Brevet FR2534491A1 — publié le 19840420

La présente invention concerne les dispositifs électromagnétiques pour séparer les particules ferromagnétiques des fluides, et a notamment pour objet un séparateur électromagnétique. Elle peut trouver des applications dans les industries chimique, métallurgique, dans la production d'énergie thermique, dans ltenrichissement de minerais, dans les constructions mécaniques, ainsi que dans d'autres branches industrielles, de préférence pour dépuration fine de liquides et de gaz consistant à les débarrasser des particules étrangères telles queoproduits de la cor- rosion du matériel, produits de l'usure de pièces faisant partie de machines et de mécanismes, écailles en dispersion, etc. On connaît divers dispositifs électromagéntiques pour séparer les particules ferromagnétiques des fluides, appelés aussi filtres ou séparateurs électromagnétiques. Ainsi, par exemple, dans le certificat d'auteur soviétique nO 784894 publié le 7 décembre 1980, il est décrit un dispositif comportant des chambres remplies d'un garnissage ferromagnétique aimanté et désaimanté à l'aide d'électro-aimants à noyaux portant des enroulements, lesdits électro-aimants et le garnissage ferromagnétique formant ensemble un circuit magnétique bouclé. Un inconvénient de ce dispositif réside en ce qu'en régime de travail les enroulements des électroaimants sont branchés en permanence sur une source de tension pour créer un champ magnétique, ce qui entraîne une consommation très élevée d'énergie. L'invention vise donc à réaliser les noyaux des électro-aimants du séparateur électromagnétique de manière à assurer l'obtention des conditions requises de magnétisation tout en contribuant à une baisse de la consommation d'énergie. Ce problème est résolu à l'aide d'un séparateur électromagnétique comportant des chambres remplies d'un garnissage ferromagnétique et des électro-aimants constitués de noyaux portant des enroulements, ces électroaimants et le garnissage ferromagnétique formant ensemble un circuit magnétique bouclé, ledit séparateur électromagnétique étant, selon l'invention, caractérisé en ce qu'au moins les parties extrêmes desdits noyaux sont faites en un matériau à hystérésis. L'avantage de l'invention réside en ce que la solution technique proposée permet, grâce à l'aptitude du matériau à hystérésis à conserver une forte aimantation résiduelle, de couper l'alimentation des enroulements tout. en conservantun champ magnétique dans la zone où se trouve le garnissage. Le rôle des enroulements consiste dans ce cas à aimanter seulement pendant une courte période (et à désaimanter, pour la régénération du garnissage) les parties extrêmes des noyaux, ou les noyaux entiers s'ils sont faits en un matériau à hystérésis, d'où une réduction notable de la consommation d'énergie électrique. En outre, le fonctionnement du séparateur devient plus sûr du fait que l'entraînement des particules déposées sur le garnissage hors du séparateur en cas de coupure éventuelle de l'alimentation électrique, devient impossible. En cas où les chambres sont d'un grand encombrement, pour assurer l'aimantation du garnissage remplissant ces dernières, il est utile que les extrémités en matériau à hystérésis des noyaux soient exécutées plus larges, par exemple sous forme de plaques amovibles fixées auxdits noyaux et entourant en partie les corps des chambres. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un séparateur électromagnétique comportant six chambres remplies d'un garnissage et deux rangées d'électroaimants comportant six électro-aimants chacune, les électro-aimants et les chambres étant placés alternativement suivant une circonférence imaginaire;; - la figure 2 est une vue de dessus, en coupe, du séparateur montré à la figure 19 - la figure 3 montre, d'une manière analogue à la figure 2, une vue de dessus, en coupe, du séparateur montré à la figure 2, mais avec des noyaux à extrémités élargies en un matériau à hystérésis, faites, par exemple, sous forme de plaques amovibles en matériau à hystérésis; - la figure 4 représente une autre variante du séparateur électromagnétique, comprenant deux chambres à garnissage et deux rangées d'électro-aimants, comportant deux électro-aimants chacune; - la figure 5 est une vue de dessus, en coupe, du séparateur montré à la figure 4. Les mêmes éléments sont désignés sur les figures par des réferences identiques Le séparateur électromagnétique montré sur les figures 1, 2 comporte six chambres cylindriques remplies d'un garnissage filtrant ferromagnétique 2 constitué par exemple de billes, de fragments de copeaux broyés Le séparateur électromagnétique comporte aussi deux circuits magnétiques comprenant des électro-aimants 3. Chaque électro-aimant possède des enroulements 4 et un noyau 5, dont les parties extrêmes (les épanouissements polaires) sont faites en un matériau à hystérésis (en alliages spéciaux), c'est-à-dire en un matériau susceptible de -conserver une forte aimantation résiduelle.Les chambres communiquent à leurs parties inférieures avec une tubulure d'entrée commune 7, et à leurs parties supérieures, avec une tubulure 8 d'évacuation du fluide traité. Dans le cas où il faut accroftre la zone d'action du champ magnétique ou élever le niveau d'aimantation du garnissage 2, on utilise des parties extrêmes de noyaux élargies se présentant par exemple sous forme de plaques amovibles 9 (figure 3) fixées par un moyen quelconque aux noyaux. Le séparateur électromagnétique montré sur les figures 4; 5 comporte deux chambres cylindriques remplies d'un garnissage filtrant ferromagnétique 2 et deux circuits magnétiques comprenant des électro-aimants 10. Les électroaimants 10 comportent des noyaux Il qui ont au moins leurs parties extrêmes 12 faites en un matériau à hystérésis. Le séparateur électromagnétique fonctionne de la manière suivante. On applique pendant une courte période une tension aux enroulements 4 en créant un champ magnétique qui magnétise les noyaux 5, Il ou leurs parties extrêmes 6, 12. Ensuite on coupe la tension en privant les enroulements de toute alimentation. Alors, grâce à l'induction résiduelle des noyaux (ou de leurs parties extrêmes), est assurée l'aimantation du garnissage 2 se trouvant dans les chambres 1. Puis on amène dans le séparateur, par la tubulure 7, le fluide qui, en passant par le garnissage 2, se débarrasse des particules ferromagnétiques et sort du séparateur par la tubulure 8. A la fin de la période d'épuration, on cesse d'amener le fluide dans le séparateur et on applique de nouveau la tension aux enroulements pendant un court laps de temps (par exemple, une impulsion unique de tension), mais de polarité inverse, en créant à l'aide des enroule ments 4 un champ magnétique de signé opposé, égal à la force coercitive des noyaux 5, 11 ou de leurs parties extrêmes 6, 12, ce qui assure une désaimantation complète et la suppression du champ magnétique magnétisant. A l'aide de cette méthode, on crée des conditions pour un lavage (un soufflage) efficace du garnissage qui élimine les particules étrangères captées par ce garnissage. Puis on effectue de nouveau la magnétisation des noyaux 5, Il ou de leurs parties extrêmes 6, 12, pour effectuer la mise en fonctionnement suivante du séparateur. REVENDICATIONS 1. Séparateur électromagnétique comportant des chambres (1) remplies d'un garnissage ferromagnétique (2) et des électro-aimants (3) comprenant des noyaux (5) avec des enroulements, les électro-aimants et le garnissage formant ensemble un circuit magnétique bouclé, caractérisé en ce qu'au moins les parties extrêmes (6) des noyaux (5) sont exécutées en un matériau à hystérisis. 2. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les noyaux sont entièrement constitués d'un matériau à hystérésis. 3. Séparateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties extrêmes des noyaux sont élargies. 4. Séparateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites parties élargies sont exécutées sous forme de plaques fixées aux noyaux de manière à pouvoir être démontées et entourant en partie les corps des chambres.