SE435686B - Separator for rening av strommande fluida fran mikropartiklar av fororeningsemnen - Google Patents

Description

&302289-7 anordnad en behållare, som är avsedd att förbinda kamrarna med varandra. I närheten av husets andra ände är i separatorns öv- re del inlopps- och utloppsrörstutsar för fluidet anordnade. Sam- tidigt som fluidet först strömmar genom den ofyllda kammaren ut- sättes det för förberedande inverkan av magnetfältet, varvid fer- romagnetiska, i det strömmande fluidet befintliga partiklar kan bli större. Partikelstorleksökningen påbörjas i den ofyllda kam- f maren och fortsätter i behållaren, som är avsedd att förbinda de båda kamrarna med varandra.

När fluidet strömmar vidare genom den med den ferromagnetiska fyll- kroppen fyllda kammaren, renas det från de ferromagnetiska partik- larna.

Samtidigt innehåller strömmande fluida ytterligare icke-ferromag- netiska, elektriskt laddade partiklar, vilka praktiskt taget icke avskiljes av denna kända separator (dessa partiklar avskiljes en- dast genom att de slumpvis medföres av ferromagnetiska partiklar).

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en separator för rening av strömmande fluida från mikropar- tiklar av föroreningsämnen, bl.a. från elektriskt laddade partik- lar, vilken separator bidrar till att öka den totala reningsgra- den för det strömmande fluidet och förbättra dess kvalitet.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en se- parator för rening av strömmande fluida från mikropartiklar av föroreningsämnen, vilken innefattar dels ett hus, dels en i huset anordnad mellanvägg, som är avsedd att dela huset i en första och en andra kammare, varvid den andra kammaren är fylld med en ferro- magnetisk, filtrerande fyllkropp, dels ett magnetsystem för alst- rande av ett magnetfält runt huset, dels ett vid husets ena ände anordnat utrymme, som är avsett att binda kamrarna med varandra, och dels vid husets andra ände anordnade inlopps- och utloppsför- stutsar för inmatning resp. utmatning av det strömmande fluidet, varvid det för föreliggande uppfinning utmärkande är att en filt- rerande fyllkropp av ferroelektriskt material är anordnad i den första kammaren.

Om den ferroelektriska fyllkroppen icke uppvisar spontan polari- sation, förses den första kammaren lämpligen med elektroder. 8302289-7 För att intensifiera magnetfältets inverkan på ferromagnetiska partiklar är det lämpligt, att kammaren med den ferroelektriska fyllkroppen ytterligare innefattar ferromagnetiska fyllkroppsele- ment.

Om tiden för inkoppling av spänning på elektroderna måste reduce- ras till ett minimum, är det lämpligt att den ferroelektriska fyllkroppen är framställd av elektreter.

Fördelen med den så utformade separatorn är att ett mycket inten- sivt och mycket olikformigt elektriskt fält alstras mellan den ferroelektriska filterfyllkroppens element till följd av att i den första kammaren är anordnad den ferroelektriska filterfyll- kroppen, som har förmåga att polariseras och få hög relativ kapa- citans (hög dielektricitetskonstant), vilket bidrar till att ska- pa betingelser för uppfångande av elektriskt laddade partiklar från det genom den ferroelektriska filterfylfloxmpen strömmande fluidet. Jämsides med att ferromagnetiska partiklar avlägsnas från fluidet i den ferromagnetiska fyllkroppen, avlägsnas alltså även elektriskt laddade partiklar från detta fluidum i den ferroelekt- riska fyllkroppen, vilket ökar den totala reningsgraden för det strömmande fluidet och förbättrar dess kvalitet.

Detta befrämjas dessutom av elektroderna, som den ferroelektriska fyllkroppen är försedd med. Elektroderna är speciellt nödvändiga, om den ferroelektriska fyllkroppen icke har förmåga att polari- seras spontant. Förekomsten av elektroderna möjliggör styrning av den ferroelektriska fyllkroppens funktion, varvid man kan förin- ställa den önskadäpolarisationsgraden för den ferroelektriska fyll- kroppen och ändra polarisationsgraden i beroende av egenskaperna hos det strömmande fluidet och hos de i detta förekommande partik- larna. Dessutom kan elektroderna periodvis depolarisera den ferro- elektriska fyllkroppen i och för effektiv regenerering av denna genom avlägsnande av kvarhållna partiklar, samtidigt som driftav- brottstiden för separeringsanordningen blir kortare och filterings- cyklerna blir längre.

Fördelen med den utföringsform av separeringsanordningen enligt uppfinningen, vari kammaren med den ferroelektriska fyllkroppen ytterligare innefattar ferromagnetiska fyllkroppselement, är att 8302289 -7 det magnetfält, som uppträder i en kanal, där dessa element är anordnade, blir intensivare, vilket bidrar till att intensifiera den förberedande magnetiseringen av ferromagnetiska partiklar samt till en partikelstorleksökning före inmatning-av partiklarna i den ferromagnetiska fyllkroppen. Vidare bidrar detta till att öka re- ningsgraden för det strömmande fluidet och förbättra dess kvalitet.

Ifall den ferroelektriska fyllkroppen är framställd av elektret, behöver elektroderna icke vara kontinuerligt kopplade till en spän- ningskälla. Det är tillräckligt, att man endast kortvarigt kopplar elektroderna till spänningskällan i och för periodisk depolarise- ring av elektretet (vid regenerering) och periodvis polarisation av detta (efter regenereringen innan separeringsanordningen sättes i'funktion).

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifoga- de ritning, på vilken fig. 1 visar ett längdsnitt genom en utfö- ringsform av separeringsanordningen enligt uppfinningen för rening av strömmande fluida från mikropartiklar av föroreningsämnen, vil- ken anordning är försedd med kamrar med segmentformat tvärsnitt och ett elektromagnetiskt magnetiseringssystem, fig. 2 visar ett snitt genom den i fig. 1 visade separatorn längs linjen II-II, fig. 3 visar den i fig. 1 visade separeringsanordningen, som är försedd med koaxiella kamrar och en i den inre kammaren placerad elektrod, fig. 4 visar ett snitt genom den i fig. 3 visade separe- ringsanordningen längs linjen IV-IV, fig. 5 visar schematiskt en utföringsform av separeringsanordningen enligt uppfinningen, som är försedd med rörformade kamrar, radiella elektroder och ett mag- netiseringssystem, som innefattar magnetflödesledaren och källor för alstrande av ett magnetfält, och fig. 6 visar ett snitt genom den på fig. 5 visade separatorn längs linjen VI-VI.

Den på fig. 1 och 2 visade separeringsanordningen för rening av strömmande fluida från mikropartiklar av föroreningsämnen inne- fattar ett cylindriskt hus 1, som medelst en mellanvägg 2 är de- lat i två kamrar 3 och 4 med segmentformat tvärsnitt, av vilka kamnaren 3 är fylla maa en fermmagnefisk fiitreringsfyiikropp s, medan i kammaren 4 en filtrerande ferroelektrisk fyllkropp 6 är anordnad. Utanför huset 1 är koaxiellt med detta ett elektromagne- tiskt system 7 anordnat. Husets 1 undre del är försedd med ett 6302289-7 utrymme 8, som är avsett att förbinda kamrarna 3 och 4 med varand- ra. I husets 1 övre del är rörstutsar 9 och 10 för inmatning resp. utmatning av det strömmande fluidet anordnade.

Den på fig. 3 och 4 visade utföringsformen liknar den på fig. 1 och 2 visade separatorn med undantag av att kamrarna 11 och 12 har for- men av en cylinder och är koaxiellt anordnade inuti varandra. I den inre kammaren 12 med den däri anordnade ferroelektriska fyllkroppen 6 är en centrumelektrod 13 placerad. Den andra elektroden i denna utföringsform av separatorn utgöres av kammarens 12 cylindriska, av ett elektriskt ledande material framställda vägg, som är försedd med ett jordningsorgan 14. Mellanväggen mellan kamrarna 11 och 12 utgö- res, i denna utföringsform av uppfinningen, av kammarens 12 cylind- riska vägg.

En på fig. 5 och 6 visad utföringsform av separeringsanordningen innefattar två hus 15, som vardera är uppbyggt av två parvis anord- nade cylindriska kamrar 16 och 17, varvid en mellanvägg 18 mellan dessa kamrar utgöres av kamrarnas 16 och 17 väggar som är i kontakt med varandra.

Kamrarna 16 och 17 i varje par är förbundna med varandra medelst en behållare 19 med rörstutsar 20. Dessutom är kammaren 17 försedd med radiellt anordnade elektroder 21.

Antalet elektroder 21 är jämnt, varvid dessa är växelvis kopplade till en pâ fig. 5 och 6 icke visad spänningskällas olika poler.

I den ferroelektriska fyllkroppen 6 i denna utföringsform av sepa- reringsanordningen är ferromagnetiska fyllkroppselement 22 ytterli- gare införda.

Den på fig. 5 och 6 visade separeringsanordningens magnetiserings- system utgöres av elektromagneter 23, vilka består av lindningar 24 och magnetflödesledare 25.

De axiella och radiella elektroderna 13 resp. 21 samt de ferromag- netiska, i den ferroelektriska fyllknqgen 6 ytterligare införda elementen 22, kan användas i samtliga, på fig. 1-6 visade utförings- former av separeringsanordningen enligt uppfinningen och i andra möjliga utföringsformer därav. 8302289-7 Den ferromagnetiska filterfyllkroppen 5 och de ferromagnetiska elementen 22 kan utgöras av exempelvis kulor, spånpartiklar och andra fina ferromagnetiska kroppar. Dessa kroppar måste härvid upp- visa goda korrosionsskyddsegenskaper i och för att förhindra dels att fyllkroppen 5 och elementen 22 utsättes för korrosion och dels att det strömmande fluidet, som skall renas, förorenas ytterliga- re. Den ferroelektriska filterfyllkroppen 6 kan utgöras av exempel- vis korn av bariumtitanat, germaniumtellurid, litiumniobat, vismut- titanat och andra ferroelektriska material i beroende av egenskaper- na hos det strömmande fluidet, som skall renas, och av det aktuella ferroelektriska materialets polarisationsegenskaper. För att för- hindra att magnetfältet avskärmas framställes husen 1, 15, mellan- väggarna 2, 13 och kammarens 12 väggar av ett icke-ferromagnetiskt material, exempelvis icke-ferromagnetiskt rostfritt stål eller' fluorplast.

Separatorn enligt uppfinningen fungerar på följande sätt.

En matarspänning inkopplas till magnetiseringssystemet 7 (fig. 1-4), 23 (fig. 5, 6), varigenom den ferromagnetiska fyllkroppen 5 och de ferromagnetiska, i den ferroelektriska fyllkroppen 6 befintliga ele- menten 22 magnetiseras. Samtidigt kopplas spänningen till elektro- derna 13 (fig. 3 och 4) och 21 (fig. 5, 6), vilka polariserar den ferroelektriska fyllkroppen 6 (denna polarisation är särskilt önsk- värd, om fyllkroppen icke har förmåga attpulariseras spontant).

Det strömmande fluidet, som skall renas, inmatas därefter genom inloppsrörstycket 9 i kammaren 4 (fig. 1, 2), 12 (fig. 3, 4), 17 (fig. 5 6), där det - genom att successivt strömma genom den ferro- elektriska fyllkroppen 6, behållaren 8 (fig. 1-4), 19 (fig. 5, 6) och den ferromagnetiska, i kammaren 4 (fig. 1, 2), 11 (fig. 3, 4), 16 (fig. 5,6) befintliga filterfyllkroppen - renas från elektriskt laddade och ferromagnetiska partiklar. Det renade fluidet bortföres från separeringsanordningen genom utloppsrörstycket 10.

Förekomsten av elektroden 13 (fig. 3, 4) eller elektroderna 21 (fig. 5, 6) gör.det möjligt att styra reningen av det strömmande fluidet genom förinställning av den önskade polarisationsgraden för den ferroelektriska fyllkroppen 6 (i beroende av det strömman- de fluidets egenskaper samt egenskaperna hos mikropartiklarna av föroreningsämnen) samt att periodvis depolarisera fyllkroppen 6 i och för regenerering av denna. 8302289-7 Genom att den ferroelektriska fyllkroppen 6 är försedd med de ferromagnetiska elementen 22, intensifieras magnetfältet i kam- rarna 17, vilket resulterar i att de ferromagnetiska mikropartik- larna av föroreningsämnen magnetiseras intensivare samtidigt som de passerar genom kamrarna 17, vilket befrämjar att partikelstor- leken ökar, innan partiklarna införes i kamrarna 16 med den ferro- magnetiska fyllkroppen 5. De i förväg magnetiserade partiklarnas storleksökning fortsätter även i förbindningsbehâllarna 19. Samt- liga omständigheter bidrar till en högre reningsgrad för strömman- de fluider och en högre kvalitet hos dessa.

Om den ferroelektriska fyllkroppen framställes av s.k. elektret, kopplas elektroderna 21 till spänningskällan endast vid regenere- ring för depolarisation av elektretet samt efter regenereringen innan separeringsanordningen överföres till att arbeta under re- ningsförhâllanden i och för periodisk polarisation av elektretet.

Claims (4)

83022894 Patentkrav

1. Separeringsanordning för rening av strömmande fluida från míkropartiklar av föroreningsämnen. vilken innefattar dels ett hus (1). dels en i huset (1) placerad mellanvägg (2). som är anordnad att dela huset (1) i en första kammare (4) och en andra kammare (3). varvid den andra kammaren (3) är fylld med en ferromagnetisk filterfyllkropp (5). dels ett magnetsystem (7) för alstrande av ett magnetfält runt huset (1), dels ett vid husets (1) ena ände anordnat utrymme (8). som är avsett av .förbinda kamrarna (3, 4) med varandra. och dels vid husets (1) andra ände anordnade rörstutsar (9 och 10) för inmatning resp. utmatning av det strömmande fluidet. k ä n n e t e c k n a d av att en filterfyllkropp (6) av ett ferroelektriskt material är anordnad 1 den första kammaren (4).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att en kammare (12) med en ferroelektrisk fyllkropp är försedd med minst ett par elektroder (13).

3. Anordning enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att en kammare (17) med den ferroelektriska fyllkroppen (6) ytterligare innefattar ferromagnetiska element (22).

4. Anordning enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att den ferroelektriska fyllkroppen (6) är framställd av elektret.