FI57216B - Dubbelstroemsmagnetfilter - Google Patents

Description

/

i«A£fr*”l ΓβΙ ^KUULUTUSJULKAISU r70iA

Ajl A 1 * {11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 5 »O

C ^ 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 702/7H

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

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

Patentti- ja rakistarihallitus .... ......... , _ , . , (44) Nlhtivlkslpanon la kuuUulkaltun pvm. —

Patent-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,

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.

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.

Tällaisia sähkömagneettisia suodattimia käytetään esim- kivihiililammit-teisissä höyryvoimalaitoksissa ja myöskin atomivoimalaitoksissa ferromagne ett i st en epäpuhtauksien poistamiseksi syöttövedestä.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (3)

5 57216

1. Sähkömagneettinen suodatin, jossa on magnetoituvilla kuulilla täytetty-puhdistettavan veden läpivirtaamiseen tarkoitettu lieriönmuotoinen säiliö, jota ympäröi sähköinen käämi magneettikentän aikaansaamiseksi, johon on puhdistettavan nesteen syöttöjohtoon (8) kytketty ennen säiliötä (l) venttiili (7), jossa ennen tätä venttiiliä (7)» myös venttiilillä (19) varustettu huuhteluainejohto (18) haarautuu syöttöjohdosta (8) ja aukeaa kuulatäytteen (2) alla säiliöön (1), ja jossa suodatinsäiliön yläpäästä (10) haarautuu venttiilillä (17) varustettu huuhtelu-aineen poistojohto (16), tunnettu siitä, että tasossa, joka sijaitsee kohtisuoraan lieriönmuotoisen säiliön (l) akseliin nähden kuulatäytteen (2) keskellä, on koko säiliön poikkileikkauksen osalla aukkoja, että nämä aukot on yhdistetty toiseen kahdesta, veden syöttöä vast, poistoa varten tarkoitetuista vesijohto-liitännöistä (8, 1*0, että lieriömäisen säiliön (l) päistä (9, 10) kulkee johdot (11, 12) toiseen vesijohtoliitäntään (1¼) ja että lieriömäisen säiliön (l) päästä (10) lähtevään johtoon (12) on kytketty sulkuventtiili (15) niin, että sulkuvent-tiilin (15) sulkemisen jälkeen säiliön (1) molemmat päät (9, 10) yhdistävien johtojen (11, 12) kautta tapahtuva virtaus katkeaa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkömagneettinen suodatin, tunnet-t u siitä, että lieriönmuotoisen säiliön (l) yläpäästä (10) haarautuvaan johtoon (12) on huuhteluaineen poistojohdon (l6) haarautumiskohdan ja vesijohtoliitännän (li*), johon lieriönmuotoisen säiliön molemmat päät on yhdistetty, väliin asennettu sulkuventtiili (15), ja että lieriönmuotoisen säiliön (l) alapään (9) ja toisen vesijohtoliitännän välissä on venttiilillä suljettava yhdysjohto (l8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkömagneettinen suodatin, tunnet-t u siitä, että lieriönmuotoisen säiliön (l) molempiin päihin (9, 10) yhdistetty vesijohtoliitäntä (lU) syöttää vettä säiliöön, ja että suodattamisen muuttamiseksi huuhteluksi tämän vesijohtoliitännän ja lieriönmuotoisen säiliön (l) yläpään (10) väliin on järjestetty sulkuventtiili (15), niin että johto (li), joka menee lieriönmuotoisen säiliön alapäähän (9), toimii samanaikaisesti huuhteluaineen syöttö-johtona. ä. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sähkömagneettinen suodatin, tunnet-t u siitä, että vesijohtoliitäntä (8), joka on yhdistetty kuulatäytteen (2) keskellä oleviin aukkoihin (5), toimii vedensyöttölaitteena, ja että kuulatäyte on lieriönmuotoisen säiliön (l) alapään (9) yläpuolella sijaitsevan seulapohjan (¾) päällä.