Способ увеличения скорости электрического ветра и устройство для его осуществления
Способ и устройство относятся к системам продувки и очистки воздуха. Поток газа, ускоренный в пространстве между первым основным коронирующим и первым осадительным коронирующим электродами, направляют в пространство между первым осадительным коронирующим и вторым основным коронирующим электродами, затем вторым основным коронирующим и вторым осадительным коронирующим электродами и т.д. При этом основные коронирующие электроды смещены относительно середины осадительных коронирующих электродов в сторону, противоположную направлению движения газа, а в направлении, перпендикулярном поверхности электрода, основные коронирующие и осадительные коронирующие электроды смещены друг относительно друга на фиксированное расстояние, коронирующие электроды подключены к одному полюсу источника питания, а осадительные электроды к другому. Технический результат - увеличение скорости потока газа. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к системам продувки и очистки воздуха от пылевых, бактериальных и химических загрязнений в производственных помещениях.
Известно устройство для очистки воздуха от пыли и аэрозолей, включающее корпус с каналом для прохода воздуха, внутри которого установлены коронирующие и осадительные электроды, отклоняющие электроды, электрод - генератор отрицательных аэроионов, а также средство для ароматических или лекарственных веществ [RU № 2182850 С1, 27.05.2002].
Недостатком этого устройства является сложность конструкции, наличие нескольких питающих напряжений, маленькая скорость воздушного потока.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вентилятор - озонатор, включающий корпус, внутри которого расположены несколько рядов пластинчатых электродов, выполненных в аэродинамически профилированном виде с прикрепленными острийными излучателями [RU № 2121115 С1, 27.10.1998].
Недостатком этого устройства является сложность конструкции электродов, маленькая скорость воздушного потока.
Основным техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение скорости потока газа.
Технический результат достигается тем, что поток газа, ускоренный в пространстве между первым основным коронирующим и первым осадительным коронирующим электродами, направляют в пространство между первым осадительным коронирующим и вторым основным коронирующим электродами, затем вторым основным коронирующим и вторым осадительным коронирующим электродами и т.д., при этом основные коронирующие электроды смещены относительно середины осадительных коронирующих электродов в сторону, противоположную направлению движения газа, а в направлении, перпендикулярном поверхности электрода, основные коронирующие и осадительные коронирующие электроды смещены друг относительно друга на фиксированное расстояние, коронирующие электроды подключены к одному полюсу источника питания, а осадительные электроды к другому. Осадительные электроды предыдущей ступени являются коронирующими для следующей ступени ускорения. Коронирующая сторона электрода выполнена в виде пилы с заданным расстоянием между зубьями (фиг.1).
Работа устройства осуществляется следующим образом. На соседние ряды пластинчатых электродов от источника питания подается напряжение (фиг.2). Это приводит к зажиганию коронного разряда между основными коронирующими и осадительными коронирующими электродами. Ионы, образовавшиеся в коронном разряде, ускоряются в электрическом поле, вовлекая в движение молекулы газа, которые движутся в направлении осадительного коронирующего электрода. Так как осадительный электрод является коронирующим для следующей ступени ускорения (фиг.2), то ускоренный газ после первой ступени попадает в поле коронного разряда второй ступени ускорения и вновь ускоряется, затем в поле третьей ступени и т.д. На фиг.2 приведена схема размещения электродов для 5 ступеней ускорения. Газ вначале поступает в первую ступень ускорения, которая состоит из первого основного коронирующего электрода 1 и первого осадительного коронирующего электрода 1а, потом попадает во вторую ступень ускорения, состоящую из первого осадительного коронирующего электрода 1а и второго основного коронирующего электрода 2, затем в третью - электроды 2 и 2а, четвертую - электроды 2а и 3 и в пятую - электроды 3 и 3а. На фиг.3 приведена зависимость скорости воздуха от номера ступени ускорения для этого вентилятора - озонатора. Скорость измерялась для различных ускоряющих напряжений от 11 до 14 кВ. Из графика видно, что каждая следующая ступень озонатора увеличивает скорость ветра в среднем на 0,3-0,6 м/с.
Известно, что положительная корона производит большую концентрацию озона, чем отрицательная корона, поэтому последовательное включение положительной и отрицательной корон позволяет увеличить концентрацию озона на выходе вентилятора. Размещение на выходе вентилятора отрицательной короны позволяет также увеличить концентрацию отрицательных аэроионов.
Пластины электродов располагаются рядами параллельно потоку газа, причем коронирующие электроды смещены относительно середины осадительных электродов в сторону, противоположную направлению движения газа, а также ряды коронирующих электродов смещены относительно рядов осадительных электродов в направлении, перпендикулярном поверхности пластин, на фиксированное расстояние (фиг.2). Это приводит к тому, что в распределении электрического поля появляется составляющая, вектор которой направлен в сторону движения газа. За счет этой составляющей электрического поля ионы разгоняются и, соударяясь с молекулами газа, создают поток газа вдоль пластин. При таком расположении пластин не требуется изготавливать пластины аэродинамически профилированными. Такое расположение пластин обеспечивает минимальное сопротивление газовому потоку и обеспечивает условие получения максимальной скорости ветра. Фиксированное расстояние, на которое смещаются пластины, выбирается из условия электрического пробоя газового промежутка между пластинами. Увеличение расстояния между пластинами приводит к увеличению пробивного напряжения и соответственно к увеличению рабочего напряжения.
На фиг.1, 2 схематически изображена электродная система вентилятора - озонатора и схема подключения электродов к источнику питания. Стрелками обозначена коронирующая сторона пластины. Число рядов пластин можно увеличивать как по строкам, так и по столбцам (во все стороны), что позволяет увеличить объем прокачиваемого газа и скорость прокачки. От источника питания на электродную систему озонатора - вентилятора подается постоянное либо переменное напряжение. При подаче переменного напряжения осадительные и коронирующие электроды периодически меняются местами с частотой напряжения, а скорость воздушного потока определяется действующим напряжением.
На фиг.1 изображен вид сверху на электродную систему. На чертеже видно, что излучателями являются острые кромки пилообразного электрода. Пунктиром обозначен вырез в верхней пластине, под которой расположена вторая такая же пластина.
1. Способ увеличения скорости электрического ветра, заключающийся в подаче высокого напряжения на электроды с излучателями, расположенными рядами параллельно потоку газа, отличающийся тем, что поток газа, ускоренный в пространстве между первым основным коронирующим и первым осадительным коронирующим электродами, направляют в пространство между первым осадительным коронирующим и вторым основным коронирующим электродами, затем вторым основным коронирующим и вторым осадительным коронирующим электродами, и т.д.
2. Устройство для увеличения скорости электрического ветра, содержащее электроды с излучателями, расположенные рядами параллельно потоку газа, и высоковольтный источник напряжения, отличающееся тем, что основные коронирующие электроды смещены относительно середины осадительных коронирующих электродов в сторону, противоположную направлению движения газа, а в направлении, перпендикулярном поверхности электрода, основные коронирующие и осадительные коронирующие электроды смещены друг относительно друга на фиксированное расстояние.
