Способ фильтрования жидкости и газа

 

Изобретение относится к области отделения взвешенных частиц от жидкостей и газов фильтрацией, может быть использовано в химической, металлургической, пищевой отраслях промышленности и машиностроении и позволяет повысить эффективность процесса регенерации. Способ фильтрования жидкости и газа включает пропускание среды через фильтрующий слой из гранулированного ферромагнитного материала, удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне магнитным полем постоянного тока и регенерацию его, причем регенерацию проводят при соотношении напряженностей магнитных полей, создаваемых постоянным и переменными токами, от 1:2 до 1:3, а фильтруемую жидкость пропускают через слой ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 01 0 35/06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ. ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4611792/31-26 (22) 01.12.88 (46) 07.12,90. Бюл. М 45 (71) Томский государственный университет им. В.В. Куйбышева и Институт химии нефти

СОАН СССР (72) А.С, Шараев и В.В. Бордунов (53) 663.63.067(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 703136, кл, В 03 С 1/02, 1979. (54) СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ ЖИДКО-.

СТИ И ГАЗА (57) Изобретение относится к области отделения взвешенных частиц от жидкостей и газов фильтрацией, может быть использовано в химической, металлургической, пищеИзобретение относится к отделению взвешенных частиц от жидкостей и газов фильтрацией и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой промышленности и машиностроении.

Целью изобретения является интенсификация процесса регенерации, Фильтрацию и регенерацию осуществляк;т в рабочей зоне, где фильтруемую среду пропускают через слой ферромагнитных частиц, удерживаемых и уплотняемых магнитным полем, создаваемым расположенной на магнитопроводе обмоткой постоянного тока и направленным поперек движения жидкости — фильтрующий режим. Затем в режиме регенерации часть обмотки отключают от источника постоянного тока и подают на нее переменное напряжение. Причем соотношение напряженностей магнитных полей, создаваемых. постоянным и переменными токами, составляет интервал 1:2—

„„Я2„„1611397 А1 вой отраслях промышленности и машиностроении и позволяет повысить эффективность процесса регенерации. Способ фильтрования жидкости и газа включает пропускание среды через фильтрующий слой из гранулированного ферромагнитного материала, удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне магнитным полем постоянного тока и регенерацию его, причем регенерацию проводят при соотношении напряженностей магнитных полей, создаваемых постоянным и переменными токами от

1:2 до 1:3, а фильтруемую жидкость пропускают через слой ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса.

1 табл, 1 3 соответственно. При этом суммарное поле, создаваемое переменным и постоянным токами, приводит в движение ферромагнитные частицы фильтрующего слоя, вызывает интенсивное перемешивание их по всему обьему и встряхивание, что способствует эффективной очистке фильтрующего слоя непосредственно в рабочей зоне без выноса из нее. При соотношении напряженностей магнитных полей создаваемых постоянным и переменным токами менее 1:2 время для регенерации очень большое, что неэффективно. При соотношении более 1:3 ферромагнитные частицы фильтрующего слояразгоняются до такой степени, что вылетают из рабочей зоны вместе с осадком.

В качестве фильтрующего слоя используют частицы из материала с прямоугольной петлей гистерезиса для того чтобы исключить влияние остаточной намагниченности

1611397 на свободу перемещения частиц в магнитном поле и их слипание.

Пример 1 (известный). С помогцью магнитной системы, включающей магнитопровод и обмотку, по которой пропускают постоянный ток, создают магнитное поле с напряженностью 2 х 10 Аl м, которое втяги5 вает ферромагнитные частицы с размером

1 мм в рабочую зону и уплотняет их для создания фильтрующего слоя. Параметоы: сечение (S=7 х 10" м ) и высота (h=2 х 10 м) фильтрующего, слоя we меняются от опыта к опыту. В качестве фильтрующего материала используют феррит. На фильтрующий слой наносят осадок в виде песка с размером частиц менее 0,2 мм. Выключают напряжение питания обмотки. Фильтрующий слой вместе с осадком падает на сетку, которая пропускает песок, но не пропускает гранулы фильтрующего слоя. Снова подают напряжение на обмотку, оставшаяся смесь втягивается в рабочую зону. Выключают напряжение, Процесс продолжают до значения коэффициента регенерации (К) не < 9,7.

Коэффициент регенерации определяют как отношение выделившегося осадка к нанесенному. Время регенерации (t) составляет

300 с.

Пример 2, Последовательность, режим операций идентичны примеру 1, но регенерацию осуществляют иначе, а именно отключают часть обмотки от источника постоянного тока, при этом напряженность магнитного поля составляет 10 А/м, что

5 обеспечивает удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне. Подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля такой же напряженности, т.е. соотношение напряженностей составляет 1:1. До достижения этого соотношения в фильтрующем слое визуально никаких изменений не наблюдается. А при соотношении 1:1 частицы начинают незначительно вибрировать относительно своей оси, пористость слоя растет и осадок просыпается сквозь фильтр, при

К=0,97, х>300с.

Затем подают на всю обмотку постоянное напряжение, т.е. переводят фильтр в режим фильтрации.

Пример 3. Последовательность и режим операций идентичны примеру 2. Но подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля соотношением напряженностей 1:2. Частицы фильтрующего слоя вибрируют интенсивнее. Начинается их пе5

20 вылетают из рабочей зоны вместе с осад25. ком. При этом К = 0,97, т= 45 с, Этот режим

55 ремещение в верхней и нижней частях фильтрующего слоя. При этом К =0,97. t= 180 с.

Пример 4. Последовательность и режим операций идентичны примеру 2, но подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля с соотношением напряженностей 1;3. Происходит интенсивное перемешивание и вибрация частиц по всему обьему. Двигаясь, частицы ударяются друг о друга и происходит их взаимная очистка.

При этом К = 0,87 t = 45 с.

Пример 5. Последовательность и режим операций идентичны примеру 2 (создают магнитное поле, фильтрующий слой, наносят осадок). Но подают на освободившуюся часть обмотки переменное напряжение для создания магнитного поля с соотношением напряженностей 1:4. Происходит вибрация и интенсивное перемешивание частиц, сопровождающихся соударением друг о друга. Ферромагнитные частицы разгоняются до такой степени, что регенерации нецелесообразен, так как йарушается фильтрующий слой.

В таблицу сведены результаты эксперимента по регенерации фильтрующего слоя.

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что наименьшее время регенерации достигается в интервале соотношения напряженности магнитного поля, создаваемого постоянным и переменным токами от 1:2 (пример 3) до 1:3 (пример 4) и составляет 45 с. Таким образом, предлагаемый способ позволит повысить интенсивность процесса и снизить затраты времени на регенерацию фильтра в 6,6 раза (пример 1) по сравнению с известным, Формула изобретения

Способ фильтрования жидкости и газа, включающий пропускание среды через фильтрующий слой из гранулированного ферромагнитного материала, удерживание фильтрующего слоя в рабочей зоне магнитным полем постоянного тока и регенерацию его, отличающийся тем,что,сцелью интенсификации процесса регенерации„регенерацию проводят при соотношении напряженностей магнитных полей, создаваемых постоянным и переменным токами от 1:2 до 1:3, причем фильтруемую среду пропускают через слой ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса.

1611397

П р и м е ч а н и е . Коэффициент регенерации во всех примерах равен 0,97.

Составитель О. Симоненко

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 3786 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101