Устройство "солнышко" для очистки жидкостей и газов от мелкодисперсных частиц

 

1.УСТРОЙСТВО СОЛНЫШКО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ОТ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ, содержащее коаксиально расположенные цилиндрический осадительный и центральный электроды, подводящий и отводящий патрубки, отличающееся тем,что, с целью повышения эффективности улавливания мелкодисперсных частиц из диэлектрических жидкостей и газов, оно снабжено радиальными диэлектрическими перегородками, контактирующими с центральным электродом и выполненными в виде клиньев,боковые поверхности которых расположены в плоскостях , проходящих через ось симметрии электродов, и диэлектрическими кольцами, примыкающими к внутренней поверхности осадительного электрода и образуюпц ми с диэлектрическими перегородками накопители дЛя загрязнений . 2.Устройство ПОП.1, отлича ю щ е е с я тем, что подводящий и (П С отводящий патрубки расположены по оси симметрии устройства.

СОЮЗ СОВЕТСХИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ б (21) 364591 7/23-26 (22) 29.07.83 (46) 23.12.84. Вюл.№ 47 (72) В.В.Леонов (71) Ждановский металлургический инс титут (53) 622.777(088;8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

¹- 413994> кл. В 03 С 5/00, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 591205, кл. В 01 Р 35/06, 1976. (54) (57) 1.УСТРОЙСТВО "СОЛНЫШКО" ДЛЯ

ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ОТ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ, содержащее коаксиально расположенные цилиндрический . осадительный и центральный электроды, подводящий и отводящий патрубки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с

З<Ю В 01 0 35 06 В 0 С 00 целью повышения эффективности улавливания мелкодисперсных частиц из диэлектрических жидкостей и газов, оно снабжено радиальными диэлектрическими перегородками, контактирующими с центральным электродом и выполненными в виде клиньев, боковые поверхности которых расположены в плоскостях, проходящих через ось симметрии электродов, и диэлектрическими кольцами, примыкающими к внутренней поверхности осадительного электрода и образующими с диэлектрическими перегородками накопители для загрязнений.

2.Устройство по и.1, о т л и ч à I ю щ е е с я тем, что подводящий и отводящий патрубки расположены по оси симметрии устройства.

С:

l l 30372

Ф

Изобретение относится к технике очистки диэлектрических жидкостей и газов и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, цементной и металлургической промышленности.

Известен электростатический фильтр, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, высоковольтные электроды, форма которых позволяет l0 создавать неоднородное полиградиент-, ное электрическое поле. Катод выполнен в виде пустотелого цилиндра с втулками по образующей поверхности, через которые отводится очищенная жидкость, а частицы загрязнений, попадая в зону с высокой напряженностью электрического поля, заряжаются и под действием кулоновских сил перемещаются к противоположному цилиндрическому электроду, где происходит частичное осаждение крупных частиц, перезарядка и начинается обратное движение заряженных неосевших частиц к втулкам 1-).

Однако в области втулок заряженная частица достаточно близко подходит к поверхности электрода и втягивается вместе с потоком жидкости в выходной патрубок, что снижает эффективность очистки, Известен также электрофильтр, со-. держащий коаксиальную систему высоковольтных электродов, отводящий и подводящий патрубки. В устройстве З5 в связи с симметричностью системы электродов относительно центральной оси электрическое поле осесимметрнчно и силы, действующие на жидкость, также симметричны, поэтому в жидкой @ диэлектрической среде или газе явление электрического ветра отсутствует.

Учитывая, что наибольшая величина напряженности электрического поля

»а поверхности центрального электрода, максимальная плотность объемного заряда — в области центрального электрода. Частицы, заряжаясь в центре устройства, под действием электри-50 ческого поля перемещаются к цилиндрическому электроду, где объемная плотность заряда значительно меньше, поэтому пространство вокруг центрального электрода постепенно очищается от частиц, а в области больщого цилиндрического электрода происходит их накопление (2 ).

Так как изготовить строго симметричную систему электродов практически невозможно, а также учитывая несимметричность свойств очищаемой среды относительно центрального электрода, в такой системе электродов присутствует явление электрического ветра. Кроме того, наличие патрубков подвода и отвода очищаемого потока, каждый из которых несимметричен относительно центральной осй, вызы вает перемещение потока как через область нри центральном электроде, так и через область при цилиндрическом электроде с накопившимися частицами, поэтому толщина слоя, качественно очищаемого вокруг центрального электрода, иэ-за перемещения частиц не превышает 1 мм при напряжении !

О кВ, которое определяется расстоянием между поверхностями электродов, а при больших напряжениях вообще

- исчезает.

Кроме того, недостатками известных устройств являются возможность перезарядки частиц на цилиндрическом электроде и свободное перемещение под действием кулоновских сил к центральному электроду в очищаемую жидкость, наличие электрогндродинамических потоков жидкости, способст"вующих процессу перемешивання жид-костй с частицами, и перемешивание вновь поступающей жидкости для очистки с уже накопившимися в устройстве частицами.

Цель изобретения — повышение эффективности улавливания мелкодисперсных частиц из диэлектрических жидкостей и газов, Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки жидкостей и газов от мелкодисперсных частиц, содержащее коаксиально расположенные цилиндрический осадительный и центральный электроды, подводящий и от— водящий патрубки, снабжено радиальными диэлектрическими перегородками, контактирующими с центральным электродом и выполненными в виде клиньев, боковые поверхности которых расположены в плоскостях, проходящих через ось симметрии электродов и диэлек-. трическими кольцами примыкающими к внутренней поверхности осаднтель- . ного электрода и образующими с диэлектрическими перегородками накопители для загрязнений. з 1130

Подводящий и отводящий патрубки расположены по оси симметрии устройства.

Количество диэлектрических клиньев не менее четырех, так как этого 5 количества достаточно для устранения основного электрогидродинамического потока, возникающего из-за несовпадения осей центрального и цилиндрического электродов. 10

В системе коаксиальных электродов максимальная плотность объемных зарядов расположена в области центрального электрода, что обеспечивает максимальную зарядку частиц, 15

На фиг.! изображено направление электрического поля в системе электродов; на фиг.2 — устройство "Солнышко", поперечный разрез; на фиг.3 —разрез А-А на фиг.2.

Так как электрическое поле в системе электродов осесимметрично, то и объемная плотность зарядов в простран стве и силы, действующие на заряженную среду, должны быть осесимметричны25 и не могут вызывать интенсивный электрогидродинамический поток между электродами, что приводит к перемешиванию очищаемой среды с частицами.

На частицы загрязнений, адсорбирую30 щие электрический заряд с плотностьн. большей,чем плотность зарядов в очищаемой среде, действуют силы, приводящие к движению частиц относительно среды. При любой полярности электродов в идеальной симметричной системе электродов и очищаемой среды относительно главной оси симметрии электрофоретические силы вызывают движение частиц, имеющих удельную проводимость выше, чем у среды, от центрального

40 электрода к цилиндрическому электро-. ду

Устройство содержит осадительный электрод 1 цилиндрической формы, внутри которого коаксиально располо45 жен центральный электрод 2, а между электродами, плотно контактируя с поверхностью центрального электрода, радиально расположены одинаковые диэлектрические перегородки 3 в ви50 де клиньев, тонкие диэлектрические кольца 4 расположенные перпендикулярно поверхности осадительного электрода и образующие вместе с диэлек-. трическими перегородками 3 в виде

372 ф клиньев накопители 5 загрязнений, подводящий 6 и отводящий 7 патрубки, расположенные по оси симметрии, опорное диэлектрическое кольцо 8 для крепления электрода 2.

Боковые поверхности клиньев лежат в плоскостях, проходящих через осв симметрии электродов, так как при ином расположении электрическое поле несимметрично и появляется нормальная составляющая напряженности электрическог0 поля к боковой поверхности клина, заряженные частицы оседают на поверхности клиньев, а не в накопителях 5 загрязнений.

Очищаемый поток через патрубок о подается в устройство и прокачивается вдоль поверхности центрального элек трода 2 между диэлектрическими перегородками 3. Частицы загрязнений заряжаются в центральной области устройства и под действием электрического поля осаждаются в накопителях 5 загрязнений. Тонкие диэлектрические кольца 4 предназначены для предотвращения выноса частиц потоком очищаемой среды через патрубок 7.

Визуальное наблюдение процесса очистки загрязненного керосина или масла через патрубок 7 при освещении жидкости через патрубок 6 позволяет сравнивать процесс с появлением солн<.ца.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет повысить производительность в 30 раз, увеличить коэффициент отсева для частиц фракции 5-2 мкм от 0,2 до 0,93.

Основные характеристики предлагае- мого устройства при очистке рабочей жидкости АМГ-10 приведены в табл.l.

По сравнению с базовым устройством (самолетным фильтром 8Д2966036 ) изобретение позволяет при практически равной тонкости очистки и производительности уменьшить перепад давления в 1000 раз и увеличить грязеемкость в 20 раз, кроме того, оно не имеет практически гидравлического сопротивления, не требует затрат на замену фильтроэлементов и позволяет уменьшить затраты энергии на прокачку жидкости почти в 1000 раз при большой грязеемкостн, уменьшающей число необходимых регенераций устройства.

1130372

Показатель

Характеристики

Перепад давления, н/м,при номинальном расходе

2. 10

Габаритные размеры,мм диаметр

130

170 высота

Грязеемкость, кг/м ч00

Пропускная способность, л/мин

i!30372

Составитель А. Еловских

ТехредЛ.Мартяшова Корректор А.Зпмокосов

Редактор С.Саенко

Заказ 9478/ll Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "патент",г.ужг род,ул.Проектная,4