EP1599289B1 - Trennungsgerät für magnetisierbare und nichtmagnetisierbare teile eines fluiden mediums - Google Patents

Trennungsgerät für magnetisierbare und nichtmagnetisierbare teile eines fluiden mediums Download PDF

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EP1599289B1
EP1599289B1 EP03769313A EP03769313A EP1599289B1 EP 1599289 B1 EP1599289 B1 EP 1599289B1 EP 03769313 A EP03769313 A EP 03769313A EP 03769313 A EP03769313 A EP 03769313A EP 1599289 B1 EP1599289 B1 EP 1599289B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
casing
fluid
tubes
cleaning
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03769313A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1599289A1 (de
Inventor
Stefan Eickenberg
Franz A. Meyer
Wilhelm Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cymatec GmbH
Original Assignee
Cymatec GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Cymatec GmbH filed Critical Cymatec GmbH
Publication of EP1599289A1 publication Critical patent/EP1599289A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1599289B1 publication Critical patent/EP1599289B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/284—Magnetic plugs and dipsticks with associated cleaning means, e.g. retractable non-magnetic sleeve

Definitions

  • the present invention relates to a device for removing parts from a fluid, comprising a housing having a cylindrical inner wall, which has a fluid inlet and a fluid outlet, wherein in the housing at least one magnet located in a tube is arranged, and at least one magnet can be moved out of the tube at least in sections by means of an adjusting device.
  • a generic device is known from US 2002/096464.
  • the fluid to be cleaned is passed horizontally through a housing, wherein inlet and outlet ports of the housing are arranged diametrically opposite one another.
  • inlet and outlet ports of the housing are arranged diametrically opposite one another.
  • vertical tubes are arranged in the housing, which are sealingly attached at its upper end to a lid.
  • magnetic rods are retractable, each consisting of a plurality of permanent magnets. During operation of the device, the magnetic rods are retracted into the tubes, whereby magnetizable particles are trapped in the fluid to be cleaned on the surface of the tubes.
  • the magnetic rods are moved out of the pipes by means of a corresponding adjusting device, after which the outer surface of the pipes is then cleaned by means of a spraying device.
  • the cleaning fluid with the dirt particles contained therein is discharged through a lower outlet from the housing of the device.
  • a disadvantage of this device is that the magnetizable dirt particles are deposited substantially in the middle of the tubes and form a relatively thick layer, wherein the outer ends of the tubes are covered with a less strong particle layer.
  • the time intervals in which the device itself must be cleaned depends largely on how quickly a certain thickness of dirt particles is formed on the tubes. If a certain layer thickness is exceeded, there is a risk that the dirt particles themselves will be torn off the pipe again by the fluid flow and reach the outlet of the device. Also, it is not possible to filter non-magnetizable particles from the fluid.
  • Object of the present invention is to a generic device to the effect To further develop that the ratio between the operating times, in which the device removes magnetizable parts from the fluid, and the downtime, in which the device itself must be cleaned, maximized, and that non-magnetizable particles are filtered from the fluid as well.
  • the invention is based on the idea of the invention to extend the residence time of the medium in the region of the magnetic bars with respect to a generic device with magnet bars of equal length.
  • the extension of the residence time is inventively achieved in that the medium is not rectilinearly passed through a housing and thus flows past only once on a magnetic rod, but in a spiral manner to the arranged in the housing magnetic rods, which are also arranged in tubes, flows past , so that the dirt particles can advantageously accumulate over the entire length of the tubes.
  • the inner wall of the housing is advantageously cylindrical with particular circular cross-section.
  • the tubes in which the magnetic bars are arranged are advantageously thin-walled and have an inner diameter which is only slightly greater than or equal to the outer diameter of the magnetic bars.
  • the housing of the device is constructed similar to a cyclone, wherein the cleaned fluid is extracted by means of a suction tube in the center of the housing or emerges.
  • non-magnetizable parts are advantageously removed from the fluid by moving by centrifugal forces outward in the direction of the inner wall, where they then descend by gravity down into a calming zone of the housing, which by a baffle plate from the suction pipe Device is separated.
  • the tubes are advantageously arranged favorable flow in the housing, so that as far as possible all magnetizable parts are deposited on the outer walls of the tubes due to the magnetic forces.
  • a magnetizer in the inflow channel to the device, which magnetizes the magnetizable particles in the fluid, so that they have a greater affinity to be held on the tubes.
  • a demagnetizer to the device, which may otherwise demagnetize magnetized particles in the fluid which have not been removed from the fluid by the device, so that they will not deleteriously seek metallic surfaces against which they will stick due to their magnetization.
  • the device according to the invention is cleaned by means of a cleaning device at intervals.
  • the cleaning of the surfaces of the tubes is done by first the magnetic rods are moved out of the tubes.
  • the housing is still filled with fluid to be cleaned.
  • a cleaning fluid which is in particular an inert gas, introduced below the tubes into the device.
  • the rising gas bubbles in the fluid dissolve the magnetized particles attached to the tubes, which in turn absorb them from the fluid in the housing.
  • the fluid is advantageously discharged through a lower outlet in the housing and enters a catch basin, where the fluid may be filtered and then returned to the fluid circuit.
  • the magnetic rods or tubes in the housing of the device and arbitrarily in to arrange any number. Due to the length of the cylindrical region or the magnetic rods, the residence time of the fluid in the region of the magnetic rods can advantageously be extended without the device having to be increased in width and the number of magnetic rods having to be increased. By means of longer magnetic bars, only the height of the entire device increases, whereby the standing surface of the device does not disadvantageously increase.
  • Fig. 1 shows a possible embodiment of the device according to the invention for removing magnetizable and non-magnetizable particles from a fluid.
  • the device has a housing 3 which has a substantially circular cross-section.
  • the housing 3 has a cylindrical upper Region 6, on which a tangential inlet 1, la is arranged in the upper region.
  • a conical region 7 connects, which has at its lower narrow end an outlet 9, which is closed by means not shown, in particular with a valve.
  • a baffle plate 11 is arranged, which is fastened by webs 10 on the inner wall of the housing 3.
  • the upper region 6 is closed by means of a cover 16.
  • the lid 16 has window-like openings, which are realized for example by means of bores.
  • tubes 4 are fastened to the lid 16, which are aligned with the window-like openings in the lid, so that magnetic bars 5 can be inserted from the outside into the tubes.
  • the magnetic rods 5 are fixed with their upper free end to a plate 17 by means of fastening means 18, so that by lifting the plate 17, the magnetic rods 5 can be moved out of the tubes 4.
  • the device has at least two hydraulic lifting units 19, 20, which are fastened, for example, to the collar 3a of the cover 16 of the housing 3.
  • the hydraulic lifting aggregates each have a double-acting lifting cylinder 19, by means of which a piston rod 20 can be moved out of or out of the cylinder.
  • the piston rod 20 is fixed with its upper free end 21 to the plate 17, so that by pushing the piston out of the cylinder 19 and thus the plate 17 is moved upward and with her the magnetic rods 5 (shown in phantom).
  • a suction tube 15 is arranged, which with an outlet 2, 2a is connected.
  • the opening 15 a of the suction tube 15 is arranged above the baffle plate 11.
  • a curved tube 14 is arranged, which is sealingly connected to an inlet tube 13, 13 a.
  • the curved tube 14, which may be formed in particular as a circular tube, has, on its upper side, not shown small openings, for example in the form of nozzles through which a depressed via the inlet 13 a of the inlet tube 13 gas can escape into the interior of the housing 3 ,
  • the tube 13 is advantageously arranged with its openings 11a in the region of the tubes 4, so that the escaping gas rises along the tubes 4.
  • the gas injected via the inlet 13a escapes from the housing 3 via an outlet 22.
  • a hydraulic unit 25 is operatively connected via hydraulic lines 26 to the double-acting cylinder 19.
  • a degaussing device 24 can be arranged behind the outlet nozzle, which can not demagnetize magnetized particles filtered out from the fluid to be cleaned.
  • FIG. 2 shows a plan view and a partially cutaway view through the device according to the invention according to FIG. 1.
  • the inlet connection 1a is arranged on the housing 3 of the device in such a way that the fluid F, whose flow direction is indicated by arrows, tangentially into the upper region 6 of the housing 3 flows in and due to gravity adjusts a spiral flow pattern.
  • the tubes 4 and with them the magnetic rods 5 are arranged distributed in the housing, wherein care should be taken that they are flowed around as uniformly as possible.
  • the bent pipe 11 with its openings 11a is connected to the inlet 13, 13a and is located below the distributed in the housing 3 arranged pipes 4th
  • the fluid F passes through the inlet port 1 in the housing 3 of the device, wherein it first in the upper portion 6 of the housing 3, where it is distributed through the, as shown in FIG flows through arranged therein with magnetic rods 5 and spirally down in the direction of the opening of the suction tube 15 passes.
  • the baffle plate 11 shown in Fig. 3 the downward flow direction is deflected upward, so that the fluid F enters the suction tube 15 and thus to the outlet 2.
  • the magnetizable parts T m are deposited on the outside of the tubes 4.
  • the magnetizable parts T m deposit uniformly along the entire length of almost every tube 4.
  • Non-magnetizable part T n are moved due to the centrifugal forces to the outside against the inner wall of the housing 3 and get out of the suction effect through the suction tube 15, whereby they can fall outside the baffle plate 11 in the direction of the calming zone 8.
  • the direction of movement of the particles T and the fluid F are shown by the arrows in FIG.
  • FIG. 4 shows a possible cleaning method for cleaning the device according to the invention according to FIGS. 1 to 3.
  • the housing 3 is filled with the fluid F at the beginning of the cleaning process.
  • the plate 17 driven with the magnetic rods 5 attached thereto completely or for the most part from the housing by means of the lifting device 9, 20, 25 from the housing.
  • a cleaning fluid F R for example in the form of a gas in a pipe 11 and its outlets not shown in the housing 3.
  • the tube 11 with its outlets is disposed below the tubes 4, so that in the fluid F ascending bubbles B of the cleaning fluid F R flow along the surface of the tubes 4 and rinse the adhering to the tube 4 magnetized particles T m from the tube.
  • the cleaning fluid FR passes back out of the housing and can be conveyed to the inlet 13 a.
  • the fluid F is continuously or discontinuously discharged or pumped out of the housing 3 via the lower outlet 9, so that the fluid level F o slowly lowers, and the housing is freed from the fluid F with particles T contained therein.
  • the device or the housing 3 can be rinsed again with a clean fluid. However, this is not essential.
  • the outlet 9 is closed and the plate 17 is shut down with magnetic rods 5 arranged therein, so that the magnetic rods 5 reside completely in the tubes 4 again.
  • the surfaces of the tubes 4 are freed of magnetized particles so that new magnetizable parts can be deposited on the surfaces of the tubes.
  • the fluid for cleaning the housing is drained from the housing in a first method step.
  • magnetic rods or even pulled out magnetic rods - both variants are possible - are then dried by means of a drying gas remaining in the housing residues. Drying advantageously results in a reduction of the waste generated by the device.
  • the dried residues or waste are removed from the housing in a final process step, so that the device is ready again for filtering the fluid.
  • the removal of the dried residues can be effected by means of scrapers or else by shaking the device and / or its tubes or the housing, provided that the dried residues are not already dried down due to their gravity, e.g. dropped into a collecting funnel. It is also possible to remove the dried residues e.g. Blow out with the drying gas from the housing.

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vorrichtung zum Entfernen von Teilen aus einem Fluid, enthaltend ein Gehäuse mit einer zylindrischen Innenwandung, welches einen Fluid-Einlaß und einen Fluid-Auslaß aufweist, wobei in dem Gehäuse mindestens ein in einem Rohr befindlicher Magnet angeordnet ist, und der mindestens eine Magnet mittels einer Verstelleinrichtung aus dem Rohr zumindest abschnittsweise herausfahrbar ist.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der US 2002/096464 bekannt. Bei der Vorrichtung aus der EP0 859 665, zum Trennen von magnetisierbaren Teilen aus einem Fluid wird das zu reinigende Fluid horizontal durch ein Gehäuse geleitet, wobei Ein- und Auslaßstutzen des Gehäuses diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Innerhalb des Fluidstroms sind im Gehäuse senkrechte Rohre angeordnet, welche mit ihrem oberen Ende an einem Deckel abdichtend befestigt sind. In die Rohre sind Magnetstäbe einfahrbar, welche jeweils aus einer Vielzahl von Permanentmagneten bestehen. Beim Betrieb der Vorrichtung sind die Magnetstäbe in die Rohre eingefahren, wodurch magnetisierbare Teilchen im zu reinigenden Fluid an der Oberfläche der Rohre festgehalten werden. Zum Reinigen der Vorrichtung werden die Magnetstäbe aus den Rohren mittels einer entsprechenden Verstelleinrichtung gefahren, wonach dann mittels einer Sprüheinrichtung die äußere Oberfläche der Rohre gereinigt wird. Das Reinigungsfluid mit den darin enthaltenen Schmutzpartikeln wird durch einen unteren Auslaß aus dem Gehäuse der Vorrichtung abgeführt. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, dass sich die magnetisierbaren Schmutzpartikel im wesentlichen in der Mitte der Rohre ablagern und eine vergleichsweise dicke Schicht bilden, wobei die äußeren Enden der Rohre mit einer weniger starken Partikelschicht bedeckt sind. Die zeitlichen Abständen, in denen die Vorrichtung selbst gereinigt werden muss, ist maßgeblich davon abhängig, wie schnell eine gewisse Dicke an Schmutzpartikeln auf den Rohren gebildet wird. Wird eine bestimmte Schichtdicke überschritten, besteht die Gefahr, dass die Schmutzpartikel durch den Fluidstrom selbst wieder vom Rohr abgerissen werden und zum Auslaß der Vorrichtung gelangen. Auch ist es nicht möglich nicht-magnetisierbare Teilchen aus dem Fluid zu filtern.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Verhältnis zwischen den Betriebszeiten, in denen die Vorrichtung magnetisierbare Teile aus dem Fluid entfernt, und den Stillstandszeiten, in denen die Vorrichtung selbst gereinigt werden muss, möglichst maximiert wird, und dass auch nicht-magnetisierbare Teilchen aus dem Fluid gefiltert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 19. Gleichsam ist Gegenstand dieser Erfindung ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 19.
  • Der Erfindung liegt der Erfindungsgedanke zugrunde, die Verweilzeit des Mediums im Bereich der Magnetstäbe gegenüber einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit gleichlangen Magnetstäben zu verlängern. Die Verlängerung der Verweilzeit wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass das Medium nicht geradlinig durch ein Gehäuse geleitet wird und somit nur ein einziges Mal an einem Magnetstab vorbeiströmt, sondern in einer spiralförmigen Weise an den im Gehäuse angeordneten Magnetstäben, welche ebenfalls in Rohren angeordnet sind, vorbeiströmt, so dass sich die Schmutzpartikel vorteilhaft über die gesamte Länge der Rohre ansammeln können.
  • Damit das zu reinigende Fluid spiralförmig an den im Gehäuse verteilt angeordneten Rohren mit darin befindlichen Magnetstäben vorbeiströmen kann, wird es vorteilhaft tangential in das Gehäuse über einen Einlaßstutzen eingeleitet. Die Innenwandung des Gehäuses ist dabei vorteilhaft zylindrisch mit insbesondere kreisförmigem Querschnitt. Die Rohre, in denen die Magnetstäbe angeordnet sind, sind vorteilhaft dünnwandig und haben einen Innendurchmesser, der nur geringfügig größer oder gleich dem äußeren Durchmesser der Magnetstäbe ist. Das Gehäuse der Vorrichtung ist ähnlich einem Zyklon konstruiert, wobei das gereinigte Fluid mittels eines Absaugrohres im Zentrum des Gehäuses abgesaugt wird bzw. austritt. Durch den Zyklon-Effekt werden vorteilhaft auch nichtmagnetisierbare Teile aus dem Fluid entfernt, indem sie sich durch Fliehkräfte nach außen in Richtung der Innenwandung bewegen, wobei sie anschließend durch die Schwerkraft nach unten in einen Beruhigungszone des Gehäuses absinken, welche durch eine Prallplatte vom Absaugrohr der Vorrichtung abgetrennt ist. Die Rohre werden im Gehäuse vorteilhaft strömungstechnisch günstig angeordnet, so dass sich möglichst alle magnetisierbaren Teile an den Außenwandungen der Rohre aufgrund der Magnetkräfte ablagern.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, einen Aufmagnetisierer im Zuflußkanal zur Vorrichtung anzuordnen, welcher die aufmagnetisierbaren Teilchen im Fluid aufmagnetisiert, so dass sie eine größere Affinität besitzen, an den Rohren festgehalten zu werden. Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen ist es ebenfalls möglich, einen Entmagnetisierer der Vorrichtung nachzuschalten, welcher eventuell noch magnetisierte Teilchen im Fluid, welche durch die Vorrichtung nicht aus dem Fluid entfernt worden sind, entmagnetisiert, so dass diese nicht nachteilig metallische Oberflächen suchen, an denen sie dann aufgrund ihrer Magnetisierung haften bleiben.
  • Durch das spiralförmige Vorbeiführen des Fluids an den Magnetstäben wird erreicht, dass über einen Großteil der Länge der Magnetstäbe eine bessere Ausnutzung, bzw. eine gleichmäßigere Belegung mit magnetisierbaren Teilen erzielt wird, so dass es vorteilhaft zu keiner Klumpenbildung und somit auch nicht zu einem ungewünschten Abreißen von bereits gefangenen Partikeln durch den Strom selbst kommt . Hierdurch wird vorteilhaft das Potential, d.h. die Aufnahmekapazität jedes Magnetstabes erhöht, so dass sich höhere Standzeiten ergeben, bzw. sich der zeitliche Abstand zwischen den Reinigungsintervallen vergrößert.
  • Vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels einer Reinigungseinrichtung in zeitlichen Abständen gereinigt. Das Reinigen der Oberflächen der Rohre geschieht dabei, indem zuerst die Magnetstäbe aus den Rohren herausgefahren werden. Hierbei ist das Gehäuse noch mit zu reinigendem Fluid gefüllt. Anschließend wird ein Reinigungsfluid, welches insbesondere ein Inertgas ist, unterhalb der Rohre in die Vorrichtung eingeleitet. Die aufsteigenden Gasblasen im Fluid lösen die an den Rohren angelagerten magnetisierten Teilchen, wodurch diese wieder vom im Gehäuse befindlichen Fluid aufgenommen werden. Durch langsames Absenken des Fluidspiegels können so die Rohre vollständig von der Partikelbelegung befreit werden. Das Fluid wird dabei vorteilhaft über einen unteren Auslaß im Gehäuse abgelassen und gelangt in ein Auffangbecken, wo das Fluid eventuell gefiltert und anschließend in den Fluidkreislauf zurückgegeben wird.
  • Es ist selbstverständlich möglich, die Magnetstäbe bzw. die Rohre in dem Gehäuse der Vorrichtung beliebig und in beliebiger Anzahl anzuordnen. Durch die Länge des zylindrischen Bereichs bzw. der Magnetstäbe kann die Verweildauer des Fluids im Bereich der Magnetstäbe vorteilhaft verlängert werden, ohne dass die Vorrichtung in ihrer Breite vergrößert und die Anzahl der Magnetsstäbe erhöht werden muß. Durch längeren Magnetstäbe vergrößert sich lediglich die Höhe der gesamten Vorrichtung wobei die Standfläche der Vorrichtung sich nicht nachteilig vergrößert.
  • Nachfolgend wird anhand von Figuren eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1:
    Eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in teilweise geschnittener Darstellung;
    Fig. 2:
    eine Draufsicht in teilweise geschnittener Darstellung auf die erfindungsgemäße Vorrichtung;
    Fig. 3:
    eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dargestelltem Strömungsbild;
    Fig. 4:
    erfindungsgemäße Vorrichtung im Reinigungsmodus.
  • Die Fig. 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Entfernen von magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilchen aus einem Fluid. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 3 auf, welches einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. Das Gehäuse 3 weist einen zylindrischen oberen Bereich 6 auf, an dem ein tangentialer Einlaß 1, la im oberen Bereich angeordnet ist. Unterhalb des zylindrischen Bereichs 6 schließt sich ein konischer Bereich 7 an, der an seinem unteren schmalen Ende einen Auslaßstutzen 9 aufweist, welcher mittels nicht dargestellten Mitteln, insbesondere mit einem Ventil, verschließbar ist. Im konischen Bereich 7 ist eine Prallplatte 11 angeordnet, welche über Stege 10 an der Innenwandung des Gehäuses 3 befestigt ist. Der obere Bereich 6 ist mittels eines Deckels 16 verschlossen. Der Deckel 16 weist fensterartige Öffnungen auf, welche zum Beispiel mittels Bohrungen realisiert sind. Im Bereich der Bohrungen sind Rohre 4 an dem Deckel 16 befestigt, welche mit den fensterartigen Öffnungen im Deckel fluchten, so dass Magnetstäbe 5 von außen in die Rohre einschiebbar sind. Die Magnetstäbe 5 sind mit ihrem oberen freien Ende an einer Platte 17 mittels Befestigungsmitteln 18 befestigt, so dass durch Anheben der Platte 17 die Magnetstäbe 5 aus den Rohren 4 herausfahrbar sind. Zum Anheben der Platte 17 weist die Vorrichtung mindestens zwei hydraulische Hubaggregate 19, 20 auf, welche zum Beispiel an dem Kragen 3a des Deckels 16 des Gehäuses 3 befestigt sind. Die hydraulischen Hubaggregate weisen jeweils einen doppelwirkenden Hubzylinder 19 auf, mittels dem eine Kolbenstange 20 aus dem Zylinder heraus- bzw. hereinfahrbar ist. Die Kolbenstange 20 ist mit ihrem oberen freien Ende 21 an der Platte 17 befestigt, so dass durch das Herausdrücken der Kolben aus dem Zylinder 19 und somit die Platte 17 nach oben verfahren wird und mit ihr die Magnetstäbe 5 (gestrichelt dargestellt).
  • Auf der Längssymmetrieachse des Gehäuses 3 ist ein Absaugrohr 15 angeordnet, welches mit einem Auslaßstutzen 2, 2a verbunden ist. Die Öffnung 15a des Absaugrohres 15 ist oberhalb der Prallplatte 11 angeordnet. Unterhalb der Rohre 4 ist ein gekrümmtes Rohr 14 angeordnet, welches mit einem Einlaßrohr 13, 13a abdichtend verbunden ist. Das gekrümmte Rohr 14, welches insbesondere als kreisförmiges Rohr ausgebildet sein kann, weist an seiner oberen Seite nicht dargestellte kleine Öffnungen z.B. in Form von Düsen auf, durch die ein über den Einlaß 13a des Einlaßrohres 13 eingedrücktes Gas in den Innenraum des Gehäuses 3 austreten kann. Das Rohr 13 ist mit seinen Öffnungen 11a im Bereich der Rohre 4 vorteilhaft so angeordnet, so dass das austretende Gas entlang der Rohre 4 aufsteigt. Das über den Einlaß 13a eingedrückte Gas entweicht über einen Auslaß 22 aus dem Gehäuse 3. Eine Hydraulikeinheit 25 ist über Hydraulikleitungen 26 mit dem doppelwirkenden Zylinder 19 wirkverbunden.
  • Optional kann hinter den Auslaßstutzen eine Entmagnetisierungseinrichtung 24 angeordnet werden, welche nicht aus dem zu reinigenden Fluid herausgefilterte magnetisierte Teilchen entmagnetisieren kann.
  • Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht und teilgeschnittene Darstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der Fig. 1. Der Einlaßstutzen 1a ist derart an dem Gehäuse 3 der Vorrichtung angeordnet, dass das Fluid F, dessen Strömungsrichtung mit Pfeilen angedeutet ist, tangential in den oberen Bereich 6 des Gehäuses 3 einströmt und aufgrund der Schwerkraft sich ein spiralförmiges Strömungsbild einstellt. Die Rohre 4 und mit ihnen die Magnetstäbe 5 sind verteilt im Gehäuse angeordnet, wobei darauf geachtet werden sollte, dass sie möglichst gleichförmig umströmt werden. Das gebogene Rohr 11 mit seinen Öffnungen 11a ist an dem Einlaß 13, 13a angeschlossen und befindet sich unterhalb der verteilt im Gehäuse 3 angeordneten Rohre 4.
  • Wie in Fig. 3 dargestellt, gelangt das Fluid F über den Einlaßstutzen 1 in das Gehäuse 3 der Vorrichtung, wobei es zuerst in den oberen Bereich 6 des Gehäuses 3, wo es durch die, wie in Fig. 2 dargestellt, verteilt angeordneten Rohre 4 mit darin angeordneten Magnetstäben 5 durchströmt und spiralförmig nach unten in Richtung der Öffnung des Absaugrohrs 15 gelangt. Durch die in Fig. 3 dargestellte Prallplatte 11 wird die nach abwärts gerichtete Strömungsbewegung nach oben umgelenkt, so dass das Fluid F in das Absaugrohr 15 und somit zum Auslaß 2 gelangt. Durch das Vorbeiströmen an den Rohren 4 lagern sich die magnetisierbaren Teile Tm außen an den Rohren 4 ab. Dadurch, dass das Fluid F mindestens einmal an jedem Rohr 4 vorbeiströmt, lagern sich die magnetisierbaren Teile Tm entlang der gesamten Länge fast jeden Rohres 4 gleichmäßig ab. Nicht magnetisierbare Teil Tn werden aufgrund der Fliehkräfte nach außen gegen die Innenwandung des Gehäuses 3 bewegt und geraten außerhalb des Sogeffekts durch das Absaugrohr 15, wodurch sie außen an der Prallplatte 11 vorbei in Richtung der Beruhigungszone 8 absinken können. Die Bewegungsrichtung der Teilchen T sowie des Fluids F sind mittels der Pfeile in Fig. 3 dargestellt.
  • Die Fig. 4 zeigt ein mögliches Reinigungsverfahren zur Reinigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Fig. 1 bis 3. Während des Reinigens der Vorrichtung wird diese nicht mit Fluid F durchspült. Allerdings ist das Gehäuse 3 zu Beginn des Reinigungsvorgangs mit dem Fluid F gefüllt. Während des Reinigungsvorgangs ist die Platte 17 mit den daran befestigten Magnetstäben 5 ganz oder zum großen Teil aus dem Gehäuse mittels der Hubeinrichtung 9, 20, 25 aus dem Gehäuse gefahren. Durch den Einlaß 13a gelangt ein Reinigungsfluid FR , z.B. in Form eines Gases, in ein Rohr 11 und über dessen nicht dargestellte Auslässe in das Gehäuse 3. Das Rohr 11 mit seinen Auslässen ist unterhalb der Rohre 4 angeordnet, so dass die im Fluid F aufsteigenden Blasen B des Reinigungsfluids FR entlang der Oberfläche der Rohre 4 strömen und die am Rohr 4 haftenden magnetisierten Teilchen Tm vom Rohr abspülen. Durch den Auslaß 22 gelangt das Reinigungsfluid FR wieder aus dem Gehäuse und kann zum Einlaß 13a gefördert werden. Während des Reinigungsvorgangs wird das Fluid F kontinuierlich oder diskontinuierlich über den unteren Auslaß 9 aus dem Gehäuse 3 abgelassen oder abgepumpt, so dass sich langsam der Fluidspiegel Fo absenkt, und das Gehäuse vom Fluid F mit darin enthaltenen Teilchen T befreit wird. Zum Ende des Reinigungsvorgangs kann -die Vorrichtung, bzw. das Gehäuse 3 nochmals mit einem sauberen Fluid durchspült werden. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Nach dem Reinigen der Vorrichtung wird der Auslaß 9 verschlossen und die Platte 17 mit darin angeordneten Magnetstäben 5 heruntergefahren, so dass die Magnetstäbe 5 wieder vollständig in den Rohren 4 verweilen. Nach der vollständigen Reinigung der Vorrichtung sind die Oberflächen der Rohre 4 v-on magnetisierten Teilchen befreit, so dass sich von neuem magnetisierbare Teile an den Oberflächen der Rohre ablagern können.
  • Es ist selbstverständlich auch möglich, die Vorrichtung mittels eines Fluids zu reinigen, welches durch den Einlaß 1 in das Gehäuse 3 der Vorrichtung eingeleitet wird. Dieses tritt wie bei dem vorstehend beschriebenen Reinigungsverfahren aus dem Auslaß 9 aus und gelangt in ein Auffangbehältnis und/oder wird durch Filter geleitet, damit es dem Kreislauf wieder zugeführt werden kann.
  • In einer weiteren nicht dargestellten Ausgestaltung der Erfindung wird das Fluid zum Reinigen des Gehäuses in einem ersten Verfahrensschritt aus dem Gehäuse abgelassen. Bei in die Rohre eingeschobenen Magnetstäben oder aber auch bei herausgezogenen Magnetstäben - beide Varianten sind möglich - werden anschließend mittels eines Trocknungsgases die noch im Gehäuse verbleibenden Rückstände getrocknet. Durch die Trocknung ergibt sich vorteilhaft eine Reduktion der mittels der Vorrichtung erzeugten Abfälle. Die getrockneten Rückstände bzw. die Abfälle werden in einem letzten Verfahrensschritt aus dem Gehäuse entfernt, damit die Vorrichtung erneut zum Filtern des Fluids bereitsteht. Das Entfernen der getrockneten Rückstände kann dabei mittels Schabern oder aber auch durch Rütteln der Vorrichtung und/oder ihrer Rohre oder des Gehäuses erfolgen, sofern nicht schon die getrockneten Rückstände nach unten aufgrund ihrer Schwerkraft z.B. in einen Auffangtrichter heruntergefallen sind. Auch ist es möglich, die getrockneten Rückstände z.B. mit dem Trocknungsgas aus dem Gehäuse herauszublasen.

Claims (28)

  1. Vorrichtung zum Entfernen von Teilen aus einem Fluid, enthaltend ein Gehäuse mit einer zylindrischen Innenwandung, welches einen Fluid-Einlaß und einen Fluid-Auslaß aufweist, wobei in dem Gehäuse mindestens ein in einem Rohr befindlicher Magnet angeordnet ist, und der mindestens eine Magnet mittels einer Verstelleinrichtung aus dem Rohr zumindest abschnittsweise herausfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einen oberen Bereich (6) aufweist, in dem der Fluid-Einlaß (1) derart angeordnet ist, daß das Fluid insbesondere tangential auf die zylindrische Innenwandung des Gehäuses auftrifft und sich eine abwärts gerichtete spiralförmige Strömung in Richtung eines unteren Bereiches des Gehäuses einstellt, wobei das Fluid mehrfach an mindestens ein und demselben Rohr mit darin angeordnetem Magnet (5) vorbeiströmt, wobei sich ein Absaugrohr (15) von oben in das Gehäuse erstreckt, welches axial im Gehäuse angeordnet ist, und dass unterhalb der Öffnung des Absaugrohres eine Deflektorplatte, Prallplatte (11) und/oder eine die Strömung umlenkende Einrichtung angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich die Innenwandung zylindrisch ist, wobei sich unterhalb der zylindrischen Innenwandung ein Bereich mit konisch zur unteren Stirnseite des Gehäuses zulaufender Bereich anschließt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Deflektorplatte, Prallplatte oder die Einrichtung axial im Gehäuse angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Deflektorplatte, Prallplatte oder der Einrichtung ca. 15-80%, insbesondere 40-55% der Querschnittsfläche des Gehäuseabschnitts entspricht sie angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Absaugrohr bis zum unteren Bereich der zylindrischen Innenwandung erstreckt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Absaugrohr mit dem Fluid-Auslaß in Verbindung ist oder diesen selbst bildet.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Gehäusebereich eine Beruhigungszone bildet, in dem sich insbesondere nicht-magnetisierbare Teilchen absetzen können.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre an ihrer einen freien Stirnseite verschlossen sind und mit ihrer anderen Stirnseite an einem Deckel des Gehäuses befestigt sind, wobei die Magnete von außerhalb der Gehäuses in die Rohre einschiebbar sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre auf einer Kreis, Schnecken und/oder Spiralbahn und insbesondere koaxial zueinander angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Rohr ein stabförmiger Magnet angeordnet ist, welcher jeweils aus einer Kaskade von mindestens zwei Permanentmagneten besteht deren gleichartige Pole einander zugewandt sind, wobei die einzelnen Permanentmagnete durch flache Polscheiben voneinander getrennt sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere stabförmigen Magnete an ihrer oberen Seiten an einer Tragplatte befestigt sind, wobei die Tragplatte mittels einer Hubeinrichtung verfahrbar ist, wodurch die Magnete wahlweise aus-oder in die Rohre des Gehäuses einfahrbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Leitschaufeln oder Leitvorrichtungen zur Einstellung einer definierten Strömung innerhalb des Gehäuses, insbesondere an dessen Innenwandung angeordnet sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Magnetisierungsvorrichtung der Vorrichtung vorgeschaltet ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entmagnetisierungseinrichtung der Vorrichtung nachgeschaltet ist, derart, daß alle magnetisierbaren Teilchen im Fluid, welche nicht in der Vorrichtung verblieben sind, entmagnetisiert werden.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mindestens einen zusätzlichen Einlaß und/oder einen zusätzlichen Auslaß aufweist, durch den bzw. die ein Reinigungsfluid in das Gehäuses ein- bzw. ausleitbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Einlaß für ein Reinigungsfluid, insbesondere ein Gas oder Gasgemisch aufweist, wobei das Fluid insbesondere unterhalb der Rohre in das Gehäuse über mindestens ein Einlaßrohr einleitbar ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungsfluid durch ein gekrümmtes Rohr geleitet wird, welches unterhalb der die Magnete aufnehmenden Rohre angeordnet ist und mindestens eine Auslaßöffnung aufweist, welche insbesondere im Bereich der Rohre angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gekrümmte Rohr einen nicht vollständig geschlossenen Kreis bildet, wobei sein freies Ende geschlossen sein kann, und dass an der nach oben weisenden Wandung des Rohres verteilt angeordnete fensterartige Öffnungen sind.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung des Gehäuses bzw. der Rohre eine Rüttel- und/oder Vibrationseinheit das Gehäuse und/oder mindestens ein Rohr in Schwingungen oder Vibration versetzt-.
  20. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung des Innenbereichs des Gehäuses und der Rohre die Magnete aus den Rohren herausgefahren werden und ein Fluid, insbesondere Preßluft, Inertgas oder das zu reinigende Fluid selbst über zusätzliche Einlaßkanäle oder den Einlaß des Gehäuses eingeblasen oder eingepumpt wird, wobei hierdurch eine Verwirbelung des im Gehäuses befindlichen Fluids erfolgt, und hierdurch die an den Rohren und den Gehäuseteilen bzw. dessen Innenwandung haftenden Schmutzpartikel gelöst werden.
  21. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das verwirbelte Fluid insbesondere langsam aus dem Gehäuse herausgelassen oder abgepumpt wird.
  22. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Reinigungsvorgang das Gehäuse mit einem Reinigungsfluid befüllt wird.
  23. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das herausgelassene oder abgepumpte Fluid in einen Auffangbehälter geleitet wird.
  24. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung des Innenbereichs des Gehäuses und der Rohre das im Gehäuse befindliche Fluid aus dem Gehäuse entfernt wird, und anschließend ein Trocknungsgas in das Gehäuse eingeblasen wird.
  25. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete vor dem Einblasen des Trocknungsgases aus den Rohren herausgefahren werden.
  26. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die getrockneten Rückstände aus dem Gehäuse entfernt werden.
  27. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Vibration die getrockneten Rückstände von den Gehäusewänden und/oder den Rohren gelöst werden.
  28. Verfahren zur Reinigung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstände in einen Auffangbehälter geleitet werden.
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