Устройство для очистки диэлектрической жидкости с помощью электрического поля

Авторы патента:

B03C5 - Выделение дисперсных частиц из жидкостей с использованием электростатического эффекта (комбинирование с центрифугами B04B 5/10)

Владельцы патента RU 2491994:

Общество с ограниченной ответственностью "Научное Предприятие "Технология Электростатической Очистки" (ООО "НП ТЭСО") (RU)

Изобретение относится к отделению твердых материалов от текучей среды с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением, а именно к устройствам и способам выделения дисперсных частиц из диэлектрических жидкостей с использованием электростатического эффекта. Устройство для очистки диэлектрической жидкости содержит корпус с входным и выходным патрубками и перегородками, образующими внутри корпуса камеры сбора загрязнений, осадительные электроды, расположенные внутри камер сбора загрязнений и выполненные с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U2, ионизирующий электрод, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U1. Во входном патрубке расположен анализатор жидкости, предназначенный для измерения величины напряжения пробоя U0. Между ионизирующим электродом и осадительным электродом каждой камеры сбора загрязнений расположен ускорительный электрод, выполненный с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U2, при этом величины напряжений выбраны из условий U1=0,95U0 и U2≤U1. Изобретение позволяет повысить качество очистки диэлектрической жидкости, упростить конструкцию и повысить надежность устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода рабочей среды. Осадительные электроды выполнены в виде сетчатых перегородок из алюминиевой или стальной сетки с усиленной металлической окантовкой и собраны в корпусе электроочистителя в пакет, чередуясь с резиновыми кольцами, которые отделяют электроды с чередующимся знаком потенциала друг от друга (см. патент РФ на изобретение №2336926, МПК B01D 35/06).

Данное устройство обладает повышенной степенью очистки рабочей среды, однако применимо только для жидкостей с небольшой концентрацией загрязнений. Направление потока очищаемой жидкости совпадает с направлением электрического поля, загрязнения накапливаются в сетке и вымываются потоком с электрода, являющегося грязесборником.

Известен электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с изоляцией отверстий в электродах, включающий корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с отверстиями, образующими каналы для прохода жидкости или газа, а осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала. Отверстия в электродах-осадителях снабжены вставками из диэлектрического материала - полипропилена, которые впрессованы в эти отверстия, в центральной же части этих вставок выполнены отверстия для протекания очищаемой среды. Толщина стенок вставок в отверстиях равна 3-5 мм, чтобы под действием электростатического поля на их поверхности не происходило осаждение механических частиц, и эти вставки выступали бы своими торцами за плоскость электрода-осадителя с обеих сторон на величину межэлектродного расстояния, равную 3-5 мм, в зависимости от подаваемого на электроды напряжения. На торцевых частях вставок выполнены радиальные канавки, для протекания жидкости или газа. Соседние же электроды, при сборке, располагаются так, чтобы выступающие над плоскостью электродов части вставок одного электрода были бы между выступающими частями вставок соседнего электрода в межэлектродном пространстве этих электродов (см. патент РФ на изобретение №2417125, МПК В03С 5/00).

Изобретение позволяет устранить осаждение механических частиц на поверхностях отверстий и за счет использования всей поверхности электродов увеличить грязеемкость электроочистителя и время работы до его чистки, однако такое решение снижает качество очистки жидкости, так как грязесборником является электрод.

Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей, предназначенный для очистки от механических загрязнений диэлектрических жидкостей. Очиститель содержит корпус и размещенные в нем осадительные электроды, разделенные диэлектрическими прокладками, причем осадительные электроды и диэлектрические прокладки выполнены в виде перфорированных эквидистантных лент, установленных в корпусе по спирали (см. патент РФ на изобретение 2107552, МПК В03С 5/02).

Очиститель обладает малым сопротивлением потоку жидкости, однако удаление механических загрязнений не является в достаточной степени надежным, так как в процессе работы возможен смыв осевших на электродах частиц.

Известно устройство для очистки диэлектрических жидкостей, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, уплотнительные элементы, конусные осадительные электроды, соединенные через подводящие электроды с источником высокого напряжения, кольцевые диэлектрические заслонки, накопительный бункер с выпускными элементами, турболизатор потока, выполненный в виде стержня с направляющим элементом в форме многовитковой пространственной спирали, опорный элемент, выполненный из диэлектрического материала и расположенный в нижней части камеры устройства, подводящие электроды пропущены через уплотнительные электроизоляционные элементы и конусные осадительные электроды, направленные своей узкой частью в сторону движения потока очищаемой диэлектрической жидкости и подсоединены в чередующемся порядке к разнополярным подводящим электродам, турбулизатор потока установлен по оси устройства внутри конусных осадительных электродов и в отверстии, выполненном в опорном элементе (см. патент РФ на изобретение 2091168, МПК В03С 5/02).

Устройство позволяет производить качественную очистку жидкости, однако оно создает повышенное сопротивление потоку.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является электроочиститель потока диэлектрической жидкости, включающий корпус с входным и выходным патрубками, грязеуловитель, выполненный с диэлектрическими стенками и гибкой диэлектрической заслонкой с металлической пятой, электроды противоположных полярностей, расположенные вдоль потока. Устройство снабжено поперечным электродом из фильтрующего материала, подключенным к металлической пяте и электроду одной полярности и расположенным с промежутком к электроду другой полярности, концевая часть поперечного электрода, образующего промежуток, расположена в грязеуловителе (см. авторское свидетельство СССР на изобретение 598641, МПК В03С 5/02).

Однако наличие заслонок усложняет конструкцию и снижает надежность. Данное устройство принято за прототип.

Задачей заявляемого изобретения является создание устройства для качественной очистки диэлектрических жидкостей от загрязнений при помощи электрического поля.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и повышении надежности устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что

Изобретение поясняется чертежами. Позициями на чертежах обозначены:

1 - корпус;

2 - входной патрубок;

3 - выходной патрубок;

4 - перегородка;

5 - камера очистки;

6 - камера сбора загрязнений;

7 - поток жидкости;

8 - частица загрязнения;

9 - анализатор жидкости;

10 - ионизирующий электрод;

11 - осадительный электрод;

12 - ускорительный электрод.

Устройство для очистки диэлектрической жидкости содержит корпус, снабженный входным и выходным патрубками. Корпус выполнен в виде полой герметичной камеры, выполненной в виде цилиндра или прямоугольного параллелепипеда. В нижней части корпуса перпендикулярно направлению потока жидкости из входного в выходной патрубок расположены перегородки, причем таким образом, что часть внутреннего пространства корпуса над перегородками образует камеру очистки, а пространства между перегородками образуют камеры сбора загрязнений. Во входном патрубке расположен анализатор жидкости, предназначенный для измерения диэлектрических свойств жидкости, в частности величины напряжения пробоя U0. В верхней части камеры очистки расположен ионизирующий электрод, выполненный с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U1=0,95U0. В нижних частях камер сбора загрязнений расположены осадительные электроды, выполненные с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U2. Количество камер сбора загрязнений с осадительными электродами выбирают в зависимости от степени загрязнения и вязкости жидкости. В каждой камере сбора загрязнений между осадительным электродом и ионизирующим электродом расположен ускорительный электрод, выполненный в виде сетки, обеспечивающей свободное прохождение через нее частиц загрязнения, с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U2≤U1.

Устройство работает следующим образом. Из входного патрубка подают жидкость с частицами загрязнения для очистки. При помощи анализатора определяют напряжение пробоя диэлектрической жидкости U0, подаваемой в камеру очистки, и подают на ионизирующий и ускорительный электроды напряжение U1=0,95U0 для обеспечения максимального качества очистки жидкости при помощи электрического поля. На осадительные электроды подают напряжение U2≤U1. Источники напряжения могут обеспечивать как постоянную величину потенциала на электродах, так и подавать последовательные импульсы заданной величины. При этом импульсы, подаваемые на соседние элементы, могут следовать с задержкой таким образом, чтобы создавать «бегущее поле», воздействующее на частицы загрязнения. Под действием ионизирующего электрода частицы загрязнения приобретают отрицательный заряд, вследствие чего электрическое поле, сформированное электродами, изменяет траекторию движения частиц загрязнения с прямолинейного на движение по ветви параболы, направленной вниз в сторону осадительного электрода. При приближении к осадительным электродам частицы загрязнения попадают в камеры сбора загрязнений, в которых практически отсутствует движение жидкости, поэтому далее частицы перемещаются прямолинейно, ускоряясь в электрическом поле между осадительными и ускорительными электродами. Затем удаленные из потока жидкости частицы загрязнения оседают на дне камеры сбора загрязнений, а очищенная жидкость поступает из камеры очистки в выходной патрубок.

1. Устройство для очистки диэлектрической жидкости, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и перегородками, образующими внутри корпуса камеры сбора загрязнений, осадительные электроды, расположенные внутри камер сбора загрязнений и выполненные с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U2, ионизирующий электрод, расположенный в корпусе и выполненный с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U1, отличающееся тем, что во входном патрубке расположен анализатор жидкости, предназначенный для измерения величины напряжения пробоя U0, между ионизирующим электродом и осадительным электродом каждой камеры сбора загрязнений расположен ускорительный электрод, выполненный с возможностью подключения к источнику напряжения величиной U2, при этом величины напряжений выбраны из условий U1=0,95U0 и U2≤U1.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что напряжения электрических полей U1 и U2 носят импульсный характер, причем импульс напряжения U1 может быть смещен по времени с импульсом напряжения U2.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к электролизу. .

Электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с виброизоляцией // 2446018

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических сред. .

Способ и устройство для обеззараживания жидких стоков // 2444174

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к обеззараживанию, транспортировке и внесению жидких стоков животноводческих помещений, в том числе жидкого навоза.

Электрический очиститель диэлектрических жидкостей с электрической регенерацией электродов // 2429916

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей и может быть использовано для регенерации электродов в этих устройствах.

Способ очистки воды от ионов и устройство для его реализации // 2425805

Изобретение относится к технологии очистки воды и может быть использовано в различных отраслях для очистки промышленных сбросов. .

Способ электроочистки диэлектрических жидкостей и устройство для его осуществления // 2420356

Изобретение относится к области очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей. .

Электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с изоляцией отверстий в электродах // 2417125

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических сред от механических примесей. .

Способ регенерации электроочистителя вибрацией и устройство для его осуществления // 2412008

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей. .

Способ очистки диэлектрических жидкостей и газов // 2393924

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано для очистки диэлектрических рабочих сред жидкостных и газовых систем и предназначено для очистки диэлектрических жидкостей и газов от частиц загрязнений.

Электрический очиститель диэлектрических жидкостей и газов с водопоглотителем // 2379115

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей, загрязнений и воды. .

Электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами // 2492911

Изобретение относится к электроочистителю диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами, включающему в себя корпус с двумя крышками и штуцерами входа и выхода в них, осадительные электроды, выполненные по форме корпуса в плане, между которыми располагаются плоские перегородки из диэлектрического материала, причем осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала. Осадительные электроды представляют из себя монолитную металлическую сотовую конструкцию в плане с металлическим ободком по периметру, повторяющим форму корпуса электроочистителя в поперечном сечении, а толщина стенок сот - минимально возможная по технологии их изготовления и составляет величину в доли миллиметра, стенки же сот имеют ширину и высоту 10 и менее миллиметров, что обеспечивает увеличение площади осаждения загрязнений сотового электрода, по сравнению с плоским электродом, а малая толщина стенок сотовых ячеек позволяет образовываться отрицательным ионам на их торцах, причем высокое напряжение, подаваемое на электроды, не должно превышать 6 кВ, чтобы не образовывался аргон. 2 ил.

Электроочиститель с разными межэлектродными расстояниями // 2492934

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов и может быть использовано при очистке диэлектрических сред. Электроочиститель с разными межэлектродными расстояниями включает корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с прорезями, образующими каналы для прохода жидкости, и снабженные перегородками из диэлектрического материала, а осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала. Перегородки из диэлектрического материала между электродами имеют разную толщину: наибольшая толщина - между первым и вторым электродами, считая от входа в электроочиститель, меньше - между вторым и третьим электродами, еще меньше - между третьим и четвертым электродами и т.д., наименьшая толщина - между последним и предпоследним электродами, что обеспечивает разные межэлектродные расстояния по убыванию их от входа к выходу электроочистителя, причем убывание межэлектродного расстояния и уменьшение толщины перегородок осуществляется пропорционально уменьшению концентрации загрязнений в очищаемой среде в направлении от первого межэлектродного пространства до последнего. Изобретение позволяет обеспечить равномерность осаждения механических примесей на всех электродах электроочистителя. 1 ил.

Способ сепарирования нефти // 2585636

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к способам сепарирования нефти, и может быть использовано на судовых сепараторах для очистки нефти. Способ сепарирования нефти включает предварительный нагрев сырой нефти, ее сепарирование, получение очищенной нефти и осадка. При этом сырую нефть предварительно подогревают в подогревателе до температуры 58-60°C. Затем нефть, проходя по залитым компаундом трубкам, опоясывающим обмотку статора сепаратора, дополнительно подогревается за счет тепловыделений в обмотках и магнитопроводах статора электродвигателя сепаратора. Далее в торцовой и цилиндрической частях барабана сепаратора, одновременно являющегося ротором электродвигателя сепаратора, нефть подогревается до температуры 65-70°C, необходимой для сепарирования. Кроме того, при этом нефть подвергается воздействию электромагнитного поля с аксиальной и цилиндрической частей статора электродвигателя сепаратора. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат и интенсификация процесса сепарирования нефти. 2 ил.

Комплекс сверхглубокой осушки и очистки диэлектрических жидкостей // 2592085

Изобретение относится к области очистки и осушки жидких диэлектриков, предпочтительно трансформаторных, турбинных, авиационных и гидравлических масел. Комплекс содержит фильтры грубой очистки, вакуумную сушку, пакеты электрофильтров сверхглубокой очистки, буферную емкость, оборудованную датчиками уровня, управляющим электромагнитным клапаном и соединенную с вакуумной сушкой и пакетами электростатических фильтров сверхглубокой очистки, датчик пены в верхней части вакуумной сушки, подающий сигнал на электромагнитный клапан, нагреватель, укомплектованный реле потока масла и термостатом и соединенный через фильтр грубой очистки с вакуумной сушкой и с закачным насосом, реле давления для аварийного отключения комплекса, электромагнитный клапан для перекрытия нагнетательного трубопровода в вакуумную сушку. Повышается безопасность, снижаются энергозатраты, увеличивается ресурс работы масел и их эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для сепарирования нефти // 2593626

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к электрооборудованию для сепарирования нефти, и может быть использовано, например, для сепарирования нефти на нефтяных месторождениях, на судовых сепараторах для очистки нефти. Установка для сепарирования нефти содержит подогреватель нефти и сепаратор. Сепаратор содержит корпус, электропривод и закрепленный в подшипниках ротор из электропроводящего, немагнитного материала, выполненный в виде барабана сепаратора. Электропривод состоит из электродвигателя, имеющего статор, содержащий аксиальную часть с сердечником и обмоткой, в лобовых частях которой размещены замоноличенные компаундом трубки для охлаждения статора и подогрева нефти. Статор электродвигателя дополнительно содержит цилиндрическую часть, при этом обмотки двух частей статора соединены последовательно. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение энергоэффективности установки для сепарирования нефти, снижение массогабаритных показателей, повышение надежности. 1 ил.

Комплекс сверхглубокой осушки, очистки и регенерации жидких диэлектриков // 2594412

Изобретение относится к области осушки, очистки и регенерации жидких диэлектриков, предпочтительно трансформаторных, турбинных, авиационных и гидравлических масел. Комплекс содержит фильтр грубой очистки, вакуумную сушку, пакет фильтров сверхглубокой очистки, буферную емкость, оборудованную датчиками уровня, управляющими электромагнитным клапаном, и соединенную с вакуумной сушкой и пакетами электростатических фильтров сверхглубокой очистки, нагреватель, укомплектованный реле потока масла и термостатом и соединенный через фильтры грубой очистки с вакуумной сушкой и с вкачным насосом, реле давления для аварийного отключения станции в случае превышения допустимого давления перед фильтрами грубой очистки, реактор для приготовления концентрированного раствора присадок перед электростатическими фильтрами сверхглубокой очистки, вакуумная сушка выполнена с датчиком пены и датчиками уровня, связанными с электромагнитным клапаном, а также с конденсатором масляных паров с датчиком уровня для аварийного отключения. Обеспечивается безопасность, энергосбережение, увеличивается ресурс работы масел. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей // 2603372

Изобретение относится к физико-химическим средствам очистки и обезараживанию загрязненных жидких сред. Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей включает в себя электросорбцию загрязнений путем пропускания жидкости через сегнетокерамический фильтрующий зернистый материал 1, помещенный в знакопостоянное электрическое поле, и последующую десорбцию фильтрующего материала. В качестве зернистого материала используют титанат бария с размером зерен 0,1-3,0 мм, обладающий неоднородной поверхностью, с нанесенным на него покрытием из сополимера стирола с дивинилбензолом, имеющим диэлектрическую проницаемость, сравнимую с диэлектрической проницаемостью фильтрующего материала, при этом во время десорбции фильтрующего материала электрическое поле отключают. Технический результат - увеличение электросорбционной емкости фильтрующего зернистого материала. 3 ил.

Комплекс сверхглубокой очистки диэлектрических жидкостей // 2604736

Изобретение относится к области сверхглубокой очистки жидких диэлектриков, предпочтительно турбинных, трансформаторных, авиационных и гидравлических масел. Устройство содержит фильтр грубой очистки, турбосушку с фильтром влагоотделителя, пакеты электрофильтров сверхглубокой очистки, установленные параллельно друг к другу, и центробежный вентилятор, установленный на баке турбосушки с возможностью подачи воздуха для осуществления процесса осушки, а за турбосушкой установлен фильтр грубой очистки с тонкостью фильтрации, превосходящий предыдущий фильтр грубой очистки. Увеличивается ресурс работы масел, повышается безопасность, обеспечивается энерго- и ресурсосбережение. 2 ил.