecht zur Flußrichtung des Mediums und in Flußrichtung gesehen eng hintereinander angeordnete Drahtnetze aus nicht-korrodierendem, ferromagnetischem Material mit vorbestimmter Maschenweite und Stärke ihrer Drähte enthält. Eine solche magnetische Abscheidevorrichtung ist aus der DE-OS 26 28 095 bekannt.
  • Bei magnetischen Abscheideverfahren wird die Tatsache ausgenutzt, daß in einer geeigneten Magnetfeldanordnung ein magnetisierbares Teilchen eine Kraft erfährt, die es gegen andere an ihm angreifende Kräfte wie beispielsweise die Schwerkraft oder in einem flüssigen Medium gegen hydrodynamische Reibungskräfte bewegt bzw. festhält. Solche Abscheideverfahren sind beispielsweise für Dampf- oder Kühlwasserkreisläufe in konventionellen wie auch in nuklearen Kraftwerken vorgesehen. In dem flüssgen oder gasförmigen Medium dieser Kreisläufe sind Teilchen suspendiert, die im allgemeinen durch Korrosion entstanden sind. Diese Teilchen sind teils ferromagnetisch wie beispielsweise Magnetit (Fe304), teils antiferromagnetisch wie beispielsweise Hämatit (α-Fe2O3) oder paramagnetisch wie z.B. Kupferoxid (Cu0). Die Magnetisierbarkeit dieser Teilchen, die darüber hinaus in verschiedener Größe auftreten, ist folglich verschieden stark.
  • Kleinste ferromagnetische Teilchen mit Teilchendurchmessern in der Größenordnung von 1 /um oder auch schwach magnetische, d.h. antiferro- oder paramagnetische Teilchen können mit einem größeren Abscheidegrad auf magnetische Weise praktisch nur mit Abscheidevorrichtungen der sogenannten Hochgradienten-Magnettrenntechnik (HGM-Technik) aus einem strömenden Medium herausgefiltert werden (vgl. z.B. "Journal of Magnetism and Magnetic Materials", Vol. 13, 1979, Seiten 1 bis 10).
  • Eine entsprechende HGM-Abscheidevorrichtung ist auch der DE-OS 26 28 095 zu entnehmen. Sie enthält einen zentralen Filterraum mit einer Filterstruktur aus einer Vielzahl von in Strömungsrichtung gesehen eng hintereinander zu einem Stapel angeordneten Drahtnetzen, die senkrecht zur Flußrichtung des Mediums in einem verhältnismäßig starken Magnetfeld angeordnet sind. Dieses Magnetfeld ist parallel oder antiparallel zur Flußrichtung des Mediums im Bereich der Filterstruktur gerichtet und ruft dort beispielsweise eine magnetische Induktion in der Größenordnung von 1 Tesla hervor. Die Stärke der aus ferromagnetischem Material bestehenden Drähte der Netze ist dabei sehr klein und liegt beispielsweise unter 0,1 mm. Die an ihnen erzeugten Magnetfeldgradienten sind dann folglich sehr hoch, so daß mit der Abscheidevorrichtung auch schwach magnetisierbare Teilchen herausgefiltert werden können.
  • Der zentrale Filterraum der bekannten Abscheidevorrichtung, in dem sich die Filterstruktur aus den Drahtnetzen befindet, ist zwischen den Enden zweier Polschuhe angeordnet, die Teile eines Jochkörpers aus ferromagnetischem Material sind, der zur Führung des von einer Magnetspule hervorgerufenen magnetischen Feldes dient. Das zu filternde Medium wird dabei entweder über Bohrungen in diesen Polschuhen selbst oder durch einen zwischen den Polschuhen verbleibenden Spalt über ringförmige Kammern in den Filterraum ein- bzw. aus diesem wieder herausgeleitet. Im Falle einer axialen Zu- und Ableitung des Mediums ergeben sich jedoch verhältnismäßig große Durchflußgeschwindigkeiten in den durchbohrten Polschuhen und inhomogene Abscheidungen am Filtereingang über den Filterquerschnitt. Auch bei radialer Ein- und Ausströmung des Mediums bilden sich Turbulenzen über den Filterquerschnitt aus, die zu einer ungleichmäßigen Abscheidung in der Filterstruktur führen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die eingangs genannte magnetische Abscheidevorrichtung dahingehend zu verbessern, daß insbesondere die Einströmung des die abzuscheidenden Teilchen enthaltenden Mediums in die Filterstruktur vergleichmäßigt ist und dabei zugleich eine Verringerung der magnetischen Induktion in der Filterstruktur vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Die mit diesen Maßnahmen erreichten Vorteile der Abscheidevorrichtung bestehen insbesondere darin, daß das zu filternde Medium verhältnismäßig gleichmäßig über den Querschnitt der Filterstruktur verteilt in die Struktur mit nicht zu hoher Geschwindigkeit eintritt, da beim Filtereinlauf nur verhältnismäßig kurze Wege zwischen den einzelnen magnetfeldführenden Elementen gegeben sind. Außerdem wird vorteilhaft durch diese Elemente das magnetische Feld unmittelbar an die Filterstruktur angekoppelt, ohne daß verhältnismäßig lange Bohrungen, die nur mit entsprechend hohem Kostenaufwand zu erstellen sind, durch Polschuhe erforderlich sind.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der magnetischen Abscheidevorrichtung nach der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren Fig. 1 eine Abscheidevorrichtung nach der Erfindung veranschaulicht ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen Gestaltungsformen von magnetfeldführenden Elementen dieser Vorrichtung, während in den Fig. 4 und 5 eine weitere Abscheidevorrichtung nach der Erfindung dargestellt ist.
  • In Fig. 1 ist eine magnetische Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik schematisch als Längsschnitt angedeutet. Mit dieser Vorrichtung sollen kleinste ferromagnetische Teilchen mit Teilchengrößen bis unter 1 /um oder auch schwach magnetische, beispielsweise paramagnetische oder antiferromagnetische Teilchen mit einem verhältnismäßig hohen Abscheidegrad aus einem flüssigen Medium heorausgefiltert werden. In der Figur nicht näher ausgeführte Bauteile dieser Abscheidevorrichtung können beispielsweise entsprechende Bauteile der aus der DE-OS 26 28 095 bekannten Vorrichtung sein.
  • Die allgemein mit 2 bezeichnete Abscheidevorrichtung enthält einen bezüglich einer Achse 3 rotationssymmetrischen Jochkörper aus magnetischem Eisen, der aus einem rohrförmigen Jochzylinder 4 und zwei stirnseitigen, kreisscheibenförmigen Jochplatten 5 und 6 zusammengesetzt ist. Der Jochzylinder umschließt eine hohlzylindrische Magnetspule 7, beispielsweise einen Kupfer-Solenoid, die gegebenenfalls forciert gekühlt werden kann. Der Jochkörper 4 bis 6 und die Magnetspule 7 bilden somit die Magneteinrichtung der Abscheidevorrichtung 2. Die sich in dem von dem Jochkörper eingeschlossenen Innenraum befindende Magnetspule 7 ist in Axialrichtung nur so weit ausgedehnt, daß zwischen ihren Stirnseiten und den jeweiligen Jochplatten 5 bzw. 6 ein zylindrischer Zwischenraum 9 bzw. 10 mit geringer axialer Ausdehnung ausgebildet ist. Mit der Magnetspule 7 wird ein Magnetfeld erzeugt, das in einem von ihr begrenzten zentralen,zylindrischen Filterraum 12 zumindest annähernd parallel zur Achse 3 zwischen den Jochplatten 5 und 6 verläuft und dessen magnetische Induktion in dem Filterraum durch mit B bezeichnete Pfeile veranschaulicht ist. In dem Filterraum 12 ist eine in der Figur nicht näher ausgeführte Filterstruktur 13 angeordnet. Bei dieser Filterstruktur handelt es sich insbesondere um einen Stapel aus einer Vielzahl von Netzen, sogenannten Netz-Ronden, die aus feinsten Drähten bestehen und eine vorbestimmte Maschenweite haben. Ein entsprechender Stapel enthält beispielsweise 150 feine Netze mit einer Drahtstärke von 0,067 mm und von 0,14 mn. Dabei können die den kreisscheibenförmigen Jochplatten 5 und 6 zugewandten Netze dieses Stapels gröber sein und beispielsweise eine Drahtstärke von 0,3 mm und eine Maschenweite von 0,5 mm haben. Die Netze bestehen aus nicht- korrodierendem, ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Edelstahl, und sind senkrecht zu dem im Bereich der Filterstruktur parallel zur Achse 3 gerichteten Magnetfeld angeordnet.
  • Zur Zuführung des die abzuscheidenden Teilchen enthaltenden, mit M bezeichneten Mediums in die Filterstruktur 13 dient der zwischen der Jochplatte 5 und der Magnetspule 7 bzw. dem Filterraum 12 ausgebildete Raum 9 als Verteilungskammer, die mit einem seitlichen Einlauf 15 für das Medium M versehen ist. Wie in der Figur durch gepfeilte Linien angedeutet ist, tritt von dort aus das Medium von unten her in die Filterstruktur 13 an deren Stirnseite durch die mit 16 bezeichnete Stirnfläche ein. In entsprechender Weise dient der obere Raum 10 zwischen der Magnetspule und der Jochplatte 6 als Sammelkanal, der mit einem seitlichen Auslaß 18 für das gefilterte, mit M' bezeichnete Medium versehen ist.
  • Um einen annähernd gleichmäßigen Eintritt des zu filternden Mediums M in die Filterstruktur 13 zu gewährleisten und insbesondere Turbulenzen zu vermeiden, sind zwischen der Jochplatte 5 und der Filterstruktur einzelne säulenartige Elemente 20 wie z.B. Bolzen aus ferromagnetischem Material vorgesehen. Diese Elemente sind beispielsweise an der Jochplatte 5 befestigt und erstrecken sich in axialer Richtung bis unmittelbar zu dem ersten Netz der Filterstruktur 13. Das Magnetfeld wird auf diese Weise vorteilhaft an die Filterstruktur ohne Unterbrechung angekoppelt. Zumindest die gesamte Querschnittsfläche der magnetfeldführenden Elemente 20 deckt dabei etwa 1/4 bis 1/2 der Eintrittsfläche 16 der Filterstruktur ab, wobei eine nicht zu hohe Eintrittsgeschwindigkeit des Mediums M in die Filterstruktur gewährleistet ist. Da ferner die Elemente zumindest annähernd gleichmäßig über die Eintrittsfläche 16 verteilt angeordnet sind, wird eine entsprechende, weitgehend gleichmäßige Strömung mit geringen Turbulenzen am Einlauf erreicht. Einem Verstopfen der Filterstruktur an der Einlaufseite wird somit vorgebeugt.
  • Wie Fig. 1 ferner zu entnehmen ist, kann auch die Auslaßseite der Abscheidevorrichtung 2 entsprechend der Einlaufseite mit magnetfeldführenden Elementen 21 zwischen der Jochplatte 6 und der Filterstruktur 13 versehen sein. Durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung dieser Elemente läßt sich auch an der Auslaßseite Turbulenzen vorbeugen.
  • Wie in Fig. 1 ferner angedeutet ist, können zumindest auf der Einlaßseite in der Verteilungskammer 9 noch auf der dem Zulauf 15 zugewandten Seite die Strömungsverhältnisse beeinflussende Leitkörper 19 vorgesehen werden. So dient beispielsweise ein Leitblech dazu, das zufließende Medium M zumindest an der dem Zulauf 15 zugewandten Seite zunächst erst auf einen größeren Abstand von der Eintrittsfläche 16 der Filterstruktur zu zwingen. Hiermit kann verhindert werden, daß an dem Zulauf näheren Stellen der Eintrittsfläche 16 das Medium vergleichsweise viel stärker in die Filterstruktur 13 einströmt als an dem Zulauf ferner liegenden Stellen der Eintrittsfläche. Statt Leitblechen können gegebenenfalls auch netzartige Strukturen vorgesehen werden, die darüber hinaus auch zu einem die Elemente 20 in vorbestimmtem Abstand umschließenden rohrförmigen Körper ausgebildet sein können.
  • Neben der in Fig. 1 dargestellten Ausrichtung und Gestaltungsform der magnetfeldführenden Elemente 20 und 21 sind auch andere, sich zwischen der Jochplatte 5 bzw. 6 und der Filterstruktur 13 erstreckende Elemente zur Verhinderung von Turbulenzen an der Eintrittsfläche 16 bzw. der entsprechenden Austrittsfläche der Struktur geeignet. Zwei Ausführungsformen solcher Elemente gehen aus den Fig. 2 und 3 hervor, wobei in diesen Figuren mit Fig. 1 übereinstimmende Teile mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.
  • So lassen sich gemäß dem schematischen Längsschnitt nach Fig. 2 auch Elemente vorsehen, die schräg bezüglich der Achse 3 und einem zentralen Element 20 ausgerichtet sind. Dabei können die bezüglich dieser. Achse weiter entfernt angeordneten Elemente 23 stärker geneigt sein als die näherliegenden Elemente 22. Hierdurch kann eine weitere Vergleichmäßigung der in die Filterstruktur eintretenden Strömung des Mediums M bewirkt werden.
  • Wie darüber hinaus dem schematischen Längsschnitt nach Fig. 3 zu entnehmen ist, können zumindest die zwischen der Jochplatte 5 und der Eintrittsfläche 16 der Filterstruktur 13 verlaufenden magnetfeldführenden Elemente 24 nicht nur eine zylindrische Form haben, sondern beispielsweise auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein.
  • Gemäß den Ausführungsbeispielen der Abscheidevorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 wurde davon ausgegangen, daß die magnetfeldführenden, die Strömung vereinheitlichenden Elemente 20 bis 24 direkt an den Jochplatten 5 bzw. 6 befestigt sind. Für eine leichtere Montierbarkeit der Vorrichtung kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, daß diese Elemente von einer besonderen Halteplatte aus ferromagnetischem Material zusammengehalten sind, wobei diese besondere Platte dann mit der jeweiligen Jochplatte starr verbunden wird.
  • In den Fig.4 und 5 ist eine weitere HGM-Abscheidevorrichtung nach der Erfindung als Längsschnitt bzw. als Querschnitt schematisch veranschaulicht. Mit Fig. 1 übereinstimmende Teile haben dabei die entsprechenden Bezugszeichen. Diese allgemein mit 26 bezeichnete Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung 2 gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß eine axiale Zuleitung des zu filternden Mediums M und eine entsprechende Ableitung des gefilterten Mediums M' vorgesehen sind. Hierzu enthält eine auf der Einlaßseite liegende, scheibenförmige Jochplatte 28 eines Jochkörpers aus ferromagnetischem Material eine zentrale Bohrung 29, deren Durchmesser dem Durchmesser des von einer hohlzylinderförmigen Magnetspule 7 eingeschlossenen Filterraumes 12 mit einer Filterstruktur 13 angepaßt ist. In der Bohrung 29 sind einzelne magnetfeldführende Elemente 30 aus ferromagnetischem Material angeordnet, die seitlich mit der Jochplatte 28 verbunden sind. Als Elemente können vorteilhaft untereinander parallele Eisenbleche vorgesehen sein, die sich in Strömungsrichtung gesehen bis unmittelbar an die Filterstruktur 13 hin erstrecken. Auch mit derartigen Blechen lassen sich, insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten, Turbulenzen in dem in die Filterstruktur 13 eintretenden Medium M und somit eine inhomogene Abschaltung am Filtereingang zumindest weitgehend unterbinden. In entsprechender Weise können auch auf der Auslaßseite Bleche 31 in einer zentralen Bohrung 32 einer Jochplatte 33 vorgesehen sein.
  • Statt der in den Fig. 4 und 5 angedeuteten Eisenbleche als magnetfeldführende Elemente 30 und 31 können auch in die Bohrungen 29 bzw. 32 eingepaßte Lochplatten aus ferromagnetischem Material verwendet werden, auf deren der Filterstruktur 13 zugewandten Seiten jeweils Bolzen gemäß den Fig.1 bis 3 befestigt sind.
  • Außerdem können die Bolzen 20 bis 24 und die Bleche 30 und 31, insbesondere bei größerem Querschnitt jedes dieser Elemente jeweils auf ihrer der Filterstruktur zugewandten Stirnseite noch mit Verteilungskanälen versehen sein. Als Verteilungskanäle können beispielsweise parallel zu der entsprechenden Einlaß- oder Auslaßfläche der Filterstruktur verlaufende Schlitze dienen, um die Verteilung des in die Filterstruktur eintretenden bzw. des aus der Struktur austretenden Mediums noch weiter zu fördern.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Teilchen bis zu Teilchengrößen unter 1 /um nach dem Prinzip der Hochgradienten-Magnettrenntechnik aus einem strömenden Medium mit einer in einem Filterraum angeordneten Filterstruktur, die zwischen den zwei magnetische Pole bildenden Teilen eines ferromagnetischen Joches einer Magneteinrichtung in einem im wesentlichen parallel oder antiparallel zur Flußrichtung des Mediums im Bereich der Filterstruktur gerichteten Magnetfeld angeordnet ist und die mehrere zumindest annähernd senkrecht zur Flußrichtung des Mediums und in Flußrichtung gesehen eng hintereinander angeordnete Drahtnetze aus nichtkorrondierendem, ferromagnetischem Material mit vorbestimmter Maschenweite und Stärke ihrer Drähte enthält, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest an der Einlaßseite des zu filternden Mediums (M) magnetfeldführende Elemente (20, 22 bis 24; 30) aus ferromagnetischem Material mit dem entsprechenden Jochteil (5; 28) verbunden sind, die sich bis zu der Filterstruktur (13) erstrecken, die zumindest annähernd gleichmäßig verteilt über die Eintrittsfläche (16) der Filterstruktur (13) angeordnet sind und deren gesamte Querschnittsfläche etwa zwischen 1/4 und 1/2 der Eintrittsfläche (16) einnimmt.
2. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an der Auslaßseite des gefilterten Mediums (M') magnetfeldführende Elemente (21 bis 24; 31) entsprechend der Einlaßseite vorgesehen sind.
3. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die magnetfeldführenden Elemente (20 bis 24; 30, 31) Bolzen oder Bleche sind.
4. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zylinderförmig gestaltete magnetfeldführende Elemente (20; 21).
5. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die magnetfeldführenden Elemente (24) kegelstumpfförmig ausgebildet sind und mit ihrer größeren Grundfläche mit dem ferromagnetischen Jochteil (5, 6) verbunden sind.
6. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldführenden Elemente (22, 23) schräg bezüglich der Magnetfeldachse (3) angeordnet sind.
7. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Neigung der magnetfeldführenden Elemente (22, 23) gegenüber der Magnetfeldachse (3) mit zunehmendem Abstand der Elemente von dieser Achse zunimmt (Fig. 2).
8. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldführenden Elemente (20 bis 24; 30, 31) an ihren der Filterstruktur (13) zugewandten Stirnseiten mit quer zur Strömungsrichtung des Mediums (M, M') verlaufenden Schlitzen versehen sind.
9. Abscheidevorrichtung mit einem axialen Ein- und Auslaß für das Medium, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldführenden Elemente (20 bis 24, 30, 31) jeweils an ihrer der Filterstruktur (13) abgewandten Seite mittels einer Platte aus ferromagnetischem Material zusammengehalten sind, die Teil des Jochkörpers der Magneteinrichtung ist und die zusätzlich noch mit Löchern zum Durchführen des Mediums (M, M') versehen ist.
10. Abscheidevorrichtung mit einem radialen Ein- und Auslaß für das Medium, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetfeldführenden Elemente (20 bis 24, 30, 31) jeweils an ihrer der Filterstruktur (13) abgewandten Seite mittels einer Platte aus ferromagnetischem Material zusammengehalten sind, die an dem Jochkörper der Magneteinrichtung befestigt ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20060100249A (el) * 2006-04-27 2007-11-15 Βασιλειος Γεωργιου Νικολοπουλος Διαδικτυακη ενεργειακη μηχανη αναζητησης και μεθοδος ληψης αποφασεων για βελτιστη διαχειριση και τιμολογιακη εκτιμηση ενεργειακων πορων
CN102179386A (zh) * 2011-01-17 2011-09-14 中国石油大学(北京) 具有高梯度磁分离器的清管器收球装置及粉末分离方法
CN107309082A (zh) * 2017-07-19 2017-11-03 北京科技大学 超导高梯度磁分离转炉除尘灰制备高纯铁氧化物的方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3336255A1 (de) * 1983-10-05 1985-04-18 Krupp Polysius Ag, 4720 Beckum Vorrichtung zur abscheidung ferromagnetischer partikel aus einer truebe
JPS6128413A (ja) * 1984-07-19 1986-02-08 Sumitomo Heavy Ind Ltd 船舶燃料油中の接触分解触媒の除去方法
US6020210A (en) * 1988-12-28 2000-02-01 Miltenvi Biotech Gmbh Methods and materials for high gradient magnetic separation of biological materials
WO2000062034A2 (en) * 1999-04-09 2000-10-19 Shot, Inc. Multistage electromagnetic separator for purifying cells, chemicals and protein structures
GB0023385D0 (en) * 2000-09-23 2000-11-08 Eriez Magnetics Europ Ltd Magnetic separator
US20040053136A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Bauman William C. Lithium carbide composition, cathode, battery and process
DE102004034541B3 (de) * 2004-07-16 2006-02-02 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Hochgradienten-Magnetabscheider
USH2238H1 (en) 2006-07-26 2010-05-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Magnetic particle separator
US8673623B2 (en) * 2007-08-31 2014-03-18 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus for performing magnetic electroporation
DE102008047852B4 (de) * 2008-09-18 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Trenneinrichtung zum Trennen eines Gemischs von in einer in einem Trennkanal geführten Suspension enthaltenen magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen
WO2011032149A2 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Bipolar solid state marx generator
US9598957B2 (en) 2013-07-19 2017-03-21 Baker Hughes Incorporated Switchable magnetic particle filter
CN103586126A (zh) * 2013-11-05 2014-02-19 合肥工业大学 用于捕获高温液态金属冷却剂中磁性杂质的磁阱
US9352331B1 (en) * 2015-09-26 2016-05-31 Allnew Chemical Technology Company Filters for paramagnetic and diamagnetic substances
RU2717817C1 (ru) * 2019-09-16 2020-03-25 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" Высокоградиентный магнитный фильтр с жесткой матрицей
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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2228686A1 (de) * 1971-06-25 1973-01-25 Philips Nv Magnetisches filter
DE2628095A1 (de) * 1976-06-23 1978-01-05 Siemens Ag Magnetische abscheidevorrichtung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB557214A (en) * 1942-04-30 1943-11-10 Herbert Huband Thompson Improvements in or relating to magnetic separators
US2925650A (en) * 1956-01-30 1960-02-23 Pall Corp Method of forming perforate metal sheets
GB1190329A (en) * 1968-04-23 1970-05-06 M E L Equipment Co Ltd Magnetic Filter
US3567026A (en) * 1968-09-20 1971-03-02 Massachusetts Inst Technology Magnetic device
US4116829A (en) * 1974-01-18 1978-09-26 English Clays Lovering Pochin & Company Limited Magnetic separation, method and apparatus
GB1501396A (en) * 1974-07-19 1978-02-15 English Clays Lovering Pochin Magnetic separators
GB1599823A (en) * 1978-02-27 1981-10-07 English Clays Lovering Pochin Separating chamber for a magnetic separator
JPS55111813A (en) * 1979-02-21 1980-08-28 Nec Corp Magnetic separator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2228686A1 (de) * 1971-06-25 1973-01-25 Philips Nv Magnetisches filter
FR2143481A1 (de) * 1971-06-25 1973-02-02 Philips Nv
DE2628095A1 (de) * 1976-06-23 1978-01-05 Siemens Ag Magnetische abscheidevorrichtung
FR2355545A1 (fr) * 1976-06-23 1978-01-20 Siemens Ag Dispositif de separation magnetique

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR20060100249A (el) * 2006-04-27 2007-11-15 Βασιλειος Γεωργιου Νικολοπουλος Διαδικτυακη ενεργειακη μηχανη αναζητησης και μεθοδος ληψης αποφασεων για βελτιστη διαχειριση και τιμολογιακη εκτιμηση ενεργειακων πορων
CN102179386A (zh) * 2011-01-17 2011-09-14 中国石油大学(北京) 具有高梯度磁分离器的清管器收球装置及粉末分离方法
CN107309082A (zh) * 2017-07-19 2017-11-03 北京科技大学 超导高梯度磁分离转炉除尘灰制备高纯铁氧化物的方法
CN107309082B (zh) * 2017-07-19 2021-01-12 北京科技大学 超导高梯度磁分离转炉除尘灰制备高纯铁氧化物的方法

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SU1069608A3 (ru) 1984-01-23

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