强磁过滤器的研究与应用

张浩　李军　袁小军　李红星

摘 要：本实用新型强磁过滤器，主要由本体、强磁棒、密封法兰、过滤网及进出口法兰组成。该过滤网器的结构简单，使用时液体经过进口端通过过滤网，流向出口端，在此过程中液体中的金属杂质颗粒，经过强磁棒表面，被强磁棒吸附，达到过滤的目的。经过现场应用吸附效果良好，拆卸安装方便，进出端采用高压法兰连接，强磁棒均匀安装于密封壳体中，强磁棒外围包裹不锈钢保护套，防止高压流程对强磁棒的硬伤害损坏。

关键词：金属杂质;强磁棒;吸附;过滤网

目前我单位设有三个生产工区，工区各罐区的储油罐和液化气储罐均有消防喷淋管线和其配套的其他消防设施，其中大部分是地下消防管线和电动蝶阀，油罐和液化气罐的消防管线上有4至6个过滤器，还有消防泵前的12个过滤器，这些组成整体的消防系统。消防系统中的消防管网大约有5000米左右，消防系统的管线上有消防过滤器34个，消防系统上的过滤器均匀采用普通蓝式过滤器，由于消防系统的主管管网内需要有消防水，所以消防系统的管网是充满消防水的，管线就被长时间泡在水中，消防管网的管线内部就被水腐蚀，消防管线使用的时期越长就越腐蚀严重。消防系统在每次使用和检验过程中，其消防管网上的消防喷淋中喷头的出口就因管线内的锈杂将消防喷淋喷嘴堵塞。每具油罐上有1-2层消防喷淋管线，管线上有20多个喷头，在使用消防系统中每次堵塞单罐消防喷嘴的数量占单罐总数的20-30%以上，影響了消防系统使用效果，也对应急时期的灭火和冷却的效果也有所降低。为保障消防设施的完整性和消防及时性，需要经常清理过滤器内的过滤网，费时费工费料，也在施工过程中对消防系统的正常使用有影响。清理大部分的消防喷淋的喷头工作涉及高空等危险作业，清理过程难度较大，成本高，施工期限长。

随着机泵的改进和发展，本单位将所使用的轻烃机泵均已更换为屏蔽泵，根据所使用的屏蔽泵结构和屏蔽泵内部的屏蔽转子是因线圈通电产生磁场所带动做功的，其结构和泵内的间隙对所使用的液体的要求较高，无杂质和铁锈，如轻烃产品内含有微小固体锈渣进入泵腔内，将会附着在转子上，转子会因为受热不均匀产生过热腐蚀，影响机泵的使用寿命。机泵前的过滤器也是普通蓝式过滤器，过滤效果不理想。综合以上各使用过滤器出现的原因，我们研制一种强磁过滤器，在单位的消防管线上和轻烃管线上进行安装应用，根据现场所使用，来降低和阻止固体锈渣进入生产系统，提高过滤器的使用效果。

1 强磁过滤器的结构组成

强磁过滤器主要有六部分组成：过滤器本体、强磁棒、密封法兰、过滤网及进出口法兰组成，强磁棒均匀分布在密封法兰上，强磁棒外套采用不锈钢金属保护套防护，丝扣连接，清理铁渣及更换过滤网更方便简单。

2 强磁过滤器的工作原理

当输送介质流体流经强磁过滤器时，液体中所含的金属颗粒物将被强磁棒牢牢吸附，管线中的金属锈渣被吸到强磁棒上，极大的降低了介质流体中的金属颗粒含量，有效地避免了金属颗粒对机泵转子的硬伤害，延长机泵的使用寿命和保养频次，降低维修费用。同时应用在消防管网上的强磁过滤器将会吸附水中的金属颗粒，有效避免了消防喷嘴因堵塞降低检修费用和人工，也对消防系统的消防应急能力有了较大的提升。

3 过滤器加装电磁棒

将现用的过滤器的过滤网固定，在过滤网的位置上方加装强磁棒及强磁防护套，使过滤器中的流体通过强磁棒，强磁棒通过过滤栏支架固定，当过滤器吸咐的杂质增多时，将强磁棒取出，那吸咐在防护套上的杂质掉到过滤网底部，进行清理。强磁过滤器盖板采用快开式盖板。加装和取出过滤强磁棒更方便和简便。

强磁棒材料使用第三代稀土永磁钕铁硼是当代磁铁中性能最强的永磁铁。它的BHmax值是铁氧体磁铁的5-12倍，是铝镍钴磁铁的3-10倍;它的矫顽力相当于铁氧体磁铁的5-10倍，铝镍钴磁铁的5-15倍，其潜在的磁性能极高，能吸起相当于自身重量640倍的重物。钕铁硼磁铁的优点是性价比高，具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低，温度特性差，且易于粉化腐蚀，必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进，才能达到实际应用的要求。钕铁硼属于第三代稀土永磁材料，具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是目前性能价格比最佳的磁体，在磁学界被誉为磁王。高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用。在裸磁的状态下，磁力可达到3500高斯左右。

4 对管线中介质成份的分析：

管线中的液体介质不仅含有金属颗粒同时也含有金属离子，以Fe、Mg等，还有系统中含HCO3-等物质，这些多样性会加重管线腐蚀，同时各类离子在磁电、静电等影响下形成絮状物，堵塞喷嘴或者附着在过滤网上影响储输液体的流量和机泵的进液量。所以在强磁棒中间的磁场处再加装一个铜棒，铜棒因进液压力的冲击下，可以在磁场中做切割磁感线螺旋运动产生磁电效应，进一步加强对杂质的吸咐性。水中的游离气的氧化腐蚀，产生大量的金属脱落物，在流经强磁过滤器时，被强磁棒牢牢吸附，极大的降低了水的金属颗粒，有效地避免了金属颗粒在打喷淋过程中堵塞喷淋嘴，降低清理喷淋嘴的风险，节约成本。

5 对强磁过滤器使用效果的检验：

该强磁过滤器应用于本单位的消防系统，通过与原来在用的消防普通过滤器进行了比较，其强磁过滤器清理出的杂质比普通过滤器较多而且锈杂颗粒较小。经过对管线内的杂质有效的清理，极大消除了杂质对消防喷淋嘴堵塞，通过对比以前单罐消防喷嘴堵塞的数量占单罐总数的20-30%以上，现在已经降到单罐总数的10%以下，提高了喷嘴的效率。若对现用的消防及机泵前的普通过滤器进行改造，多采用强磁过滤器，就能从源头降低金属杂质对喷淋头的堵塞及机泵的配合间隙的堵塞和磨损。该强磁过滤器安装、拆卸方便，维护保养简单，加工制造成本低，可长期使用。

6 结束语

根据在本单位油罐消防系统及机泵过滤器的现状，对过滤器的过滤效果分析和对比，强磁过滤器过滤的杂质和铁锈比普通的过滤器提高10%的量。提高了过滤效果，也降低了清理过滤器的成本。对现在用的强磁过滤器进一步进行改进，继续对过滤器的使用进行检测分析，优化其结构和性能。使其更好的发挥其效益。