DE1221390B - Verfahren zum Reinigen von Magnetfiltern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

BOId

HOIf
Deutsche Kl.: 23 c -1/06

Nummer: 1221390

Aktenzeichen: St 23369 VI a/23 c

Anmeldetag: 13. Februar 1965

Auslegetag: 21. Juli 1966

Es sind magnetische Verfahren bekannt, die Eisenteile aus einem Flüssigkeitsstrom entfernen. Bei Werkzeugmaschinen werden z. B. die umgepumpten Kühlemulsionen über Magnetabscheider gegeben, um sie von Drehspänen oder Schleifgut zu befreien. Bei den abgeschiedenen Eisenteilen handelt es sich um starke, ferromagnetische Stoffe.

Weiterhin ist bekannt, daß auch Eisenoxide bei bestimmter chemischer Zusammensetzung schwache magnetische Eigenschaften aufweisen. Der in der Natur vorkommende Magnetit und der bei der Warmverformung von Eisen abfallende Hammerschlag und Walzzunder gehören in diese Stoffklasse der magnetischen »Ferrite« (FeO-Fe₂O₃). In der elektrischen Nachrichtentechnik spielen diese »Ferrite«, deren zweiwertiges Eisenoxid durch andere zweiwertige Metalloxide, wie z. B. CuO, ZnO, NiO, MnO u. a., ausgetauscht ist, als magnetische Werkstoffe eine zunehmende Rolle. Sogar das dreiwertige Eisenoxid läßt sich zum Teil durch andere dreiwertige Metalloxide, wie z. B. Al₂O₃, ersetzen, ohne daß die Mischkristalle ihre magnetischen Eigenschaften völlig verlieren.

Neuere Untersuchungen ergaben, daß »Ferrite« auch unter den Betriebsbedingungen von Dampfkesseln entstehen und sich im Speisewasser-Dampf-Kondensatkreislauf anreichern. Sie entstehen durch Abbröckeln der Magnetitschutzschichten von den beheizten Rohren und auch durch chemisches Ausfällen der Korrosionsprodukte des Eisens, Messings und legierter Stähle. Infolge der Feinkörnigkeit dieser »Ferrite« lassen sie sich mit Hilfe von Sieb- oder Kiesfiltern nur unzureichend aus dem Kreislauf entfernen.

Die zur Zeit bekannten Magnetabscheider eignen sich wenig für schwachmagnetische Stoffe, besonders wenn sehr feinkörnige »Ferrite« aus großen Flüssigkeitsmengen in Druckapparaturen abzuscheiden sind. Für viele technische Zwecke müssen sich diese Magnetfilter schnell und ohne viel Umstände von abgeschiedenem Material durch einen Regenerierprozeß wieder befreien lassen.

Diese Lücke soll das nach einem neuen Prinzip entwickelte Regenerierverfahren schließen. Wegen der Einfachheit der Methode dürfte es sich besonders für schwachmagnetische Stoffe, aber auch für feinkörnige ferromagnetische, universell eignen. Es läßt sich auf Kleinst- und Großapparaturen übertragen und bei jedem Betriebsdruck anwenden. Bekannt ist, daß sich schwachmagnetische Stoffe am besten in divergierenden Magnetfeldern an den Polenden vieler Einzelmagnete bei mäßiger, laminarer Strö-Verfahren zum Reinigen von Magnetfiltern

Anmelder:

Beteiligungs- und Patentverwaltungsgesellschaft

mit beschränkter Haftung,

Essen, Altendorfer Str. 103

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Fritz Spillner, Duisburg

mung abscheiden lassen. Das Regenerieren der beladenen Magnetstäbe erfolgt zumeist durch Aus-

ao bauen und manuelles Reinigen. Durch kurzzeitiges, kräftiges Rückspülen mit Wasser läßt sich in bekannter Weise das anhaftende Material auch ohne Ausbauen der Magnete entfernen. Es handelt sich hier um kleine Filtereinheiten.

Bei großen Filtereinheiten, besonders wenn es sich um Druckapparaturen handelt, eignen sich diese Methoden wenig. Wegen der schweren Verschraubungen scheidet ein häufiges Öffnen der Magnetfilter, um die Magnete reinigen zu können, aus. Das Rückspülprinzip läßt sich bei großen Apparateeinheiten schlecht anwenden, da die benötigten, sehr großen Wassermengen technische Komplikationen nach sich ziehen, wie ein einfaches Rechenbeispiel zeigt.

Das Magnetfilter soll 200 m³ Wasser pro Stunde reinigen. Zum Rückspülen ist etwa die hundertfache Wassergeschwindigkeit notwendig, um nun das an den Magnetpolen festhaftende Material wieder zu lösen. Es wären somit Pumpen, Armaturen, Was-

serzu- und -ablaufe für 20 000 Va³Ih erforderlich.

Es sind aufwendige Anlagen bekannt, die, um eine große Menge an zu reinigendem Wasser durchsetzen zu können, eine Vielzahl parallelgeschalteter, kleiner Filter aufweisen, die nach einem Programm gesteuert nacheinander rückgespült werden, um so die aufgeteilten Spülwassermengen bewältigen zu können.

Bekannt ist z. B. auch ein Magnetfilter, dessen Magnete sich in einem zylinderförmigen Apparat in ständiger rotierender Bewegung befinden, um die an den Magneten anhaftenden Abscheidungen kontinuierlich abstreifen und austragen zu können. Bei schwachmagnetischen und/oder feindispergierten

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Stoffen wirken dabei auftretende Turbulenzen einer hochgradigen Abscheidung entgegen.

Bei ruhenden Magnetanordnungen hingegen, die nur zur diskontinuierlichen Regenerierung in bezug auf die umgebende Flüssigkeit in eine schnelle Bewegung versetzt werden, kann die magnetische Beladung nahezu turbulenzfrei erfolgen. Da bei dem neuen Regenerierverfahren keine Abstreifer erforderlich sind, hat man freie Hand in der Anordnung und Dimensionierung der Einzelmagnete.

Ziel der Erfindung ist somit ein Regenerierverfahren, das mit einer Spülwassermenge (m³/h) auskommt, die weit unter der Durchsatzmenge (m^s/h) liegt. Der Baugröße der Filtereinheiten sind damit kerne Grenzen gesetzt. Um das abgeschiedene magnetische Material wieder abzulösen, wird nicht das Wasser mit gebührender Geschwindigkeit an den Magneten vorbeigeleitet, sondern die Magnete schnell in bezug auf das Wasser bewegt. Es eignen sich bei großen Einheiten Rotations-, bei kleinen auch Translationsbewegungen und Vibrationen. Das auf diese Weise abgelöste Material braucht nur noch mit wenig Spülwasser ausgetragen zu werden.

In F i g. 1 ist eine der hierzu möglichen Konstruktionen dargestellt. In einem Rotationskörper (1) sind eine Vielzahl von Dauermagneten (2) angeordnet, zwischen denen die zu reinigende Flüssigkeit (3) mit leicht turbulenter Strömung in Längsrichtung zur Achse geleitet wird. Es tritt oben (4) wieder aus. Eine leichte Turbulenz zwischen den Magnetstäben unterstützt den Abscheideeffekt, da hierdurch der Grad der Wahrscheinlichkeit erhöht wird, daß ein magnetisches Teilchen in die Nähe der Magnetpole gelangt, wo die Anziehungskräfte am stärksten sind. Auf diese Weise läßt sich der Filterdurchsatz gegenüber einer rein laminaren Strömung erhöhen. Man könnte das Wasser in einer ähnlichen Apparatur auch im Querstrom durch den Rotationskörper führen (Fig. 2).

Wenn die Magnete beladen sind, wird der Wasserstrom abgeriegelt und der Rotationskörper so schnell bewegt, daß sich die an den Magneten haftenden Partikeln infolge der Turbulenz ablösen. Mit wenig Spülwasser (5) wird der Schlamm unten (6) ausgetragen.

Bei der in F i g. 1 aufgezeigten Gegenstromregeneration und bei axialer Beaufschlagung ist es angebracht, das Magnetsystem während der Beladung in ίο sehr langsame Rotation zu versetzen, damit, trotz eventuell ungleichmäßiger Durchströmung des Rotationskörpers, alle Magnetgruppen gleich beladen werden.

Da sich grobe Eisenteile nur mit großem Kraftaufwand von starken Magneten wieder entfernen lassen, kann man vor das beschriebene Magnetnlter Fangmagnete in an sich bekannter Konstruktion schalten. In der Figur sind in der Nähe der Eintrittsleitung zwei Magnettaschen (7) angedeutet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Reinigen von Magnetfiltern, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der bei mäßigen Wassergeschwindigkeiten abgeschiedenen Stoffe durch eine schnelle Bewegung der Magnete in bezug auf das umgebende Wasser erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelösten magnetischen Stoffe von einem Wasserstrom herausgetragen werden, dessen Menge, gemessen in m^s/h, kleiner als die zu reinigende ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete in rotierende oder schwingende Bewegung versetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 030 955.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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