Мокрый однозонный электрофильтр
Владельцы патента RU 2343362:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный агроинженерный университет" (RU)
Изобретение относится к животноводству, в частности к системам очитки вытяжного и рециркуляционного воздуха в животноводческих и птицеводческих помещениях. Мокрый однозонный электрофильтр, состоящий из металлического корпуса, в котором расположена система коронирующих электродов, бака с жидкостью, размещенного в нижней части корпуса, снабженного сливным клапаном, и изоляционной плиты, дополнен системой осадительных электродов, выполненных в виде металлических дисков, установленных на валу, вращающемся с помощью электродвигателя со скоростью, не допускающей возникновения «обратной короны», при этом диски частично погружены в жидкость. Глубина погружения дисков в жидкость составляет 0,45-0,5 от диаметра диска. Применение данного мокрого электрофильтра приводит к снижению энергозатрат на создание оптимального температурно-влажностного режима в животноводческом помещении за счет высокоэффективной очистки рециркуляционного воздуха. 2. з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к животноводству, в частности к системам очистки вытяжного и рециркуляционного воздуха в животноводческих и птицеводческих помещениях.
Известен мокрый электрофильтр для очистки газов, применяемый в металлургии (Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов: Справочное издание. / М.: Теплотехника. 2004. - 696 с.), состоящий из металлического корпуса, в котором расположена система коронирующих электродов, и изоляционной плиты.
Недостатками данного электрофильтра являются: 1 - большая материалоемкость, 2 - низкая эффективность очистки газов от мелкодисперсного аэрозоля.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, взятым в качестве прототипа, является мокрый электрофильтр типа ДМ (доменный, мокрый) (Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов: Справочное издание. / М.: Теплотехника. 2004. - 696 с.), состоящий из металлического корпуса, в котором расположена система коронирующих электродов, бака с жидкостью, размещенного в нижней части корпуса, снабженного сливным клапаном, и изоляционной плиты.
Недостатками данного электрофильтра являются: 1 - большая материалоемкость, 2 - низкая надежность в эксплуатации, 3 - низкая эффективность очистки газов от мелкодисперсного аэрозоля.
Цель изобретения - снижение энергозатрат на создание оптимального температурно-влажностного режима в животноводческом помещении за счет высокоэффективной очистки рециркуляционного воздуха от пыли, микроорганизмов и вредных газовых составляющих.
Поставленная цель достигается тем, что для достижения высокоэффективной очистки рециркуляционного воздуха мокрый однозонный электрофильтр, состоящий из металлического корпуса, в котором расположена система коронирующих электродов, бака с жидкостью, размещенного в нижней части корпуса, снабженного сливным клапаном, и изоляционной плиты, дополнен системой осадительных электродов, выполненных в виде металлических дисков, установленных на валу, вращающемся с помощью электродвигателя со скоростью, не допускающей возникновения «обратной короны», при этом диски частично погружены в жидкость на глубину, составляющую 0,45-0,5 от диаметра диска. Условия, не допускающие возникновения «обратной короны», определяются по известным формулам (см. Верещагин И.П. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. Энергия, 1974, стр.106-109).
Явление «обратной короны» возникает при пробивании корки плохо проводящего вещества, осевшего на осадительном электроде. Благодаря разнице потенциалов между обращенной к коронирующему электроду поверхностью плохо проводящего слоя и осадительным электродом в канале возникает разряд, и канал действует, как острие. Около канала-острия возникает коронирующий слой, из которого положительные ионы поступают во внешнюю область коронного разряда, и униполярность внешней области нарушается, что приводит к ухудшению очистки газа. В качестве коронирующих электродов применены игольчатые коронирующие электроды, прикрепленные к изоляционной плите, которые позволяют создать устойчивый коронный разряд с распределенным зарядом и уменьшить в очищенном воздухе концентрацию озона, который при больших концентрациях может негативно сказаться на здоровье животных и обслуживающего персонала.
Глубина погружения дисков в жидкость составляет 0,45-0,5 от диаметра диска. При погружении дисков на глубину менее 0,45 от диаметра диска произойдет уменьшение смачиваемой площади осадительного электрода, приводящее к снижению эффективности данного электрофильтра, а погружение дисков на глубину более 0,5 от диаметра диска приведет к уменьшению активной площади осадительного электрода, что также приводит к ухудшению эффективности электрофильтра. Кроме того, верхняя часть осадительных электродов с целью фиксации углубляется в изоляционную плиту на величину 0,05-0,1 от радиуса осадительных электродов. При углублении на величину менее данного диапазона фиксация осадительных электродов с помощью изоляционной плиты будет недостаточной, а углубление на величину более данного диапазона приведет к уменьшению активной площади осадительного электрода, что приводит к ухудшению эффективности данного электрофильтра.
В результате проведенного поиска авторами не обнаружено устройство мокрого однозонного электрофильтра, содержащее систему осадительных электродов, выполненных в виде металлических дисков, установленных на валу, вращающемся с помощью электродвигателя, при этом диски частично погружены в жидкость, позволяющем снизить энергозатраты на создание оптимального температурно-влажностного режима в животноводческом помещении за счет высокоэффективной очистки рециркуляционного воздуха, что позволяет сделать выводы о соответствии заявляемого технического решения как критерию «новизна», так и критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 изображена конструкция мокрого однозонного электрофильтра (вид сбоку), на фиг.2 - вид спереди электрофильтра, состоящего из корпуса, включающего верхнюю часть 8 и нижнюю часть (бак) 4, системы коронирующих электродов 1, прикрепленных к изоляционной плите 7, системы осадительных электродов 2, установленных на валу 3 электродвигателя с редуктором 6, и сливного клапана 5.
Устройство работает следующим образом.
В основу действия данного электрофильтра положен коронный разряд. Очищаемый воздух, проходя между коронирующими 1 и осадительными 2 электродами, расположенными в верхней части корпуса 8, попадает в поле коронного разряда, во внешней области которого присутствуют отрицательные ионы, которые создают в межэлектродном пространстве униполярный объемный заряд. Если во внешней области коронного разряда, занимающей преобладающую часть межэлектродного пространства, находятся твердые или жидкие частицы, то ионы из объемного заряда, осаждаясь на поверхности этих частиц, сообщают им избыточный электрический заряд, то есть происходит зарядка частиц. Далее под действием сил электрического поля заряженные частицы движутся в направлении, перпендикулярном потоку, и осаждаются на осадительных электродах 2, вследствие чего из очищаемого воздуха удаляются частицы пыли и микроорганизмы, которые могут стать причиной заболеваний животных. В свою очередь, озон, образующийся при коронном разряде, окисляет вредно действующие газовые компоненты, а некоторые из них поглощаются жидкостью, смачивающей осадительные электроды 2, которые, вращаясь на валу 3 электродвигателя с редуктором 6, проходят через нижнюю часть 4 электрофильтра, где находится жидкость. В свою очередь, для интенсификации процесса поглощения промывочный раствор может быть обогащен специально подобранными химическими веществами. Далее, очищенный от пыли, микроорганизмов и вредных компонентов воздух подается в животноводческое помещение.
Применение данного мокрого электрофильтра приводит к снижению энергозатрат на создание оптимального температурно-влажностного режима в животноводческом помещении за счет высокоэффективной очистки рециркуляционного воздуха от пыли, микроорганизмов и вредных газовых составляющих.
1. Мокрый однозонный электрофильтр, состоящий из металлического корпуса, в котором расположена система коронирующих электродов, бака с жидкостью, размещенного в нижней части корпуса, снабженного сливным клапаном, и изоляционной плиты, отличающийся тем, что система осадительных электродов выполнена в виде металлических дисков, установленных на валу, вращающемся с помощью электродвигателя со скоростью, не допускающей возникновения обратной короны, при этом диски частично погружены в жидкость на глубину, составляющую 0,45-0,5 от диаметра диска.
2. Мокрый однозонный электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве коронирующих электродов применены игольчатые коронирующие электроды, прикрепленные к изоляционной плите.
3. Мокрый однозонный электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть осадительных электродов углублена в изоляционную плиту на величину 0,05-0,1 от радиуса осадительных электродов.
