(19)
(11) EP 0 050 281 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
22.05.1985  Patentblatt  1985/21

(21) Anmeldenummer: 81108146.2

(22) Anmeldetag:  09.10.1981
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4B03C 1/02

(54)

Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik

Separation device in the high-gradient magnetic separation technique

Dispositif de séparation pour la technique de séparation à gradients magnétiques élevés


(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH FR GB IT LI SE

(30) Priorität: 16.10.1980 DE 3039171

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
28.04.1982  Patentblatt  1982/17

(71) Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Schuster, Karl
    D-8521 Marloffstein/Adlitz (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von magnetisierbaren Teilchen bis zu Teilchengrössen unter 1 µm nach dem Prinzip der Hochgradienten-Magnettrenntechnik aus einem strömenden Medium mit einem axialen oder radialen Ein- und Auslass für das Medium und mit einer in einem Filterraum angeordneten Filterstruktur, die zwischen den zwei magnetische Pole bildenden Teilen eines ferromagnetischen Joches einer Magneteinrichtung in einem im wesentlichen parallel oder antiparallel zur Flussrichtung des Mediums im Bereich der Filterstruktur gerichteten Magnetfeld angeordnet ist und die mehrere zumindest annähernd senkrecht zur Flussrichtung des Mediums und in Flussrichtung gesehen eng hintereinander angeordnete Drahtnetze aus nicht-korrodierendem, ferromagnetischem Material mit vorbestimmter Maschenweite und Stärke ihrer Drähte enthält. Eine solche magnetische Abscheidevorrichtung ist aus der DE-A-2 628 095 bekannt.

    [0002] Bei magnetischen Abscheideverfahren wird die Tatsache ausgenutzt, dass in einer geeigneten Magnetfeldanordnung ein magnetisierbares Teilchen eine Kraft erfährt, die es gegen andere an ihm angreifende Kräfte wie beispielsweise die Schwerkraft oder in einem flüssigen Medium gegen hydrodynamische Reibungskräfte bewegt bzw. festhält. Solche Abscheideverfahren sind beispielsweise für Dampf- oder Kühlwasserkreisläufe in konventionellen wie auch in nuklearen Kraftwerken vorgesehen. In dem flüssigen oder gasförmigen Medium dieser Kreisläufe sind Teilchen suspendiert, die im allgemeinen durch Korrosion entstanden sind. Diese Teilchen sind teils ferromagnetisch wie beispielsweise Magnetit (Fe304), teils antiferromagnetisch wie beispielsweise Hämatit (a-Fez03) oder paramagnetisch wie z.B. Kupferoxid (Cu0). Die Magnetisierbarkeit dieser Teilchen, die darüber hinaus in verschiedener Grösse auftreten, ist folglich verschieden stark.

    [0003] Kleinste ferromagnetische Teilchen mit Teilchendurchmessern in der Grössenordnung von 1 11m oder auch schwach magnetische, d.h. antiferro- oder paramagnetische Teilchen können mit einem grösseren Abscheidegrad auf magnetische Weise praktisch nur mit Abscheidevorrichtungen der sogenannten Hochgradienten-Magnettrenntechnik (HGM-Technik) aus einem strömenden Medium herausgefiltert werden (vgl. z. B. «Journal of Magnetism and Magnetic Materials», Vol. 13, 1979, Seiten 1 bis 10).

    [0004] Eine entsprechende HGM-Abscheidevorrichtung ist auch der DE-A-2 628 095 bzw. FR-A-2 355 545 zu entnehmen. Sie enthält einen zentralen Filterraum mit einer Filterstruktur aus einer Vielzahl von in Strömungsrichtung gesehen eng hintereinander zu einem Stapel angeordneten Drahtnetzen, die senkrecht zur Flussrichtung des Mediums in einem verhältnismässig starken Magnetfeld angeordnet sind. Dieses Magnetfeld ist parallel oder antiparallel zur Flussrichtung des Mediums im Bereich der Filterstruktur gerichtet und ruft dort beispielsweise eine magnetische Induktion in der Grössenordnung von 1 Tesla hervor. Die Stärke der aus ferromagnetischem Material bestehenden Drähte der Netze ist dabei sehr klein und liegt beispielsweise unter 0,1 mm. Die an ihnen erzeugten Magnetfeldgradienten sind dann folglich sehr hoch, so dass mit der Abscheidevorrichtung auch schwach magnetisierbare Teilchen herausgefiltert werden können.

    [0005] Der zentrale Filterraum der bekannten Abscheidevorrichtung, in dem sich die Filterstruktur aus den Drahtnetzen befindet, ist zwischen den Enden zweier Polschuhe angeordnet, die Teile eines Jochkörpers aus ferromagnetischem Material sind, der zur Führung des von einer Magnetspule hervorgerufenen magnetischen Feldes dient. Das zu filternde Medium wird dabei entweder über Bohrungen in diesen Polschuhen selbst oder durch einen zwischen den Polschuhen verbleibenden Spalt über ringförmige Kammern in den Filterraum ein- bzw. aus diesem wieder herausgeleitet. Im Falle einer axialen Zu-und Ableitung des Mediums ergeben sich jedoch verhältnismässig grosse Durchflussgeschwindigkeiten in den durchbohrten Polschuhen und inhomogene Abscheidungen am Filtereingang über den Filterquerschnitt. Auch bei radialer Ein- und Ausströmung des Mediums bilden sich Turbulenzen über den Filterquerschnitt aus, die zu einer ungleichmässigen Abscheidung in der Filterstruktur führen.

    [0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die eingangs genannte magnetische Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik dahingehend zu verbessern, dass insbesondere die Einströmung des die abzuscheidenden Teilchen enthaltenden Mediums in die Filterstruktur vergleichmässigt ist und dabei zugleich eine Verringerung der magnetischen Induktion in der Filterstruktur vermieden wird. Dabei soll die Vorrichtung einen verhältnismässig einfachen Aufbau haben.

    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den im kennzeichnenden zweiten Teil des Hauptanspruchs angegebenen Massnahmen gelöst.

    [0008] Aus der FR-A-2 143 481 ist zwar eine magnetische Abscheidevorrichtung bekannt, die an der Ein- und Auslassseite eines zu filternden Mediums ebenfalls magnetfeldführende Elemente aus ferromagnetischem Material enthält, wobei diese Elemente sich bis zu einer Filterstruktur erstrecken und zumindest gleichmässig verteilt über die jeweilige Stirnfläche der Filterstruktur angeordnet sind. Als magnetfeldführende Elemente dient jedoch ein Gitter oder Rost, wobei axiale Kanäle mit verhältnismässig grosser Länge und kleiner Weite ausgebildet sind. Mit solchen Kanälen ergeben sich deshalb dieselben Probleme wie mit den entsprechenden Bohrungen in den Polschuhen der aus der DE-A-2 628 095 bekannten Abscheidevorrichtung. Da es sich ferner bei der Filterstruktur der aus der genannten FR-A-2 143 481 bekannten Abscheidevorrichtung um keine für die Hochgradienten-Magnettrenntechnik charakteristische Struktur handelt, sind hier die Fragen einer Heranführung des Magnetfeldes an die Struktur weniger kritisch.

    [0009] Die mit den erfindungsgemässen Massnahmen erreichten Vorteile der Abscheidevorrichtung bestehen insbesondere darin, dass das zu filternde Medium verhältnismässig gleichmässig über den Querschnitt der Filterstruktur verteilt in die Struktur mit nicht zu hoher Geschwindigkeit eintritt, da beim Filtereinlauf nur verhältnismässig kurze Wege zwischen den einzelnen magnetfeldführenden Elementen gegeben sind. Ausserdem wird vorteilhaft durch diese Elemente das magnetische Feld unmittelbar an die Filterstruktur angekoppelt, ohne dass verhältnismässig lange Bohrungen oder Kanäle, die nur mit entsprechend hohem Kostenaufwand zu erstellen sind, durch Polschuhe bzw. in gitterartigen Strukturen erforderlich sind.

    [0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen der magnetischen Abscheidevorrichtung nach der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

    [0011] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung und deren in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichneten Weiterbildungen wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren Fig. 1 eine Abscheidevorrichtung nach der Erfindung veranschaulicht ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen Gestaltungsformen von magnetfeldführenden Elementen dieser Vorrichtung, während in den Fig. 4 und 5 eine weitere Abscheidevorrichtung nach der Erfindung dargestellt ist.

    [0012] In Fig. 1 ist eine magnetische Abscheidevorrichtung der Hochgradienten-Magnettrenntechnik schematisch als Längsschnitt angedeutet. Mit dieser Vorrichtung sollen kleinste ferromagnetische Teilchen mit Teilchengrössen bis unter 1 11m oder auch schwach magnetische, beispielsweise paramagnetische oder antiferromagnetische Teilchen mit einem verhältnismässig hohen Abscheidegrad aus einem flüssigen Medium herausgefiltert werden. In der Figur nicht näher ausgeführte Bauteile dieser Abscheidevorrichtung können beispielsweise entsprechende Bauteile der aus der DE-A-2 628 095 bekannten Vorrichtung sein.

    [0013] Die allgemein mit 2 bezeichnete Abscheidevorrichtung enthält einen bezüglich einer Achse 3 rotationssymmetrischen Jochkörper aus magnetischem Eisen, der aus einem rohrförmigen Jochzylinder 4 und zwei stirnseitigen, kreisscheibenförmigen Jochplatten 5 und 6 zusammengesetzt ist. Der Jochzylinder umschliesst eine hohlzylindrische Magnetspule 7, beispielsweise einen Kupfer-Solenoid, die gegebenenfalls forciert gekühlt werden kann. Der Jochkörper 4 bis 6 und die Magnetspule 7 bilden somit die Magneteinrichtung der Abscheidevorrichtung 2. Die sich in dem von dem Jochkörper eingeschlossenen Innenraum befindende Magnetspule 7 ist in Axialrichtung nur so weit ausgedehnt, dass zwischen ihren Stirnseiten und den jeweiligen Jochplatten 5 bzw. 6 ein zylindrischer Zwischenraum 9 bzw. 10 mit geringer axialer Ausdehnung ausgebildet ist. Mit der Magnetspule 7 wird ein Magnetfeld erzeugt, das in einem von ihr begrenzten zentralen, zylindrischen Filterraum 12 zumindest annähernd parallel zur Achse 3 zwischen den Jochplatten 5 und 6 verläuft und dessen magnetische Induktion in dem Filterraum durch mit B bezeichnete Pfeile veranschaulicht ist. In dem Filterraum 12 ist eine in der Figur nicht näher ausgeführte Filterstruktur 13 angeordnet. Bei dieser Filterstruktur handelt es sich insbesondere um einen Stapel aus einer Vielzahl von Netzen, sogenannten Netz-Ronden, die aus feinsten Drähten bestehen und eine vorbestimmte Maschenweite haben. Ein entsprechender Stapel enthält beispielsweise 150 feine Netze mit einer Drahtstärke von 0,067 mm und einer Maschenweite von 0,14 mm. Dabei können die den kreisscheibenförmigen Jochplatten 5 und 6 zugewandten Netze dieses Stapels gröber sein und beispielsweise eine Drahtstärke von 0,3 mm und eine Maschenweite von 0,5 mm haben. Die Netze bestehen aus nicht-korrodierendem, ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Edelstahl, und sind senkrecht zu dem im Bereich der Filterstruktur parallel zur Achse 3 gerichteten Magnetfeld angeordnet

    [0014] Zur Zuführung des die abzuscheidenden Teilchen enthaltenden, mit M bezeichneten Mediums in die Filterstruktur 13 dient der zwischen der Jochplatte 5 und der Magnetspule 7 bzw. dem Filterraum 12 ausgebildete Raum 9 als Verteilungskammer, die mit einem seitlichen Einlauf 15 für das Medium M versehen ist. Wie in der Figur durch gepfeilte Linien angedeutet ist, tritt von dort aus das Medium von unten her in die Filterstruktur 13 an deren Stirnseite durch die mit 16 bezeichnete Stirnfläche ein. In entsprechender Weise dient der obere Raum 10 zwischen der Magnetspule und der Jochplatte 6 als Sammelkanal, der mit einem seitlichen Auslass 18 für das gefilterte, mit M' bezeichnete Medium versehen ist.

    [0015] Um einen annähernd gleichmässigen Eintritt des zu filternden Mediums M in die Filterstruktur 13 zu gewährleisten und insbesondere Turbulenzen zu vermeiden, sind zwischen der Jochplatte 5 und der Filterstruktur einzelne säulenartige Elemente 20 wie z. B. Bolzen aus ferromagnetischem Material vorgesehen. Diese Elemente sind beispielsweise an der Jochplatte 5 befestigt und erstrecken sich in axialer Richtung bis unmittelbar zu dem ersten Netz der Filterstruktur 13. Das Magnetfeld wird auf diese Weise vorteilhaft an die Filterstruktur ohne Unterbrechung angekoppelt. Zumindest die gesamte Querschnittsfläche der magnetfeldführenden Elemente 20 deckt dabei etwa '/4 bis 1/2-der Eintrittsfläche 16 der Filterstruktur ab, wobei eine nicht zu hohe Eintrittsgeschwindigkeit des Mediums M in die Filterstruktur gewährleistet ist. Da ferner die Elemente zumindest annähernd gleichmässig über die Eintrittsfläche 16 verteilt angeordnet sind, wird eine entsprechende, weitgehend gleichmässige Strömung mit geringen Turbulenzen am Einlauf erreicht. Einem Verstopfen der Filterstruktur an der Einlaufseite wird somit vorgebeugt.

    [0016] Wie Fig. 1 ferner zu entnehmen ist, kann auch die Auslassseite der Abscheidevorrichtung 2 entsprechend der Einlaufseite mit magnetfeldführenden Elementen 21 zwischen der Jochplatte und der Filterstruktur 13 versehen sein. Durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung dieser Elemente lassen sich auch an der Auslassseite Turbulenzen vorbeugen.

    [0017] Wie in Fig. 1 ferner angedeutet ist, können zumindest auf der Einlassseite in der Verteilungskammer 9 noch auf der dem Zulauf 15 zugewandten Seite die Strömungsverhältnisse beeinflussende Leitkörper 19 vorgesehen werden. So dient beispielsweise ein Leitblech dazu, das zufliessende Medium M zumindest an der dem Zulauf 15 zugewandten Seite zunächst erst auf einen grösseren Abstand von der Eintrittsfläche 16 der Filterstruktur zu zwingen. Hiermit kann verhindert werden, dass an dem Zulauf näheren Stellen der Eintrittsfläche 16 das Medium vergleichsweise viel stärker in die Filterstruktur 13 einströmt als an dem Zulauf ferner liegenden Stellen der Eintrittsfläche. Statt Leitblechen können gegebenenfalls auch netzartige Strukturen vorgesehen werden, die darüber hinaus auch zu einem die Elemente 20 in vorbestimmtem Abstand umschliessenden rohrförmigen Körper ausgebildet sein können.

    [0018] Neben der in Fig. 1 dargestellten Ausrichtung und Gestaltungsform der magnetfeldführenden Elemente 20 und 21 sind auch andere, sich zwischen der Jochplatte 5 bzw. 6 und der Filterstruktur 13 erstreckende Elemente zur Verhinderung von Turbulenzen an der Eintrittsfläche 16 bzw. der entsprechenden Austrittsfläche der Struktur geeignet. Zwei Ausführungsformen solcher Elemente gehen aus den Fig. 2 und 3 hervor, wobei in diesen Figuren mit Fig. 1 übereinstimmende Teile mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.

    [0019] So lassen sich gemäss dem schematischen Längsschnitt nach Fig. 2 auch Elemente vorsehen, die schräg bezüglich der Achse 3 und einem zentralen Element 20 ausgerichtet sind. Dabei können die bezüglich dieser Achse weiter entfernt angeordneten Elemente 23 stärker geneigt sein als die näherliegenden Elemente 22. Hierdurch kann eine weitere Vergleichmässigung der in die Filterstruktur eintretenden Strömung des Mediums M bewirkt werden.

    [0020] Wie darüber hinaus dem schematischen Längsschnitt nach Fig. 3 zu entnehmen ist, können zumindest die zwischen der Jochplatte 5 und der Eintrittsfläche 16 der Filterstruktur 13 verlaufenden magnetfeldführenden Elemente 24 nicht nur eine zylindrische Form haben, sondern beispielsweise auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein.

    [0021] Gemäss den Ausführungsbeispielen der Abscheidevorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 wurde davon ausgegangen, dass die magnetfeldführenden, die Strömung vereinheitlichenden Elemente 20 bis 24 direkt an den Jochplatten 5 bzw. 6 befestigt sind. Für eine leichtere Montierbarkeit der Vorrichtung kann es gegebenenfalls zweckmässig sein, dass diese Elemente von einer besonderen Halteplatte aus ferromagnetischem Material zusammengehalten sind, wobei diese besondere Platte dann mit der jeweiligen Jochplatte starr verbunden wird.

    [0022] In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere HGM-Abscheidevorrichtung nach der Erfindung als Längsschnitt bzw. als Querschnitt schematisch veranschaulicht. Mit Fig. 1 übereinstimmende Teile haben dabei die entsprechenden Bezugszeichen. Diese allgemein mit 26 bezeichnete Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung 2 gemäss Fig. 1 im wesentlichen dadurch, dass eine axiale Zuleitung des zu filternden Mediums M und eine entsprechende Ableitung des gefilterten Mediums M' vorgesehen sind. Hierzu enthält eine auf der Einlassseite liegende, scheibenförmige Jochplatte 28 eines Jochkörpers aus ferromagnetischem Material eine zentrale Bohrung 29, deren Durchmesser dem Durchmesser des von einer hohlzylinderförmigen Magnetspule 7 eingeschlossenen Filterraumes 12 mit einer Filterstruktur 13 angepasst ist. In der Bohrung 29 sind einzelne magnetfeldführende Elemente 30 aus ferromagnetischem Material angeordnet, die seitlich mit der Jochplatte 28 verbunden sind. Als Elemente können vorteilhaft untereinander parallele Eisenbleche vorgesehen sein, die sich in Strömungsrichtung gesehen bis unmittelbar an die Filterstruktur 13 hin erstrecken. Auch mit derartigen Blechen lassen sich, insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten, Turbulenzen in dem in die Filterstruktur 13 eintretenden Medium M und somit eine inhomogene Abscheidung am Filtereingang zumindest weitgehend unterbinden. In entsprechender Weise können auch auf der Auslassseite Bleche 31 in einer zentralen Bohrung 32 einer Jochplatte 33 vorgesehen sein.

    [0023] Statt der in den Fig. 4 und 5 angedeuteten Eisenbleche als magnetfeldführende Elemente 30 und 31 können auch in die Bohrungen 29 bzw. 32 eingepasste Lochplatten aus ferromagnetischem Material verwendet werden, auf deren der Filterstruktur 13 zugewandten Seiten jeweils Bolzen gemäss den Fig. 1 bis 3 befestigt sind.

    [0024] Ausserdem können die Bolzen 20 bis 24 und die Bleche 30 und 31, insbesondere bei grösserem Querschnitt jedes dieser Elemente jeweils auf ihrer der Filterstruktur zugewandten Stirnseite noch mit Verteilungskanälen versehen sein. Als Verteilungskanäle können beispielsweise parallel zu der entsprechenden Einlass- oder Auslassfläche der Filterstruktur verlaufende Schlitze dienen, um die Verteilung des in die Filterstruktur eintretenden bzw. des aus der Struktur austretenden Mediums noch weiter zu fördern.


    Ansprüche

    1. Vorrichtung (2) zum Abscheiden von magnetisierbaren Teilchen bis zu Teilchengrössen unter 1 11m nach dem Prinzip der Hochgradienten-Magnettrenntechnik aus einem strömenden Medium mit einem axialen oder radialen Ein- und Auslass für das Medium und mit einer in einem Filterraum angeordneten Filterstruktur (13), die zwischen den zwei magnetische Pole bildenden Teilen eines ferromagnetischen Joches einer Magneteinrichtung (7) in einem im wesentlichen parallel oder antiparallel zur Flussrichtung des Mediums im Bereich der Filterstruktur (13) gerichteten Magnetfeld angeordnet ist und die mehrere zumindest annähernd senkrecht zur Flussrichtung des Mediums und in Flussrichtung gesehen eng hintereinander angeordnete Drahtnetze aus nicht-korrodierendem, ferromagnetischem Material mit vorbestimmter Maschenweite und Stärke ihrer Drähte enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der Einlassseite des zu filternden Mediums (M) magnetfeldführende Elemente (20, 22 bis 24; 30) in Form von Bolzen oder Blechen aus ferromagnetischem Material vorgesehen sind, welche

    a) an ihrer der Filterstruktur (13) abgewandten Seite mittels einer Platte (5; 28) aus ferromagnetischem Material zusammengehalten sind, wobei diese Platte (5; 28) an dem Jochkörper der Magneteinrichtung befestigt oder Teil des Jochkörpers selbst ist,

    b) sich bis zu der Filterstruktur (13) erstrecken,

    c) zumindest annähernd gleichmässig verteilt über die Eintrittsfläche (16) der Filterstruktur (13) angeordnet sind und

    d) eine gesamte Querschnittsfläche aufweisen, die etwa zwischen ¼ und ½ der Eintrittsfläche (16) einnimmt.


     
    2. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Auslassseite des gefilterten Mediums (M') magnetfeldführende Elemente (21 bis 24; 31) entsprechend der Einlassseite vorgesehen sind.
     
    3. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldführenden Elemente (20 bis 24; 30, 31) zylinderförmige Gestalt haben oder kegelstumpfförmig ausgebildet und mit ihrer grösseren Grundfläche mit dem ferromagnetischen Jochteil (5, 6) verbunden sind.
     
    4. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldführenden Elemente (22, 23) schräg bezüglich der Magnetfeldachse (3) angeordnet sind.
     
    5. Abscheidevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der magnetfeldführenden Elemente (22, 23) gegenüber der Magnetfeldachse (3) mit zunehmendem Abstand der Elemente von dieser Achse zunimmt (Fig. 2).
     
    6. Abscheidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetfeldführenden Elemente (20 bis 24; 30, 31) an ihren der Filterstruktur (13) zugewandten Stirnseiten mit quer zur Strömungsrichtung des Mediums (M, M') verlaufenden Schlitzen versehen sind.
     


    Claims

    1. Apparatus (2) for separating magnetizable particles of size up to below 1 11m from a flowing medium in accordance with the principle of the highgradient magnetic separation technique, comprising an axial or radial inlet and outlet for the medium and having a filter structure (13) which is arranged in a filter space between the two magnetic pole-forming parts of a ferro-magnetic yoke of a magnetic device (7) in a magnetic field which is essentially directed parallel or anti-parallel to the direction of flow of the medium in the region of the filter structure (13), and which filter structure comprises a plurality of wire gauzes which are arranged at least approximately at right angles to the direction of flow of the medium and viewed in the flow direction, are arranged so as to follow one another closely, and made of a non-corrosive ferro-magnetic material with a predetermined mesh size and wire thickness, characterised in that at least at the inlet side of the medium (M) to be filtered, there are arranged magnetic field-carrying elements (20, 22 to 24; 30) in the form of pegs or sheets of a ferro-magnetic material, which

    a) at their side which faces away from the filter structure (13), are held together by means of a plate (5; 28) made of a ferro-magnetic material, this plate (5; 28) being fixed to the yoke body of the magnetic device or itself forming part of the yoke body,

    b) extend to the filter structure (13),

    c) are at least approximately evenly distributed over the entry surface (16) of the filter structure (13), and

    d) have an overall cross-sectional surface which covers approximately between '/< and '/2 of the entry surface (16).


     
    2. Separation apparatus as claimed in Claim 1, characterised in that, on the outlet side of the filtered medium (M'), there are arranged magnetic field-carrying elements (21 to 24; 31) corresponding to the inlet side.
     
    3. Separation apparatus as claimed in Claim 1 or Claim 2, characterised in that the magnetic field-carrying elements (20 to 24; 30, 31) have a cylindrical shape, or the shape of a truncated cone having their larger base surface connected to the ferro-magnetic yoke part (5, 6).
     
    4. Separation apparatus as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the magnetic field-carrying elements (22, 23) are arranged obliquely in relation to the axis (3) of the magnetic field.
     
    5. Separation apparatus as claimed in Claim 4, characterised in that the inclination of the magnetic field-carrying elements (22, 23) to the axis (3) of the magnetic field increases with increasing distance of the element from the axis (Fig. 2).
     
    6. Separation apparatus as claimed in one of Claims 1 to 5, characterised in that, at their end faces facing the filter structure (13), the magnetic field-carrying elements (20 to 24; 30, 31) are provided with slits which extend transversely to the direction of flow of the medium (M, M').
     


    Revendications

    1. Dispositif (2)-pour séparer, d'un milieu en écoulement, des particules aimantables, dont la taille est égale jusqu'à 1 um, selon le principe de la technique de séparation magnétique à gradient élevé, et comportant une admission et une sortie axiales ou radiales pour le milieu, et une structure formant filtre (13) située dans un espace de filtrage et qui est disposée entre les parties, constituant deux pôles magnétiques, d'une culasse ferromagnétique d'un dispositif d'aimant (7), dans un champ magnétique sensiblement parallèle ou antiparallèle à la direction d'écoulement du milieu, dans la région de la structure formant filtre (13), et qui contient plusieurs treillis de fils, disposée au moins approximativement perpendiculairement à la direction d'écoulement du milieu et en position serrée les uns derrière les autres suivant la direction d'écoulement et dont les fils sont constitués en un matériau ferromagnétique non corrodant et possédant une ouverture de maille et une épaisseur de fil prédéterminée, caractérisé par le fait qu'il est prévu, au moins sur le côté admission du milieu (M) à filtrer, des éléments (20, 22 à 24; 30) de guidage du champ magnétique, réalisés sous la forme de boulons ou de tôles constitués en un matériau ferromagnétique, et qui

    a) sont maintenus réunis, sur leur face tournée à l'opposé de la structure formant filtre (13), au moyen d'une plaque (5; 28) en matériau ferromagnétique, qui est fixée sur le corps de la culasse du dispositif d'aimant ou fait partie du corps de culasse lui-même,

    b) s'étendent jusqu'à la structure formant filtre (13),

    c) sont disposés en étant répartis au moins d'une manière approximativement uniforme sur la surface d'entrée (16) de la structure formant filtre (13), et

    d) possèdent une surface totale en section transversale qui occupe approximativement entre le quart et la moitié de la surface d'entrée (16).


     
    2. Dispositif de séparation suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que des éléments (21 à 24; 31) de guidage du champ magnétique sont prévus, sur le côté de sortie du milieu (M) filtré, de la même manière que sur le côté admission.
     
    3. Dispositif de séparation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les éléments (20 à 24; 30, 31) de guidage du champ magnétique possèdent une forme cylindrique ou sont réalisés en forme de tronc de cône et sont reliés par leur surface de base la plus étendue à la partie formant culasse ferromagnétique (5, 6).
     
    4. Dispositif de séparation suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les éléments (22, 23) de guidage du champ magnétique sont disposés obliquement par rapport à l'axe (3) du champ magnétique.
     
    5. Dispositif de séparation suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'inclinaison des éléments (22, 23) de guidage du champ magnétique, par rapport à l'axe (3) du champ magnétique augmente lorsque la distance des éléments par rapport à cet axe augmente (figure 2).
     
    6. Dispositif de séparation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les éléments (20 à 24; 30, 31) de guidage du champ magnétique sont munis, sur leurs faces frontales tournées vers la structure formant filtre (13), de fentes s'étendant transversalement à la direction d'écoulement du milieu (M, M').
     




    Zeichnung