強(qiáng)磁過(guò)濾器的研究與應(yīng)用

張浩　李軍　袁小軍　李紅星

摘 要：本實(shí)用新型強(qiáng)磁過(guò)濾器，主要由本體、強(qiáng)磁棒、密封法蘭、過(guò)濾網(wǎng)及進(jìn)出口法蘭組成。該過(guò)濾網(wǎng)器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用時(shí)液體經(jīng)過(guò)進(jìn)口端通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)，流向出口端，在此過(guò)程中液體中的金屬雜質(zhì)顆粒，經(jīng)過(guò)強(qiáng)磁棒表面，被強(qiáng)磁棒吸附，達(dá)到過(guò)濾的目的。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用吸附效果良好，拆卸安裝方便，進(jìn)出端采用高壓法蘭連接，強(qiáng)磁棒均勻安裝于密封殼體中，強(qiáng)磁棒外圍包裹不銹鋼保護(hù)套，防止高壓流程對(duì)強(qiáng)磁棒的硬傷害損壞。

關(guān)鍵詞：金屬雜質(zhì);強(qiáng)磁棒;吸附;過(guò)濾網(wǎng)

目前我單位設(shè)有三個(gè)生產(chǎn)工區(qū)，工區(qū)各罐區(qū)的儲(chǔ)油罐和液化氣儲(chǔ)罐均有消防噴淋管線和其配套的其他消防設(shè)施，其中大部分是地下消防管線和電動(dòng)蝶閥，油罐和液化氣罐的消防管線上有4至6個(gè)過(guò)濾器，還有消防泵前的12個(gè)過(guò)濾器，這些組成整體的消防系統(tǒng)。消防系統(tǒng)中的消防管網(wǎng)大約有5000米左右，消防系統(tǒng)的管線上有消防過(guò)濾器34個(gè)，消防系統(tǒng)上的過(guò)濾器均勻采用普通藍(lán)式過(guò)濾器，由于消防系統(tǒng)的主管管網(wǎng)內(nèi)需要有消防水，所以消防系統(tǒng)的管網(wǎng)是充滿消防水的，管線就被長(zhǎng)時(shí)間泡在水中，消防管網(wǎng)的管線內(nèi)部就被水腐蝕，消防管線使用的時(shí)期越長(zhǎng)就越腐蝕嚴(yán)重。消防系統(tǒng)在每次使用和檢驗(yàn)過(guò)程中，其消防管網(wǎng)上的消防噴淋中噴頭的出口就因管線內(nèi)的銹雜將消防噴淋噴嘴堵塞。每具油罐上有1-2層消防噴淋管線，管線上有20多個(gè)噴頭，在使用消防系統(tǒng)中每次堵塞單罐消防噴嘴的數(shù)量占單罐總數(shù)的20-30%以上，影響了消防系統(tǒng)使用效果，也對(duì)應(yīng)急時(shí)期的滅火和冷卻的效果也有所降低。為保障消防設(shè)施的完整性和消防及時(shí)性，需要經(jīng)常清理過(guò)濾器內(nèi)的過(guò)濾網(wǎng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)料，也在施工過(guò)程中對(duì)消防系統(tǒng)的正常使用有影響。清理大部分的消防噴淋的噴頭工作涉及高空等危險(xiǎn)作業(yè)，清理過(guò)程難度較大，成本高，施工期限長(zhǎng)。

隨著機(jī)泵的改進(jìn)和發(fā)展，本單位將所使用的輕烴機(jī)泵均已更換為屏蔽泵，根據(jù)所使用的屏蔽泵結(jié)構(gòu)和屏蔽泵內(nèi)部的屏蔽轉(zhuǎn)子是因線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)所帶動(dòng)做功的，其結(jié)構(gòu)和泵內(nèi)的間隙對(duì)所使用的液體的要求較高，無(wú)雜質(zhì)和鐵銹，如輕烴產(chǎn)品內(nèi)含有微小固體銹渣進(jìn)入泵腔內(nèi)，將會(huì)附著在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子會(huì)因?yàn)槭軣岵痪鶆虍a(chǎn)生過(guò)熱腐蝕，影響機(jī)泵的使用壽命。機(jī)泵前的過(guò)濾器也是普通藍(lán)式過(guò)濾器，過(guò)濾效果不理想。綜合以上各使用過(guò)濾器出現(xiàn)的原因，我們研制一種強(qiáng)磁過(guò)濾器，在單位的消防管線上和輕烴管線上進(jìn)行安裝應(yīng)用，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所使用，來(lái)降低和阻止固體銹渣進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)，提高過(guò)濾器的使用效果。

1 強(qiáng)磁過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)組成

強(qiáng)磁過(guò)濾器主要有六部分組成：過(guò)濾器本體、強(qiáng)磁棒、密封法蘭、過(guò)濾網(wǎng)及進(jìn)出口法蘭組成，強(qiáng)磁棒均勻分布在密封法蘭上，強(qiáng)磁棒外套采用不銹鋼金屬保護(hù)套防護(hù)，絲扣連接，清理鐵渣及更換過(guò)濾網(wǎng)更方便簡(jiǎn)單。

2 強(qiáng)磁過(guò)濾器的工作原理

當(dāng)輸送介質(zhì)流體流經(jīng)強(qiáng)磁過(guò)濾器時(shí)，液體中所含的金屬顆粒物將被強(qiáng)磁棒牢牢吸附，管線中的金屬銹渣被吸到強(qiáng)磁棒上，極大的降低了介質(zhì)流體中的金屬顆粒含量，有效地避免了金屬顆粒對(duì)機(jī)泵轉(zhuǎn)子的硬傷害，延長(zhǎng)機(jī)泵的使用壽命和保養(yǎng)頻次，降低維修費(fèi)用。同時(shí)應(yīng)用在消防管網(wǎng)上的強(qiáng)磁過(guò)濾器將會(huì)吸附水中的金屬顆粒，有效避免了消防噴嘴因堵塞降低檢修費(fèi)用和人工，也對(duì)消防系統(tǒng)的消防應(yīng)急能力有了較大的提升。

3 過(guò)濾器加裝電磁棒

將現(xiàn)用的過(guò)濾器的過(guò)濾網(wǎng)固定，在過(guò)濾網(wǎng)的位置上方加裝強(qiáng)磁棒及強(qiáng)磁防護(hù)套，使過(guò)濾器中的流體通過(guò)強(qiáng)磁棒，強(qiáng)磁棒通過(guò)過(guò)濾欄支架固定，當(dāng)過(guò)濾器吸咐的雜質(zhì)增多時(shí)，將強(qiáng)磁棒取出，那吸咐在防護(hù)套上的雜質(zhì)掉到過(guò)濾網(wǎng)底部，進(jìn)行清理。強(qiáng)磁過(guò)濾器蓋板采用快開(kāi)式蓋板。加裝和取出過(guò)濾強(qiáng)磁棒更方便和簡(jiǎn)便。

強(qiáng)磁棒材料使用第三代稀土永磁釹鐵硼是當(dāng)代磁鐵中性能最強(qiáng)的永磁鐵。它的BHmax值是鐵氧體磁鐵的5-12倍，是鋁鎳鈷磁鐵的3-10倍;它的矯頑力相當(dāng)于鐵氧體磁鐵的5-10倍，鋁鎳鈷磁鐵的5-15倍，其潛在的磁性能極高，能吸起相當(dāng)于自身重量640倍的重物。釹鐵硼磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是性價(jià)比高，具良好的機(jī)械特性;不足之處在于居里溫度點(diǎn)低，溫度特性差，且易于粉化腐蝕，必須通過(guò)調(diào)整其化學(xué)成分和采取表面處理方法使之得以改進(jìn)，才能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。釹鐵硼屬于第三代稀土永磁材料，具有體積小、重量輕和磁性強(qiáng)的特點(diǎn)，是目前性能價(jià)格比最佳的磁體，在磁學(xué)界被譽(yù)為磁王。高能量密度的優(yōu)點(diǎn)使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用。在裸磁的狀態(tài)下，磁力可達(dá)到3500高斯左右。

4 對(duì)管線中介質(zhì)成份的分析：

管線中的液體介質(zhì)不僅含有金屬顆粒同時(shí)也含有金屬離子，以Fe、Mg等，還有系統(tǒng)中含HCO3-等物質(zhì)，這些多樣性會(huì)加重管線腐蝕，同時(shí)各類離子在磁電、靜電等影響下形成絮狀物，堵塞噴嘴或者附著在過(guò)濾網(wǎng)上影響儲(chǔ)輸液體的流量和機(jī)泵的進(jìn)液量。所以在強(qiáng)磁棒中間的磁場(chǎng)處再加裝一個(gè)銅棒，銅棒因進(jìn)液壓力的沖擊下，可以在磁場(chǎng)中做切割磁感線螺旋運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生磁電效應(yīng)，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)雜質(zhì)的吸咐性。水中的游離氣的氧化腐蝕，產(chǎn)生大量的金屬脫落物，在流經(jīng)強(qiáng)磁過(guò)濾器時(shí)，被強(qiáng)磁棒牢牢吸附，極大的降低了水的金屬顆粒，有效地避免了金屬顆粒在打噴淋過(guò)程中堵塞噴淋嘴，降低清理噴淋嘴的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本。

5 對(duì)強(qiáng)磁過(guò)濾器使用效果的檢驗(yàn)：

該強(qiáng)磁過(guò)濾器應(yīng)用于本單位的消防系統(tǒng)，通過(guò)與原來(lái)在用的消防普通過(guò)濾器進(jìn)行了比較，其強(qiáng)磁過(guò)濾器清理出的雜質(zhì)比普通過(guò)濾器較多而且銹雜顆粒較小。經(jīng)過(guò)對(duì)管線內(nèi)的雜質(zhì)有效的清理，極大消除了雜質(zhì)對(duì)消防噴淋嘴堵塞，通過(guò)對(duì)比以前單罐消防噴嘴堵塞的數(shù)量占單罐總數(shù)的20-30%以上，現(xiàn)在已經(jīng)降到單罐總數(shù)的10%以下，提高了噴嘴的效率。若對(duì)現(xiàn)用的消防及機(jī)泵前的普通過(guò)濾器進(jìn)行改造，多采用強(qiáng)磁過(guò)濾器，就能從源頭降低金屬雜質(zhì)對(duì)噴淋頭的堵塞及機(jī)泵的配合間隙的堵塞和磨損。該強(qiáng)磁過(guò)濾器安裝、拆卸方便，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，加工制造成本低，可長(zhǎng)期使用。

6 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)在本單位油罐消防系統(tǒng)及機(jī)泵過(guò)濾器的現(xiàn)狀，對(duì)過(guò)濾器的過(guò)濾效果分析和對(duì)比，強(qiáng)磁過(guò)濾器過(guò)濾的雜質(zhì)和鐵銹比普通的過(guò)濾器提高10%的量。提高了過(guò)濾效果，也降低了清理過(guò)濾器的成本。對(duì)現(xiàn)在用的強(qiáng)磁過(guò)濾器進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，繼續(xù)對(duì)過(guò)濾器的使用進(jìn)行檢測(cè)分析，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)和性能。使其更好的發(fā)揮其效益。