[发明专利]磁性过滤系统

说明书

本发明涉及一种磁性过滤系统，用以过滤在流体中悬浮的铁和某些非铁材料。

前此申请的磁性过滤装置专利(9515352.4)(WO97/04873)(Marlowe)包括一置于一对环形收集板之间的环形磁铁。当与传统的过滤器一起使用时，流体通过收集板上的凹部流过滤装置，并通过装置的中心流回。

另一种装置(Frei)(US-A-2149764)使用一系列圆柱形磁铁，所述磁铁由一系列金属挡板隔开，所述挡板通过与磁铁的接触而被磁化。所产生的磁场用于把拉子收集在板上，同时也收集在板上各孔的边缘的周围。一金属网抵住板的边缘因此通过与它的接触而被磁化。所述金属网在结构周围形成一个外套，用于在实际流路中增加磁化面积。但是，其缺点是，积聚在金属网上的金属颗粒对流体的流动形成一不断增长的阻碍。此外，收集在板上的粒子暴露于流体，因此有可能被流体冲走。而在本发明中磁力线(磁通量)的方向和性能均被有利地利用，这将在下面加以说明。

本发明的用以过滤在流体中悬浮的铁和某些非铁材料的磁性过滤系统包括入口和出口装置。所述系统几乎可以有利地插入流体系统中的任何一点。所述过滤系统包括一个或多个可以置于一壳体中的收集单元。可磁化的材料，具体说是铁质颗粒及某些与铁质粒子一起携带的非铁粒子可以被收集在收集单元内。粒子通过磁性作用而被保持在流体流路之外，因此，不会阻挡流体的流动。各收集单元可以很容易地从壳体中除去，拆下来，清除收集在其上的任何材料，然后重新装入以供在系统中再次使用。在一个实施例中，磁铁是一电磁铁，当电磁铁被激励时，可以从流体中收集材料，当电磁铁被去激励时，可以把收集的材料从收集单元除去，并从系统中处理掉。

本发明适用于高流速、高压力的流体系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于从悬浮有可磁化材料的流体中过滤所述材料的磁性过滤系统，包括入口装置和出口装置，其中设置了一个或多个收集单元，每个收集单元均包括分别设置在一个或多个磁铁的两侧上的一块或多块板或板列，所述各板或板列具有相反的极性，各板或板列延伸得离开所述一块或多块磁铁的一个或多个边缘的一部分或全部，彼此相对的板具有一个或多个孔，其中，彼此相对的孔限定了一个磁性排斥区域，彼此相对的板体部分在其间限定了一个磁性吸引和可磁化材料收集区域，因此，这样产生的磁通场有利于将可磁化材料优先收集在介于彼此相对的板体部分之间的收集区域内，而不是收集在所述彼此相对的孔之间的区域内。

有利的是，在所述各彼此相对的孔之间设置有彼此相对的收集区域，因此，在各收集区域内产生的吸引磁通场及其两侧的排斥场有利于在暴露且彼此相对的板体部分之间所夹设的空间内进行收集。因此，可以将粒子保持在三维空间内，而不是仅保持在暴露于流体的磁化表面区域。于是，与各构件拆开时借助暴露的表面区域进行收集的情况相比，该收集单元具有较高的碎屑收集能力或容量。每个收集单元的孔中的排斥力使可磁化材料中各孔转移开，因而可以优先地在彼此相对的板体部分之间而不是在各孔中进行收集，从而允许流体即使在充满污染物的情况下也能持续地流动。

有利的是，相邻收集单元的具有相同极性的板是彼此相邻设置的，因而基本上可以将磁性粒子的收集限制在所述收集单元内部的收集区域中。一个单独的收集单元具有其自己的磁通量分布，其中的一部分是在该收集单元的彼此相对的板体部分之间的磁性吸引区域。如果设置另一个收集单元，使相应的板具有不同的极性，一个是北极，一个是南极，则收集单元内(作为一个单独的收集单元)内的磁通将通过在相邻收集单元之间产生的吸引磁场而被分散。如果将收集单元设置在另一个收集单元的旁边从而使相邻板的相同磁极彼此相对，则在相邻收集单元之间产生的排斥力将把吸引磁通量聚向彼此相对的板体部分之间，比没有相邻收集单元时更强。

有利的是，设置了一个用非可磁化材料制成的壳体。因此，若将各收集单元设置成非常靠近所述壳体的内侧，则可将可磁化材料的收集限制在磁性单元内的收集区域中。壳体可以用磁性材料制成，即使是在充满污染物情况下，所述过滤系统还是能让流体流过。

有利的是，设置有一个与一流体流动系统形成一体的壳体，所述过滤系统即使是在充满污染物的情况下还是能让流体通过。

在一个实施例中，每个收集单元通过一间隔件与一相邻的收集单元进一步地分开。这样就能更好地利用可得的磁通密度。

有利的是，所述间隔件是非磁性的。在某些情况下，如果所述间隔件是磁性的，也是有利的。间隔件的磁化和非可磁化将在下文中讨论。