Grundlegende Untersuchungen zur magnetisch induzierten Ablösung von Partikelstrukturen von einer Einzelfaser in der Gas-Partikel-Trenntechnik

In der Gasreinigung dienen filternde Abscheider der effizienten Abscheidung fester oder flüssiger
Partikeln aus einem Gasstrom. Mit zunehmender Betriebszeit steigt durch Partikelabscheidung in der
Filtermatrix und/oder dem Aufbau eines Staubkuchens auf der Oberfläche des Filtermediums der
Druckverlust. Dies erhöht den Energiebedarf und erfordert eine periodische Reinigung
(Regeneration) oder den Austausch des Filtermediums. Während Tiefenfilter meist nicht regeneriert
werden, erfolgt die Abreinigung von Oberflächenfiltern üblicherweise durch Druckstöße von der
... mehr
Reingasseite oder Rückspülen.
Eine Alternative zu diesen Verfahren stellt die magnetisch induzierte Reinigung magnetisierbarer
Kollektoren dar. Dieses innovative Verfahren zur Regeneration von Filtermedien bietet vielseitige
Einsatzmöglichkeiten – insbesondere in Anwendungen, bei denen eine Strömungsumkehr vermieden
und hohe Druckverluste reduziert werden sollen, wie z. B. in Naturzugsystemen. Dabei können
Filterelemente oder gezielt einzelne Kollektoren aus magnetisierbarem Material durch ein externes
Magnetfeld in Bewegung versetzt werden, wodurch nicht-magnetische Partikelstrukturen abgelöst
werden. Das Verfahren ist geräuscharm, kommt ohne zusätzliche mechanische bewegliche
Komponenten im Filter bzw. Gasstrom aus und ermöglicht eine effiziente Ablösung der
abgeschiedenen Partikelstrukturen. Daher eröffnen sich Perspektiven für den Einsatz in
automatisierten Filtersystemen mit adaptiven Reinigungsstrategien.
Ziel dieser Arbeit ist es, ein grundlegendes Verständnis für die magnetisch induzierte Bewegung
eines Kollektors und deren Einfluss auf die Ablösung von Partikelstrukturen unterschiedlicher
Morphologie zu entwickeln.

In gas purification, filtering separators are used to efficiently remove solid or liquid particles from
gas phase. With increasing operating time, the pressure loss increases due to particle separation in
the filter matrix and/or the build-up of a dust cake on the surface of the filter medium. Consequently,
the energy consumption increases and periodic cleaning (regeneration) or replacement of the filter
medium is required. While depth filters are usually not regenerated, surface filters are typically
regenerated by pressure surges from the clean gas side or backwashing. ... mehr
Magnetically induced cleaning of magnetizable collectors is an innovative process for regenerating
filter media that can be used in a wide range of applications especially where flow reversal and high
pressure losses should be avoided, such as natural draft systems. Filter elements or specific individual
collectors made of magnetizable material can be set in motion by an external magnetic field,
detaching non-magnetic particle structures. The process works quietly, requires no additional
mechanical moving components in the filter or gas flow and enables precise cleaning of collectors.
The process opens up prospects for use in automated filter systems with adaptive cleaning strategies.
The aim of this thesis is to develop a fundamental understanding of the magnetically induced
movement of a collector and its impact on the detachment of particle structures with different
morphologies.