RO114953B1

RO114953B1 - Magnetic filter

Info

Publication number: RO114953B1
Application number: RO9800346A
Authority: RO
Inventors: Gheorghe Iacob; Nicolae Rezlescu
Original assignee: Inst National De Cercetare Dez
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 1999-09-30

Abstract

Invenția se referă la un filtru magnetic, destinat purificării unor lichide, pre cum apă, emulsii, benzină, motorină, white- spirt, lichid antigel, uleiuri și altele, în care se găsesc în suspensie particule fine cu caracter magnetic. Filtrul este alcătuit dintr-un vas (1] cilindric, aplatizat, plasat între o pereche de magneți permanenți (8 și 8) toroidali. In interiorul vasului (1), se găsește o matrice feromagnetică, stratificată (5), din fire, plasă sau bile inoxidabile, formată din mai multe straturi (a, b, c, d) suprapuse, despărțite între ele de niște discuri (6 și 7) subțiri și perforate. Fiecare strat (a, b, c, d) al matricei este mărginit de câte un disc (6) perforat într-o zonă centrală și de câte un disc (7) perforat într-o zonă periferică. Lichidul de filtrat străbate unul după altul toate straturile (a, b, c și d] ale matricei, un strat (a] fiind străbătut din zona lui centrală către zona lui periferică, iar următorul strat (b), fiind străbătut invers, din zona lui periferică către zona lui centrală.The invention it concerns to a filter magnetic, for purification of liquid, pre How the water, emulsion, benzine, diesel, white- spirit, liquid antifreeze, oils and others into the which it I find into the suspension particles end with character magnetic. filter It is composed a vessel (1] cylindrical, flattened, placed between a pair of magnets permanent (8 and 8) toroidal. Into the within vessel (1), it find a matrix ferromagnetic stratified (5), from wire bag or ball stainless formed from May many layers (A, b c, d) overlay separated between they of some records (6 and 7) thin and perforated. Every layer (A, b c, d) of matrix It is limited of by a disk (6) ruptured a area plant and of by a disk (7) ruptured a area peripheral. fluid of filtered cross one after another all layers (A, b c and d] of matrix, a layer (A] being traveled from area his plant by area his peripheral and next layer (B) being traveled inverse, from area his peripheral by area his Central.

Description

Invenția se referă la un filtru magnetic, destinat reținerii, dintr-un lichid, a unor suspensii solide, fine, alcătuite din particule cu caracter magnetic (puternic paramagnetic, fero-, feri- sau antiferomagnetic). Acesta se poate utiliza pentru purificarea unor lichide ca emulsii, uleiuri, whitespirt sau benzină ușoară, lichide folosite în fabricația de rulmenți, în mecanica fină etc. De asemenea, filtrul se mai poate utiliza și pentru purificarea unor lichide necesare funcționării autovehiculelor, cum ar fi uleiuri, benzină, motorină și, în special, a lichidelor de răcire de tip antigel, lichide care pot conține particule fine de fier sau de oxizi de fier.The invention relates to a magnetic filter, intended for the retention, from a liquid, of solid, fine suspensions, composed of particles of magnetic character (strongly paramagnetic, ferro-, fer- or antiferomagnetic). It can be used for the purification of liquids such as emulsions, oils, whitespirt or light gasoline, liquids used in the manufacture of bearings, fine mechanics, etc. The filter can also be used to purify liquids necessary for the operation of vehicles, such as oils, petrol, diesel and, in particular, antifreeze coolants, liquids that may contain fine iron particles or oxides of iron. iron.

în scopul filtrării unor lichide ce conțin suspensii solide magnetice, este cunoscut un separator (filtru) HGMS (High Gradient Magnetic Separator), constituit din mai multe matrice feromagnetice din fire feromagnetice împachetate dezordonat (“lână magnetică”), fiecare în formă de disc, plasate într-un spațiu util de lucru, în care există un câmp magnetic continuu, generat de o bobină solenoidală, alimentată în curent continuu. între două matrice feromagnetice, se află câte o placă de aceeași formă, din material feromagnetic (oțel), în care sunt practicate niște canale radiale și transversale, ce alcătuiesc o rețea de distribuție și de colectare a lichidului ce trebuie filtrat. Acesta este introdus prin partea de jos, prin niște țevi central - axiale, este distribuit prin rețeaua de canale, de unde păstrunde în matricea de deasupra. Aici sunt captate și reținute particulele magnetice, iar lichidul purificat este colectat în canalele din placa superioară a matricei respective și este apoi evacuat prin niște țevi plasate lateral.For the purpose of filtering liquids containing solid magnetic suspensions, a HGMS (High Gradient Magnetic Separator) separator (filter) is known, consisting of several ferromagnetic arrays of disordered packaged ferromagnetic wires ("magnetic wool"), each in disk form, placed in a useful workspace, in which there is a continuous magnetic field, generated by a solenoid coil, supplied by DC. between two ferromagnetic arrays, there is a plate of the same shape, made of ferromagnetic material (steel), in which radial and transverse channels are practiced, which form a network for the distribution and collection of the liquid to be filtered. It is introduced through the bottom, through some central - axial pipes, it is distributed through the network of channels, from where it enters the matrix above. The magnetic particles are captured and retained here, and the purified liquid is collected in the channels in the upper plate of the respective matrix and is then discharged through pipes placed laterally.

Dezavantajul acestui filtru HGMS constă în faptul că are o construcție extrem de complexă, în plăcile feromagnetice, fiind practicată o rețea complicată, de canale. De asemenea, acesta prezintă dezavantajul că probabilitatea de captare și reținere a unei particule magnetice este relativ mică, întrucât traseul parcurs prin matrice este relativ scurt, aproximativ egal cu grosimea matricei. Un alt dezavantaj este acela că lichidul străbate matricea pe trasee predeterminate de poziționarea orificiilor de intrare și de ieșire ale canalelor, astfel că există zone din matrice nu sunt utilizate pentru captare. (US 4247398).The disadvantage of this HGMS filter is that it has an extremely complex construction, in the ferromagnetic plates, being practiced a complicated network of channels. It also has the disadvantage that the probability of capture and retention of a magnetic particle is relatively low, since the path traveled through the matrix is relatively short, approximately equal to the thickness of the matrix. Another disadvantage is that the liquid crosses the matrix on predetermined paths by positioning the inlet and outlet holes of the channels, so that there are areas in the matrix that are not used for capture. (US 4247398).

Filtrul magnetic, conform invenției, este prevăzut cu o matrice feromagnetică, stratificată, cilindrică, alcătuită din două sau mai multe straturi suprapuse, fiecare strat având formă cilindrică și fiind mărginit superior și, respectiv, inferior, de câte un disc perforat într-o zonă centrală și reespectiv de câte un disc perforat într-o zonă inelară periferică, astfel încât un lichid străbate unul după altul toate straturile matricei feromagnetice stratificate, un strat fiind străbătut din zona lui centrală radial către zona lui periferică, iar următorul strat fiind străbătut invers, din zona lui periferică către zona lui centrală.The magnetic filter, according to the invention, is provided with a ferromagnetic matrix, stratified, cylindrical, consisting of two or more layers superimposed, each layer having a cylindrical shape and being bordered superior and, respectively, by a perforated disc in one area, respectively. central and, respectively, by a disc perforated in a peripheral annular zone, such that a liquid passes one by one all the layers of the stratified ferromagnetic matrix, one layer being traversed from its radially central area to its peripheral area, and the next layer being reversed, from his peripheral area to his central area.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje :The following advantages are obtained by applying the invention:

- crește eficacitatea filtrării, ca urmare a faptului că lungimea traiectoriei unei particule magnetice prin matrice este foarte mare ;- the filtration efficiency increases, due to the fact that the trajectory length of a magnetic particle through the matrix is very large;

- crește capacitatea de captare, deci cantitatea de particule magnetice, reținute, deoarece lichidul străbate tot volumul matricei fără trasee predeterminate ;- increases the capacity of capture, therefore the quantity of magnetic particles, retained, because the liquid crosses the entire volume of the matrix without predetermined paths;

- se reduce consumul de materiale și de energie, ca o consecință a construcției simple a filtrului.- the consumption of materials and energy is reduced, as a consequence of the simple construction of the filter.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1 șiThe following is an example of embodiment of the invention in connection with FIG. 1 and

2, care reprezintă :2, which represents:

-fig.1., secțiune longitudinală, verticală, prin filtrul magnetic ;-fig.1., longitudinal section, vertical, through the magnetic filter;

RO 114953 BlRO 114953 Bl

-fig.2., secțiune după planul A-A, din fig. 1.-fig.2., section according to plan A-A, from fig. 1.

Filtrul magnetic, conform invenției, cuprinde un vas 1 cilindric, aplatizat, nemagnetic, de exemplu, din tablă inoxidabilă, nemagnetică, care în partea de sus, este solidar cu un tub inferior 2, din același material. Vasul 1 este etanșat, în partea de sus, 50 cu un capac 3, solidar cu un tub superior 4.The magnetic filter according to the invention comprises a cylindrical vessel 1, flattened, non-magnetic, for example, of stainless steel, non-magnetic, which at the top is integral with a lower tube 2, of the same material. The vessel 1 is sealed, at the top, 50 with a lid 3, integral with a top tube 4.

în interiorul vasului 1, se găsește o matrice feromagnetică, stratificată 5, confecționată din “lână magnetică”, obținută prin împachetarea dezordonată a unor fire feromagnetice, foarte subțiri, de preferință, inoxidabile. Matircea feromagnetică stratificată 5 poate fi confecționată și din alte elemente feromagnetice: fire împletite 55 (plasă), fire scurte (lungime 2-5 mm), sau chiar bile mici (diametru 1-3 mm) etc.Inside the vessel 1, there is a ferromagnetic matrix, layered 5, made of "magnetic wool", obtained by the disordered packing of some very thin, preferably, stainless, ferromagnetic wires. The stratified ferromagnetic matrix 5 can also be made of other ferromagnetic elements: braided yarns 55 (mesh), short yarns (length 2-5 mm), or even small balls (diameter 1-3 mm).

Matricea feromagnetică, stratificată 5, este compusă din patru straturi a, b, c și d, suprapuse, de grosimi aproximativ egale, despărțite între ele de niște discuri 6 și 7, subțiri și perforate (trei discuri 6 și două discuri 7). Discurile 6, având diametrul egal cu diametrul interior al vasului 1, prezintă o zonă perforată, de formă circulară, situată eo în centru. Discurile 7 au același diametru ca și discurile 6, dar spre deosebire de acestea, prezintă perforații pe o zonă inelară periferică.The ferromagnetic matrix, layered 5, is composed of four layers a, b, c and d, superimposed, of approximately equal thickness, separated by discs 6 and 7, thin and perforated (three discs 6 and two discs 7). The discs 6, having the diameter equal to the inner diameter of the vessel 1, have a perforated area, circular in shape, located in the center. The disks 7 have the same diameter as the disks 6, but unlike these, they have perforations on a peripheral ring area.

Fiecare dintre straturile a, b, c și d ale matricei este mărginit de un disc 6 și de un disc 7.Each of the layers a, b, c and d of the matrix is bounded by a disk 6 and a disk 7.

Se recomandă ca suprafața circulară perforată a discului 6 să fie aproximativ 6Ξ egală cu suprafața inelară, periferică, perforată, a discului 7 și, în același timp, densitatea orificiilor perforate pe unitatea de suprafață, la cele două tipuri de discuri, să fie pe cât posibil aceeași. în cazul în care orificiile perforate practicate în discul 6, au diametrul diferit (sau secțiunea diferită) față de cele practicate în discul 6 să fie aproximativ egală cu suprafața totală a orificiilor perforate, practicate în discul 7. Aceste 70 condiții sunt recomandate pentru a nu se crea strangulări ale secțiunilor de curgere prin filtrul magnetic.It is recommended that the perforated circular surface of the disk 6 be approximately 6Ξ equal to the annular, peripheral, perforated surface of the disk 7 and, at the same time, the density of the perforated holes on the surface unit, on both types of disks, be as possibly the same. if the perforated holes in disc 6 have a different diameter (or different cross-section) than those in disc 6, it will be approximately equal to the total surface of the perforated holes, practiced in disc 7. These 70 conditions are recommended not to create bottlenecks of the flow sections through the magnetic filter.

Câmpul magnetic continuu, necesar funcționării filtrului, este obținut cu ajutorul a doi magneți permanenți 8 și 9, de formă toroidală, cu fețe plane, care sunt plasați coaxial cu tubul superior 4 și cu tubul inferior 2, deasupra și dedesubtul matricei 75 feromagnetice, stratificată 5. Axa de magnetizare a magneților permanenți 8 și 9 este perpendiculară pe fețele lor, iar fețele care limitează spațiul de lucru sunt de polarități diferite.The continuous magnetic field, necessary for the operation of the filter, is obtained by means of two permanent magnets 8 and 9, of toroidal shape, with flat faces, which are placed coaxially with the upper tube 4 and with the lower tube 2, above and below the ferromagnetic matrix 75, stratified. 5. The axis of magnetization of permanent magnets 8 and 9 is perpendicular to their faces, and the faces that limit the workspace are of different polarities.

în scopul creșterii intensității câmpului magnetic creat în spațiul activ de filtrare și pentru reducerea fluxului magnetic de scăpări, s-a prevăzut o carcasă 10 din tablă 8o relativ groasă, din oțel cu permeabilitatea magnetică ridicată, care îmbracă ansamblul matrice-magneți. Carcasa 10 este formată dintr-un corp e de forma unei cutii cilindrice, cu o gaură centrală prin care trece tubul inferior 2 și un capac f în formă de disc care, de asemenea, are o gaură centrală, prin care trece tubul superior 4. Capacul f este asamblat de corpul e, printr-un sistem demontabil, de exemplu, cu șuruburi. 8 5In order to increase the intensity of the magnetic field created in the active filtering space and to reduce the magnetic flux of leaks, a relatively thick sheet steel housing 8 was provided, made of steel with high magnetic permeability, which covers the matrix-magnet assembly. The housing 10 is formed by a body e in the form of a cylindrical box, with a central hole through which the lower tube 2 passes and a disk-shaped cover f which also has a central hole through which the upper tube 4 passes. The cover f is assembled by the body e, by a removable system, for example, with screws. 8 5

Se recomandă ca magnetul permanent 8 să fie rigidizat (de exemplu, prin lipire) de corpul e al carcasei 10, iar magnetul permanent 9, de capacul f al carcasei 10.It is recommended that the permanent magnet 8 be stiffened (for example, by soldering) by the body e of the housing 10 and the permanent magnet 9 by the cover f of the housing 10.

Un lichid ce conține particule magnetice, fine, în suspensie, este introdus în filtrul magnetic, de exmeplu, prin tubul superior 4. Lichidul trece, mai întâi, prin orificiile perforate ale primului disc 6 și pătrunde în zona centrală a stratului a. Lichidul 90A liquid containing fine magnetic particles in suspension is introduced into the magnetic filter, for example, through the upper tube 4. The liquid first passes through the perforated holes of the first disc 6 and enters the central area of layer a.

RO 114953 Bl traversează apoi zona inelară, perforată, a discului 7 și ajunge în stratul b pe care îl străbate de la margini către centru și așa mai departe. în final, lichidul trece prin orificiile din zona centrală a ultimului disc 6 și iese din filtru, prin tubul inferior 2. Lichidul de filtrat parcurge astfel unul după altul toate straturile matricei de la centru către periferie și respectiv de la periferie către centru, o linie de curent virtuală având o traiectorie sinuasă și mult mai lungă decât lungimea totală a matricei feromagnetice stratificate 5; în acest fel , probabilitatea de captare a unei particule magnetice purtate de lichid crește considerabil.RO 114953 Bl then crosses the annular, perforated area of disk 7 and reaches the layer b which it crosses from the edges to the center and so on. finally, the liquid passes through the holes in the central area of the last disc 6 and exits the filter, through the lower tube 2. The filtrate thus flows one by one all the layers of the matrix from the center to the periphery and from the periphery to the center, respectively, a line virtual current having a sinuous trajectory and much longer than the total length of the stratified ferromagnetic matrix 5; In this way, the probability of capturing a magnetic particle carried by the liquid increases considerably.

Sub acțiunea preponderentă a forțelor magnetice, particulele magnetice din lichid sunt captate și reținute pe firele ce alcătuiesc “lâna magnetică”, la ieșirea din filtru lichidul fiind curat.Under the predominant action of the magnetic forces, the magnetic particles in the liquid are captured and retained on the wires that make up the “magnetic wool”, when the liquid exits the filter being clean.

Introducerea lichidului în filtrul magnetic se poate face și prin tubul inferior 2; în acest caz funcționarea este perfect similară.The insertion of the liquid into the magnetic filter can also be done through the lower tube 2; In this case the operation is perfectly similar.

Curățirea filtrului magnetic se poate face periodic, prin demontarea capacului f al carcasei 10, scoaterea vasului 1 împreună cu capacul 3 în afara carcasei 10 și trecerea unui lichid curat, prin matricea feromagnetică, stratificată 5. Astfel, în absența câmpului magnetic, matricea se demagnetizează, iar particulele magnetice reținute sunt antrenate de lichidul curat, în afara ei.Cleaning the magnetic filter can be done periodically, by removing the cover f of the housing 10, removing the vessel 1 together with the cover 3 outside the housing 10 and passing a clean liquid, through the ferromagnetic matrix, stratified 5. Thus, in the absence of the magnetic field, the matrix is demagnetized. , and the retained magnetic particles are driven by the clean liquid outside it.

Durata de timp de la o curățire la alta depinde, în principal, de cantitatea de particule magnetice, conținută în unitatea de volum de lichid filtrat.The length of time from one cleaning to another depends mainly on the amount of magnetic particles contained in the volume unit of filtered liquid.

După curățire, filtrul magnetic se asamblează la loc, fiind pregătit pentru filtrarea unei noi cantități de lichid.After cleaning, the magnetic filter is assembled again, being prepared for the filtration of a new quantity of liquid.

Claims

Claim

Magnetic filter, made of a cylindrical vessel, of non-magnetic material, placed in a magnetic field, generated between a pair of toroidal permanent magnets with flat faces, characterized in that it is provided with a ferromagnetic matrix, layered (5), cylindrical, formed of two or more layers (a, b, c, d) superimposed, each layer (a, b, c, d) having a flattened cylindrical shape and being bordered superior and respectively by a perforated disc (6), respectively; in a central area, such that one fluid passes, one after another, all layers (a, b, c, d) of the ferromagnetic matrix, layered (5), one layer (a) being traversed from its central area radially to its area peripheral, and the next layer (b) being reversed, from its peripheral area, to its central area.