摘要:分析了高梯度磁过滤器的机理,研究了温度对磁性材料性能的影响。实验测试了各种工况的高梯度磁过滤器,并与传统磁过滤器进行了比较。带冷却的磁过滤器对10μｍ以上的颗粒的过滤效率为84%,比不带冷却的磁过滤器过滤效率高71%,比传统磁过滤器过滤效率高210%。
关键词:高梯度;磁过滤;温度
引言
在液压油的固体污染物中,金属颗粒约占75%,而在金属颗粒中,铁磁性和顺磁性颗粒占了相当大的比重,此外,在机械润滑系统的油液中,磨损产生的铁质污染物颗粒所占的比例会更大。磁力过滤对铁质颗粒非常有效,而且它的流阻小、污容量高。新型的高梯度磁性过滤器易于清洗,不必更换滤芯,也减少了新污染物侵入的机会,这对工作环境恶劣的矿山机械尤为重要,从而具有重要的应用价值。
1 高梯度磁过滤器的机理磁场对污染颗粒的吸引力是磁过滤器性能的决定性因素,磁场中铁磁性颗粒所受的吸引力
ｆｍ=-ｖｐ(ｘｐ-ｘｍ)ｈｇｒａｄｈ(1)式中ｖｐ———铁磁性颗粒的体积,ｍ3;ｘｐ———铁磁性颗粒的磁导率,ｈ ｍ;ｘｍ———油液的磁导率,ｈ ｍ;ｈ———外磁场强度,ａ ｍ;ｇｒａｄｈ———该点的外磁场强度的梯度,ａ ｍ2。
从式(1)中可以看出,铁磁性颗粒所受的吸引力与外磁场强度ｈ成正比,与磁场强度的梯度ｇｒａｄｈ成正比。传统式磁过滤器都是通过提高外磁场强度ｈ来提高磁引力,从而提高过滤能力的;高梯度磁过滤器则是通过磁介质的手段主要提高外磁场的梯度ｇｒａｄｈ来增大吸引力,达到高效滤除污染物的效果。
高梯度磁过滤器在磁场中布置聚磁性多孔介质,油液在多孔介质中流动,会使流场、磁场发生显著的变化。直观地看,高梯度磁过滤器不是利用磁铁直接捕捉铁磁性颗粒,而是利用被磁源磁化的聚磁性介质来捕捉。由于油液在多孔介质中流动,污染颗粒与多孔介质的接触机会非常多,所以颗粒被捕捉的几率也非常大,从而大大提高了磁滤器的分离效果。
