DE102023111438A1

DE102023111438A1 - Magnetabscheidevorrichtung

Info

Publication number: DE102023111438A1
Application number: DE102023111438.7A
Authority: DE
Inventors: Carla-Olivia Krauß; Alexander Heneka; Muhammad Junaid Chaudhry; Andreas Walter
Original assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2023-05-03
Filing date: 2023-05-03
Publication date: 2024-11-07
Also published as: WO2024227738A1

Abstract

Es wird eine Magnetabscheidevorrichtung (1) an einem Leitungsstück (2) zur Abtrennung von magnetischen Partikeln (18) aus einem strömenden Fluid (19) vorgeschlagen. Die Magnetabscheidevorrichtung (1) umfasst eine Abzweigung (3) von dem Leitungsstück (2) in eine Separatorleitung (4) mit einer Partikelabführung (5), wobei die Partikelabführung (5) fortlaufend an die Separatorleitung (4) anschließt, sowie mindestens ein magnetisches Element (6) mit Führungsmitteln (7) für eine Bewegung des magnetischen Elements (6) ausgehend von der Abzweigung (3) an oder entlang der Separatorleitung (4). Das mindestens eine magnetische Element (6) wirkt auf die magnetischen Partikel (18) in dem strömenden Fluid (19) und leitet sie über die Abzweigung (3) in die Separatorleitung (4) und in die Partikelabführung (5). Über die Partikelabführung (5) sind sie aus dem laufenden Prozess entnehmbar. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Magnetabscheidevorrichtung (1) ist eine kontinuierliche Abscheidung magnetischer Partikel (18) aus einem geschlossenen Fluidsystem während einer laufenden Prozessführung möglich, ohne dass einzelne Abtrennkomponenten gereinigt werden müssen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetabscheidevorrichtung an einem rohrförmigen Leitungsstück und die Verwendung einer solchen Magnetabscheidevorrichtung.
Die erfindungsgemäße Magnetabscheidevorrichtung soll eingesetzt werden, um magnetische Partikel aus einem abgeschlossenen, kontinuierlich durchströmten Fluidsystem abzutrennen.
Magnetabscheidevorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen dazu, magnetische Partikel aus Schüttgut oder einem Fluid zu entfernen. Sie weisen eine magnetische Komponente auf, die an das Schüttgut oder das Fluid herangeführt oder darin eingebettet ist. Im Betriebszustand der Magnetabscheidevorrichtung wird das Schüttgut oder das Fluid kontinuierlich an der magnetischen Komponente vorbeigeführt. Magnetische Partikel, die in dem Schüttgut oder dem Fluid enthalten sind, werden von der magnetischen Komponente angezogen und bleiben daran haften. Schüttgut oder Fluid laufen aufbereitet weiter. Nach einer bestimmten Betriebsdauer ist die magnetische Komponente mit magnetischen Partikeln gesättigt und muss gereinigt werden. Dazu muss der Abscheidebetrieb unterbrochen werden.
In der EP2834011 B1 wird beispielsweise eine Ausgestaltung einer Magnetabscheidevorrichtung für eine Zentralheizung offenbart. Die Magnetabscheidevorrichtung ist über einen Einlass und einen Auslass in das Rohrleitungssystem der Zentralheizung integriert. Sie besteht aus einem Kammersystem, das um einen magnetischen Zylinder herumgeführt ist. Heizungswasser wird über den Einlass in die Kammern geleitet und strömt an dem magnetischen Zylinder vorbei. Magnetische Partikel, die durch Korrosion metallischer Teile ins Heizungswasser übergetreten sind, werden an der dem magnetischen Zylinder zugewandten Kammerwand abgeschieden. Das aufbereitete Heizungswasser wird über den Auslass wieder dem Zentralheizungssystem zugeführt. Zur Reinigung der Kammern werden Regelventile vor dem Einlass und hinter dem Auslass geschlossen und das Kammersystem durch Öffnen eines Gewindekragens entnommen. Nach der Reinigung wird das Kammersystem wieder eingesetzt und die Regelventile geöffnet, so dass wieder Heizungswasser durch die Kammern geleitet wird.
In der US4031011 A wird beispielhaft eine Magnetabscheidevorrichtung offenbart, bei der die Reinigung der magnetischen Komponente im laufenden Betrieb erfolgt. Die Vorrichtung besteht aus einem Behälter, in den durch magnetische Partikel verunreinigte Flüssigkeit eintritt und aus dem gereinigte Flüssigkeit austritt. In dem Behälter sind Magnetstäbe zu einem Förderband zusammengefasst, das über eine Fördereinrichtung durch die Flüssigkeit, über den Flüssigkeitspegel und wieder zurückbewegt wird. Magnetische Partikel lagern sich an den Magnetstäben an und werden zu einer Reinigungsvorrichtung über dem Flüssigkeitspegel transportiert. Diese besteht aus beweglichen Abstreifblättern, die an den Magnetstäben entlanglaufen und die anhaftenden magnetischen Partikel entfernen.
Davon ausgehend liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Magnetabscheidevorrichtung vorzuschlagen, die sich insbesondere für eine verbesserte kontinuierliche Abscheidung magnetischer Partikel aus einem geschlossenen Fluidsystem bei einer laufenden Prozessführung eignet, wobei die magnetischen Abscheidekomponenten nicht gereinigt werden müssen.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Magnetabscheidevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Bevorzugte Ausführungsformen der Magnetabscheidevorrichtung und deren Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen wieder. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Magnetabscheidevorrichtung wird in den Verwendungsansprüchen 14 und 15 aufgeführt.
Die Magnetabscheidevorrichtung an einem rohrförmigen Leitungsstück umfasst eine Abzweigung von dem Leitungsstück in eine Separatorleitung mit einer Partikelabführung, wobei die Partikelabführung fortlaufend an die Separatorleitung anschließt, sowie mindestens ein magnetisches Element mit Führungsmitteln für eine Bewegung ausgehend von der Abzweigung an oder entlang der Separatorleitung.
Ein wesentliches Merkmal der Magnetabscheidevorrichtung ist das mindestens eine magnetische Element, das mit Hilfe von Führungsmitteln ausgehend von der Abzweigung an oder entlang der Separatorleitung bewegt wird. Die Magnetabscheidevorrichtung ist in eine beliebige Prozessführung integrierbar, in der ein strömendes Fluid bewegt wird, aus dem magnetische Partikel abzutrennen sind. Während des Betriebs der Magnetabscheidevorrichtung strömt das Fluid durch das Leitungsstück. Das mindestens eine magnetische Element trennt magnetische Partikel aus dem Fluid ab. Möglicherweise enthaltene unmagnetische Partikel werden nicht beeinflusst. Magnetische und unmagnetische Partikel sind allesamt Partikel mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften, wobei die Partikel verschiedene Suszeptibilitäten aufweisen. Die Magnetabscheidevorrichtung trennt also aus einem Fluid oder einem Partikelgemisch diejenigen Partikel heraus, die eine vorbestimmte Suszeptibilität überschreiten. Partikel, deren magnetische Suszeptibilität so gering ist, dass sie nicht von dem mindestens einen magnetischen Element beeinflusst werden, werden nicht abgetrennt. Die magnetische Flussdichte des mindestens einen magnetischen Elements bewirkt, dass die magnetischen Partikel aus dem Fluid, das durch das Leitungsstück strömt, von dem magnetischen Element angezogen werden und über die Abzweigung von dem Leitungsstück in die Separatorleitung und von dort in die Partikelabführung bewegt werden. Die magnetische Flussdichte des mindestens einen magnetischen Elements ist vorzugsweise so groß, dass die magnetische Kraft, die im Bereich des Leitungsstücks zwischen dem mindestens einen magnetischen Element und den magnetischen Partikeln wirkt, groß genug ist, die magnetischen Partikel entgegen einer beschleunigten oder einer geradlinig gleichförmigen Bewegung in Strömungsrichtung durch das Leitungsstück zu dem mindestens einen magnetischen Element hin zu bewegen.
Weitere wesentliche Merkmale der Magnetabscheidevorrichtung sind die Abzweigung von dem Leitungsstück mit der Separatorleitung und die daran fortlaufend anschließende Partikelabführung. Die magnetischen Partikel, die von dem mindestens einen magnetischen Element angezogen werden, werden über die Abzweigung in die Separatorleitung geleitet und dadurch räumlich abtrennbar aus dem Fluid, welches durch das Leitungsstück strömt, wodurch eine Aufbereitung des strömenden Fluides ermöglicht wird. Nach dem Durchlaufen der Abzweigung und der Separatorleitung werden die magnetischen Partikel von dem mindestens einen magnetischen Element in die Partikelabführung geleitet. Von dort aus sind sie der Prozessführung entnehmbar. Die Abzweigung mit der Separatorleitung und die daran fortlaufend anschließende Partikelabführung sind vorzugsweise derart ausgestaltet, dass eine Rückbewegung der magnetischen Partikel, die der Partikelabführung zugeführt wurden, in das Leitungsstück unterbunden wird. Weiterhin ist die Partikelabführung vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie sich am Übergang zu der Separatorleitung von den magnetischen Mitteln wegkrümmt. Damit werden die magnetischen Partikel in einen Bereich geleitet, in sie von den magnetischen Elementen nicht mehr beeinflusst werden. Die Abzweigung von dem durchströmten Leitungsstück, die Separatorleitung und die Partikelabführung sind vorzugsweise mit einem Fluid befüllt, das als Trägermedium für die magnetischen Partikel dient. Besonders bevorzugt ist die Abzweigung, die Separatorleitung und die Partikelabführung mit einem stehenden Fluid befüllt. Durch die Befüllung mit dem stehenden Fluid wird die Beweglichkeit der magnetischen Partikel, die durch die magnetischen Elemente angezogen und durch die Abzweigung und die Separatorleitung in die Partikelabführung geleitet werden, verbessert. Insbesondere weist das Fluid chemische und physikalische Eigenschaften auf, die dem strömenden Fluid durch das rohrförmige Leitungsstück entsprechen.
Weiterhin stellen die Führungsmittel des magnetischen Elements ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Sie bewegen das mindestens eine magnetische Element auf einer Bahn, die der geometrischen Ausgestaltung der Abzweigung und der Separatorleitung folgt und diese nicht kreuzt. Die aus dem strömenden Fluid abzutrennenden Partikel werden zu dem mindestens einen magnetischen Element gezogen und kontinuierlich über die Abzweigung und die Separatorleitung der Partikelabführung zugeleitet. Eine laufende Prozessführung muss nicht unterbrochen werden, um Ablagerungen aus magnetischen Partikeln zu entfernen und die Abzweigung, die Separatorleitung und die Partikelabführung zu reinigen. In einer vorzugsweisen Ausgestaltung bewegen die Führungsmittel das mindestens eine magnetische Element vorzugsweise periodisch auf einer festen Bahn ausgehend von der Abzweigung entlang der Separatorleitung. Die magnetischen Elemente werden durch die Führungsmittel im oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt, je nach Ausrichtung des Leitungsstücks und der davon ausgehenden Abzweigung, sowie der Separatorleitung. Vorzugsweise umfassen die Führungsmittel einen Antriebsmotor, eine Welle und ein Kugellager, jeweils mit entsprechenden Aufhängungen. Vorzugsweise ist das Leitungsstück mit der Abzweigung, der Separatorleitung und der Partikelabführung durch ein Druck-Gussverfahren oder ein 3D-Druckverfahren herstellbar. Es sind aber auch weitere Herstellungsverfahren denkbar und erfindungsgemäß.
In einer besonderen Ausführungsform der Magnetabscheidevorrichtung schließen das Leitungsstück und die Separatorleitung ausgehend von der Abzweigung von dem Leitungsstück einen Winkel ≤ 90° ein. In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform weisen das Leitungsstück und die Abzweigung daraus jeweils eine Symmetrielinie auf, die am Querschnitt des Leitungsstücks, an dem die Abzweigung in die Separatorleitung ansetzt, tangential ineinander übergehen. Eine vorzugsweise Ausgestaltung dieser Ausführungsform sieht vor, dass konstruktionsbedingt eine Verstärkungsrippe zwischen dem Leitungsstück und der Abzweigung in die Separatorleitung eingefügt ist, wodurch die Dauerfestigkeit der Magnetabscheidevorrichtung erhöht wird.
Eine weitere Ausführungsform der Magnetabscheidevorrichtung sieht vor, dass das Leitungsstück eine Einlass- und eine Auslassöffnung aufweist, die in diesem eine Durchströmungsrichtung vorgeben. Diese Öffnungen sind derart ausgestaltet, dass sie in eine beliebige Prozessführung integrierbar sind, in der ein strömendes Fluid bewegt wird, aus dem magnetische Partikel abzutrennen sind. Vorzugsweise sind die Einlass- als auch die Auslassöffnung über Schlauchverbindungen ankoppelbar an die übrige Prozessführung. In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird die Separatorleitung, ausgehend von der Abzweigung aus dem Leitungsstück, von der Einlassöffnung des Leitungsstücks weggeführt. In einer weiteren, ebenfalls erfindungsgemäßen Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird die Separatorleitung, ausgehend von der Abzweigung aus dem Leitungsstück, von der Auslassöffnung des Leitungsstücks weggeführt. So ist gewährleistet, dass in jedem Prozessführungsaufbau eine geeignete platzsparende Leitungsführung zur Abtrennung magnetischer Partikel möglich ist. Die Führungsmittel bewegen die magnetischen Elemente mit einem Drehsinn, der die magnetischen Elemente entlang der Separatorleitung, ausgehend von der Abzweigung aus dem Leitungsstück, leitet.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Magnetabscheidevorrichtung durch Führungsmittel gekennzeichnet, die aus einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Plattform bestehen, auf der mindestens ein magnetisches Element angebracht ist. Das mindestens eine magnetische Element wird auf einer Kreisbahn um die Drehachse geführt. Die Drehbewegung des mindestens einen magnetischen Elements ist dabei vorzugsweise periodisch, mit einer Drehgeschwindigkeit im Bereich von 5 bis 60 Umdrehungen pro Minute. Weiterhin ist diese Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass die Separatorleitung ausgehend von der Abzweigung eine Krümmung weg von der Einlassöffnung oder weg von der Auslassöffnung aufweist, sowie einen Verlauf parallel zu zumindest einem Teil der Kreisbahn. Die Abzweigung aus dem Leitungsstück und die daran anschließende Separatorleitung krümmen sich, einem kreisbogenförmigen Verlauf folgend, weg von dem Leitungsstück. Die Kreisbahn auf der das mindestens eine magnetische Element durch die Führungsmittel bewegt wird, weist die gleiche Krümmung auf wie die Abzweigung weg von dem Leitungsstück und die Separatorleitung. Ausgehend von der Abzweigung wird das mindestens eine magnetische Element auf einer Kreisbahn parallel zur Separatorleitung geführt und läuft vorzugsweise direkt entlang der Wandung der Abzweigung und der Separatorleitung.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der o.g. Ausführungsform sind mindestens vier magnetische Elemente auf der Plattform im gleichen Abstand zur Drehachse und mit gleichem Winkelabstand von 90° im Umkreis zueinander angeordnet. Die vier magnetischen Elemente werden derart auf einer Kreisbahn bewegt, dass sie an der Wandung des Leitungsstücks, der Abzweigung und der Separatorleitung entlanggeführt werden. Durch den Winkelabstand von 90° ist gewährleistet, dass während einer Umdrehung der Plattform durch die Führungsmittel immer eines der vier magnetischen Elemente ausgehend von der Abzweigung von dem Leitungsstück an der Separatorleitung entlang bewegt wird: Ist zum Beispiel die Plattform derart ausgerichtet, dass eines der vier magnetischen Elemente an der Abzweigung aus dem Leitungsstück anliegt, wird das magnetische Element durch die Drehung der Plattform um einen Winkel von 90° entlang der Abzweigung und der Separatorleitung bewegt und überführt magnetische Partikel aus dem Fluid im Leitungsstück in die Partikelabführung. Sobald der Winkel von 90° überschritten ist, wird das magnetische Element, das auf der Kreisbahn nachfolgt, an die Abzweigung aus dem Leitungsstück geführt und übernimmt die Abtrennung der magnetischen Partikel. Dadurch ist gewährleistet, dass zu jedem Betriebszeitpunkt ein magnetisches Element auf die magnetischen Partikel einwirkt und der Abtrennprozess kontinuierlich verläuft.
Eine weitere Ausführungsform der Magnetabscheidevorrichtung sieht vor, dass das mindestens eine magnetische Element jeweils aus mindestens zwei aneinandergereihten Einzelmagneten besteht und diese derart angeordnet sind, dass gleichartige Pole einander zugewandt sind. Weiterhin sieht die Ausführungsform vor, dass die Ausrichtung der mindestens zwei Einzelmagnete parallel zur Drehachse der drehbar gelagerten Plattform ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist in jedem des mindestens einen magnetischen Elements eine Führung für die mindestens zwei Einzelmagnete vorgesehen. Diese Führung ist an der drehbar gelagerten Plattform fixiert. In der Führung sind die mindestens zwei aneinandergereihten Einzelmagnete derart angeordnet, dass gleichartige Pole einander zugewandt sind. Dadurch wirkt eine abstoßende magnetische Kraft zwischen den beiden Einzelmagneten. In der Führung werden die beiden Einzelmagnete durch die abstoßende magnetische Kraft zueinander vorgespannt unter Bildung eines Zwischenraumes. In der Mitte dieses Zwischenraumes weist die Überlagerung der magnetischen Flussdichten der beiden Einzelmagnete ein Maximum auf.
Vorzugsweise ist die Führung als Hohlzylinder ausgestaltet, der an einem Ende mit den Einzelmagneten befüllbar ist, derart, dass sie in mit einer Vorspannung zueinander fixiert werden können. Weiterhin ist der Hohlzylinder am anderen Ende über ein Befestigungsmittel auf der Plattform fixierbar ist. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel als Schraube ausgestaltet, die von der dem Hohlzylinder abgewandten Seite der Plattform durch die Plattform bis in die Stirnfläche des Hohlzylinders geschraubt wird. Die Plattform weist dazu in festen Winkelabständen auf der Kreisbahn, entlang der die magnetischen Elemente fixiert werden sollen, Bohrungen auf. Weiterhin erfolgt die Fixierung der Einzelmagnete zueinander mit einer Vorspannung gegen die abstoßende magnetische Kraft vorzugsweise durch einen in den Hohlzylinder integrierten Schraubverschluss. Vorzugsweise besteht der Hohlzylinder aus unmagnetischem Material, wie z.B. Aluminium.
In einer weiteren besonderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform sind die mindestens zwei Einzelmagnete in jedem des mindestens einen magnetischen Elements in der jeweiligen Führung so geführt, dass während der Bewegung des magnetischen Elements entlang der Abzweigung und der Separatorleitung die magnetische Flussdichte des magnetischen Elements an der Abzweigung und der Separatorleitung maximiert ist. Die mindestens zwei Einzelmagnete sind in der jeweiligen Führung so positioniert, dass gleichartige Pole der mindestens zwei Einzelmagnete einander zugewandt sind. Weiterhin sind die mindestens zwei Einzelmagnete in einem Abstand derart zueinander positioniert, dass die Überlagerung der magnetischen Flussdichten der beiden Einzelelemente auf halbem Abstand zwischen den beiden Polen ein Maximum aufweist. Die Führung der mindestens zwei Einzelmagnete auf der drehbar gelagerten Plattform ist derart angepasst, dass die Position des Maximums der magnetischen Flussdichte an der Stelle liegt, an der das mindestens eine magnetische Element an der Abzweigung und der Separatorleitung entlang bewegt wird. Vorzugsweise besitzen die Einzelmagnete eine identische magnetische Flussdichte. Es sind auch Ausgestaltungen möglich, die sich dadurch auszeichnen, dass zwei der mindestens zwei Einzelmagnete in zumindest einem der magnetischen Elemente entgegengesetzt ausgerichtet zu zumindest zwei der Einzelmagnete in einem weiteren magnetischen Element.
Eine Ausführungsform der Magnetabscheidevorrichtung sieht vor, dass die mindestens zwei Einzelmagnete eines magnetischen Elements als Stabmagnete ausgebildet ist. Vorteilhaft dabei ist, dass diese Art der Magnete eine zylindrische Geometrie aufweist. Die Magnete sind über eine Führung in einer Aneinanderreihung weiterhin konstruktiv einfach auf der Plattform fixierbar, derart, dass die Symmetrieachse der Magnete parallel zur Drehachse der Plattform ausgerichtet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Magnetabscheidevorrichtung sind die Querschnitte der Abzweigung und/oder des Leitungsstücks und/oder der Separatorleitung rechteckig und/oder quadratisch ausgebildet. Andere Querschnitte, insbesondere kreisförmige Querschnitte, sind aber ebenfalls erfindungsgemäß. Vorzugsweise sind die Querschnitte des Leitungsstücks, der Abzweigung und der Separatorleitung einheitlich quadratisch ausgebildet oder einheitlich rechteckig. Der Vorteil dieser Ausgestaltung des Querschnitts, zum Beispiel gegenüber einem kreisförmigen Querschnitt, liegt darin begründet, dass das mindestens eine magnetische Element nicht nur auf einer Berührungslinie entlang der Abzweigung und der Separatorleitung bewegt wird, sondern auf einer Fläche. Diese Fläche wird aufgespannt durch die Bewegungsbahn des magnetischen Elements entlang der Abzweigung und der Separatorleitung, und der Seitenlänge des Querschnitts, an der das magnetische Element entlanggeführt wird. Die Abtrennung der magnetischen Partikel wird dadurch vorzugsweise effektiver.
Bevorzugterweise ist in einer weiteren Ausführungsform der Magnetabscheidevorrichtung vorgesehen, dass das Leitungsstück vertikal ausgerichtet ist und die Einlassöffnung über der Auslassöffnung angeordnet ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass die magnetischen Partikel in dem strömenden Fluid des Leitungsstücks durch die auf sie wirkende Gewichtskraft parallel zur Strömungsrichtung bewegt werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Leitungsstück vertikal ausgerichtet ist und die Auslassöffnung über der Einlassöffnung angeordnet.
Der Rahmen der Erfindung deckt auch eine Kombination der genannten Ausführungsformen und Ausgestaltungen ab. Ein Merkmal einer solchen Kombination ist die fixe Anordnung von Leitungsstücken, die eine Abzweigung in eine Separatorleitung und eine daran anschließende Partikelabführung umfassen. Dazu gehört beispielsweise die Hintereinander- oder Parallelschaltung von mehreren einzelnen der genannten Leitungsstücke, die eine Abzweigung in eine Separatorleitung und eine daran anschließende Partikelabführung umfassen. Die genannten Leitungsstücke sind in fester Position zu mindestens einem gemeinsamen magnetischen Element mit Führungsmitteln für eine Bewegung des magnetischen Elements ausgehend von den Abzweigungen an oder entlang der Separatorleitungen angeordnet.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Magnetabscheidevorrichtung wird in den Verwendungsansprüchen 14 und 15 aufgeführt.
Nach Anspruch 14 wird die vorgeschlagene Magnetabscheidevorrichtung als Separator zur Abtrennung von magnetischen Partikeln aus einem strömenden Fluid verwendet. Die abzutrennenden magnetischen Partikel sind zum Beispiel aufgrund von mechanischem Abrieb oder durch Korrosion innerhalb der Prozessführung in das Fluid übergegangen. Die Magnetabscheidevorrichtung ist aber auch zur Abtrennung von magnetischen Partikeln verwendbar, die durch andere Mechanismen in das Fluid übergegangen sind. Die Magnetabscheidevorrichtung wird verwendet, um die magnetischen Partikel im laufenden Prozessbetrieb abzutrennen, bzw. aus dem Fluid herauszufiltern. Zusätzlich ist die Magnetabscheidevorrichtung verwendbar, um magnetische Partikel aus einem Fluid zu separieren, das zusätzlich unmagnetische Partikel enthält.
Weiterhin umfasst die Erfindung gemäß Anspruch 15 die Verwendung der Magnetabscheidevorrichtung als eine Komponente einer Trennanlage zum Abtrennen von Partikeln, die in einer Suspension vorliegen. Insbesondere ist die Erfindung gemäß Anspruch 15 bevorzugt für die Verwendung in einer Trennanlage geeignet, wie sie in DE 10 2018 110 204 A1 dargestellt ist. In dieser Trennanlage werden magnetische und unmagnetische Partikel in einer Suspension in Umlauf gebracht. Bei dieser Suspension handelt es sich um ein Abrasiv-Stahlpartikel-Gemisch, das beim beim Reaktor-Rückbau entsteht. Hier werden mit Hilfe eines Wasser-Abrasiv-Suspension-Schneidverfahrens der Reaktordruckbehälter und seine Einbauten zerlegt. Die radioaktiven Stahlpartikel, die beim Schneidprozess erzeugt werden, vermischen sich mit dem Abrasivmittel. Die Stahlpartikel weisen unterschiedliche magnetische Permeabilitäten auf, je nach Zusammensetzung des Stahls. Mit Hilfe der Trennanlage werden radioaktive und aktivierte magnetische Stahlpartikel aus der Suspension entfernt, wodurch ein erheblicher Anteil des Abrasivmittels wiederverwendbar ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 bis 5 und den Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle dargestellten Merkmale und deren Kombinationen sind nicht nur auf diese Ausführungsbeispiele begrenzt. Vielmehr sollen diese stellvertretend für weitere mögliche, aber nicht explizit als Ausführungsbeispiele dargestellte, Ausgestaltungen kombinierbar angesehen werden. Es zeigen

1 eine schematische Ansicht der Magnetabscheidevorrichtung mit vier magnetischen Elementen angeordnet auf einer drehbar gelagerten Plattform,
2 a bis c schematische Seitenansichten der Magnetabscheidevorrichtung mit vier magnetischen Elementen angeordnet auf einer drehbar gelagerten Plattform,
3 a einen Querschnitt durch die drehbar gelagerte Plattform und ein darauf verankertes magnetisches Element mit vier Einzelmagneten, welches durch die Führungsmittel ausgehend von der Abzweigung an der Separatorleitung entlang bewegt wird,
3 b eine schematische Darstellung der Überlagerung der magnetischen Flussdichten der vier Einzelmagnete in Abhängigkeit von der Position auf dem magnetischen Element,
4 a bis d schematisch die schrittweise Abtrennung magnetischer Partikel aus einem Fluid,
5 a und b, schematisch den Unterschied zwischen einer Abtrennung magnetischer Partikel aus einem strömenden Fluid und der Separation von magnetischen und unmagnetischen Partikeln in einem strömenden Fluid,
6 a schematisch eine Kombination der erfindungsgemäßen Magnetabscheidevorrichtung,
6 b einen Querschnitt durch die drehbar gelagerte Plattform und ein darauf verankertes magnetisches Element mit vier Einzelmagneten, welches durch die Führungsmittel ausgehend von der jeweiligen Abzweigung an der jeweiligen Separatorleitung der in 6 a gezeigten Kombination entlang bewegt wird.

Anhand von 1 soll zunächst der grundlegende Aufbau und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt werden.
Die Magnetabscheidevorrichtung 1 umfasst eine Abzweigung 3 von einem rohrförmigen Leitungsstück 2 in eine Separatorleitung 4. Die Abzweigung 3 aus dem Leitungsstück 2 heraus und die Separatorleitung 4 folgen in der gezeigten Darstellung einem kreisbogenförmigen Verlauf. Die Separatorleitung 4 schließt fortlaufend an eine Partikelabführung 5 an. Über eine Einlassöffnung 8 wird ein strömendes Fluid 19, aus dem magnetische Partikel 18 abzutrennen sind, in das rohrförmige Leitungsstück 2 geführt. Dieses Fluid 19 wird nach der Durchströmung des Leitungsstücks 2 und der Abtrennung der magnetischen Partikel 18 über eine Auslassöffnung 9 der weiteren Prozessführung zugeleitet. In der gezeigten Darstellung ist die Einlassöffnung 8 vertikal über der Auslassöffnung 9 angeordnet. Weiterhin umfasst die Magnetabscheidevorrichtung 1 magnetische Elemente 6, die über Führungsmittel 7 ausgehend von der Abzweigung 3 an oder entlang der Separatorleitung 4 bewegt werden. Die in der Figur gezeigten Führungsmittel 7 umfassen eine Aufhängung 21 mit einem Antriebsmotor 29, einer Welle 30 und ein Kugellager 31, sowie eine drehbar gelagerte Plattform 12, auf der vier magnetische Elemente 6 in Form von Hohlzylindern 22 angebracht sind. Die Hohlzylinder 22 sind auf einer Kreisbahn um die Drehachse 11 der Plattform 12 angebracht. Der Radius dieser Kreisbahn ist so ausgelegt, dass bei Drehung der Plattform 12 die Hohlzylinder 22 an der Abzweigung 3 und der Separatorleitung 4 entlanglaufen. In der gezeigten Darstellung ist damit ein Drehsinn vorgegeben, der einer Drehung im Uhrzeigersinn entspricht. Die vier magnetischen Elemente 6 werden aus Richtung der Auslassöffnung 9 an der Abzweigung 3 entlanggeführt. Sie wirken auf die magnetischen Partikel 18 in dem strömenden Fluid 19 im Leitungsstück 2 und leiten diese über die Abzweigung 3 und die Separatorleitung 4 in die Partikelabführung 5. Die Abzweigung 3, die Separatorleitung 4 und die Partikelabführung 5 enthalten ein stehendes Fluid 24. Die Partikelabführung 5 krümmt sich am Anschlusspunkt an die Separatorleitung 4 zunächst weg von den magnetischen Elementen 6 und verläuft anschließend geneigt nach unten. Durch die Krümmung weg von den magnetischen Elementen 6 gelangen die magnetischen Partikel 18 aus dem Einflussbereich der magnetischen Elemente 6.
2 a bis c zeigen eine schematische Seitenansicht der Magnetabscheidevorrichtung mit vier magnetischen Elementen 6 angeordnet auf einer drehbar gelagerten Plattform 12.
In 2 a ist die korrespondierende Seitenansicht zu 1 dargestellt. Über eine Einlassöffnung 8 wird das strömende Fluid 19, aus dem magnetische Partikel 18 abzutrennen sind, in das rohrförmige Leitungsstück 2 geführt. Die Abzweigung 3 und die Separatorleitung 4 folgen einem kreisbogenförmigen Verlauf und krümmen sich weg von der Einlassöffnung 8 in das Leitungsstück 2. Das durch die Abzweigung 3 und die Separatorleitung 4 gebildete Segment zeigt einen kreisbogenförmigen Verlauf. Die Einlassöffnung 8 ist vertikal über der Auslassöffnung 9 angeordnet. Vier magnetische Elemente 6 in Form von Hohlzylindern 22 mit einem Radius r_z sind auf einer drehbar gelagerten Plattform 12 fixiert. Die Hohlzylinder 22 werden durch die Führungsmittel 7 im Uhrzeigersinn bewegt. Die Mittelpunkte der Hohlzylinder 22 liegen auf einer Kreisbahn 23 um die Drehachse 11 der Plattform 12 mit einem Radius r₀ mit einem festen Winkelabstand von 90° zueinander. Die Drehachse 11 der Plattform 12 ist senkrecht ausgerichtet zu dem Leitungsstück 2. Der Abstand zwischen der Drehachse 11 und dem Leitungsstück 2 beträgt r₁ = r₀ + r_z. Wenn die Hohlzylinder 22 durch die Führungsmittel 7 bewegt werden, streichen sie unterhalb der Abzweigung 3 und der Separatorleitung 4 entlang. Im höchsten Punkt der Kreisbahn 23 endet die Separatorleitung 4 und geht nahtlos über in die Partikelabführung 5. Diese krümmt sich zunächst nach oben weg von der Kreisbahn 23 und verläuft dann geneigt nach unten. Die Partikelabführung 5 ist über eine Schlauchverbindung 26 an weitere Komponenten der Anlage, hier gezeigt ein Teflonschlauch, angeschlossen. Die Schlauchverbindung 26 ist in einem Bereich an die Partikelabführung 5 angeschlossen, in dem die Drehbewegung der magnetischen Elemente 6 nicht behindert wird und umgekehrt die Drehbewegung der magnetischen Elemente 6 die Schlauchverbindung 26 nicht beschädigt.
2 b stellt eine weitere schematische Seitenansicht der Magnetabscheidevorrichtung 1 dar. Über eine Einlassöffnung 8 wird das strömende Fluid 19, aus dem magnetische Partikel 18 abzutrennen sind, in das rohrförmige Leitungsstück 2 geführt. Dieses Fluid 19 wird nach der Durchströmung des Leitungsstücks 2 und der Abtrennung der magnetischen Partikel 18 über eine Auslassöffnung 9 der weiteren Prozessführung zugeleitet. Die Einlassöffnung 8 ist vertikal über der Auslassöffnung 9 angeordnet. Die Abzweigung 3 von dem Leitungsstück 2 und die Separatorleitung 4 weisen einen kreisbogenförmigen Verlauf auf, und krümmen sich kontinuierlich weg von der Auslassöffnung 9 aus dem Leitungsstück 3. Vier magnetische Elemente 6 in Form von Hohlzylindern 22 sind auf einer Kreisbahn 23 um die Drehachse 11 auf einer drehbar gelagerten Plattform 12 angeordnet. Die Hohlzylinder 22 werden durch Führungsmittel 7 gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Wenn die Hohlzylinder 22 durch die Führungsmittel 7 bewegt werden, streichen sie oberhalb der Abzweigung 3 und der Separatorleitung 4 entlang. Im tiefsten Punkt der Kreisbahn 23 endet die Separatorleitung 4 und geht nahtlos über in die Partikelabführung 5. Diese krümmt sich weg von der Kreisbahn 23 und verläuft dann geneigt nach unten. Die Partikelabführung 5 ist über eine Schlauchverbindung 26 an weitere Komponenten der Anlage, hier gezeigt ein Teflonschlauch, angeschlossen. Die Schlauchverbindung 26 ist in einem Bereich an die Partikelabführung 5 angeschlossen, in dem die Drehbewegung der magnetischen Elemente 6 nicht behindert wird und umgekehrt die Drehbewegung der magnetischen Elemente 6 die Schlauchverbindung 26 nicht beschädigt.
In 2 c ist eine weitere schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Magnetabscheidevorrichtung 1 gezeigt. Wie in 2 a und b ist das Leitungsstück 2 vertikal angeordnet, wobei die Einlassöffnung 8 über der Auslassöffnung 9 liegt. Die Abzweigung 3 und die Separatorleitung 5 folgen einem kreisbogenförmigen Verlauf und krümmen sich konstant weg von der Einlassöffnung 8 in das Leitungsstück 2. Die Separatorleitung 4 geht am höchsten Punkt der Kreisbahn 23 nahtlos über in die Partikelabführung 5. Diese zeigt ebenfalls einen kreisbogensegmentförmigen Verlauf. Danach geht die Partikelabführung 5 über in eine vertikal nach unten gerichtete Verlängerung. Dadurch wird verhindert, dass die Schlauchverbindung 26, mit der die Partikelabführung 5 an die übrige Anlage gekoppelt ist, die magnetischen Elemente 6 in ihrer Drehung beeinflussen und umgekehrt, die magnetischen Elemente 6 die Schlauchverbindung 26 beschädigen.
3 a zeigt schematisch einen Querschnitt durch die um eine Drehachse 11 drehbar gelagerte Plattform 12, auf der ein magnetisches Element 6 fixiert ist, sowie einen Querschnitt durch die Separatorleitung 4 mit einer Wandung 25. Das magnetische Element 6 wird außen an der Wandung 25 der Separatorleitung 4 entlanggeführt. Das magnetische Element 6 ist als Hohlzylinder 22 ausgestaltet. Dieser enthält vier eingepasste Stabmagnete 15, die so zueinander ausgerichtet sind, dass gleichartige Pole zueinander gerichtet sind. Über eine Schraube 16 wird der Hohlzylinder 22 auf der Plattform 12 fixiert und ist parallel zur Drehachse 11 der Plattform 12 ausgerichtet.
Mit Hilfe eines Schraubverschlusses 17 werden die Stabmagnete 15 in dem Hohlzylinder 22 vorgespannt. Die vier Stabmagnete 15 sind passgenau in den Hohlzylinder 22 eingebracht mit einer Vorspannung zueinander, die aus den abstoßenden magnetischen Kräften zwischen den gleichartigen magnetischen Polen herrührt. In 3 b ist die Überlagerung der magnetischen Flussdichten B aller vier Stabmagnete 15 in Abhängigkeit von der Position x im Hohlzylinder 22 gezeigt. Wie in der Grafik dargestellt, weist die Überlagerung der magnetischen Flussdichten an den Stellen, an der die gleichartigen Pole der Stabmagnete 15 zueinander gerichtet sind, ein Maximum auf. Die Abzweigung 3 aus dem Leitungsstück 2 und die Separatorleitung 4 sind derart zu der drehbar gelagerten Plattform 12 positioniert, dass der Hohlzylinder 22 ausgehend von der Abzweigung 3 an der Separatorleitung 4 entlanggeführt wird, und diese an einer Stelle x₀ berührt, die der Mitte des Zwischenraumes zwischen zwei Stabmagneten 15 entspricht. Dadurch wird erreicht, dass magnetische Kraft, die auf die magnetischen Partikel 18 einwirkt, maximiert ist.
4 a bis d zeigen schematisch die schrittweise Abtrennung magnetischer Partikel 18 aus einem strömenden Fluid 19. Die Abzweigung 3 aus dem Leitungsstück 2 heraus und die Separatorleitung 4 folgen in der gezeigten Ausführungsform einem kreisbogenförmigen Verlauf. Die Separatorleitung 4 schließt fortlaufend an eine Partikelabführung 5 an. Die Abzweigung 3, die Separatorleitung 4 und die Partikelabführung 5 sind mit einem stehenden Fluid 24 gefüllt. In der gezeigten Darstellung ist die Einlassöffnung 8 vertikal über der Auslassöffnung 9 angeordnet. Über die Einlassöffnung 8 wird ein strömendes Fluid 19, aus dem magnetische Partikel 18 abzutrennen sind, in das rohrförmige Leitungsstück 2 geführt. Die magnetischen Elemente 6 werden durch die drehbar gelagerte Plattform 12 im Uhrzeigersinn an der Abzweigung 3 und der Separatorleitung 4 entlanggeführt. In 4 a sind magnetische Partikel 18 dargestellt, die im strömenden Fluid 19 in das Leitungsstück 2 eintreten und auf die Abzweigung 3 zugeleitet werden. Dort berührt ein magnetisches Element 6 die Abzweigung 3. 4 b zeigt schematisch eine Ansammlung der magnetischen Partikel 18 innerhalb der Abzweigung 3 in die Separatorleitung 4 auf Höhe des magnetischen Elements 6. Die Drehung der magnetischen Elemente 6 befördert die angesammelten magnetischen Partikel 18 weiter in der Separatorleitung 4, wie in 4 c dargestellt. Das stehende Fluid 24 in der Abzweigung 3 und der Separatorleitung 4 wirkt als Trägermedium für die magnetischen Partikel 18. In 4 d ist gezeigt, wie das magnetische Element 6 die magnetischen Partikel 18 aus der Separatorleitung 4 in die Partikelabführung 5 überleitet. Dort löst sich die Ansammlung der magnetischen Partikel 18 auf, da die magnetische Kraft, die auf die magnetischen Partikel 18 wirkt, abnimmt. Die Abzweigung 3 und die Separatorleitung 4 haben in der gezeigten Darstellung einen kreisbogenförmigen Verlauf. Anschließend geht die Separatorleitung 4 über in die Partikelabführung 5. Diese weicht von dem kreisbogenförmigen Verlauf ab und krümmt sich zunächst weg von den magnetischen Elementen 6. Dadurch nimmt die magnetische Kraft, die auf die magnetischen Partikel 18 wirkt, ab und die Ansammlung der Partikel löst sich in der Partikelabführung 5 auf. Die magnetischen Partikel 18 fallen in die Partikelabführung 5, die in der gezeigten Darstellung nach unten geneigt ist und sind aus dem strömenden Fluid 19 im Leitungsstück 2 abgetrennt. Nach der Durchströmung des Leitungsstücks 2 und der Abtrennung der magnetischen Partikel 18 strömt das gereinigte Fluid 19 über eine Auslassöffnung 9 der weiteren Prozessführung zu.
In 5 a und b sind zwei verschiedene Verwendungsmöglichkeiten der Magnetabscheidevorrichtung 1 gezeigt. In 5 a wird die Magnetabscheidevorrichtung 1 zur Filtration eingesetzt. Magnetische Partikel 18, die sich in einem strömenden Fluid 19 befinden, welches durch das Leitungsstück 2 strömt, werden aus dem Fluid 19 abgetrennt und über die Abzweigung 3 von den magnetischen Elementen 6 in die Separatorleitung 4 geführt. 5 b zeigt die Verwendung der Magnetabscheidevorrichtung 1 als Separator. Hier befinden sich magnetische 18 und unmagnetische Partikel 27 gelöst in einem strömenden Fluid 19, das als Trägermedium dient. Beim Durchströmen des Leitungsstücks 2 separieren die magnetischen Elemente 6 die magnetischen Partikel 18 über die Abzweigung 3 in die Separatorleitung 4. Die unmagnetischen Partikel 27 verbleiben in dem Fluid 19 und treten an der Auslassöffnung 9 aus dem Leitungsstück 2 aus.
6 a zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit einer fixen Anordnung von drei kombinierten Leitungsstücken 2, die jeweils eine Abzweigung 3 in eine Separatorleitung 4 und eine daran anschließende Partikelabführung 5 umfassen. Die Leitungsstücke 2 mit den daran anschließenden Abzweigungen 3, Separatorleitungen 4 und Partikelabführungen 5 sind in einer Parallelschaltung kombiniert. Dadurch wird die Effektivität der Abtrennung erhöht. Strömendes Fluid 19 tritt in das jeweilige Leitungsstück 2 an der Eintrittsöffnung 8 ein. Die Leitungsstücke 2 sind in fester Position zu vier magnetischen Elementen 6 angeordnet, die auf einer drehbar gelagerten Plattform 12 angeordnet sind, so dass die vier magnetischen Elemente 6 gleichzeitig an allen drei Separatorleitungen 4, ausgehend von den Abzweigungen 3 aus den Leitungsstücken 2, entlanggeführt werden. Konstruktionsbedingt ist eine Verstärkungsrippe 28 zwischen dem jeweiligen Leitungsstück 2 und der Abzweigung 3 in die Separatorleitung 4 eingefügt.
6 b zeigt schematisch einen Querschnitt durch die um eine Drehachse 11 drehbar gelagerte Plattform 12, auf der ein magnetisches Element 6 fixiert ist, sowie einen Querschnitt durch die jeweilige Separatorleitung der in 6 a gezeigten fixen Anordnung von drei kombinierten Leitungsstücken. Das magnetische Element 6 wird außen an der Wandung 25 der jeweiligen Separatorleitung 4 entlanggeführt. Das magnetische Element 6 ist als Hohlzylinder 22 ausgestaltet. Dieser enthält vier eingepasste Stabmagnete 15, die so zueinander ausgerichtet sind, dass gleichartige Pole zueinander gerichtet sind. Über eine Schraube 16 wird der Hohlzylinder 22 auf der Plattform 12 fixiert und ist parallel zur Drehachse 11 der Plattform 12 ausgerichtet. Mit Hilfe eines Schraubverschlusses 16 werden die Stabmagnete 15 in dem Hohlzylinder 22 vorgespannt. Die vier Stabmagnete 15 sind passgenau in den Hohlzylinder 22 eingebracht mit einer Vorspannung zueinander, die aus den abstoßenden magnetischen Kräften zwischen den gleichartigen magnetischen Polen herrührt. Die Abzweigung 3 aus dem Leitungsstück 2 und die Separatorleitung 4 sind derart zu der drehbar gelagerten Plattform 12 positioniert, dass der Hohlzylinder 22 ausgehend von der Abzweigung 3 an der Separatorleitung 4 entlanggeführt wird, und diese an einer Stelle berührt, die der Mitte des Zwischenraumes zwischen zwei Stabmagneten 15 entspricht.
Bezugszeichenliste:

1: Magnetabscheidevorrichtung
2: Leitungsstück
3: Abzweigung
4: Separatorleitung
5: Partikelabführung
6: Magnetisches Element
7: Führungsmittel
8: Einlassöffnung
9: Auslassöffnung
10: Durchströmungsrichtung
11: Drehachse
12: Plattform
13: Einzelmagnete
14: Führung
15: Stabmagnet
16: Schraube
17: Schraubverschluss
18: Magnetische Partikel
19: Strömendes Fluid
20: Suspension
21: Aufhängung
22: Hohlzylinder
23: Kreisbahn
24: Stehendes Fluid
25: Wandung
26: Schlauchverbindung
27: Unmagnetische Partikel
28: Verstärkungsrippe
29: Antriebsmotor
30: Welle
31: Kugellager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2834011 B1 [0004]
US 4031011 A [0005]
DE 102018110204 A1 [0026]

Claims

Magnetabscheidevorrichtung (1) an einem rohrförmigen Leitungsstück (2), umfassend a. eine Abzweigung (3) von dem Leitungsstück (2) in eine Separatorleitung (4) mit einer Partikelabführung (5), wobei die Partikelabführung (5) fortlaufend an die Separatorleitung (4) anschließt, sowie b. mindestens ein magnetisches Element (6) mit Führungsmitteln (7) für eine Bewegung des magnetischen Elements (6) ausgehend von der Abzweigung (3) an oder entlang der Separatorleitung (4).
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsstück (2) und die Separatorleitung (4) ausgehend von der Abzweigung (3) von dem Leitungsstück (2) einen Winkel ≤ 90° einschließen.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsstück (2) eine Einlassöffnung (8) und eine Auslassöffnung (9) aufweist, die in diesem eine Durchströmungsrichtung (10) vorgeben.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Führungsmittel (7) eine um eine Drehachse (11) drehbar gelagerte Plattform (12) mit mindestens einem magnetischen Element (6) umfasst, wobei das mindestens eine magnetische Element (6) auf einer Kreisbahn um die Drehachse (11) geführt wird, b. die Separatorleitung (4) ausgehend von der Abzweigung (3) eine Krümmung weg von der Einlassöffnung (8) oder weg von der Auslassöffnung (9) aufweist, sowie einen Verlauf parallel zu zumindest einem Teil der Kreisbahn.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier magnetische Elemente (6) auf der Plattform (12) im gleichen Abstand zur Drehachse (11) und mit gleichem Winkelabstand im Umkreis zueinander angeordnet sind.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. das mindestens eine magnetische Element (6) jeweils mindestens zwei aneinandergereihte Einzelmagnete (13) aufweist, b. die mindestens zwei Einzelelemente (13) des mindestens einen magnetischen Elements (6) derart zueinander angeordnet sind, dass gleichartige Pole einander zugewandt sind, c. die Ausrichtung der mindestens zwei Einzelmagnete (13) parallel zur Drehachse (11) der drehbar gelagerten Plattform (12) ist.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem des mindestens einen magnetischen Elements (6) eine Führung (14) für die mindestens zwei Einzelmagnete (13) vorgesehen ist, wobei die Führung (14) an der drehbar gelagerten Plattform (12) fixiert ist.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Einzelmagnete (13) in jedem des mindestens einen magnetischen Elements (6) in der jeweiligen Führung (14) so geführt sind, dass die magnetische Flussdichte des magnetischen Elementes (6) während der Bewegung, ausgehend von der Abzweigung (3) an oder entlang der Separatorleitung (4), an der Separatorleitung (4) maximiert ist.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelmagnete (13) eine identische magnetische Flussdichte aufweisen.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der mindestens zwei Einzelmagnete (13) in zumindest einem der magnetischen Elemente (6) entgegengesetzt ausgerichtet sind zu zumindest zwei der Einzelmagnete (13) in einem weiteren magnetischen Element (6).
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Einzelmagnete (13) eines magnetischen Elements (6) als Stabmagnete (15) ausgebildet sind.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt des Leitungsstücks (2) und/oder der Abzweigung (3) und/oder der Separatorleitung (4) rechteckig und/oder quadratisch ausgebildet ist.
Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsstück (2) vertikal ausgerichtet ist und die Einlassöffnung (8) über der Auslassöffnung (9) oder die Auslassöffnung (9) über der Einlassöffnung (8) angeordnet ist.
Verwendung einer Magnetabscheidevorrichtung (1) als Separator zur Abtrennung von magnetischen Partikeln (18) aus einem strömenden Fluid (19), dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetabscheidevorrichtung (1) eine Magnetabscheidevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
Verwendung einer Magnetabscheidevorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetabscheidevorrichtung (1) eine Komponente einer Trennanlage zum Abtrennen von magnetischen Partikeln (19), die in einer Suspension (20) vorliegen, bildet.