ES2622378T3 - Aparato de filtración magnético y procedimiento de filtración magnético - Google Patents

Abstract

Aparato de filtración magnético para separar el material contaminante de un fluido, comprendiendo dicho aparato: una carcasa (100) para proporcionar la contención de un fluido que fluye a través del aparato, teniendo la carcasa (100) una entrada (109) de fluido y una salida (110) de fluido; una primera cámara (102) alargada dentro de la carcasa (100), la primera cámara (102) en comunicación de fluido con la entrada (109) sustancialmente hacia un primer extremo (200) para permitir que el fluido entre en la primera cámara (102); un primer núcleo (108) magnético alargado que se extiende axialmente dentro de la primera cámara (102) alargada, de tal manera que un campo magnético generado por el primer núcleo (108) magnético se crea en la trayectoria de flujo de fluido para atrapar el material contaminante a medida que fluye más allá del primer núcleo (108) magnético; una segunda cámara (103) alargada dentro de la carcasa (100), la segunda cámara (103) en comunicación de fluido con la salida (110) sustancialmente hacia un primer extremo (200) para permitir que el fluido salga de la segunda cámara (103); un segunda núcleo (107) magnético alargado que se extiende axialmente dentro de la segunda cámara (103) alargada, de tal manera que un campo magnético generado por el segundo núcleo (107) magnético se crea en la trayectoria de flujo de fluido para atrapar el material contaminante a medida que fluye más allá del segundo núcleo (107) magnético; el primer núcleo (108) magnético y el segundo núcleo (107) magnético alojados, respectivamente, dentro de un tubo (300, 301) alargado para atrapar el material contaminante alrededor de cada tubo (300, 301) alargado respectivo; caracterizado por: un paso que conecta la primera (102) y segunda (103) cámara alargada en comunicación de fluido interna hacia sus respectivos segundos extremos (201), de manera que el fluido se dirige para fluir desde la entrada (109) sustancialmente más allá de toda la longitud del primer núcleo (108) magnético en una primera dirección, a través del paso, sustancialmente más allá de toda la longitud del segundo núcleo (107) magnético en una segunda dirección opuesta a la primera dirección hasta la salida (110); en el que el volumen de la primera cámara (102) es menor que el volumen de la segunda cámara (103) de manera que una velocidad de flujo de fluido en la primera cámara (102) es mayor que una velocidad de flujo de fluido en la segunda cámara (103).

Description

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DESCRIPCION

Aparato de filtracion magnetico y procedimiento de filtracion magnetico

La presente invencion se refiere a un aparato de filtracion magnetico configurado para separar el material contaminante de un fluido de trabajo y, en particular, aunque no exclusivamente, a un aparato de filtracion que tiene una pluralidad de camaras de separacion, teniendo cada camara un nucleo magnetico para atrapar el material contaminante.

Las aplicaciones industriales que utilizan un fluido de trabajo para proporcionar una refrigeracion, lubricacion o para eliminar las partmulas de desgaste de herramientas y productos de procesamiento de maquinas, emplean dispositivos de filtracion de fluidos para extraer las partmulas del fluido. El fluido limpio puede despues recircularse para su uso posterior o mas facilmente desecharse debido a la eliminacion de la materia particulada. Sin dispositivos de filtracion, el fluido de trabajo podna volverse rapidamente muy contaminado lo que da como resultado el desgaste y/o fallo de la maquina. Ademas, en la mayona de los territorios, se requiere la filtracion y la limpieza de los residuos de fluidos industriales antes de desecharlos.

Se han propuesto una serie de dispositivos de filtracion basados en imanes, configurados para filtrar partmulas magneticas de fluidos, en particular, lfquidos. Tales unidades se pueden emplear en una capacidad en lmea, que forma parte del circuito de fluido durante la operacion de la maquinaria o lmea de produccion, o en un estado fuera de lmea en el que el fluido de trabajo se desvfa o afsla de la lmea de produccion cuando no esta en operacion para proporcionar la filtracion requerida.

Los documentos GB 1.192.870, US 2007/0090055, US 2004/182769 y WO 2005/061390 desvelan separadores magneticos a base de cartuchos. El fluido, que fluye a traves del cartucho pasa por encima de un iman que atrapa las partmulas ferrosas dentro de su campo magnetico. El lfquido limpio y filtrado fluye despues fuera del cartucho. El documento GB 2459289 desvela un aparato de filtracion magnetico que utiliza un conjunto de carrusel que monta una pluralidad de cartuchos de filtro entre las posiciones de filtracion operativas y al menos una posicion de limpieza. Se proporciona un mecanismo de limpieza automatico para desalojar el material ferroso depositado del atrapamiento por el campo magnetico, como parte del ciclo de filtracion. La eliminacion del material contaminante depositado es una necesidad para evitar la saturacion del filtro y, en ultima instancia, el bloqueo d la trayectoria del flujo de fluido y la terminacion del ciclo de flujo del fluido de trabajo que a su vez terminana el procedimiento de fabricacion dependiendo del fluido de trabajo.

Si bien los dispositivos de filtracion magneticos son ventajosos con respecto a los filtros de papel o a base de imanes convencionales existen una serie de problemas. Por ejemplo, la limpieza de los imanes para eliminar el material ferroso depositado sigue siendo problematica. En particular, los filtros magneticos convencionales suelen ser difmiles de mantener y reparar debido a su construccion intrincada y compleja que se basa en juntas de estanqueidad, juntas toricas y similares para proporcionar una junta estanca a fluidos en un gran numero de uniones. El alineamiento incorrecto de dichas juntas provoca la fuga de fluido del sistema lo que requiere que todo el sistema completo se pare mientras se repara el filtro.

Ademas, los dispositivos de filtracion magneticos convencionales estan normalmente limitados en su tiempo de operacion entre las operaciones de limpieza/purga necesarias para eliminar los materiales contaminantes depositados. Ademas, la duracion de tiempo necesaria para eliminar el material ferroso (el tiempo de inactividad del filtro) no es satisfactorio cuando el filtro se implementa en lmea como parte del ciclo de fluido de trabajo.

Ademas, cuando se automatiza la limpieza de material ferroso depositado en el filtro, se conoce el uso de mecanismos de accionamiento neumatico o hidraulico para proporcionar la accion de purga. Tales procedimientos de limpieza son normalmente ineficaces con respecto al nivel de consumo y presion necesaria del aire o lfquido comprimido para impulsar a los accionadores mecanicos.

Lo que se necesita es un dispositivo de filtracion magnetico que aborde de los problemas anteriores.

Los inventores proporcionan un aparato de filtracion magnetico que filtra un fluido de trabajo contaminado de manera eficaz para aumentar el ciclo de trabajo del filtro y para reducir al mmimo el penodo de tiempo necesario para la purga del dispositivo entre ciclos de operacion y para evitar la saturacion completa. El presente aparato comprende una carcasa de multiples camaras en la que el flujo de fluido interno se dirige a lo largo de al menos dos trayectorias de flujo a traves del dispositivo, cada trayectoria de flujo pasando sobre toda la longitud de un nucleo magnetico alargado de acuerdo con un tratamiento de filtracion previa y de filtracion final. El aparato proporciona tambien un cambio en la tasa de flujo a traves de los diferentes sub-canales para optimizar la eficacia de filtracion y la purga. Ademas, autonomismo del ciclo de purga se proporciona a traves de medios de accionamiento y de control adecuados para minimizar la interrupcion del ciclo de flujo de fluido que forma parte de un procedimiento de fabricacion en el que el fluido de trabajo es una parte integral. Finalmente, el presente filtro comprende una construccion simplificada para reducir el numero de juntas de estanqueidad, juntas toricas y similares para minimizar el mantenimiento y en gran medida facilitar la limpieza y la reparacion eficaz segun sea necesario.

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Por ultimo, el aparato de filtracion presente utiliza un mecanismo de accionamiento comun para desplazar los nucleos magneticos que permiten una construccion compacta lo que es deseable para la instalacion del filtro dentro de una red de flujo de fluido. Ademas, la estabilidad y la fiabilidad de movimiento de los nucleos magneticos vienen proporcionan por el accionador comun.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion se proporciona un aparato de filtracion magnetico para separar el material contaminante de un fluido, comprendiendo dicho aparato: una carcasa para proporcionar contencion de un fluido que fluye a traves del aparato, teniendo la carcasa una entrada de fluido y una salida de fluido; una primera camara alargada dentro de la carcasa, la primera camara en comunicacion fluida con la entrada para permitir que el fluido entre en la primera camara; un primer nucleo magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la primera camara alargada de tal manera que se crea un campo magnetico generado por el primer nucleo magnetico en la trayectoria de flujo de fluido para atrapar el material contaminante a medida que fluye mas alla del primer nucleo magnetico; una segunda camara alargada dentro de la carcasa, la segunda camara en comunicacion fluida con la salida sustancialmente hacia un primer extremo para permitir que el fluido salga de la segunda camara; un segundo nucleo magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la segunda camara alargada de tal manera que se crea un campo magnetico generado por el segundo nucleo magnetico en la trayectoria de flujo de fluido para atrapar el material contaminante a medida que fluye mas alla del segundo nucleo magnetico; el primer nucleo magnetico y el segundo nucleo magnetico alojados respectivamente dentro de un tubo alargado para atrapar el material contaminante alrededor de cada tubo alargado respectivo; caracterizado por: un paso que conecta la primera y segunda camaras alargadas en comunicacion de fluido interna hacia sus respectivos segundos extremos de manera que el fluido se dirige a fluir desde la entrada sustancialmente mas alla de la toda la longitud del primer nucleo magnetico en una primera direccion, a traves del paso, sustancialmente mas alla de la toda la longitud del segundo nucleo magnetico en una segunda direccion opuesta a la primera direccion hasta la salida; en el que el volumen de la primera camara es menor que el volumen de la segunda camara de tal manera que una velocidad de flujo de fluido en la primera camara es mayor que una velocidad de flujo de fluido en la segunda camara.

Preferentemente, el mecanismo de accionamiento comprende un piston, un cilindro y una barra de accionamiento conectado al piston. De acuerdo con una realizacion, el mecanismo de accionamiento comprende una entrada y salida de flujo de fluido en el lado del piston del cilindro de manera que el fluido que fluye en el cilindro a traves de dicha entrada se configura para empujar el cilindro y la barra de accionamiento axialmente a lo largo de la longitud del cilindro. Preferentemente, el mecanismo de accionamiento comprende medios para permitir el accionamiento neumatico. Preferentemente, cada nucleo magnetico se conecta a la barra de accionamiento de tal manera que a medida que la barra de accionamiento se empuja a lo largo de la longitud del cilindro, cada nucleo magnetico se retira de sus respectivos tubos.

Preferentemente, la primera y segunda camaras se definen por paredes de division que se extienden internamente dentro de la carcasa. Preferentemente, el paso se define por un entrehierro en la pared de division y una tapa que sella la primera y segunda camaras. Opcionalmente, la primera y segunda camaras y el paso se dimensionan de tal manera que una velocidad de flujo de fluido en la primera camara es al menos el doble de la velocidad de flujo de fluido en la segunda camara.

Preferentemente, el aparato de filtracion comprende ademas medios de control electronicos acoplados al mecanismo de accionamiento para controlar el desplazamiento del primer y segundo nucleos magneticos con relacion a cada camara. Preferentemente, el filtro comprende ademas al menos un sensor de saturacion de contaminante para controlar la cantidad de material contaminante atrapado por el primer y segundo nucleos magneticos.

Opcionalmente, el filtro comprende un nucleo magnetico situado dentro de la primera camara y dos nucleos magneticos situados dentro de la segunda camara. Como alternativa, el filtro puede comprender dos nucleos magneticos colocados dentro de la primera camara y cuatro nucleos magneticos situados dentro de la segunda camara. De acuerdo con otras realizaciones, la primera camara y la segunda camara pueden comprender una pluralidad de nucleos en el que el numero de nucleos en la segunda camara es el doble del numero de nucleos en la primera camara.

De acuerdo con una implementacion espedfica cuando se orienta en el uso normal la direccion del flujo de fluido mas alla del primer nucleo magnetico en la primera camara se opone a la gravedad y la direccion del flujo de fluido en la segunda camara mas alla del segundo nucleo magnetico es en la misma direccion que la fuerza de gravedad.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento para separar contaminantes de un fluido utilizando un aparato de filtracion magnetico, comprendiendo el procedimiento: hacer pasar un fluido por filtracion a traves de una carcasa que tiene una entrada y una salida; dirigir el fluido a fluir longitudinalmente a traves de una primera camara alargada dentro de la carcasa desde la entrada situada hacia un primer extremo de la primera camara; haciendo fluir el fluido a traves de un campo magnetico creado dentro de la primera camara por el primer nucleo magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la primera camara, actuando el campo magnetico para atrapar el material contaminante del fluido; dirigir el fluido para que fluya longitudinalmente a traves de una segunda camara alargada dentro de la carcasa hasta la salida situada hacia un

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primer extremo de la segunda camara, haciendo fluir el fluido a traves de un campo magnetico creado dentro de la segunda camara por un segundo nucleo magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la segunda camara, actuando el campo magnetico para atrapar el material contaminante del fluido; el primer nucleo magnetico y el segundo nucleo magnetico alojados, respectivamente, dentro de un tubo alargado para atrapar el material contaminante alrededor de cada tubo alargado respectivo; caracterizado por: dirigir el fluido a traves de un paso que conecta la primera y segunda camaras en comunicacion de fluido interna en los segundos extremos respectivos de tal manera que los flujos de fluido desde la entrada sustancialmente mas alla de toda la longitud del primer nucleo magnetico en una primera direccion, a traves del paso, sustancialmente mas alla de toda la longitud del segundo nucleo magnetico en una segunda direccion opuesta a la primera direccion hasta la salida; en el que el volumen de la primera camara es menor que el volumen de la segunda camara de tal manera que una velocidad de flujo de fluido en la primera camara es mayor que una velocidad de flujo de fluido en la segunda camara.

El procedimiento de filtracion comprende un ciclo de purga que se configura para puntuar el ciclo de operacion. El ciclo de purga comprende retirar y volver a insertar los nucleos magneticos alargados axialmente en relacion con la primera y segunda camaras respectivas que utilizan un mecanismo de accionamiento. Opcionalmente, el mecanismo de accionamiento comprende un piston, un cilindro y una barra de accionamiento conectada al piston. El ciclo de purga comprende ademas eliminar el material contaminante depositado de alrededor de cada uno de los tubos alargados permitiendo que el fluido fluya a traves de la primera y segunda camaras con el primer y segundo nucleos magneticos retirados de la primera y segunda camaras y los respectivos tubos alargados. Opcionalmente, el ciclo de purga comprende ademas desviar el flujo de fluido corriente abajo del aparato para recoger el material contaminante lavado de alrededor de los nucleos magneticos. Por ultimo, el ciclo de purga comprende la reintroduccion del primer y segundo nucleos magneticos en la primera y segunda camaras respectivas utilizando el mecanismo de accionamiento.

Preferentemente, el control y la transicion entre los ciclos de operacion y de purga se controlan por control electronico y/o mecanico adecuado. Preferentemente, cuando se controla electronicamente a traves de medios de control electronicos adecuados, el procedimiento comprende la automatizacion de la retirada del primer y segundo nucleos magneticos de la primera y segunda camaras respectivas y la reintroduccion del primer y segundo nucleos magneticos en la primera y segunda camaras utilizando un medio de control. Preferentemente, el medio de control es un controlador de logica programable. Como alternativa, el medio de control puede ser un software que se ejecuta en un PC.

A continuacion se describe una implementacion espedfica de la presente invencion, a modo de ejemplo solamente y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de una parte del aparato de filtracion magnetico en la que una pluralidad de nucleos magneticos alargados se situan dentro de una carcasa dividida en una pluralidad de camaras de flujo de fluido internas de acuerdo con una implementacion espedfica de la presente invencion; la Figura 2 es una vista en alzado lateral en seccion transversal del aparato de filtracion de la Figura 1 con los nucleos magneticos alargados orientados en una posicion de operacion para filtrar un fluido de trabajo; la Figura 3 es una vista en alzado lateral en seccion transversal del aparato de filtracion de la Figura 1 con los nucleos magneticos alargados orientados en una posicion de limpieza/purga para permitir que el material contaminante se limpie del filtro;

la Figura 4 ilustra esquematicamente las carcasas externas del aparato de filtracion de la Figura 1;

la Figura 5 ilustra una vista en planta en seccion transversal de las camaras internas y de la carcasa del aparato

de filtracion de la Figura 1;

la Figura 6 ilustra la trayectoria de flujo de fluido interna a traves de la carcasa del aparato de filtracion magnetico de la Figura 4.

Haciendo referencia a la Figura 1, el aparato de filtracion comprende una carcasa 100 que tiene una entrada 109 y una salida 110. La carcasa 100, de acuerdo con la aplicacion espedfica, es cilmdrica con una entrada 109 y la salida 110 situadas hacia un extremo de las paredes cilmdricas en estrecha proximidad a una base 111.

Las paredes 100 de la carcasa cilmdrica definen una camara 101 interna dividida en una pluralidad de sub-camaras que rodean un cilindro 106 central que se extiende axialmente dentro de la camara 101 principal a lo largo de la longitud 100 de la carcasa cilmdrica. La camara 101 interna se divide, en primer lugar, en dos camaras internas por las paredes 104 de division alargadas que se extienden longitudinalmente entre la superficie interna de las paredes 100 de la carcasa y la superficie orientada hacia fuera del cilindro 106 central. Las dos sub-camaras se dividen en una primera camara 102 y una segunda camara 103 por paredes 105 de division internas que se extienden longitudinalmente entre la superficie interna de las paredes 100 de la carcasa y la superficie orientada hacia fuera del cilindro 106 interno. Es decir, las paredes 104 y 105 de division se extienden radialmente desde el cilindro 106 central y sustancialmente toda la longitud de la camara 101 cilmdrica alargada.

Las paredes 105 de division se situan de tal manera que el volumen de la primera camara 102 es menor que el volumen de la segunda camara 103. En particular, el volumen de la primera camara 102 es aproximadamente la mitad del de la segunda camara 103 de acuerdo con la aplicacion espedfica.

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Un nucleo 108 magnetico alargado se situa dentro de cada primera camara 102 y se extiende axialmente sustancialmente toda la longitud de la carcasa 100 cilmdrica dentro de la camara 101 interna. De manera similar, dos nucleos 107 magneticos alargados se situan dentro de la segunda camara 102 y se extienden axialmente a lo largo de la longitud de la carcasa 100 cilmdrica dentro de la camara 101 interna principal. De acuerdo con la aplicacion espedfica, el aparato de filtracion comprende dos primeras camaras 102, dos segundas camaras 103, con cada primera camara 102 comprendiendo un solo nucleo magnetico alargado mientras que cada segunda camara 103 comprende dos nucleos 107magneticos alargado. De acuerdo con una implementacion adicional, el aparato de filtracion puede comprender dos nucleos 108 magneticos alargados situados dentro de cada una de las primeras camaras 102 y cuatro nucleos 107 magneticos alargados situados dentro de cada una de las segundas camaras 103.

Haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, una carcasa 210 cilmdrica alargada superior se conecta a la carcasa 100 principal a traves de un collarm 112 anular situado en un extremo 201 superior de la carcasa 100 cilmdrica. La entrada 109 y la salida 110 se situan en un extremo 200 inferior opuesto de la carcasa 100. Cada uno de los nucleos 108, 107 magneticos alargados se aloja dentro de los tubos 300, 301 alargados respectivos que se extienden axialmente dentro de la primera y segunda camaras 102, 103 respectivas entre el extremo 201 superior y el extremo 200 inferior de la carcasa 100. Los tubos 300, 301 se dimensionan para acomodar los nucleos 107, 108 magneticos cilmdricos en forma de barra. Un pequeno entrehierro se proporciona entre la superficie que orientada hacia dentro de los tubos 300, 301 y la superficie externa de los nucleos 108, 107 magneticos cilmdricos para permitir que cada columna de imanes sea insertada y retirada de sus tubos 300, 301 de alojamiento respectivos.

Un accionador mecanico se aloja dentro del aparato de filtracion y se configura para desplazar los nucleos 108, 107 magneticos hacia y desde la primera y la segunda camaras 102, 103. El accionador mecanico comprende una barra 203 de accionamiento alargada que se extiende axialmente a traves del centro de cilindro 106 central. La barra 203 de accionamiento se aloja ademas dentro de un cilindro 209 alargado, que se extiende tambien axialmente dentro del cilindro 106 central. El mecanismo de accionamiento comprende, ademas, un piston 204, conectado a la barra 203 de accionamiento, el piston configurado para lanzarse hacia atras y hacia delante dentro del cilindro 209. Una pestana 207 se conecta a un extremo de la barra 203 de accionamiento y se conecta a los brazos 208 de enlace montados y que se extienden desde un extremo superior de cada columna de imanes 108, 107. Por consiguiente, el movimiento del piston 204 dentro del cilindro 209, proporciona a su vez el desplazamiento de cada nucleo 108 magnetico, 107 con respecto a la carcasa 100 y a los tubos 300, 301 de alojamiento de nucleo respectivos dentro de cada camara 102, 103.

Una entrada 205 y salida 206 de flujo de fluido se proporcionan en un extremo inferior del cilindro 209 para permitir que un fluido de operacion (normalmente aire comprimido) actue contra el piston 204 y obligue a la barra 203 de accionamiento del cilindro 209 como se ilustra en la Figura 3 a traves de un movimiento de empuje en oposicion a una accion de traccion para maximizar la eficacia de la operacion y el uso del fluido de accionamiento (aire comprimido).

Haciendo referencia a la Figura 4, el aparato de filtracion comprende ademas un control 400 electronico. De acuerdo con la implementacion espedfica, el control 400 electronico comprende un controlador logico programable y se acopla electronicamente al mecanismo de accionamiento para controlar el movimiento de los nucleos 108, 107 magneticos en relacion con las camaras 102, 103. De acuerdo con una implementacion alternativa, el control 400 electronico se puede configurar como un software que se ejecuta en un PC o una placa de circuito de la impresora. Medios (no mostrados) se pueden proporcionar tambien para permitir la operacion manual de la barra 203 de accionamiento para permitir el desplazamiento manual de los nucleos 108, 107 magneticos de las camaras 102, 103.

Haciendo referencia a la Figura 5, cada una de las paredes 104 de division que se extienden radialmente bisecan ya sea la entrada 109 y la salida 110 para dividir el flujo de fluido hacia y desde la carcasa 100 en dos trayectorias de flujo de fluido dentro de la camara 101 alrededor del cilindro 106 central. Durante su uso, y haciendo referencia a las Figuras 5 y 6 el fluido de trabajo que tiene una suspension de material contaminante ferroso fluye en el aparato de filtracion traves de la entrada 109. El flujo de fluido se desvfa en cada una de las primeras camaras 102 por la pared 104 de division que biseca a la mitad la abertura orientada hacia dentro de la entrada 109. El flujo 500 de fluido que entra en cada primera camara 102 fluye despues en la direccion 501 hacia arriba contra la gravedad desde la region 200 inferior hasta la region s201 superior de la camara 102 interna dentro de la carcasa 100.

La comunicacion fluida entre la primera camara 102 y la segunda camara 103 se proporciona por un pequeno entrehierro 600 entre un borde 602 superior de la pared 105 de division y la superficie 601 orientada hacia abajo de una tapa 606 que sella el extremo superior de la camara 101 interna. Es decir, la pared 105 de division interna se extiende desde la base 111 a una region justo por debajo de la tapa 606 de tal manera que el fluido 603 es capaz de fluir sobre el borde 602 superior de la division 105. Cuando el fluido 501 fluye mas alla del nucleo 108 magnetico alargado, el campo magnetico creado por el nucleo actua para atrapar el material contaminante ferroso alrededor del tubo 300 alargado como una etapa de filtracion previa.

El fluido filtrado previamente fluye 603 despues a la segunda camara 103 y en una direccion 502 descendente mas alla del nucleo 107. Ademas el material contaminante magnetico, no atrapado por el nucleo 108 magnetico se

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captura a continuacion por una etapa de filtracion final a medida que el fluido fluye a traves el campo magnetico generado por los nucleos 107 magneticos. El fluido 504 totalmente filtrado fluye despues hacia fuera 504 de la segunda camara 103 y de la carcasa 100 a traves de la salida 110. Este flujo de salida de fluido 504 se gma por la pared 104 de division que biseca la abertura orientada hacia dentro de salida 110. Como se ilustra con referencia a la Figura 5, el flujo de fluido a traves del aparato de filtracion se biseca en dos trayectorias de fluido alrededor de cilindro 106 central.

Para optimizar tanto la filtracion como la purga del aparato de filtracion, el fluido se dirige a fluir en una direccion hacia arriba contra la gravedad dentro de la primera camara 102 y una segunda direccion opuesta a la fuerza de la gravedad a lo largo de la longitud de la camara 103. Por la configuracion de las dimensiones relativas y el posicionamiento de las paredes 105 de division internacionales, la velocidad de flujo de fluido a traves de la primera camara 102 es de al menos el doble de la velocidad de flujo a traves de la segunda camara 103.

Por otra parte, la filtracion se maximiza mediante el aumento de la exposicion del fluido de trabajo al campo magnetico creado por los nucleos 108, 107 magneticos dirigiendo el fluido fluya axialmente a lo largo de los nucleos 108, 107 en al menos dos direcciones.

Con los imanes colocados dentro de la carcasa 100 como se ilustra en la Figura 2, el aparato de filtracion se configura para filtrar el material contaminante del fluido de trabajo. Antes de la saturacion del filtro con contaminante es necesario purgar o limpiar el filtro para eliminar el material depositado para comenzar de nuevo la operacion de filtrado. El estado de purga se ilustra en la Figura 3 con los nucleos 108, 107 magneticos retirados de sus respectivos tubos 300, 301 de alojamiento por el mecanismo accionador. Con los nucleos en el estado retirado, el material contaminante atrapado sobre los tubos 300, 301 se lava desde estos tubos por el flujo constante de fluido a traves de la camara 101. En consecuencia, las dimensiones del entrehierro 600 son importantes para determinar los caudales de fluido relativos a traves de la primera y segunda camaras 102, 103 de tal manera que el caudal no sea demasiado rapido para que el material contaminante no pase por los campos magneticos cuando los nucleos magneticos estan colocados en uso (Figura 2) y que el caudal sea suficiente para permitir la purga del material contaminante cuando los nucleos 108, 107 magneticos se retiran (Figura 3). De acuerdo implementaciones espedficas, medios (no mostrado) se pueden proporcionar para permitir a un usuario ajustar la posicion relativa de las paredes 105 de division para ajustar selectivamente las dimensiones del entrehierro 600 y los tamanos de los volumenes internos relativos de la primera y segunda camaras 102, 103.

Las valvulas adecuadas (no mostradas), en valvulas electromagneticas particulares, se pueden acoplar para controlar 400 de tal manera que el flujo de fluido corriente abajo del aparato de filtracion puede desviarse durante la etapa de purga de la Figura 3. En particular, el fluido de trabajo que se utiliza para purgar el aparato se puede desviar hacia un deposito de almacenamiento para su posterior tratamiento de la suspension de contaminantes para facilitar su eliminacion posterior. El control 400 se configura para sincronizar el accionamiento de las valvulas de desviacion corriente abajo (no mostradas) y el mecanismo de accionamiento de los nucleos 108, 107 magneticos.

El control 400 puede comprender ademas sensores 604, 605 de saturacion situados en las proximidades de las respectivas camaras 102, 103. A traves de los sensores 604, 605 y el control 400, el mecanismo de accionamiento se puede activar antes del intervalo de tiempo predeterminado de manera que se evita el bloqueo indeseado de la trayectoria de flujo de fluido a traves del aparato. Ademas, una instalacion de accionamiento manual del mecanismo de accionamiento puede tambien proporcionarse a traves de un dispositivo de accionamiento auxiliar adecuado (no mostrado) conectado a cada nucleo 108, 107 magnetico.

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REIVINDICACIONES

1. Aparato de filtracion magnetico para separar el material contaminante de un fluido, comprendiendo dicho aparato:

una carcasa (100) para proporcionar la contencion de un fluido que fluye a traves del aparato, teniendo la carcasa (100) una entrada (109) de fluido y una salida (110) de fluido;

una primera camara (102) alargada dentro de la carcasa (100), la primera camara (102) en comunicacion de fluido con la entrada (109) sustancialmente hacia un primer extremo (200) para permitir que el fluido entre en la primera camara (102);

un primer nucleo (108) magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la primera camara (102) alargada, de tal manera que un campo magnetico generado por el primer nucleo (108) magnetico se crea en la trayectoria de flujo de fluido para atrapar el material contaminante a medida que fluye mas alla del primer nucleo (108) magnetico;

una segunda camara (103) alargada dentro de la carcasa (100), la segunda camara (103) en comunicacion de fluido con la salida (110) sustancialmente hacia un primer extremo (200) para permitir que el fluido salga de la segunda camara (103);

un segunda nucleo (107) magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la segunda camara (103) alargada, de tal manera que un campo magnetico generado por el segundo nucleo (107) magnetico se crea en la trayectoria de flujo de fluido para atrapar el material contaminante a medida que fluye mas alla del segundo nucleo (107) magnetico;

el primer nucleo (108) magnetico y el segundo nucleo (107) magnetico alojados, respectivamente, dentro de un tubo (300, 301) alargado para atrapar el material contaminante alrededor de cada tubo (300, 301) alargado respectivo;

caracterizado por:

un paso que conecta la primera (102) y segunda (103) camara alargada en comunicacion de fluido interna hacia sus respectivos segundos extremos (201), de manera que el fluido se dirige para fluir desde la entrada (109) sustancialmente mas alla de toda la longitud del primer nucleo (108) magnetico en una primera direccion, a traves del paso, sustancialmente mas alla de toda la longitud del segundo nucleo (107) magnetico en una segunda direccion opuesta a la primera direccion hasta la salida (110);

en el que el volumen de la primera camara (102) es menor que el volumen de la segunda camara (103) de manera que una velocidad de flujo de fluido en la primera camara (102) es mayor que una velocidad de flujo de fluido en la segunda camara (103).

2. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la carcasa (100) se divide en dos primeras camaras y dos segundas camaras.

3. El aparato de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que el volumen de la primera camara (102) es sustancialmente la mitad de la segunda camara (103).

4. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas un mecanismo de accionamiento conectado a cada uno de los nucleos (108, 107) magneticos y configurado para desplazar cada nucleo (108, 107) magnetico axialmente con respecto a la primera (102) y segunda 103) camara y cada uno de dichos tubos (300, 301) alargados de manera que cada nucleo (108, 107) magnetico es capaz de retirarse e insertarse axialmente en cada uno de dichos tubos (300, 301).

5. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el mecanismo de accionamiento comprende un piston (204), un cilindro (106) y una barra (203) de accionamiento conectada al piston.

6. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que la primera (102) y segunda (103) camara se definen por paredes (105) de division que se extienden internamente dentro de la carcasa (100).

7. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que el paso se define por un entrehierro entre un borde de la pared (105) de division y una tapa que sella la primera (102) y segunda (103) camara.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, que comprende ademas medios (400) de control electronicos acoplados al mecanismo de accionamiento para controlar el desplazamiento del primer (108) y segundo (107) nucleo magnetico relativos a cada camara (102, 103).

9. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, que comprende ademas al menos un sensor (604, 605) de saturacion de contaminantes para controlar la cantidad de material contaminante atrapada por el primer (108) y segundo (107) nucleo magnetico.

10. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior cuando depende de la reivindicacion 2 que comprende un nucleo (108) magnetico situado dentro de cada una de las primeras camaras (102) y dos nucleos (107) magneticos situados dentro de cada una de las segundas camaras (103).

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11. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior cuando depende de la reivindicacion 2, que comprende dos nucleos (108) magneticos situados dentro de cada una de las primeras camaras (102) y cuatro nucleos (107) magneticos situados dentro de cada una de las segundas camaras (103).

12. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, en el que cuando se orienta en su uso normal, la direccion del flujo de fluido mas alla del primer nucleo (108) magnetico en la primera camara (102) se opone a la gravedad y la direccion del flujo de fluido en la segunda camara (103) mas alla del segundo nucleo (107) magnetico se encuentra en la misma direccion que la fuerza de gravedad.

13. Un procedimiento para separar contaminantes de un fluido utilizando un aparato de filtracion magnetico, comprendiendo el procedimiento:

hacer pasar un fluido para su filtracion a traves de una carcasa (100) que tiene una entrada (109) y una salida (110);

dirigir el fluido a fluir longitudinalmente a traves de una primera camara (102) alargada dentro de la carcasa (100) desde la entrada (109) situada hacia un primer extremo (200) de la primera camara (102), fluyendo el fluido a traves de un campo magnetico creado dentro de la primera camara (102) por un primer nucleo (108) magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la primera camara (102), actuando el campo magnetico para atrapar el material contaminante del fluido;

dirigir el fluido a fluir longitudinalmente a traves de una segunda camara (103) alargada dentro de la carcasa hacia la salida (110) situada hacia un primer extremo (200) de la segunda (103) camara, fluyendo el fluido a traves de un campo magnetico creado dentro de la segunda camara (103) por un segundo nucleo (107) magnetico alargado que se extiende axialmente dentro de la segunda camara (103), actuando el campo magnetico para atrapar el material contaminante del fluido;

el primer nucleo (108) magnetico y el segundo nucleo (107) magnetico alojados, respectivamente, dentro de un tubo (300, 301) alargado para atrapar el material contaminante alrededor de cada tubo (300, 301) alargado respectivo;

caracterizado por:

dirigir el fluido a traves de un conducto que conecta la primera (102) y segunda (103) camara en comunicacion de fluido interna en los segundos extremos (201) respectivos, de manera que el fluido fluye desde la entrada (109) sustancialmente mas alla de toda la longitud del primer nucleo (108) magnetico en una primera direccion, a traves del paso, sustancialmente mas alla de toda la longitud del segundo nucleo (107) magnetico en una segunda direccion opuesta a la primera direccion hasta la salida (110);

en el que el volumen de la primera camara (102) es menor que el volumen de la segunda camara (103), de manera que una velocidad de flujo de fluido en la primera camara (102) es mayor que una velocidad de flujo de fluido en la segunda camara (103).

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 13, que comprende retirar y volver a insertar los nucleos (108, 107) magneticos alargados axialmente con relacion a la primera (102) y segunda (103) camara respectiva utilizando un mecanismo de accionamiento.

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 14, que comprende eliminar los materiales contaminantes depositados alrededor de cada uno de los tubos (300, 301) alargados, permitiendo que el fluido fluya a traves de la primera (102) y segunda (103) camara con el primer (108) y segundo (107) nucleo magnetico extrafdos de la primera (102) y segunda (103) camara y de los tubos (300, 301) alargados respectivos.