高梯度磁過濾器的機(jī)理分析與性能實驗
   摘要:分析了高梯度磁過濾器的機(jī)理,研究了溫度對磁性材料性能的影響。實驗測試了各種工況的高梯度磁過濾器,并與傳統(tǒng)磁過濾器進(jìn)行了比較。帶冷卻的磁過濾器對10μｍ以上的顆粒的過濾效率為84%,比不帶冷卻的磁過濾器過濾效率高71%,比傳統(tǒng)磁過濾器過濾效率高210%。
    關(guān)鍵詞:高梯度;磁過濾;溫度
    引言
    在液壓油的固體污染物中,金屬顆粒約占75%,而在金屬顆粒中,鐵磁性和順磁性顆粒占了相當(dāng)大的比重,此外,在機(jī)械潤滑系統(tǒng)的油液中,磨損產(chǎn)生的鐵質(zhì)污染物顆粒所占的比例會更大。磁力過濾對鐵質(zhì)顆粒非常有效,而且它的流阻小、污容量高。新型的高梯度磁性過濾器易于清洗,不必更換濾芯,也減少了新污染物侵入的機(jī)會,這對工作環(huán)境惡劣的礦山機(jī)械尤為重要,從而具有重要的應(yīng)用價值。
    1　高梯度磁過濾器的機(jī)理磁場對污染顆粒的吸引力是磁過濾器性能的決定性因素,磁場中鐵磁性顆粒所受的吸引力　　
    Ｆｍ=-Ｖｐ（Ｘｐ-Ｘｍ）ＨｇｒａｄＨ（1）式中Ｖｐ———鐵磁性顆粒的體積,ｍ3;Ｘｐ———鐵磁性顆粒的磁導(dǎo)率,Ｈ ｍ;Ｘｍ———油液的磁導(dǎo)率,Ｈ ｍ;Ｈ———外磁場強(qiáng)度,Ａ ｍ;ｇｒａｄＨ———該點(diǎn)的外磁場強(qiáng)度的梯度,Ａ ｍ2。　　
    從式（1）中可以看出,鐵磁性顆粒所受的吸引力與外磁場強(qiáng)度Ｈ成正比,與磁場強(qiáng)度的梯度ｇｒａｄＨ成正比。傳統(tǒng)式磁過濾器都是通過提高外磁場強(qiáng)度Ｈ來提高磁引力,從而提高過濾能力的;高梯度磁過濾器則是通過磁介質(zhì)的手段主要提高外磁場的梯度ｇｒａｄＨ來增大吸引力,達(dá)到濾除污染物的效果。
    高梯度磁過濾器在磁場中布置聚磁性多孔介質(zhì),油液在多孔介質(zhì)中流動,會使流場、磁場發(fā)生顯著的變化。直觀地看,高梯度磁過濾器不是利用磁鐵直接捕捉鐵磁性顆粒,而是利用被磁源磁化的聚磁性介質(zhì)來捕捉。由于油液在多孔介質(zhì)中流動,污染顆粒與多孔介質(zhì)的接觸機(jī)會非常多,所以顆粒被捕捉的幾率也非常大,從而大大提高了磁濾器的分離效果。

來源：生意社