RU2360740C1 - High gradient magnetic filter - Google Patents
High gradient magnetic filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2360740C1 RU2360740C1 RU2007142949/15A RU2007142949A RU2360740C1 RU 2360740 C1 RU2360740 C1 RU 2360740C1 RU 2007142949/15 A RU2007142949/15 A RU 2007142949/15A RU 2007142949 A RU2007142949 A RU 2007142949A RU 2360740 C1 RU2360740 C1 RU 2360740C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnets
- matrix
- magnetic
- winding
- cassette
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для очистки водных и газовых потоков от содержащихся в них частиц, обладающих магнитными свойствами, и может быть использовано в объектах тепловой и атомной энергетики, металлургии, химической и пищевой промышленности, радиоэлектронике, медицине и других отраслях.The invention relates to devices for cleaning water and gas streams from particles contained in them having magnetic properties, and can be used in objects of thermal and nuclear energy, metallurgy, chemical and food industries, radio electronics, medicine and other industries.
Известен магнитный фильтр, содержащий корпус из немагнитного материала с входным и выходным штуцерами, ферромагнитную матрицу и магнитную систему кольцевой формы с осевой намагниченностью, закрепленную снаружи корпуса [Патент РФ №2203124, Бюл. №12, 2003 г.].A known magnetic filter containing a housing of non-magnetic material with input and output fittings, a ferromagnetic matrix and a ring-shaped magnetic system with axial magnetization, mounted outside the housing [RF Patent No. 2203124, Bull. No. 12, 2003].
Недостатком такого фильтра является его невысокая эффективность, обусловленная нерациональной конструкцией магнитной системы, не позволяющей эффективно реализовать энергию магнитного поля. Кроме того, использование в качестве матрицы магнитного порошка усложняет процесс очистки фильтра от примесей при его регенерации.The disadvantage of this filter is its low efficiency, due to the irrational design of the magnetic system, which does not allow to effectively realize the energy of the magnetic field. In addition, the use of a magnetic powder as a matrix complicates the process of cleaning the filter from impurities during its regeneration.
Известен высокоградиентный магнитный фильтр (ВГМФ) [А.с. СССР №1785104, Бюл. №16 (ч. II), 1998 г.]. ВГМФ содержит корпус, в котором размещены магнитная система, состоящая из постоянных магнитов, установленных в кассетах, и матрица. Так как магнитная система расположена непосредственно в корпусе фильтра, то для проведения регенерации она может быть удалена из фильтра только при его разборке, что затрудняет обслуживание фильтра при очистке радиоактивно загрязненных водных потоков из-за больших дозовых нагрузок на персонал. Данное устройство наиболее близко к заявляемому по большинству существенных признаков и выбрано в качестве прототипа.Known high-gradient magnetic filter (VGMF) [A. S. USSR No. 1785104, Bull. No. 16 (part II), 1998]. VGMF contains a housing in which a magnetic system is placed, consisting of permanent magnets installed in cassettes, and a matrix. Since the magnetic system is located directly in the filter housing, for regeneration it can be removed from the filter only when it is disassembled, which complicates the maintenance of the filter when cleaning radioactively contaminated water streams due to high dose loads on personnel. This device is closest to the claimed by most essential features and is selected as a prototype.
Технической задачей изобретения является создание высокоградиентного магнитного фильтра более простой конструкции, позволяющего увеличить эффективность использования энергии магнитного поля и, как следствие, увеличить эффективность очистки технологических сред, упростить процедуру регенерации фильтра и, тем самым, снизить дозовые нагрузки на персонал.An object of the invention is the creation of a high-gradient magnetic filter of a simpler design, which allows to increase the efficiency of use of magnetic field energy and, as a result, to increase the efficiency of cleaning process media, simplify the filter regeneration procedure and, thereby, reduce the dose load on personnel.
Для решения данной задачи и достижения указанного технического результата в известном устройстве, включающем цилиндрический корпус, выполненный из немагнитного коррозионно-стойкого материала с входным и выходным патрубками, расположенную внутри корпуса магнитную систему на основе высококоэрцитивных аксиально намагниченных постоянных магнитов, выполненных в виде дисков и установленных в герметичных кассетах непосредственно в корпусе фильтра, и матрицу, особенность заключается в том, что корпус снабжен крышкой с отверстиями, в которых закреплены кассеты, а магнитная система дополнительно содержит полюсные наконечники в виде дисков равного с магнитами диаметра из магнитомягкого материала. Полюсные наконечники расположены между магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, при этом магниты и полюсные наконечники объединены жесткой немагнитной механической связью с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения относительно кассеты и с возможностью извлечения из кассеты через отверстия в крышке. Матрица представляет собой катушку, размещенную непосредственно на кассете, при этом обмотка катушки выполнена многослойной намоткой. Намотка катушки выполнена из магнитомягкого коррозионно-стойкого проволочного элемента диаметром (0,03-0,1) мм, например, из нержавеющей стали марки Х17Н9Т или 00Х13 с шагом (0,03-0,1) мм. Каждый последующий слой намотки выполнен под углом 30°-60° к предыдущему.To solve this problem and achieve the specified technical result in a known device, including a cylindrical housing made of non-magnetic corrosion-resistant material with inlet and outlet pipes, a magnetic system located inside the housing based on highly coercive axially magnetized permanent magnets made in the form of disks and installed in sealed cassettes directly in the filter housing, and the matrix, the feature is that the housing is equipped with a cover with holes in which cassettes are fixed, and the magnetic system additionally contains pole lugs in the form of disks of equal diameter with magnets made of magnetically soft material. Pole lugs are located between magnets facing each other with the same poles, while magnets and pole lugs are connected by rigid non-magnetic mechanical coupling with the possibility of axial reciprocating movement relative to the cartridge and with the possibility of extraction from the cartridge through the holes in the lid. The matrix is a coil placed directly on the cassette, while the coil winding is made of multilayer winding. The coil winding is made of a magnetically soft corrosion-resistant wire element with a diameter of (0.03-0.1) mm, for example, of stainless steel grade X17H9T or 00X13 with a pitch of (0.03-0.1) mm. Each subsequent winding layer is made at an angle of 30 ° -60 ° to the previous one.
Признаки изобретения связаны с достигаемым техническим результатом следующим образом.The features of the invention are associated with the achieved technical result as follows.
В заявляемом техническом решении вся магнитная сборка, состоящая из постоянных магнитов и расположенных между ними полюсных наконечников, размещена в одной кассете, что значительно упрощает конструкцию магнитной системы и фильтра в целом. Кроме того, такая конструкция создает достаточно сильное радиальное поле вокруг магнитной сборки, что приводит к достижению высокой эффективности улавливания частиц продуктов коррозии, обладающих ферромагнитными, парамагнитными и диамагнитными свойствами и имеющих размеры от сотых долей мкм до нескольких десятков мкм.In the claimed technical solution, the entire magnetic assembly, consisting of permanent magnets and pole pieces located between them, is placed in one cartridge, which greatly simplifies the design of the magnetic system and the filter as a whole. In addition, this design creates a sufficiently strong radial field around the magnetic assembly, which leads to a high efficiency of trapping particles of corrosion products having ferromagnetic, paramagnetic and diamagnetic properties and having sizes from hundredths of a micron to several tens of microns.
Для достижения высокого значения индукции магнитного поля внутри матрицы в качестве магнитов используют высококоэрцитивные магниты, например Co5Sm, NdBFe. Диаметр магнитов целесообразно выбрать в пределах 30÷50 мм, толщину - 10÷15 мм. Для достижения сильного радиального поля толщина полюсных наконечников не должна превышать толщину магнитов. Опыт показал, что индукция радиального поля на поверхности полюсных наконечников почти равна индукции на поверхности полюсов используемых магнитов. По мере удаления от магнитных сборок индукция радиального поля довольно быстро уменьшается, но на расстоянии 30-40 мм, при наличии намагниченной матрицы, составляет около 0,2 Тл, что достаточно для эффективной работы фильтра. Такая конструкция магнитной системы в предлагаемом техническом решении позволяет во много раз уменьшить количество используемых постоянных магнитов.To achieve a high magnetic field induction inside the matrix, highly coercive magnets, for example Co 5 Sm, NdBFe, are used as magnets. It is advisable to choose the diameter of the magnets within 30–50 mm, and the thickness 10–15 mm. To achieve a strong radial field, the thickness of the pole pieces must not exceed the thickness of the magnets. Experience has shown that the induction of the radial field on the surface of the pole pieces is almost equal to the induction on the surface of the poles of the magnets used. As you move away from the magnetic assemblies, the radial field induction decreases rather quickly, but at a distance of 30-40 mm, in the presence of a magnetized matrix, it is about 0.2 T, which is sufficient for the effective operation of the filter. This design of the magnetic system in the proposed technical solution allows many times to reduce the number of permanent magnets used.
Объединение магнитов и полюсных наконечников жесткой механической связью позволяет просто и легко извлекать магнитную сборку из корпуса фильтра, что значительно упрощает процесс размагничивания матрицы при ее регенерации и, тем самым, снижает дозовые нагрузки на персонал.The combination of magnets and pole pieces with a rigid mechanical connection makes it simple and easy to remove the magnetic assembly from the filter housing, which greatly simplifies the process of demagnetization of the matrix during its regeneration and, thereby, reduces the dose burden on personnel.
Матрица размещена непосредственно на кассете, что дает возможность сконцентрировать магнитное поле по объему матрицы, сводя к минимуму потери магнитной энергии. Кроме того, обмотка матрицы выполнена многослойной, каждый последующий слой проволочной намотки матрицы выполнен под углом 30°-60° к предыдущему слою. Проволочная намотка имеет диаметр 0,03-0,1 мм и выполнена с шагом 0,03-0,1 мм. Такое формирование матрицы позволяет создать максимальную рабочую поверхность матрицы при минимальном коэффициенте заполнения объема фильтра, это приводит к уменьшению гидравлического сопротивления фильтра, что, в свою очередь, увеличивает эффективность очистки технологических сред.The matrix is placed directly on the cartridge, which makes it possible to concentrate the magnetic field over the volume of the matrix, minimizing the loss of magnetic energy. In addition, the matrix winding is multilayer, each subsequent layer of the matrix wire winding is made at an angle of 30 ° -60 ° to the previous layer. The wire winding has a diameter of 0.03-0.1 mm and is made in increments of 0.03-0.1 mm. This matrix formation allows you to create the maximum working surface of the matrix with a minimum fill factor of the filter volume, this leads to a decrease in the hydraulic resistance of the filter, which, in turn, increases the efficiency of cleaning process media.
Эскиз предлагаемого устройства представлен на чертеже.A sketch of the proposed device is presented in the drawing.
Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и входной 3 и выходной 4 патрубки. В крышке 2 корпуса 1 закреплены одна или несколько кассет 5, внутри которых размещены мощные постоянные магниты 6 и полюсные наконечники 7. Непосредственно на кассете расположена матрица 8.The device comprises a housing 1 with a cover 2 and an input 3 and output 4 nozzles. One or several cassettes 5 are fixed in the cover 2 of the housing 1, inside of which powerful permanent magnets 6 and pole pieces 7 are placed. The matrix 8 is located directly on the cassette.
Устройство работает следующим образом. Поток очищаемой среды подается через входной патрубок 3, проходит через матрицу 8, сформированную на цилиндрической кассете 5 и находящуюся в магнитном поле аксиально намагниченных дисковых высококоэрцитивных постоянных магнитов 6 и полюсных наконечников 7. При этом ферро-, пара- и диамагнитные частицы примесей удерживаются матрицей фильтра. Для проведения регенерации матрицы фильтра после накопления достаточного количества продуктов коррозии подача теплоносителя в фильтр прекращается, магнитные сборки выводятся из фильтра. Очистка производится прямым или обратным повышенным расходом промывочной воды со сбросом в спецканализацию.The device operates as follows. The flow of the medium to be cleaned is supplied through the inlet pipe 3, passes through a matrix 8 formed on a cylindrical cartridge 5 and located in the magnetic field of the axially magnetized disk highly coercive permanent magnets 6 and pole tips 7. In this case, the ferro-, para- and diamagnetic particles of impurities are held by the filter matrix . To regenerate the filter matrix after accumulating a sufficient amount of corrosion products, the flow of coolant into the filter is stopped, the magnetic assemblies are removed from the filter. Cleaning is carried out by direct or reverse increased consumption of flushing water with discharge into a special sewer.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007142949/15A RU2360740C1 (en) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | High gradient magnetic filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007142949/15A RU2360740C1 (en) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | High gradient magnetic filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2360740C1 true RU2360740C1 (en) | 2009-07-10 |
Family
ID=41045660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007142949/15A RU2360740C1 (en) | 2007-11-20 | 2007-11-20 | High gradient magnetic filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2360740C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752892C2 (en) * | 2018-12-05 | 2021-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ухтинский государственный технический университет" | High-gradient neodymium magnetic separator with ferromagnetic cartridge |
-
2007
- 2007-11-20 RU RU2007142949/15A patent/RU2360740C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752892C2 (en) * | 2018-12-05 | 2021-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ухтинский государственный технический университет" | High-gradient neodymium magnetic separator with ferromagnetic cartridge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0089200B1 (en) | A high-gradient magnetic separator | |
CA1144485A (en) | Magnetic particle separating device | |
US20010006161A1 (en) | Magnetic filter and method for purifying and treating liquids using permanent magnetic balls | |
JPS6123005B2 (en) | ||
FI71674B (en) | MAGNETISERBAR AVSKILJNINGSANORDNING FOER RENING AV VAETSKOR | |
US6103113A (en) | Magnetic purification apparatus | |
RU2360740C1 (en) | High gradient magnetic filter | |
JPS5710311A (en) | Magnetic separator | |
RU2300421C1 (en) | Magnetic separator | |
RU2203124C1 (en) | High-gradient magnetic filter | |
JP2011056369A (en) | Magnetic separator, and magnetic separation system | |
RU109004U1 (en) | HIGH-GRADIENT MAGNETIC FILTER | |
RU197879U1 (en) | Magneto-hydrodynamic filter | |
JP2001104822A (en) | Magnetic material powder removal device | |
JP4288555B2 (en) | Separation and purification device using magnetic material | |
SU784894A1 (en) | Electromagnetic filter-separator | |
RU2601338C1 (en) | High-gradient magnetic filter | |
JP3788007B2 (en) | Purification device | |
RU2752892C2 (en) | High-gradient neodymium magnetic separator with ferromagnetic cartridge | |
KR20130065400A (en) | Apparatus for purification of condenser wastewater of thermal power plant using superconducting magnetic separator | |
RU2190453C1 (en) | High-gradient magnetic filter | |
KR101123065B1 (en) | Device for water magnetization and purification | |
JP3314350B2 (en) | Purification device | |
JP3917083B2 (en) | Liquid processing equipment | |
JPH10192619A (en) | Purifying device |