Brevet FR2519564A1 — publié le 19830718

Garniture pour filtres électromagnétiques la présente invention concerne une garniture pour filtres électromagnétiques comprenant une combinaison de matières magnétiques spiralée et laineuse, ainsi qu'un as- semblage de garnitures pour filtres électromagnétiques compre- nant un ensemble de telles garnitures empilées et maintenues ensemble. Un filtre électromagnétique est un dispositif destiné à extraire des particules magnétiques suspendues dans l'eau d'alimentation, par attraction magnétique vers la matiè- re magnétique qui emplit l'espace interne d'une colonne fil- trante, et on l'utilise dans des applications telles que l'ex- traction de particules magnétiques, par exemple d'oxyde de fer, contenues dans l'eau de condensation d'une centrale électrique. Le filtre électromagnétique comprend en outre une bobine élec- tromagnétique qui est placée autour de la colonne filtrante emplie avec la matière magnétique, et un redresseur destiné à fournir un courant continu à la bobine électromagnétique Dans le but d'extraire les particules magnétiques suspendues dans l'eau d'alimentation, on'utilise le redresseur pour convertir un courant alternatif en un courant continu, qui est appliqué à la bobine électromagnétique Le flux magnétique qui est ain- si produit magnétise la matière magnétique contenue dans la colonne filtrante On fait ensuite passer l'eau d'alimentation à travers la colonne filtrante, de façon que les particules magnétiques suspendues dans cette eau soient retenues par at- traction vers la matière magnétique Une fois que la quantité de particules magnétiques retenues dans la matière magnétique a atteint un niveau appréciable, on arr 6 te le passage de l'eau et on interrompt l'application d'un courant continu à la bobine électromagnétique, afin de démagnétiser la matière ma- gnétique Ensuite, on nettoie la matière magnétique avec de l'eau ou de l'air, afin d'expulser de la colonne filtrante les particules magnétiques retenues dans la matière magnétique. De-cette manière, le passage de l'eau et l'opération de net- toyage sont accomplis en alternance. Les matières magnétiques qui conviennent pour l'utilisation dans les filtres électromagnétiques comprennent des matières magnétiques sous forme de billes, des matières magnétiques spiralées, des matières magnétiques laineuses, etc Cependant, ces matières magnétiques ont leurs propres avantages et inconvénients Ainsi, il est particulièrement pré- férable d'utiliser des matières magnétiques spiralées et lai- neusesdisposées en un grand nombre de couches alternées. Cependant, si la colonne filtrante est simple- ment emplie d'un grand nombre de couches alternées de matières magnétiques spiralées et laineuses, les couches inférieures dé matière magnétique laineuse subissent une déformation par com- pression sous les poids des matières magnétiques spiralées si- tuées au-dessus et, de ce fait, leur porosité est réduite, - ce qui nuit à la retenue des matières magnétiques En outre, cette configuration a l'inconvénient de nécessiter des opéra- tions malcommodes pour placer les matières magnétiques dans la colonne filtrante et/ou pour les retirer de la colonne filtran- te. Un but de l'invention est de procurer des moyens originaux qui, dans le cadre d'une colonne filtrante emplie d'un grand nombre de couches alternées de matières magnétiques spiralées et laineuses, sont destinés à empêcher que la re- tenue des particules magnétiques suspendues dans l'eau d'alimentation soit perturbéepar la déformation par compres- sion des couches inférieures de la matière magnétique laineuse, sous le poids des matières magnétiques spiralées situées au- dessus, et à empocher la réduction qui en résulte de la porosi- té de ces couches. L'invention a également pour but de procurer des moyens originaux qui, dans le cadre d'une colonne filtran- te emplie d'un grand nombre de couches alternées de matières magnétiques spiralées et laineuses, sont destinés à faciliter la mise en place des matières magnétiques dans la colonne fil- trante et/ou leur enlèvement. On parvient aux buts de l'invention indiqués ci- dessus au moyen d'une garniture pour filtres électromagnétiques comprenant une matière magnétique spiralée ayant une ouverture à son centre, un anneau extérieur entourant là matière magné- tique spiralée et ayant une épaisseur supérieure à celle de la matière magnétique spiralée, et une matière magnétique lai- neuse montée dans l'espace interne de l'anneau extérieur, li- mité par le bord supérieur de la matière magnétique spiralée et par la surface intérieure de l'anneau extérieur; et au moyen d'un assemblage de garnitures pour filtres électromagné- tiques, comprenant au moins deux garnitures empilées et main- tenues ensemble par un axe qui traverse les ouvertures centra- les des matières magnétiques spiralées. L'invention porte également sur un filtre élec- tromagnétique comprenant une colonne filtrante emplie d'un ensemble de garnitures du type précité, et une bobine électro- magnétique placée autour de la colonne filtrante. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de nodes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs La suite de la description se réfère aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en plan partiellement arrachée d'une garniture conforme à l'invention; Ia figure 2 est une coupe verticale selon la ligne A-A' de la figure 1; - Les figures 3 et 4 sont des vues en élévation montrant deux formes différentes de l'assemblage de garnitures conforme à l'invention; et la figure 5 est une coupe verticale d'une colonne filtrante. Ia figure 1 est une vue en plan partiellement arrachée d'une garniture pour filtres électromagnétiques fa- briquée conformément à un mode de réalisation de l'invention, et la figure 2 est une coupe verticale selon la ligne A-A' de la figure 1 Dans le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures 1 et 2, une garniture pour fil- tres électromagnétiques comprend une matière magnétique spira- lée 2 ayant une ouverture 1 en son centre Cette matière ma- gnétique spiralée 2 est montée dans la partie inférieure d'un anneau extérieur 3, et un anneau intérieur 6, comportant des branches 5 qui partent radialement de cet anneau, est ajusté dans l'ouverture 1 Il en résulte que l'espace interne de l'anneau extérieur 3, limité par le bord supérieur de la ma- tière magnétique spiralée 2, la surface intérieure de l'anneau extérieur 3 et la surface extérieure de l'anneau intérieur 6, est divisé par les branches 5 en sections en forme d'éventail. Enfin, une matière magnétique laineuse 4 est montée dans ces sections de l'espace interne Sur la figure 1, l'espace inter- ne destiné à recevoir la matière magnétique laineuse 4 est di- visé en quatre sections par les branches 5 Cependant, le-nom- bre de sections résultant de la division de l'espace interne est une affaire de choix de conception et peut etre déterminé à volonté. Lorsque la matière magnétique spiralée 2 est de faible diamètre, on peut supprimer les branches 5 et l'anneau intérieur 6 Dans ce cas, on monte la matière magnétique lai- neuse 4 dans l'espace interne en forme de disque de l'anneau extérieur 3, limité par le bord supérieur de la matière magné- tique spiralée 2 et par la surface intérieure de l'anneau ex- térieur 3 Selon les circonstances, il est également possible de supprimer les branches 5 seules. la matière magnétique spiralée 2 qui est utili- sée dans la mise en oeuvre de l'invention consiste en un ruban 7, enroulé en spirale, constitué par une matière, par exemple la matière SUS 430, une matière magnétique amorphe, etc, qui se magnétise lorsqu'elle est placée dans un champ magnétique, Par conséquent, si on fait passer à travers les espaces entre les spires adjacentes du ruban 7 de l'eau contenant des ma- tières magnétiques en suspension, ces matières magnétiques sont retenues par le ruban par attraction magnétique. L'épaisseur du ruban 7 est habituellement de l'ordre de 0,5 à 2 mm, mais on peut utiliser selon les circonstances des ma- tières en forme de bande mince ayant une épaisseur inférieure à 0,5 mm La matière magnétique laineuse 4 qui est utilisée dans la mise en oeuvre de l'invention consiste en une masse de fils fins, de 40 à 500 pm de diamètre, en une matière (par exemple la matière SUS 430, une matière magnétique amorphe, etc) qui se magnétise lorsqu'elle est placée dans un champ magnétique, ou en une masse de bandes allongées très minces, de 40 à 500 jpm de largeur et de 10 à 50 pm d'épaisseur, cons- tituée par une matière indiquée ci-dessus Par conséquent, si on fait passer à travers les interstices de la matière magné- tique laineuse 4 de l'eau contenant des particules magnétiques en suspension, ces particules magnétiques sont retenues dans cette matière par attraction magnétique. Il est souhaitable que l'anneau extérieur 3, l'anneau intérieur 6 et les branches 5 qui sont utilisés dans la mise en oeuvre de l'invention consistent en une matière non magnétique, comme par exemple la matière SUS 304 ou une ma- tière analogue, qui ne se magnétise pas lorsqu'elle est placée dans un champ magnétique. La garniture 8 conforme à un mode de réalisation de l'invention présente la structure décrite ci-dessus en re- lation avec les figures 1 et 2 Lorsqu'on place de telles gar- nitures dans la colonne filtrante d'un filtre électromagnéti- que, il est commode d'utiliser un assemblage 11 de garnitures qui, comme le montre la figure 3, comprend un ensemble de garnitures 8 empilées et maintenues ensemble par l'introduction d'un axe 9 dans les ouvertures 1 et le serrage des garnitures avec un écrou 10 Si on le désire, on peut placer un crochet -(non représenté), par exemple à l'extrémité supérieure de l'axe 9, de façon à pouvoir accrocher l'assemblage 10 Ceci permet de placer dans une colonne filtrante ou de retirer d'une colonne filtrante un grand nombre de garnitures 8 en un tempe réduit. Dans une autre configuration, on utilise un axe creux 9 '-, comme le montre la figure 4 De plus, comme le mon- tre la figure 5, une tige de support 14 est montée sur une plaque perforée 13 qui se trouve dans la partie inférieure de-la colonne filtrante 12, de façon à 9 tre positionnée ver- ticalement au centre de l'espace interne de la colonne fil- trante 12 Ainsi, en ajustant l'axe creux 9 ' (figure 4) sur la tige de support 14, on peut amener le centre dés ouvertures 1 en alignement précis avec celui de la colonne filtrante, et on peut en outre fixer l'assemblage 11 ' à l'intérieur de la colonne filtrante 12. Il faut noter qu'après avoir placé l'assemblage 11 ' dans la colonne filtrante 12 de la manière décrite ci- dessus en relation avec la figure 5, on monte un flasque (non représenté) au sommet de la colonne filtrante 12. Dans la configuration qui est représentée sur la figure 3, l'axe 9 peut comporter une partie d'extrémité inférieure prolongée qui est filetée de façon à 4 tre associée à un écrou Dans ce cas, on doit former au centre de la pla- que perforée 13 une ouverture destinée à recevoir la partie d'extrémité inférieure de l'axe 9 On peut ainsi fixer l'as- semblage 11 à l'intérieur de la colonne filtrante 12 en in- troduisant la partie d'extrémité inférieure de l'axe 9 dans le trou et en la serrant avec un écrou, par le côté inférieur de la plaque perforée 13. Selon une variante, on peut placer séparément un ensemble de garnitures 8 individuelles comme celles repré- sentées sur les figures 1 et 2 dans une colonne filtrante conforme à la figure 5, de façon que la tige de support 4 passe par les ouvertures centrales des garnitures On peut ensuite fixer les garnitures par serrage avec un écrou placé au sommet de la tige de support 14. Comme le montre la description qui précède, la garniture de l'invention est caractérisée en ce que la matiè- re magnétique laineuse est protégée par l'anneau extérieur. Par conséquent, même si les matières magnétiques spiralées et laineuses sont disposées en un grand nombre de couches al- ternées, la matière magnétique laineuse n'est jamais soumise au poids des matières magnétiques spiralées Il en résulte que la matière magnétique laineuse ne présente pas de défor- mation par compression et de réduction résultante de sa poro- sité L'invention permet ainsi de retenir efficacement les particules magnétiques en suspension dans l'eau d'alimentation, par attraction magnétique vers les matières magnétiques spira- lées et laineuses. Selon une autre caractéristique de l'invention, les matières magnétiques spiralées et laineuses sont assemblées en une seule garniture qu'on peut manipuler aisément On peut en outre former un assemblage de garnitures, plus facile à manipuler, en empilant plusieurs de ces garnitures et en les maintenant ensemble au moyen d'un axe, ce qui facilite consi- dérablement la mise en place des matières magnétiques dans une colonne filtrante et/ou l'extraction de ces matières. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Garniture pour filtres électromagnétiques caractériséeen ce qu'elle comprend: une matière magnétique spiralée ( 2) ayant une ouverture ( 1) en son centre; un an- neau extérieur ( 3) qui entoure la matière magnétique spiralée et qui a une épaisseur supérieure à celle de la matière ma- gnétique spiralée; et une matière magnétique laineuse ( 4) qui est montée dans l'espace interne de l'anneau extérieur ( 3) limité par le bord supérieur de la matière magnétique spiralée ( 4) et par la surface intérieure de l'anneau exté- rieur. 2 Garniture pour filtres électromagnétiques selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un anneau in- térieur ( 6) comportant des branches ( 5) qui partent de cet anneau en direction radiale, est ajusté dans l'ouverture cen- trale ( 1) de la matière magnétique spiralée ( 2), et la matié- re magnétique laineuse ( 4) est montée dans les sections qui résultent de la division de l'espace interne par les branches ( 5). 3,-Assemblage de garnitures pour filtres élec- tromagnétiques comprenant au moins deux garnitures ( 8) pour filtres électromagnétiques selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que les garnitures sont empilées et maintenues ensemble au moyen d'un axe ( 9, 9 ') qui passe par les ouvertures centrales ( 1) des matières magnéti- ques spiralées ( 2). 4 Assemblage de garnitures pour filtres élec- tromagnétiques selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un crochet destiné à suspendre l'ensemble de garnitures est placé à l'extrémité supérieure de l'axe ( 9, 9 '). Assemblage de garnitures pour filtres élec- tromagnétiques selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'axe consiste en un axe creux ( 9 ') qui est conçu de façon à s;ajuster sur une tige de sup- port ( 14) placée verticalement au centre de l'espace interne d'une colonne filtrante ( 12). 6 Assemblage de garnitures pour filtres élec- tromagnétiques selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que l'axe ( 9) comporte une partie d'extrémité inférieure filetée de telle façon que lorsque l'assemblage de garnitures est placé dans une colonne fil- trante ( 12), avec la partie d'extrémité inférieure de l'axe traversant une ouverture formée au centre d'une plaque per- forée ( 13) dans la colonne filtrante, l'assemblage de garni- tures puisse être fixé à l'intérieur de la colonne filtrante par serrage de l'axe avec un écrou, par le côté inférieur de la plaque perforée. 7 Filtre électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend une-colonne filtrante ( 12) emplie d'un ensem- ble de garnitures ( 8) pour filtres électromagnétiques selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, et une bobine électromagnétique placée autour de la colonne filtrante. 8 Filtre électromagnétique,caractérisé en ce qu'il comprend une colonne filtrante ( 12) emplie avec un as- semblage ( 11, 11 ') de garnitures pour filtres électromagnéti- ques selon l'une quelconque des revendications 3, 4, 5 ou 6, et une bobine électromagnétique placée autour de la colonne filtrante.