Brevet FR2146371A1 — publié le 19730302

L'invention concerne un filtre magnétique permettant de séparer des particules ferromagnétiques d'un fluide. L'invention concerne en particulier un filtre magnétique du genre appelé ci-après "de genre décrit") qui comporte un bottier avec une entrée et une sortie pour le fluide et contenant une grille de filtrage en matériau aimantable qui fait partie d'un circuit magnétique et qui est aimantable à l'aide d'une bobine dtexitation entourant une partie de ce circuit. Lorsqu'un tel filtre, qui comporte usuellement plusieurs desdites griLles de filtrage,est en fonctionnement, des particules d'impuretés ferromagnétiques véhiculées par le fluide circulant à travers le filtre sont arrêtées par les champs magnétiques engendres dans les grilles. Le filtre est nettoyé à l'aide d'une opération de refoulement qui s'accompagne de la désaimantation des grilles de filtrage et provoque un refoulement du fluide à travers le filtre pour détacher les particules d'impuretés des grilles. Dans des filtres connus du genre envisagé ci-dessus la bobine d'excitation doit etre excitée continuellement lorsque le filtre est en fonctionnement de façon à maintenir l'aimantation dans les grilles de filtrage. De ce fait ces filtres dépendent d'une alimentation continue en puissance électrique et sont par conséquent susceptibles de subir des pannes. La consommation continue de puissance peut également se traduire par des frais d'exploitation élevés. D'autre part, fait que la bobine d'excitation fonctionne continuellement, il faut prévoir son refroidissement. Le but de la présente invention est de fournir un filtre qui ne présente pas ces inconvénients. Un filtre magnétique du genre décrit conforme à l'inven tion,pr#sente un circuit magnétique comportant une partie en matériau à aimantation permanente. Cette partie comporte de préférence la grille ou les grilles de filtrage. Pour mettre le filtre en fonctionnement, il suffit de lancer une seule impulsion de courant continu dans la bobine d'ex- citation. Cette impulsion excite le circuit magnétique et aimante ainsi les grilles de filtrage. Les grilles conservent leur aimantation du fait de la présence dans le circuit magnétique de la partie en matériau à aimantation permanente. Il ne faut pas prévoir de puissance électrique jusqu'à ce que le filtre doive être net toué, auquel cas on envoie une autre impulsion de courant continu unique à travers la bobine dans le sens inverse ou,suivant une autre possibilité, on lance un courant alternatif à travers la bobine, ce courant désaimantant complètement les grilles de filtrage. Du fait qu'il n'y a pratiquement pas de consommation de puissance, les frais d'exploitation du filtre sont pratiquement nuls et une fois que les grilles de filtrage ont été aimantées le filtre est immunisé contre les pannes de puissance. Du n'est excitée que pendant une courte période, la bobine peut être considérablement plus petite que les bobines fonctionnant continuellement, des filtres connus. D'autre part, on n'a pas besoin de prévoir de dispositif de refroidissement. La description qui va suivre, en regard des dessins an nexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe longitudinale d'un filtre conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe suivant le plan Il-Il indiqué sur la figure 1. La figure 3 est une coupe à plus grande échelle d'une partie de quelques-unes des grilles de filtrage du filtre des figures 1 et 2. Le filtre représenté sur les figures 1 et 2 comporte un boîtier 1 tubulaire ayant une section rectangulaire et réalisé à l'aide d'un matériau non aimantable, par exemple de l'acier in oxydable ou du chlorure de polyvinyle. Le boîtier comporte une série de grilles de filtrage qui seront décrites par la suite et il est entouré par des bobines d'excitation 2 permettant d'aiman ter les grilles. Le boîtier 1 est maintenu entre deux plaques po laires en acier doux 3 et 4 qui sont connectées par des jolies 5 et 6 constituées par des plaques en fer doux.D'autre grilles 7 et 8, également réalisées en fer doux, sont incorporées aux plaques polaires 3 et 4 et sont conçues pour s'étendre sur chaque extré mité du boîtier 1..Des connexions à bride 9 et 10 sont prévues sur chaque plaque polaire pour permettre de raccorder le filtre à une conduite. Les grilles de filtrage comportent chacune plusieurs bandes 11 en matériau à aimantation permanente placées parallèle ment les unes aux autres dans une rangée s'étendant longitudinale ment par rapport au boîtier i, chaque bande s'étendant transver salement par rapport à ce boîtier. Trois bandes de trois grilles sont représentées sur la figure 3, les trois grilles étant désignées par a, b et c et les bandes étant désignées par 12a, b et c, 13a, b et c et 14a, b et c. Comme le montrent les figures 2 et 3, des bandes adjacentes de chaque grille se situent dans des plans qui se coupent, de sorte que les bandes de la grille, forment une configuration en zig-zag. (Cet arrangement des bandes est le su britanniaue jet de la demande de brevet/No.29940/71).La configuration est la même pour toutes les grilles de sorte que les bandes des différentes grilles forment également des rangées s'étendant transversalement au bottier 1 avec les bandes de chaque rangée situées parallèlement les unes aux autres dans des plans parallèles. De cette façon des trajets en zig-zag sont formés entre les grilles pour le courant de fluide circulant à travers le boîtier 1. Chacun de ces trajets communique à chaque extrémité avec une fente dans la grille adjacente 7 ou 8. Les bandes 11 sont maintenues en position par deux plaques 15 et 16 en matériau non aimantable, chacune de ces plaques comporte des fentes qui sont arrangées suivant la configuration désirée des bandes 11 et à travers lesquelles ces bandes s'étendent avec un ajustage serré. Entre les bandes de chaque grille de filtrage sont prévus des interstices 17 (figures 2 et 3) et quand le filtre est en fonctionnement, des champs magnétiques sont créés dans ces interstices. Du fait que le fluide à filtrer circule dans les interstices 17, la direction du courant étant indiquée par les flèches en traits plein des figures 2 et 3, des particules d'impuretés ferromagnétiques qui se trouvent dans le fluide aont attirées par les champs magnétiques et sont captées dans les interstices comme le montre la figure 3. La grille 7 située en amont du boîtier 1 empêche des objets de grandes dimensions de pénétrer dans le boîtier. Le filtre est mis en fonctionnement en injectant une seule impulsion de courant continue dans les bobines 2. Ceci a pour effet d'exciter le circuit magnétique formé par les plaques polaires 3 et 4, les joues 5 et 6 et les grilles de filtrage de sorte que ces grilles deviennent aimantées. Du fait que les grilles sont réalisées à l'aide d'un matériau à aimantation permanente, elles conservent leur aimantation sans aucune alimentation ultérieure des bobines d'excitation. On aobtenu des résultats satisfaisants en utilisant de l'acier au cobalt à 35% que l'on trou ve dans le commerce comme matériau à aimantation permanente. Le poumentage de cobalt peut être inférieur à 35. Lorsqu'on désire enlever les impuretés hors des interstices 17 de façon à nettoyer le filtre, on désaimante les grilles de filtre simplement en transmettant une seule impulsion de courant continu aux bornes 2, dans le sens inverse à celui de 1' impulsion d'aimantation. Le courant de fluide à travers le filtre est alors inversé de sorte que le fluide circule alors dans le sens indiqué par la flèche en pointillé sur les figures 2 et 3. Ce courant inverse de fluide chasse les impuretés hors des interstices 17 et hors des grilles de filtrage. Au lieu d'utiliser une seule impulsion de courant continu on peut utiliser un courant alternatif à amplitude décrois- sante pour désaimanter les grilles de filtrage. Ceci offre l'avantage supplémentaire que ce courant provoque des vibrations dans les grilles de filtrage, ce qui a pour effet de détacher les particules d'impureté qui se sont accumulées dans les interstices 17. REVENDICATIONS 1.- Filtre magnétique comportant une grille de filtrage en matériau aimantable et placé dans une conduite traversée par le fluide à filtrer, la grille faisant partie d'un circuit magnétique et étant aimantable à l'aide d'une bobine d'excitation entourant une partie du circuit, ce filtre étant caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte une partie en matériau à aimantation permanente. 2.- Filtre magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie du circuit magnétique comporte la grille de filtrage. 3.- Filtre magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite partie du circuit magnétique est réalisée en acier au cobalt ne contenant pas plus de 35 % de cobalt. 4.- Méthode d'utilisation d'un filtre magnétique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que l'on envoie une impulsion de courant continu dans la bobine d'excitation dans un sens pour aimanter la grille de filtrage tandis que pour désaimanter la grille de filtrage, on envoie une impulsion de courant continu dans l'autre sens dans la bobine d'excitation. 5.- Méthode selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que l'on envoie une impulsion de courant continu dans la bobine d'excitation pour aimanter la grille de filtrage tandis que pour désaimanter cette grille on envoie un courant alternatif à amplitude décroissante, dans la bobine.