Magneetfiltratie verbeteren

RABES

Beste forumgenoten,

Ik volg het forum al enige tijd met interesse. Zo heb ik van diverse onderwerpen kennis kunnen opdoen voor eigen projecten. Ik heb nu zelf een probleem waarbij ik hoop dat jullie kennis mij verder kunnen helpen dus daarom een account aangemaakt. Natuurlijk niet alleen voor mijn eigen probleem maar ook om eens actief bezig te zijn ipv alleen mee te lezen.

De probleemomschrijving flink verhaal) is als volgt.

Momenteel ben ik bezig met een optimalisatie van een groot filtersysteem. Dit systeem filtert ijzerdeeltjes uit koelemulsie. Het filteren gebeurd dmv magneetstaven. de staven bewegen dmv een cyclus door de tank en worden automatisch schoon geschraapt. Tijden schrapen ontstaat er veel verlies in olie doordat de staven voorzien zijn van een flink pakket oliesmurrie+ijzer. Dit is veel verlies in olie en ik wil onderzoeken of dit verlies terug gedrongen kan worden. Betreft een tank van +-400m^3.

Nu dacht ik het volgende berekenen: wat is de magneetsterkte? Waarom wil ik dit weten, omdat het mogelijk kan zijn dat de magneten te sterk zijn waardoor er dus teveel metaaldeeltjes + olie wordt aangetrokken. Het klinkt niet logisch want in principe wil je zo schoon mogelijke vloeistof maar in dit geval is er een optimum punt tussen de toegestane vervuiling en de verspilling van olie. Hoe kan ik dit het beste volgens jullie aanpakken?

* Magneetsterkte berekenen.

Magneet is 1300mm lang en een diameter van 25mm.

Benm

Misschien klinkt het wat onnozel, maar is het geen betere oplossing de smurrie van ijzerdeeltjes en olie domweg in een filter te gooien waar de ijzerdeeltjes achterblijven, maar de olie wel doorheen gaat? Uiteraard moet je dat filter wel periodiek legen, geen idee hoeveel ijzerdeeltjes je opvist en of dat haalbaar is...

Michel Uphoff

Waarom wil ik dit weten, omdat het mogelijk kan zijn dat de magneten te sterk zijn waardoor er dus teveel metaaldeeltjes + olie wordt aangetrokken. Het klinkt niet logisch

Mij klinkt dit inderdaad niet logisch in de oren. Hoe sterker de magneten, hoe meer ijzerdeeltjes er binnen een bepaalde tijd worden aangetrokken, hoe vaker die magneet schoongeveegd moet worden, en hoe schoner de vloeistof. Dat is toch wat je wenst. Maar ook lijkt het mij dat dat sterkere veld ervoor zorgt dat de ijzerdeeltjes steviger tegen elkaar gedrukt worden en er dan mogelijk juist minder ruimte is voor olie tussen de deeltjes.

Ik ben er dus niet van overtuigd dat minder schone vloeistof ook minder verlies van olie inhoudt.

Wat BenM zegt: Waarom wordt die drab van ijzerdeeltjes en olie niet ergens opgevangen om uit te lekken waarna de olie teruggevoerd wordt?

RABES

Bedankt voor jullie reacties.

Ben, het is inderdaad een optie om de olie/sludge door bijv. een centrifugaal filter heen te gooien zodat de olie van de zware deeltjes wordt gescheiden. Maar omdat ik eerst wil onderzoeken of het magneetfilter geoptimaliseerd kan worden wil ik de optie van het nafilteren/uitlekken nog niet gebruiken.

Michel, het is toegestaan om 250ppm in het koelwater te hebben. Het klinkt inderdaad logisch wat je zegt, hoe sterker de magneten hoe minder ruimte er ontstaat tussen de ijzerdeeltjes en dus hoe minder olie er wordt meegenomen. Helaas is de sludge/olie dusdanig verzadigd met zeer fijne ijzerdeeltjes dat het gehele mengsel wordt aangetrokken.

Ik mag aannemen dat er tijdens het ontwerp een bepaald rekenmodel is gemaakt waarop de sterkte van de magneten-cyclus snelheid en aantal magneten op berust is. Omdat er voorheen een hogere productie was dan tegenwoordig is goed mogelijk dat er teveel wordt gefilterd?

Ik wil dus eerst een theoretische analyse maken maar hoe kan ik de bovenstaande eigenschappen berekenen?

Of is het handiger om uit testen te ondervinden wat het effect is van bijvoorbeeld:

*aanpassen van de cylustijd en deze in een grafiek te zetten, snelheid tov afgeschraapte emulsie.

Benm

Het lijkt me iets dat theoretisch heel lastig te berekenen gaat zijn - het hangt ook af van de grootte van die ijzerdeeltjes, viscositeit van die olie, en van of die olie ook gewoon aan die magneten 'plakt' als er helemaal geen metaal in zit (als ze een plastic coating hebben lijkt me dat niet vreemd).

Ik zou beginnen met de snelheid/cyclustijd, die kun je varieren zonder dat je meteen dingen moet vervangen. Zet eens tegen de snelheid uit hoeveel olie je verliest, hoeveel metaal daarin zit, en wat de metaalconcentratie in je vat is.

Of sterkere magneten beter of slechter werken is lastig te voorspellen: bij grote deeltjes heb je kans dat ze het ijzerpoeder samendrukken zoals Michel beschrijft, maar ook dat ze meer oppikken (zeer kleine deeltjes bijvoorbeeld).

Verder zou ik eens naar dat schraapsel kijken: wat gebeurd daarmee als je het een dag (of een week oid) in een bekerglas laat staan? Zakt het ijzer eruit, of is het min of meer een stabiele suspensie?

Michel Uphoff

Omdat er voorheen een hogere productie was dan tegenwoordig

Je bedoelt hiermee, dat er vroeger minder olie door de magnetische filtering werd verspild ?
Magneten worden niet sterker. Als het neodymium magneten zijn en de werktemperatuur komt in de buurt van de Curie temperatuur, zou het kunnen dat de magneten juist zwakker zijn geworden.
Is er iets gewijzigd de laatste tijd? (bijvoorbeeld werktemperatuur lager -> hogere viscositeit olie in de emulsie, andere oliesoort in de emulsie, of juist hogere werktemperatuur -> mogelijk verlies veldsterkte).

Een theoretische analyse lijkt ook mij zeer lastig uit te voeren, veel nauwelijks bekende parameters en een complexe dynamiek.

Je zou met een simpel testje kunnen proberen te bepalen of een zwakker magneetveld voor- danwel nadelen heeft door een krachtige (bijvoorbeeld neodymium) en een zwakkere (bijvoorbeeld ferriet) magneet in het bad te hangen. Na verloop van tijd het volume van, en het dichtheidsverschil (dus verhouding olie-ijzer) tussen de door beide magneten aangetrokken drab bepalen. Testmagneetjes van beide materialen met gelijke afmetingen (en mogelijk zelfs gelijke oriëntatie van het veld) zijn eenvoudig en voor een paar centen te vinden.

Benm

Ik denk dat hij met productie doelt op hoeveel het systeem gebruikt wordt / levert (ik weet niet eens wat het is, maar lijkt me iets industrieels dat sneller of langzamer kan werken naarmate je meer of minder product nodig hebt).

RABES

Aantal dagen niet aanwezig geweest omdat ik ziek was. Inmiddels weer beter en volle bak aan de slag! Bedankt voor jullie reacties. Het is inderdaad een installatie welke op industriële schaal wordt toegepast. Ik ben momenteel bezig met mijn afstudeeropdracht bij een bedrijf en mijn taak is om te onderzoeken of de machine verbeterd kan worden.

Ik heb vorige week een monster van de magneetsludge genomen en deze dmv zwaartekracht gefilterd. De vloeistof die na het filteren overblijft lijkt verdacht veel op de schone olie. Ik ga deze van de week laten testen door een lab voor de specs. Als daaruit blijkt dat er een groot deel hoogwaardige olie aanwezig is, dan is het de moeite waard om verder te onderzoeken of een bepaalde nafilter een mogelijkheid is.

Ik ga deze week een aantal experimentjes houden.

* De veldsterkte van de magneet bepalen. Hoop dat ik hiermee kan bepalen wat het effect is van steeds dikker wordende aanslag op de magneet. Ik neem aan dat bij een bepaalde vervuilingdikte op de magneet de sterkte af neemt.

* De olie is speciaal ontwikkeld om aan ijzer te kleven. Wat zou er gebeuren als ik de magneetsludge verwarm? In theorie zal de viscositeit omlaag gaan. Ik wil dan onderzoeken of de olie zich dan ook makkelijker van de ijzerdeeltjes laat scheiden. Iemand enige kennis van dit proces?

Benm

Wellicht kun je magnetische scheiding toepassen.

Ik heb wel eens gewerkt met ferrofluids. Daarin zat geen ijzer als zonadig, maar wel bolletjes gecoat met ijzderoxides die aangetrokken worden door magneten. Soms waren die suspensies stabiel als je ze gewoon in een potje op tafel liet staan (stabiel over een periode van weken, niet eeuwig natuurlijk). Met een grote magneet kon je die bolletjes echter vrij snel 'uit de vloeistof trekken'.

Dat ging overigens wel om een exemplaar van pakweg 1 tesla (type "hoe hebben ze dat ooit hier gekregen?!"), maar ik kan me voorstellen dat het bij ijzer gemakkelijker gaat - wellicht al met een forse Nd magneet (pas op je vingers!).

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Magneetfiltratie verbeteren

Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren

Re: Magneetfiltratie verbeteren