DE2432909A1

DE2432909A1 - Vorrichtung zur magnetischen behandlung von fliessenden fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2432909A1
Application number: DE2432909A
Authority: DE
Inventors: Eilert Sundt
Original assignee: FJELDSEND AS OLAF
Current assignee: FJELDSEND AS OLAF
Priority date: 1973-07-10
Filing date: 1974-07-09
Publication date: 1975-01-30
Also published as: SE392262B; FR2236788B1; SE7408967L; BR7405677D0; JPS5076647A; BE817500A; US3941700A; NO131006C; FR2236788A1; AU7107174A; NO131006B; GB1423927A; IN142603B; JPS5381480U

Description

5501 Haugesund/Norwegen

"Vorrichtung zur magnetischen Behandlung von fließenden Flüssigkeiten"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur magnetischen Behandlung von fließenden Flüssigkeiten wie z.B. Wasser, mit einem Durchflußgehäuse aus zumindest teilweise ferromagnetischem Material und mit zumindest einem in dem Durchflußgehäuse angeordneten Permanentmagneten mit Polschuhen, von denen der eine in magnetisch leitender Verbindung mit dem Durchflußgehäuse steht und der andere einen Durchflußspalt mit der Gehäuseinnenwand bildet. - Derartige Vorrichtungen dienen zur Verhinderung z.B. der Ausfällung von in der zu behandelnden Flüs-

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sigkeit gelösten Substanzen sowie zur Vermeidung von Korrosionen, welche die Flüssigkeit beim Durchfließen von Leitungen, Armaturen und Geräten hervorrufen könnte. Die magnetische Behandlung interessiert insbesondere in bezug auf Wasser, welches schuppenartige Kalkablagerungen und Korrosionen verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur magnetischen Behandlung von fließenden Flüssigkeiten zu schaffen, die sich durch besonders einfache, funktionsgerechte und kompakte Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch, daß der Permanentmagnet als Hohlzylinder und die Polschuhe als Platten ausgebildet sind und der Permanentmagnet in einer Gehäusetasse angeordnet ist, wobei Flüssigkeitseinlauf und Flüssigkeitsauslauf über den Zylinderinnenraum des Permanentmagneten und über den zwischen Permanentmagnet und Tassenwand gebildeten Zylinderaußenraum in Verbindung stehen, oder umgekehrt. - Nach Lehre der Erfindung läßt sich eine Vorrichtung verwirklichen, welche sich durch besonders kompakte Bauweise auszeichnet und dennoch eine sehr wirksame Behandlung der Flüssigkeit im Durchflußbereich und Magnetfeldbereich gewährleistet. Das gilt insbesondere in bezug auf den als Ringspalt ausgebildeten Durchflußspalt zwischen Polschuh und Gehäuseinnenwand sowie der dort vorhandenen Magnetfeldstärke. Unter Berücksichtung der Tatsache, daß der Permanentmagnet in einer Gehäusetasse angeordnet ist, welche seitlich der durchflossenen Leitung angeordnet werden kann, ist es verhältnismäßig einfach, die erfindungsgemäße Vorrichtung in eine solche Leitung einzusetzen. Folglich nimmt die erfindungsgemäße !Vorrichtung nur einen verhältnismäßig geringen Raum ein. Darüber hinaus ist sie besonders einfach und funktionsgerecht

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aufgebaut, worin die wesetnlichen durch die Erfindung erreichten Vorteile zu sehen sind«

Da die Flüssigkeit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung direkt durch den Permanentmagneten bzw. seinen Zylinderinnenraum fliessen kann, wird sie beim Durchfließen des Zylxnderinnenraums einem dort zwischen den beiden Polschuhen herrschenden magnetischen Streufluß unterworfen. Folglich werden auch ferromagnetische Partikel - sofern sich solche in der Flüssigkeit befinden - dem magnetischen Streufluß unterworfen, und zwar in Fließrichtung der Flüssigkeit, bevor diese ferromagnetischen Partikel die Hauptbehandlungszone, nämlich den ringförmigen Durchflußspalt erreichen. Durch diese Einwirkung werden die ferromagnetischen Partikel frühzeitig ausgeschieden bzw. von der Flüssigkeit getrennt und können auf der Innenwand des zylindrischen Permanentmagneten oder mittels Filter angesammelt werden. Jedenfalls wird dadurch eine Verschmutzung der Oberfläche des Permanentmagneten insbesondere im Bereich des Durchflußspaltes vermieden. Das Gegenteil ist der Fall, der Durchflußspaltbereich wird sauber gehalten. Der Einfluß des magnetischen Streuflusses kann dadurch noch vergrößert werden, daß die Zylinderhöhe des Permanentmagneten im Vergleich zu seinem Außendurchmesser verhältnismäßig niedrig gehalten wird, " so daß der Streufluß im Bereich des Zylxnderinnenraums einen beträchtlichen Wert annimmt.

Eine Verstärkung des magnetischen Streuflusses und eine einfachere Ausscheidung bzw. Sammelung der von der Flüssigkeit mitgeführten ferromagnetischen Partikel kann auch dadurch erreicht werden, daß in den Zylinderinnenraum des Permanentmagneten ein ferromagnetische Körper eingesetzt ist und dieser

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im Auslaufbereich des Zylinderinnenraums in magnetisch leitender Verbindung mit dem Permanentmagneten steht, wobei sich der ferromagnetische Körper in Richtung auf ein Einlaufbereich des Zylinderinnenraums des Permanentmagneten erstreckt. Dieser ferromangetische Körper bildet dann einen weiteren Magnetpol gegenüber dem im Einlaufbereich des Permanentmagneten angeordneten Polschuhs, so daß der Streufluß in dem Zylinderinnenraum eine radiale Komponente erhält und dadurch über den Durchflußguerschnitt effektiver wird.

Um feste Partikel, die von der Flüssigkeit mitgeführt werden, oder solche in einfacher Weise zu sammeln, die in der oben beschriebenen Weise auf magnetischem Wege von der Flüssigkeit getrennt worden sind, empfiehlt die Erfindung, daß der Permanentmagnet mit vertikaler Zylinderachse in die Gehäusetasse eingesetzt und deren Tassenboden als entfernbare Kappe, z.B. Schraubkappe ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung ferner vor, daß zwischen dem Permanentmagneten und dem Tassenboden ein Sieb angeordnet ist, welches zum Aussieben der festen Partikel aus der Flüssigkeit dient, wenn diese das Sieb in Richtung auf die Hauptbehandlungszone durchfließt. Das Sieb kann auch als Zylinder ausgebildet und in den Zylinderraum des Permanentmagneten derart eingesetzt sein, daß es dessen Auslaufbereich abdeckt. Ein derartiges Sieb sammelt auch jene ferromagnetischen Partikel, welche magnetischer Einwirkung in dem Zylinderinnenraum unterworfen worden sind.

Das Abfließen der Flüssigkeit aus dem Zylinderinnenraum nach außen in den Zylinderaußenraum zwischen Permanentmagnet und Tassenwand läßt sich unschwer dadurch erreichen, daß der Permanentmagnet mit vorgegebener Distanz vom Tassenboden ange-

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ordnet wird, so daß also die Flüssigkeit den Permanentmagneten auf seiner üntenseite umfließt. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, daß der Permanentmagnet im Auslaufbereich Durchflußöffnungen aufweist, welche von dem Zylinderinnenraum zu dem Zylinderaußenraum führen. In diesem Fall läßt sich der Permanentmagnet in besonders einfacher Weise auf den Tassenboden aufsetzen, wodurch die Höhe der gesamten Vorrichtung reduziert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. l eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur magnetischen Behandlung von fließenden Flüssigkeiten im Vertikalschnitt,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im 90 -Winkel dazu und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.

In den Figuren ist eine Vorrichtung zur magnetischen Behandlung von fließenden Flüssigkeiten mit einem Anschlußstutzen 1 dargestellt, welcher zum Anschluß an eine Leitung dient, die von einer Flüssigkeit in Pfeilrichtung durchflossen wird. Der Anschlußstutzen 1 weist einen umlaufenden Flansch 2 mit Gewindekragen 3 auf, während Führungswände 4, 5 die Flüssigkeit durch die Vorrichtung vom Flüssigkeitseinlauf 6 zum Flüssigkeitsauslauf 7 leiten. Der Anschlußstutzen 1 besteht aus nichtmagnetischem Material wie z.B. Messing, Aluminium oder Kunst-

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stoff. Ferner ist eine Gehäusetasse 8, 9 verwirklicht, wobei die Tassenwand 8 durch einen Rohrabschnitt aus ferromagnetischem Material gebildet und dieser Rohrabschnitt einerseits in den Gewindekragen 3 eingschraubt ist, andererseits an seinem unteren freien Ende mittels einer Schraubkappe aus nichtmagnetischem Material verschlossen ist. Die Schraubkappe bildet gleichsam den Tassenboden 9. In die Gehäusetasse 8, 9 ist ein als Hohlzylinder ausgebildeter Permanentmagnet 10 mit vorgegebenem Abstand zu der Tassenwand 8 eingesetzt. Das untere Ende des Permanentmagnetens 10 ist als Südpol S ausgeführt und mit einem ringförmigen Polschuh 12 versehen, welcher umfangseitig mit der Tassenwand 8 in magnetisch leitender Verbindung steht. Das obere Ende des Permanentmagneten 10 ist als Nordpol N ausgeführt, dem ebenfalls ein ringförmiger Polschuh 11 zugeordnet ist. Der Durchmesser des Polschuhs 11 ist etwas geringer als der Innendurchmesser der Gehäusetasse 8, 9 bzw. des die Tassenwand 8 bildenden Rohrabschnittes gewählt. Dadurch entsteht ein Ringspalt zwischen dem Polschuh 11 und der Tassenwand 8. Da die Tassenwand 8 mit dem Polschuh 12 in Berührung steht, insoweit also magnetische Kontinuität gewährleistet ist, verlaufen die von dem Permanentmagneten 10 ausgehenden magnetischen Feldlinien vom Südpol S durch den Polschuh 12, die Tassenwand 8, den Ringspalt 13 zum Nordpol N. Folglich herrscht in dem Ringspalt 13 ein Magnetfluß, dessen Feldlinien von der Tassenwand 8 zum Polschuh 11 verlaufen, und zwar im rechten Winkel zu der den Ringspalt 13 durchströmenden Flüssigkeit. Unter Berücksichtigung der axialen Länge und damit Zylinderhöhe des Permanentmagneten 10 stellt sich außerdem ein magnetischer'Streufluß ein, welcher direkt zwischen demSüdpol S und dem Nordpol N des Permanentmagneten 10 in dessen Zylinderinnenraum herrscht. Die Polschuhe 11, 12 weisen zentrale Durchbrechungen 14, 15, z.B.

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Bohrungen auf, deren Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Permanentmagneten 10 entsprechen. Ferner besitzt der Polschuh 20 randseitige Durchbrechungen 16, deren addierte Durchflußquerschnitte insgesamt dem Durchflußquerschnitt der zentralen Durchbrechung 14 bzw. 15 entsprechen. - Die Führungswände 4, 5 im Bereich des Anschlußstutzens 1 sind so ausgebildet, daß die über den Flüssigkeitseinlauf 6 eintretende Flüssigkeit über die zentralen Durchbrechungen 14, 15 in den Polschuhen 11, 12 in dem Bereich des Tassenbodens 9 gelangt, von dort durch die randseitigen Durchbrechungen 16 in dem unteren Polschuh 12 sowie durch den zwischen Tassenwand 8 und Permanentmagneten 10 gebildeten Ringzwischenraum und den nachfolgenden Ringspalt 13 durchfließt sowie schließlich in den Flüssigkeitsauslauf 7 eintritt. In die Gehäusetasse 8, 9 ist ein Sieb 17 eingebaut, und zwar in Strömungsrichtung gesehen zwischen der zentralen Durchbrechung 15 und den randseitigen Durchbrechungen 16 des Polschuhs 12, d.h., daß daß Sieb 17 zwischen dem Polschuh 12 und dem Tassenboden 9 unter Zwischenschaltung von Distanzringen 18 aus nichtmagnetischem Material angeordnet ist.

Wenn die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitseinlauf 6 kommend in den Zylinderinnenraum des Permanentmagneten 10 einfließt, wird sie dort dem Einfluß des magnetischen Streuflusses zwischen dem Südpol S und dem Nordpol N unterworfen, wobei die magnetischen Feldlinien des Streuflusses in axialer Richtung entgegen der Strömungsrichtung der Flüssigkeit verlaufen. Durch den Einfluß der magnetischen Feldlinien werden ferromagnetische Pattikel, welche die Flüssigkeit mit sich führt, davon getrennt und einerseits an der Innenwand des Zylinderinnenraums des Per-

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manentmagneten 10 gesammelt, andererseits durch das nachfolgende Sieb 10. Jedenfalls erfolgt in diesem Bereich Ausscheidung der ferromagnetischen Partikel durch magnetischen oder mechanischen Einfluß. Wenn die Flüssigkeit den Ringspalt 13 passiert, wird sie einem Magnetfluß unterworfen, dessen Feldlinien orthogonal zur Strömungsrichtung verlaufen, so daß jene von der Flüssigkeit mitgeführten Substanzen, welche zu Ablagerungen oder Korrosionen in Leitungen oder nachfolgenden Armaturen, Apparaten o. dgl. führen können, in an sich bekannter Weise neutralisiert werden.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, die jedoch im Prinzip wie die vorerläuterte Vorrichtung arbeitet, ist der Gewindekragen 3 zu einem Mantel 3' verlängert, in welchem die als Rohrstutzen ausgebildete Tassenwand 8 der Gehäusetasse mit Tassenboden 9 angeordnet ist. Das Sieb ist als Zylinder 17' ausgebildet, welcher in dem Zylinderinnenraum des Permanentmagneten 10 eingesetzt ist.Der Siebzylinder 17 besitzt den gleichen Durchmesser wie die zentralen Durchbrechungen 14, 15 in den Polschuhen 11, 12 und erstreckt sich praktisch bis auf den Tassenboden 9. In diesem Fall sind der Permanentmagnet 10 mit seinen Polschuhen 11 und 12 sowie die Tassenwand 8 unmittelbar von dem Tassenboden 9 getragen. Der Permanentmagnet 10 weist im Bereich seiner Untenseite _t d.h. im Bereich des Polschuhs 12 DurchfluBöffnungen 19 auf, über welche die Flüssigkeit aus dem Zylinderinnenraum ä&3 Permanentmagneten 10 in den Zylinderaußenraum zwischen Permanentmagneten 10 und Tassen" wand 8 einfließen kann. Durch diese Änordniung wird unter Verlieht auf die sonst erforderlichen Distanzringe 18 der Aufbau der Vorrichtung einerseits vereinfacht^ andererseits flacher gehalten. - Der Tassenbeden 9 trägt Im übrigen einen ferromag-

netisehen Körper 20, welcher kreuzförmig ausgsbildat ist und in Bar®ich seiner'Unteniseits 21 in magnetischem Kontakt mit dem. Polschuh 12 steht» Dor ferromagnetisch© kreuzförmig® Körper 20 erstreckt sich in axialer Richtung §®§©n Si© s©atral© Durchbrechung 14 im oberea Polschuh 11, «ad zt-yar aash Art ©iner Pjramide_o Dadurch bildet der fsrromagnetisch® Körper 20 einen sw@it©n PQlsehiÄ in Kontinuität- mit dem Polschuh 12 sowie eine Projektion in. den Bereich des Streuflusses swisehen den beiden Magnetpolen„ so daß der magnetische StreufIuB.eine radiale Komponente erhält und dadurch mit größerem Einfluß auf die von dar Flüssigkeit mitgeführten ferromagnatischen Partikel über dan gesamten Strömungsquersehnitt einwirkte Die Tassenxtfanö 8 ist bei dieser Ausführungsform völlig von ä@m Mantel 3" und. dem Tassenboden 9 umschlossen, so daß der Tassenbodsn 9 mit einem" oder mshreren axialen Fenstern, uelcha nicht gageigt sind, versehen werden kann, die sich durch den unteren Polschuh 12 hindurch erstrecken, so daß sich der ^ylindarauBenraum des Permanentmagneten 10 reinigen läßt, ohne die gesamte ¥orrichtöng gu demontieren= line solche Demontage ist zeit= und arbsitsaufwandig und kann ^u einer Selmäahung das Penagmantmagnoten 10 führen„

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Claims

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Patentansprüc

(^JL Vorrichtung zur magnetischen Behandlung von fließenden Flüssigkeiten, mit einem DurcnfluSgehäuse"aus "zumindest teilweise ferromagnetische!!! Material und mit zumindest;" einem" in' dem Durchflußgehäuse angeordneten Permanentmagneten mit"Polschuhen, von denen der eine in magnetisch leitesader Verbindung mit dem -Durchflußgehäuse steht und der andere"einen"Durchflußspalt"mit der Gehäuseinnenwand bildet, d a d m r e h · g e k en η zeichnet, - daß der Permanentmagnet" ClQ)" als Hohlzylinder und die Polschuhe (11, 12) als Platten"ausgebildet sind und der Permanentmagnet (10) in einer Gehäusetasse (8, 9) angeordnet ist, wobei Plüssigkeitseinlauf (6) und Flüssigkeitsauslauf (7) über den Zylinderinnenraum'des Permanentmagneten (10) und über den zwischen Permanentmagnet (10) und Tassenwand (8) gebildeten Zylinderaußenraum in ¥erbindung stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (10) mit vertikaler Zylinderachse in die Gehäusetasse (8, 9) eingesetzt und deren Tassenboden (9) als entfernbare Kappe, z.B. Schraubkappe ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhöhe des Permanentmagneten (10) gering im Vergleich zu seinem Außendurchmesser ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinderinnenraum des Permanentmagneten (10) ein f err©magnetischer Körper (20) eingesetzt ist und dieser im Auslaufbereich des Zylinderinnenraums in magnetisch leitender Verbindung mit dem Permanentmagneten (10) steht.

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wobei sich der Körper in Richtung auf den Einlaufbereich des Zylinderinnenraums des Permanentmagneten (10) erstreckt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Permanentmagneten (10) und Tassenboden (9) ein Sieb (17) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb als Zylinder (17¹) ausgebildet und in den Zylinderinnenraum des Permanentmagneten (10) eingesetzt ist sowie dessen Auslaufbereich abdeckt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (10) mit vorgegebener Distanz vom Tassenboden (9) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (10) im Auslauf bereich Durchflußöffnungen (19) aufweist, welche von dem Zylinderinnenraum zu dem Zylinderaußenraum zwischen Permanentmagnet (10) und Tassenwand (8) führen.

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