Способ определения эффективности работы аппаратов электронно-ионной технологии в условиях обратного коронного разряда

 

Изобретение относится в области электронно-ионной технологии и может быть использовано при выборе опти-г мального рабочего режима аппаратов электрогазоочистки, электросепараторов , устройств электростатического напыления порошкообразных материалов и в электрофильтрах. ИзобретениеупOomagwat ///////////////////////////////////////м рощает и повьшает достоверность прогнозирования эффективности работы, что достигается путем уменьшения погрешности измерения электрических характеристик поля. Предложенный способ понижает трудоемкость зондовых измерений и повьппает точность измерений в результате устранения влияния области, в которую не попадают ионы основной короны. Устройство, реализующее способ, содержит зонд 1, разделенный на секции 2 и 3. Зонд помещают в промежуток между коронирующим 4 и осадительным 5 электродами. На чертеже также показаны блок 6 коммутации и измерения токов, регулиру емый источник 7 высокого напряжения, киловольтметр 8. Осадительный электрод 5 покрыт высокоомным порошковым слоем. На участке поверхности слоя 9, расположенном под эондом 1, находится область тени 10, в которую не попадают ионы основной короны. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. (Л с со со 4: 1 ± V ffoil

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН дц 4 С О1 К 29/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4076365/24-21 (22) 09.06.86 (46) 07.05.88. Бюл. 9 17 (7i) Московский энергетический институт (72) И.П.Верещагин, В.А.Жуков, Г.С.Догадин и А.В.Калинин (53) 621. 317 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 741200, кл. G 01 R 29/24, 1980.

Патент США Р 4435681, кл. G 01 R 29/24, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ АППАРАТОВ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ ОБРАТНОГО

КОРОННОГО РАЗРЯДА (57) Изобретение относится в области электронно-ионной технологии и может быть использовано при выборе опти-. мального рабочего режима аппаратов электрогазоочистки, электросепараторов, устройств электростатического напыления порошкообразных материалов и в электрофильтрах. Изобретение уп„.БО„„1394170 А 1 рощает и повышает достоверность прогнозирования эффективности работы, что достигается путем уменьшения погрешности измерения электрических характеристик поля. Предложенный способ понижает трудоемкость зондовых измерений и повышает точность измерений в результате устранения влияния области, в которую не попадают ионы основной короны. Устройство, реализующее способ, содержит зонд 1, разделенный на секции 2 и 3. Зонд помещают в промежуток между коронирующим 4 и осадительным 5 электродами.

На чертеже также показаны блок 6 коммутации и измерения токов, регулируемый источник 7 высокого напряжения, киловольтметр 8. Осадительный электрод 5 покрыт высокоомным порошковым слоем. На участке поверхности слоя

9, расположенном под зондом 1, находится область "тени" 10, в которую не попадают ионы основной короны.

1 s.ï. ф-лы, 2 ил. 1394170

Изобретение относится к области электронно-ионной технологии, а именно к способам определения эффективности работы аппаратов электронноионной технологии в условиях существования обратного коронного разряда, и может быть использовано при выборе оптимального рабочего режима .работы

1 аппаратов электрогазоочистки, элект- 1О росепараторов и устройств электростатического напыления порошкообразных материалов, в электрофильтрах.

Целью изобретения является упрощение и повышение достоверности.прогнозирования эффективности работы путем уменьшения погрешности измере-. ния электрических характеристик поля и снижение трудоемкости зондовых измерений, а также повышение точнос- 2п ти измерений путем устранения влияния области, в которую не попадают йоны основной короны.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего 25 способ; на фиг. 2 — вольт-амперные характеристики зонда при униполярнам-1Ч и биполярном-I коронном разряде.

Устройство содержит зонд 1, раз- 30, деленный на секции 2 и 3. Зонд 1 помещают в промежуток между электрода, ми коронирующим 4 и осадительным 5. !

Секции 2 и 3 зонда 1 соединены изолированными заэкранированными проводами с блоком 6 коммутации и измерения токов, который в свою очередь соединен с регулируемым источником 7 высокого напряжения. Параллельно источнику 7 включен киловольтметр 8.,,0

Осадительный электрод 5 покрыт высокоомным порошковым слоем 9, На участке поверхности слоя 9, расположенном под зондом 1, находится область

10 "тени", в которую не попадают ионы 45 основной короны.

Устройство работает следующим образом.

До начала измерений выбирают оптимальное с точки зрения устранения влияния "теневого" эффекта место ус.тановки зонда. Для этого измеряют скорость пылегазового потока в междуэлектродном промежутке, образованном электродами 4 и 5 устанавливают зонд

У

S5

1 на расстоянии h от осадительного электрода 5, регулируют потенциал зонда с помощью источника 7 высокого напряжения, измеряют токи зонда при различных значениях потенциала на нем и строят вольт-амперную характеристику зонда при униполярном коронном разряде (фиг. 2, кривая 11). По пересечению продолжения прямолинейного участка характеристики 11 с осью абсцисс определяют значение потенциала поля П, до возникновения обратного коронного разряда.

Проверяют возможность устранения

"теневого" эффекта в данной точке расположения зонда по формуле юк

k+ 1 4 ° 1 з Б гмакс

Ь (» 2, .(1) V где k — подвижность положительных

+ ионов (в поле коронного разряда k< обычно принимают

1,6 10 м /В с).;

1 - размер зонда в направлении з технологического потока газа;

V — скорость технологического потока газа; .П „„„„,= П + 0,1(„ „- „) - максимальное значение потенциала

1 зонда в процессе экспери- . мента", U — потенциал коронирующего кор электрода;

Uo — потенциал поля в месте расположения зонда.

В случае невыполнения условия (1) зонд необходимо удалить от осадитель-. ного электрода 5.

Такое расположение зонда в междуэлектродном промежутке обеспечивает

tt максимальное снижение "теневого эффекта на результаты зондовых измерений, сущность которого заключается в том, что на участке высокоомного слоя под зондом существует область, в которую не попадают ионы основной короны (эта область названа областью

"тени"), в результате чего обратная корона на этом участке не возникает или имеет существенно меньшую интенсивность, чем вне этой области, что искажает результаты измерений.

Устранить влияние "тени" можно при наличии в междуэлектродном промежутке газового потока размещением зонда на расстоянии, достаточном для того, чтобы ионы, возникшие в результате действия обратного коронного разряда вне области "тени", успели

1394170 где I

Тт

К (2)

3 токи отдельных секций зонда, определяемые по его вольт-амперным характерис- щ тикам; коэффициент тока зонда, определяемый формой и геометрическими размерами зонда: для сферического зонда К =

З аг для цилиндрического зонда

К =4 al; радиус сферы или цилиндра; сместиться до поверхности зонда за время их дрейфа в электрическом поле.

Устанавливают зонд t в выбранной таким образом оптимальной точке меж5 дуэлектродного промежутка. Определяют геометрическую емкость зонда 1 относительно заземленного коронирующего 4 и осадительного 5 электродов.

Это может быть сделано, например, пу- 10 тем подачи на электроды 4 и 5 синусоидального напряжения. высокой частоты и измерения емкостного тока зонда.

Подают напряжение на коронирующий электрод 4 и пускают поток пылегазовой смеси в междуэлектродный промежуток. Подают напряжение на зонд 1, измеряют токи всего зонда 1 и отдельных

его секций 2 и 3 при различных значениях потенциала. Появление ветви зон- 2р давай характеристики, знак которой противоположен знаку основной короны, свидетельствует о появлении обратного коронного разряда. По измеренным значениям токов при различных потенциа- .25 лах зонда строят вальт-амперные характеристики всего зонда (фиг. 2, кривая 12) и отдельных его секций (фиг.2, кривая 13). Затем по вольт-амперной характеристике 11 определяют потен- ЗО циал поля в точке расположения зонда при обратном коронном разряде, для чего строят продолжение линейных у стков этой характеристики до пересечения с осью абцисс, точка пересечения 0 соответствует потенциалу поля.

По характеристикам 13 и 14 определяют токи отдельных секций зонда (фиг. 2, I+ и I» соответственно) при потенциале зонда, равном потенциалу 4О поля.

Рассчитывают плотности тока положительных и отрицательных ионов из выражения

1 — длина рабочей части цилиндрическогд зонда.

Коэффициент К может быть определен также эксперйментально для любой формы и размеров зонда. Установлено, что по величине углов наклона линейных участков зондовой характеристики

12 oc+ и <» (фиг. 2), а также по величине предварительно определенной геометрической емкости зонда С можно определить напряженность поля в заданной точке из выражения

С, .1+ J

Š= ----(- —— + — — =-) (3)

2 Я egnL с.у(а где с — диэлектрическая проницаемость; .1 и J, — определяются из выражения (2) .

Для расчета степени снижения эффективности работы аппарата электронно-ионной технологии при наличии обратного коронного разряда справедливо выражение г 1 (J+/J ) (2)г +

> Е, 1 + (,Х+iJ )"г где E — напряженность поля в данной точке до возникновения об. ратного коронного разряда.

Таким образам, предлагаемый способ позволяет определить эффективность работы аппарата электронно-ионной технологии по измерению, производимому в одной точке междуэлектродного промежутка, в то время как известный способ требует производить измерения в двух и более точках, а следовательно, является трудоемким.

Кроме того, в предлагаемом способе отпадает необходимость производить дифференцирование потенциала При расчете напряженности поля, а выбор оптимальной точки. расположения зонда в междуэлектродном промежутке сводит к минимуму погрешность от теневого эффекта.

Формула из об плетения

1. Способ определения эффективности работы аппаратов электронно-ионной технологии в условиях обратного коронного разряда, состоящий в том, что с помощью установки в технологическом потоке пылегазовой смеси между коронирующим и заземленным осадительным электродом секционированного

1394170 зонда измеряют токи на каждой из секзонда при различных значениях отенциала на нем, определяют эффек( живность на основании полученных

1 вольт-амперных характеристик, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения достоверости прогнозирования эффективности аботы путем уменьшения погрешности змерения электрических характерисик поля и снижения трудоемкости. зоновых измерений, измеряют общий ток онда при различных значениях потениала, а эффективность работы опрееляют по степени ее снижения за счет озникновения обратного коронного азряда из выражения

Е, 1 — (З /З )" = (- -)

Е, 1 + (Л,/Д)rPe 3 - плотность тока положительных и отрицательных ионов, определяемая из выражения т 25.

+ К

Л где I — токи отдельных секций зонда, 1 определяемые по его вольтамперным характеристикам, К вЂ” коэффициент тока зонда, оп5 ределяемый его формой и геометрическими размерами;

Е, — напряженность электрического поля места расположения зонда до возникновения обратной

35 короны, Е - напряженность электрического l поля в месте расположения зонда после возникновения

I обратной короны определяемой иэ выражения э

СГ 34

Е г (+

2f tgoL+ tgal (К .14 Z " U,,..) V где К вЂ” подвижность положительных ионов (в поле коронного разряда К обычно принимают

1,6 10 м /В с); размер зонда в направлении технологического потока газа; скорость технологического потока газа; максимальное значение потенциала зонда в процессе эксперимента.

) Факс где. С вЂ” величина геометрической г емкости зонда;

tg at. — тангенсы углов наклона ли1 нейных участков общей вольт-амперной характеристики зонда

Я вЂ” диэлектрическая проницао емость.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности, определяют скорость потока пылегазовой смеси, потенциалы поля в точках предполагаемой установки зонда и по измеренным значениям потенциала и скорости определяют высоту зонда над осадительным электродом

1394170

Составитель Е Кущ

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор Л.Лангазо

Заказ 2218/43 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4