FI57216B

FI57216B - DUBBELSTROEMSMAGNETFILTER

Info

Publication number: FI57216B
Application number: FI70274A
Authority: FI
Inventors: Hans-Guenter Heitmann; Manfred Schott
Original assignee: Kraftwerk Union Ag
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1974-03-08
Publication date: 1980-03-31
Also published as: CH564374A5; FI57216C; DE2318755A1; DE2318755C2; NL7404490A; CA1036949A; GB1468748A; RO72371A; CS178913B2; FR2225213A1; IT1009763B; ATA286974A; AT330805B; SE395370B; DK141316B; AU6768274A; DK141316C; FR2225213B1; BE813413A

Description

//

i«A£fr*”l ΓβΙ ^KUULUTUSJULKAISU r70iAi «A £ fr *” l ΓβΙ ^ ANNOUNCEMENT r70iA

Ajl A 1 * {11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 »OAjl A 1 * {11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 »O

C ^ Patc-ntti^myor.ntty 10 07 19.20 ^ ^ ^ (51) Kv.ik.*/int.ci.* B 01 D 35/06C ^ Patc-ntti ^ myor.ntty 10 07 19.20 ^ ^ ^ (51) Kv.ik. * / Int.ci. * B 01 D 35/06

SUOMI-FINLAND (21) P*t«nttlh«k*mu* — Pat«ntant6kning 702/7HFINLAND-FINLAND (21) P * t «nttlh« k * mu * - Pat «ntant6kning 702 / 7H

(22) H»k*ml*plivt — Ansökninpdtg 08.03-7^ * * (23) Alkuptivl—Glltlfhettdij 08.03.7h(22) H »k * ml * plivt - Ansökninpdtg 08.03-7 ^ * * (23) Alkuptivl — Glltlfhettdij 08.03.7h

(11) Tullut Julktaktl — Bllvlt offtntllj 1^. 10.7U(11) Tullut Julktaktl - Bllvlt offtntllj 1 ^. 10.7U

Patentti- ja rakistarihallitus .... ......... , _ , . , (44) Nlhtivlkslpanon la kuuUulkaltun pvm. —National Board of Patents and Registration .... ........., _,. , (44) Date of departure. -

Patent-OCn registerstyrelsen Anadkan utlagd oeh utl.skrtftan publicerad 31.03.80 (32)(33)(31) Pyydetty «uoikeui—Begird prlorltat i3.0it.73Patent-OCn registerstyrelsen Anadkan utlagd oeh utl.skrtftan publicerad 31.03.80 (32) (33) (31) Pyydetty «uoikeui — Begird prlorltat i3.0it.73

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2318755-5 (71) Kraftwerk Union Aktiengesellschaft, Miilheim (Ruhr), Saksan Liitto-tasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Hans-Gunter Heitmann, Erlangen-Buckenhof, Manfred Schott, Erlangen,Federal Republic of Germany-Förbundsrepubliken Tyskland (DE) P 2318755-5 (71) Kraftwerk Union Aktiengesellschaft, Miilheim (Ruhr), Federal Republic of Germany-Förbundsrepubliken Tyskland (DE) (72) Hans-Gunter Heitmann, Erlangen-Buckenhof ,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Kaksivirtainen magneettinen suodatin - Dubbelströmsmagnetfilter Tämän keksinnön kohteena on sähkömagneettinen suodatin, jossa on magnetoituvilla kuulilla täytetty puhdistettavan veden läpivirtaamiseen tarkoitettu lieriönmuotoinen säiliö, jota ympäröi sähköinen käämi magneettikentän aikaansaamiseksi, johon on puhdistettavan nesteen syöttöjohtoon kytketty ennen säiliötä venttiili, jossa ennen tätä venttiiliä, myös venttiilillä varustettu huuhteluainejohto haarautuu syöttöjohdosta ja aukeaa kuulatäytteen alla säiliöön, ja jossa suodatinsäiliön yläpäästä haarautuu venttiilillä varustettu huuhtelu-aineen poistojohto.The present invention relates to an electromagnetic filter with a cylindrical container for the flow of water to be purified filled with magnetizable balls, to which a valve is connected to the supply line of the liquid to be cleaned before the tank, in which before this valve, also the flushing line with a valve branches from the supply line and opens under the ball filling into the tank, and in which a flushing line with a valve branches from the upper end of the filter tank.

Saksalaisista patenttiselityksistä 1 227 ^88 ja 1 816 859 tunnetaan sähkömagneettiset suodattimet, joiden pääosana on lieriönmuotoinen säiliö, jossa on magnetoituvista kuulista koostuva täyte. Lieriönmuotoisen säiliön ympärillä on käämi, johon syötetään suodatettaessa tasavirtaa ja ennen suodattimen huuhtelua magnetoinnin poistamiseksi taas vaihtovirtaa. Vesi virtaa sähkömagneettisen suodattimen lieriönmuotoisen säiliön läpi alhaalta ylöspäin. Huuhdottaessa veden nopeus säädetään siten, että säiliössä olevat kuulat joutuvat pyörreliikkeeseen, jolloin niihin suodatettaessa tarttunut lika irtoaa.German patent specification 1,227-888 and 1,816,859 disclose electromagnetic filters, the main part of which is a cylindrical container with a filling consisting of magnetizable balls. There is a coil around the cylindrical tank to which direct current is applied during filtration and alternating current before rinsing the filter to remove magnetization. Water flows through the cylindrical tank of the electromagnetic filter from the bottom up. When rinsing, the speed of the water is adjusted so that the balls in the tank are vortexed, which removes the dirt adhering to them when filtered.

Tällaisia sähkömagneettisia suodattimia käytetään esim- kivihiililammit-teisissä höyryvoimalaitoksissa ja myöskin atomivoimalaitoksissa ferromagne ett i st en epäpuhtauksien poistamiseksi syöttövedestä.Such electromagnetic filters are used, for example, in coal-fired steam power plants and also in nuclear power plants to remove ferromagnetic impurities from the feed water.

2 57216 Tällaisessa laitteessa puhdistettavan syöttöveden määrästä riippuen joudutaan joko kytkemään suuri määrä magneettisia suodattimia rinnakkain tai konstruoimaan sellaisia sähkömagneettisia suodattimia, joiden halkaisija on niiden pieneen rakennekorkeuteen nähden suhteellisen suuri.2 57216 Depending on the amount of feed water to be purified in such a device, it is either necessary to connect a large number of magnetic filters in parallel or to design electromagnetic filters with a diameter relatively large in relation to their small design height.

Suodattimen mitoituksen mukaan on myös käämi, jolla suodattimeen saadaan magneettikenttä, tehtävä suuria tuotto- 1. läpäisytehoja varten halkaisijaltaan suhteellisen suureksi, kun taas sen korkeuden on oltava tällöin varsin pieni.According to the dimensioning of the filter, the coil with which a magnetic field is obtained in the filter must also be made 1. relatively large in diameter for high output transmission powers, while its height must then be quite small.

Sen vuoksi sähkömagneettiseen suodattimeen, jonka rakennekorkeus on suunnilleen sama mutta jonka halkaisija on suurennettu kaksinkertaiseksi, liittyy tuntuvasti enemmän magneettista hajavirtausta. Tämä taas aiheuttaa epätasaisuutta magneettikenttään ja heikentää suodattimen tehoa. Sitäpaitsi suodattimen halkaisija määrää käytännöllisesti katsoen sen huuhteluvesimäärän, jonka on tiettynä aikayksikkönä virrattava suodattimen läpi, jotta säiliössä olevat kuulat saadaan pyörreliikkeeseen. Näin ollen suodattimen halkaisijan tuntuva suurentaminen edellyttää vastaavia toimenpiteitä, jotta suodattimeen saadaan huuhtelua varten riittävästi huuhteluainetta.Therefore, an electromagnetic filter with approximately the same structural height but doubled in diameter is associated with significantly more magnetic stray flow. This in turn causes unevenness in the magnetic field and reduces the efficiency of the filter. In addition, the diameter of the filter practically determines the amount of rinsing water that must flow through the filter in a given unit of time in order for the balls in the tank to swirl. Thus, a significant increase in the diameter of the filter requires similar measures to provide sufficient rinsing agent to the filter for rinsing.

Nyt selostettavan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen sähkömagneettinen suodatin, joka pystyy käsittelemään tuntuvasti suurempia raakavesi-määriä huuhteluveden tarpeen ollessa samalla kuitenkin melko pieni, ilman että käämin halkaisijan ja sen korkeuden välisestä epäedullisesta mitoitussuhteesta johtuen magneettikenttä tulee epätasaiseksi ja suodattimeen syntyy suuria magneettisia hajakenttiä.The object of the present invention is to provide an electromagnetic filter which can handle considerably larger amounts of raw water while rinsing the need for rinsing water, but at the same time quite small, without an unfavorable dimensioning relationship between the diameter of the coil and its height, the magnetic field becomes uneven and large magnets are generated.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että tasossa, joka sijaitsee kohtisuoraan lieriönmuotoisen säiliön akseliin nähden kuulatäytteen keskellä, on koko säiliön poikkileikkauksen osalla aukkoja, että nämä aukot on yhdistetty toiseen kahdesta, veden syöttöä vast, poistoa varten tarkoitetuista vesijohtoliitännöistä, että lieriömäisen säiliön päistä kulkee johdot toiseen vesijohtoliitäntään ja että lieriömäisen säiliön päästä lähtevään johtoon on kytketty sulkuventtiili niin, että sulkuventtiilin sulkemisen jälkeen säiliön molemmat päät yhdistävien johtojen kautta tapahtuva virtaus katkeaa.The device according to the invention is mainly characterized in that in a plane perpendicular to the axis of the cylindrical container in the middle of the ball filling there are openings in the entire cross-section of the container, these openings being connected to one of the two water supply connections for the water supply. to the second water supply connection and that a shut-off valve is connected to the line leaving the end of the cylindrical tank, so that after closing the shut-off valve the flow through the lines connecting both ends of the tank is interrupted.

Eräs rakenne-esimerkki esitetään piirustuksen periaatteellisessa kytkentäkaaviossa. Sähkömagneettisen suodattimen olennaisin osa on lieriönmuotoinen säiliö 1, jossa on magnetoituvista kuulista koostuva kuulatäyte 2. Säiliön 1 ympärillä on kuulatäytteen 2 kohdalla käämi 3. Kuulatäyte on asetettu seula-pohjan 1+ päälle siten, että lieriönmuotoiseen säiliöön 1 on jäänyt tyhjä tila kuulatäytteen ylä- ja alapuolelle. Säiliön 1 kuulatäytteen 2 keskellä on säiliön poikkileikkauksen kohdalla aukot 5, jotka on yhdistetty vesijohtoliitäntään 8 putkilla 6 ja tuloventtiilillä 7· Po. rakenne-esimerkissä vesijohtoliitäntä 8 3 57216 syöttää puhdistettavan raakaveden säiliöön. Säiliön 1 päät 9 ja 10 on yhdistetty johdoilla 11 ja 12 sekä poistoventtiilillä 13 toiseen vesijohtoliitäntään 1U. Säiliön 1 yläpäästä 10 haarautuvassa johdossa 12 on sulkuventtiili 15. Säiliön 1 yläpäästä lähtee lisäksi huuhteluaineenpoistojohto 16, johon on liitetty sulkuventtiili 17· Edelleen säiliön 1 alapään 9 ja vesijohtoliitännän 8 väliin on järjestetty sulkuventtiilillä 19 varustettu yhdysjohto 18. Käämi 3 voidaan yhdistää joko tasajännite- tai vaihtojännitelähteeseen. Tätä ei ole kuitenkaan esitetty lähemmin piirustuksessa.One structural example is shown in the schematic circuit diagram of the drawing. The most essential part of the electromagnetic filter is a cylindrical container 1 with a ball filling 2 consisting of magnetizable balls. Around the ball 1 there is a coil 3 at the ball filling 2. The ball filling is placed on the screen base 1+ so that the cylindrical container 1 has an empty space above and below. In the middle of the ball filling 2 of the tank 1, at the cross-section of the tank, there are openings 5 which are connected to the water supply connection 8 by pipes 6 and an inlet valve 7 · Po. in the structural example, the water connection 8 3 57216 supplies the raw water to be purified to the tank. The ends 9 and 10 of the tank 1 are connected by lines 11 and 12 and by an outlet valve 13 to a second water line connection 1U. The line 12 branching from the upper end 10 of the tank 1 has a shut-off valve 15. A further rinse aid line 16 exits the upper end of the tank 1, to which a shut-off valve 17 is connected · A connecting line 18 with a shut-off valve 19 is also arranged between the lower end 9 of the tank 1 and the water connection 8. an AC voltage source. However, this is not shown in more detail in the drawing.

Suodattimen normaalikäytössä, ts. suodatettaessa, käämin 3 läpi menee tasavirta, joka magnetoi säiliön 1 kuulatäytteen 2 kuulat. Raakavesi tulee vesijohtoliitännästä 8 tuloventtiilin 7 kautta ja putkia 6 pitkin kuulatäytteen keskellä oleviin aukkoihin 5» Täältä osa vedestä virtaa säiliön 1 yläpäähän 10, ja osa säiliön alapäähän 9. Vedessä olevat magneettiset epäpuhtaudet jäävät tällöin kuulatäytteen 2 kuuliin, ja puhdistettu vesi virtaa johtoja 11 ja 12 pitkin poistoventtiilin 13 kautta vesijohtoliitäntään 1H.In normal use of the filter, i.e. during filtration, a direct current passes through the coil 3, which magnetizes the balls of the ball filling 2 of the container 1. The raw water comes from the water connection 8 through the inlet valve 7 and along the pipes 6 to the openings 5 in the middle of the ball filling. along the outlet valve 13 to the water connection 1H.

Tällaisella sähkömagneettisella suodattimena saadaan tuntuvasti korkeampi tuotto- 1. läpäisyteho, koska 1. vesivirta on jaettu kahdeksi osavirraksi, 2. lieriönmuotoista säiliötä 1 varten voidaan valita tuntuvasti suurempi halkaisija, koska kuulatäyte on myös tuntuvasti korkeampi kuin ainoastaan yhteen suuntaan tapahtuvalla läpivirtauksella varustetun sähkömagneettisen suodattimen täytteen korkeus.Such an electromagnetic filter provides a considerably higher output 1. transmission power because 1. the water flow is divided into two partial flows, 2. a much larger diameter can be chosen for the cylindrical tank 1, because the ball filling is also considerably higher than the electromagnetic filter with only one-way flow. .

Suodatin kytketään huuhtelulle sulkemalla sulkuventtiili 15, tulovent-tiili 7 ja poistoventtiili 13 sekä avaamalla sulkuventtiilit 17 ja 19. Vesi virtaa tällöin yhdysjohtoa 18 pitkin säiliön alapäähän 9, kuulatäytteen 2 lävitse säiliön yläpäähän 10 ja poistuu säiliöstä huuhtelusineenpoistoputkea 16 pitkin. Huuhteluveden nopeus on kuitenkin edelleenkin valittava siten, että kuulatäytteen 2 kuulat joutuvat pyörreliikkeeseen. Kuulatäytteen suuremmasta korkeudesta huolimatta huuhteluprosessin kestoaika ei kuitenkaan juuri pitene, jos sähkömagneettisen suodattimen huuhtelun vielä jatkuessa käämi 3 muutetaan jälleen tasajännitteelle, jolloin vielä huuhtelemattomat epäpuhtaudet tarttuvat jälleen kuuliin. Näin saadaan erittäin nopeasti jälleen puhdas huuhteluvesi huuhtelu-vedenpoistoputkeen 16 ja venttiilit voidaan kääntää jälleen suodatusta varten. Suodatettavaan vesimäärään nähden tarvitaan näin ollen huomattavasti vähemmän huuhteluvettä kuin yksisuuntaisella läpivirtauksella toimivassa suodattimessa. Tästä johtuen huuhteluaine voidaan erottaa eri haaraksi raakaveden vesijohtoliitännästä, mikäli veden virtausta ei saa katkaista. Tällöin joudutaan kytkemään sulkuventtiili 15 - kuten rakenne-esimerkissä on esitetty - säiliön 1 yläpään 10 57216 ja vesijohtoliitännän 1Π väliin. Poistoventtiiliä 13 ei tässä tapauksessa suljeta kokonaan, jolloin osa yhdysjohdon 18 kautta virtaavasta vedestä voidaan käyttää sähkömagneettisen suodattimen huuhteluun osan vedestä muodostaessa vesijohtoliitäntöjen 8 ja 1*+ välisen jatkuvan virtauksen.The filter is connected to the flushing by closing the shut-off valve 15, the inlet valve 7 and the outlet valve 13 and by opening the shut-off valves 17 and 19. The water then flows along the connecting line 18 to the tank lower end 9, through the ball filling 2 to the tank top However, the speed of the rinsing water must still be chosen so that the balls of the ball filling 2 are vortexed. However, despite the higher height of the ball filling, the duration of the rinsing process is hardly extended if, while the rinsing of the electromagnetic filter is still continued, the coil 3 is again converted to DC voltage, whereby the uncleaned impurities are again adhered to the balls. In this way, very clean rinsing water is again obtained very quickly in the rinsing-drainage pipe 16 and the valves can be turned again for filtration. Thus, relative to the amount of water to be filtered, considerably less rinsing water is required than in a one-way flow filter. As a result, the rinse aid can be separated into a different branch from the raw water supply connection, if the water flow must not be interrupted. In this case, it is necessary to connect a shut-off valve 15 - as shown in the structural example - between the upper end 10 57216 of the tank 1 and the water supply connection 1Π. In this case, the outlet valve 13 is not completely closed, so that part of the water flowing through the connecting line 18 can be used for rinsing the electromagnetic filter, forming a continuous flow between the water line connections 8 and 1 * +.

Mikäli taas veden virtaus voidaan katkaista, ei yhdysjohtoa 18 tarvita lainkaan. Näin ollen on myös mahdollista käyttää vesijohtoliitäntää 1U veden syöttämiseen ja vesijohtoliitäntää 8 veden poistamiseen tarvitsematta lainkaan ohitusjohtoa. Tällöin ei tarvita erillistä huuhteluaineen syöttöjohtoa, koska sulkuventtiilin 15 ollessa kiinni raakavesijohtoa 11 voidaan käyttää tähän tarkoitukseen.If, on the other hand, the water flow can be cut off, no connecting line 18 is needed at all. Thus, it is also possible to use the water connection 1U for supplying water and the water connection 8 for draining water without the need for a bypass line at all. In this case, a separate rinse aid supply line is not required, because with the shut-off valve 15 closed, the raw water line 11 can be used for this purpose.

Jos vesijohtoliitäntää 8 käytetään kuitenkin raakaveden syöttämiseen ja lieriönmuotoisen säiliön 1 alapään 9 yläpuolelle järjestetään kuulatäytteen 2 seulapohja U, niin esimerkiksi käämin 3 jännitteen katketessa vedenkiertoon ei pääse raakavedestä irtoavien epäpuhtauksien likaamaa vettä, koska se aika, jonka vesi tarvitsee virratakseen kuulatäytteen pään ja säiliön pään välisen tilan lävitse, riittää katkaisemaan sähkömagneettisen suodattimen läpi tapahtuvan veden virtauksen.However, if the water connection 8 is used to supply raw water and a sieve bottom U of the ball filling 2 is arranged above the lower end 9 of the cylindrical tank 1, then water contaminated with raw water impurities cannot enter the water circuit, for example, the time it takes for water to flow into the tank sufficient to cut off the flow of water through the electromagnetic filter.

Claims

5,57216

An electromagnetic filter having a cylindrical tank for flowing water to be cleaned filled with magnetizable balls, surrounded by an electric coil for generating a magnetic field, to which a valve (7) connected before the tank (1) is connected to the liquid supply line (8). ) »The rinse aid line (18) with valve (19) also branches from the supply line (8) and opens under the ball filling (2) into the tank (1), and where the rinse aid discharge line (16) with valve (17) branches from the upper end (10) of the filter tank, characterized in that in a plane located perpendicular to the axis of the cylindrical container (1) in the middle of the ball filling (2), the entire cross-sectional part of the container has openings connecting these openings to one of the two water supply connections (8) 1 * 0 that the wires (11, 12) pass from the ends (9, 10) of the cylindrical tank (1) to the second water supply connection (1¼) and e A shut-off valve (15) is connected to the line (12) leading from the end (10) of the cylindrical container (1) so that after closing the shut-off valve (15) the lines (11, 12) connecting both ends (9, 10) of the container (1) the flow through is interrupted.

Electromagnetic filter according to Claim 1, characterized in that the branch line (12) of the cylindrical container (1) has a branch point of the rinse aid discharge line (16) and a water connection (li *) to which both ends of the cylindrical container are connected. , and that there is a connecting line (18) to be closed by the valve between the lower end (9) of the cylindrical tank (1) and the second water supply connection.

Electromagnetic filter according to claim 1, characterized in that the water connection (IU) connected to both ends (9, 10) of the cylindrical tank (1) supplies water to the tank, and that in order to convert the filtration to flushing at the upper end of the water tank and the cylindrical tank (1) (10) is provided with a shut-off valve (15) so that the line (li) leading to the lower end (9) of the cylindrical container simultaneously acts as a rinse aid supply line. s. Electromagnetic filter according to Claim 1, characterized in that the water connection (8) connected to the openings (5) in the middle of the ball filling (2) acts as a water supply device and that the ball filling is located above the lower end (9) of the cylindrical container (1). on top of the sieve bottom (¾).