Осадительный электрод электроочистителя диэлектрических жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам электроочистителей для тонкой очистки диэлектрических жидкостей (нефтепродуктов, приборных, промывочных жидкостей и т.д.) от механических примесей. Цель - повышение качества очистки. На осадитёльном электроде выполняют микровыступы с радиусом кривизны вершин от 0,75 до 50 мкм. расположенных так, что огибающая их вершин образует макровыступы с радиусом кривизны вершин от 30 до 140 мкм. 1 ил,, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4777727/26 (22) 17.10.89 (46) 30.05.92. Бюл. N. 20 (71) Научно-исследовательский технологический институт (72) А. M. Цыганов, В. В, Сиротина и А. С.

Молотков (53) 621.187(088,8) (56) Авторское свидетельсгво СССР

° N -691199,,кл. B 03 С 5/00, 1979.

Изобретение относится к электротехнологии, в частности к устройствам удаления механических примесей из диэлектрических жидкостей с помощью электрического поля, Осадительные электроды в известных электроочистителях диэлектрических жидкостей покрыты слоем диэлектрика.

Недостатком этих осадительных электродов является то, что их поверхность имеет . незначительную шерохова1ость (лист проката, поверхность сегнетоэлектрика и т.д,), близкую к гладкой. В результате чего сила

Fgrad (обусловленная действием неоднородного электрического поля), под действием которой осадок удерживается на электроде, вблизи поверхности осадительного электрода имеет малое значение. Поэтому выделенные из жидкости и осевшие на электрод частицы механических примесей легко от.рываются потоком очищаемой жидкости, вновь загрязняя ее.

Известен электроочиститель диэлектрических жидкостей. в котором осадитель. Ж 1736614 А1 (st)g В 03 С 3/40, 5/00 (54) ОСАДИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ЭЛЕКТРООЧИСТИТЕЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к устройствам электроочистителей для тонкой очистки диэлектрических жидкостей (нефтепродуктов, приборных, промывочных жидкостей.и т.д,) от механических примесей. Цель — повышение качества очистки. На осадительном элек-. троде выполняют микровыступы с радиусом кривизны вершин от 0,75 до 50 мкм, расположенных так, что огибающая их вершин образует макровыступы с радиусом кривизны вершин от 30 до 140 мкм. 1 ил„1 табл. ные электроды покрыты тонким слоем электроизоляционного материала. Структура поверхности покрытия гладкая (слой лака) и поэтому на ней также недостаточно надежно удерживается осадок. Частицы отрыва- ются от электродов и, возвращаясь в жидкость, загрязняют ее, что ведет к резкому ухудшению качества. 6д

Целью изобретения является .повыше- Оь, ние качества очистки жидкостей, о

Указанная цель достигается тем, что на д поверхности осадительного электрода вы- . р полнены микровыступы с,радиусом кривизны вершин от 0,75 мкм до 50 мкм, расположенные таким образом, что огибающая их вершин образует макровыступы от

30 мкм до 140 мкм.

На чертеже показана часть осадительного электрода с микровыступами, электроизоляционным покрытием и частицами осадка.

На поверхности осадительного электрода 1 вывполнены микровыступа 1, являющи1

1736614 еся его составной частью. Радиусы кривизны вершин микровыступов находятся в пределах 0,75-0,50 мкм и расположены таким образом, что огибающая их вершин образует макровыступы 2 с радиусом кривизны 5

30-140 мкм, Электрод имеет электроизоляционные покрытие 3. осевшие частицы 4 загрязнений. Равномерное расположение . микровыступов позволяет эффективно использовать рабочую поверхность электрода 10 и практически на каждом его участке надежно удерживать как отдельные частицы 4 загрязнений разного диаметра, так и накапливать значительный (до 1 мм) слой осадка. Электроизоляционное покрытие 15 предотвращает быструю разрядку и перезарядку осевших частиц. Осадительный электрод с микровыступами может быть выполнен практически из любого металла (стали различных марок, алюминия, меди и т.д.), 20

С точки зрения простоты и наименьших затрат наиболее целесообразным является в качестве материала электрода использовать алюминиевые сплавы. Шероховатая поверхность на таких электродах. может 25 быть, например, изготовлена химическим способом м последующим выполнением известной операции твердого анодирования.

Проведенные эксперименальные работы по изучению электрофизических явле- 30 ний, происходящих при электроочистке жидкости, а также теоретические расчеты и обоснования, позволяет сделать вывод о том, что основной силой, действующей на осевшую частицу и. обеспечивающей ее 35 удержание на электроде, является сила

Fgraa, Эта сила действует на поляризованную частицу.в неоднородном электрическом поле (условия в межэлектродном пространстве электроочистителя) и вычис- 40 ляется по формуле

Fgrad=KQ — )=К х

4r . Сгг бсф бсф

2+(1+ бг)3 (1 + 4 г )7

50 где К вЂ” коэффициент, зависящий от физических свойств частицы и жидкости, напряженности электрического поля, диаметра частицы;

dr-диаметр частицы;

dc = 2гсф — диаметр полусферы, апроксимирующей вершину микровыступа с радиусом кривизны.

Вычисления по формуле (1) для различных соотношений dr/б ф показывают (см. таблицу), что функция имеет максимум при — 0,2, т.е. частица с наибольшей силой бг бсф удерживается на микровыступах с радиусом кривизны г ф = басф/2 в пять раз превышающем радиус кривизны частицы (гг = dr/2).

Полученные теоретические результаты о преимуществе шероховатой поверхности подтверждаются данными опытов, которые показали, что на предлагаемом осадительном электроде, имеющем микровыступы в электроизоляционное покрытие (например, анодное), частицы загрязнений удерживаются надежнее и количество осадка значительно больше, чем на гладком электроде, покрытом электроизоляционной плег}кой (слоем лака).

Очистка жидкостей предусмотрена от частиц диаметром 0,5-100 мкм и более. Частицы диаметром более 40 мкм целесообразно (просто, дешево) очищать фильтрами, а частицы 0,5-40 мкм — электроочистителем, Поскольку частица наиболее прочно удерживается на микровыступе с радиусом . кривизны в 3-7 раз большем радиуса частицы, то микровыступы на поверхности осадительного электрода должны иметь диапазон радиусов кривизны 0,75-140 мкм. При этом частицы загрязнений диаметром 0,1-0,5 мкм и

40-100 мкм также будут удерживаться на электроде, но с силой, меньшей MBKGMMBflbHoA.

При работе электроочистителя (осади- . тельные электроды, в котором выполнены согласно предлагаемому техническому решению) под действием высокого напряжения вблизи ионизирующего электрода (например, ряд проводов, сетка, решетка) образуются ионы и при движении к осадительному электроду заряжают частицы механических загрязнений, Заряженные частицы осаждаются. на шероховатую, покрытую пористым диэлектриком (анодный слой) поверхность осадительного электрода и надежно удерживаются силой Fgrad. Чистая жидкость вытекает из электроочистителя. Благодаря оптимальным шероховатости и покрытию электрода достигается благоприятное сочетание динамики перезарядки осевших частиц и динамики поступления новых частиц(второй слой и т.д,), что позволяет накапливать (без отрыва как отдельных частиц, так и их комплексов) на электроде толстый (до 1 мм) слой осадка. Надежное удержание частиц осадка на электроде предотвращает отрыв частиц от осадительного электрода и возврат их в очищенную

1736614

6 жидкость, что позволяет очищать до высших классов, Численные значения К (1) ог/dc

0,1

0,5

0,3

0,2

0,01

1,0

dr/dñ

0,16

0,2

0,208

0,17

0,028

0,08

Составитель А.Цыганов

Редактор Ю.Середа Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Пожо

Заказ 1851 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Осадительный электрод электроочистителя диэлектрических жидкостей с электроиэоляционным покрытием, о т л и ч а ю щ и йс я тем,, что, с целью повышения качестова очистки жидкостей,.на поверхности осадительного электрода выполнены микровыступы с радиусами кривизны вершин от 0.75 мкм

5 до 50 мкм, расположенные таким образом. что огибающая их вершин образует макровыступы с радиусом кривизны 30-140 мкм..