Способ повышения эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов и электроочиститель


 


Владельцы патента RU 2530131:

Ковалёв Вячеслав Данилович (RU)
Копылов Геннадий Алексеевич (RU)
Фёдорова Наталья Григорьевна (RU)

Изобретение относится к способам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей. Повышение эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов, использующей электрическое поле для осаждения механических частиц на электроды, осуществляется концентрацией электрических зарядов на электродах-осадителях, усиливающей электрическое поле в межэлектродном пространстве. Электроочиститель (7) включает корпус (1) и плоские осадительные электроды (3) с отверстием (10) близко от края, подключенные к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала, между которыми размещены столбики (4) из диэлектрического материала, отличающийся тем, что на одной стороне каждого электрода равномерно расположены конусообразной или игольчатой формы выступы (9), на которых концентрируются электрические заряды, причем высота выступов должна обеспечивать минимальное расстояние между поверхностями соседних электродов при одновременном отсутствии короткого замыкания между ними. Так как концентрируются электрические заряды на выступах, т.е. их становится больше, по сравнению с плоскими электродами, то, при протекании жидкости или газа через электроочиститель большее количество механических частиц загрязнения заряжается и осаждается на электродах. Технический результат - повышение эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов путем осаждения механических частиц загрязнений на электродах. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к способам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей.

Известен способ очистки потока жидкости или газа от твердой дисперсной фазы (ТДФ) с помощью силовых электрических полей [см., например, 1]. Сущность этого способа заключается в том, что между плоскими металлическими пластинами (электродами) течет поток диэлектрической жидкости, например керосина, или газа, в частности воздуха. На пластины подается постоянное высокое напряжение, причем на соседние электроды подается напряжение разного знака. Частица ТДФ, несущая на себе заряд или получившая его при касании электрода, движется с потоком в межэлектродном пространстве. Здесь на нее действует комплекс сил, в том числе и электрические силы. Под действием этих сил траектория движения частицы искривляется, и она устремляется к одному из электродов. Достигнув его, частица получает заряд того же знака, что и электрод. Под воздействием отталкивающей силы частица устремляется к противоположному электроду. Электроды покрыты тонким слоем электроизолирующего материала. Поэтому частица, коснувшись поверхности электрода, имеющего другой знак заряда по отношению к заряду частицы, остается на его поверхности, удерживаемая как электрическими силами, так и силами адгезии. Таким образом из потока очищаемой жидкости удаляются механические частицы, осаждаясь на поверхностях электродов.

Недостатком этого способа является относительно невысокая его эффективность осаждения механических частиц на электродах-осадителях, что вызывает необходимость делать электроочистители с таким принципом действия достаточно громоздкими или несколько раз прогонять очищаемую жидкость или газ через очиститель для получения требуемого уровня чистоты, а это увеличивает время очистки и затраты труда.

Технической задачей изобретения является разработка способа повышения эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов путем осаждения механических частиц загрязнений на электродах.

Технический результат изобретения достигается тем, что осуществляется концентрация электрических зарядов на электродах-осадителях, усиливающая электрическое поле в межэлектродном пространстве.

Заявленный способ реализуется в электроочистителе, включающем корпус и плоские осадительные электроды с отверстием близко от края, подключенные к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала, между которыми размещены столбики из диэлектрического материала, при этом на одной стороне каждого электрода равномерно расположены конусообразной или игольчатой формы выступы, на которых концентрируются электрические заряды, причем высота выступов должна обеспечивать минимальное расстояние между поверхностями соседних электродов при одновременном отсутствии короткого замыкания между ними.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, являются:

1. Использование концентрации электрических зарядов для усиления электрического поля в межэлектродном пространстве.

2. Использование концентрации электрических зарядов для увеличения заряда осаждаемых частиц.

3. Использование концентрации электрических зарядов для повышения вероятности получения электрического заряда осаждаемыми частицами.

Существенными отличительными признаками по устройству являются:

- наличие выступов, как концентраторов электрических зарядов;

- конусообразная или игольчатая форма выступов, усиливающая концентрацию зарядов;

- резкий переход от плоской поверхности электрода к поверхности выступа, обеспечивающий дополнительную концентрацию зарядов.

Использование новых признаков, в совокупности с известными, и новых связей между ними обеспечивает достижение технического результата изобретения, а именно: повышение эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов путем осаждения механических частиц загрязнения на электродах.

На фиг.1 представлен общий вид электроочистителя в разрезе с расположением выступов на электродах. На фиг.2 - два соседних электрода и вид на электрод со стороны расположения выступов, вид «а».

В предлагаемом способе используется свойство предметов концентрировать электрические заряды на своих острых участках [2] (фиг.2). И чем больше будет сконцентрировано этих зарядов на электроде, тем больше будет электрическое поле в межэлектродном пространстве, тем больший заряд получит частичка загрязнения, столкнувшаяся с этим электродом, тем большая вероятность встречи частиц загрязнения с электродом будет проявляться. В предлагаемом способе предлагается для концентрации зарядов использовать острые выступы с одной стороны электродов в виде конуса или иглы.

Электроочиститель 7 (фиг.1) состоит из корпуса 1, ограничительных пластин 2 по торцам пакета электродов, осадительных электродов 3, соседние из которых имеют разную полярность, диэлектрических перегородок 4, выполненных в виде цилиндрических столбиков (или любой другой формы), но обеспечивающих свободное протекание очищаемой жидкости (газа) между электродами, патрубков подвода 5 и отбора жидкости (газа) 6. Осадительные электроды 3 выполнены в виде круглых металлических пластин с отверстиями 10 у кромки пластины. С одной стороны электроды имеют выступы 9 в виде конуса или иглы, распределенные равномерно по всей площади электрода. Диэлектрические перегородки 4 размещаются между выступами 9. При сборке электроочистителя электроды располагаются так, чтобы у соседних электродов отверстия 10 были диаметрально противоположны. На верхней крышке располагается кран 8 для стравливания накапливающихся газов. Работает предлагаемый электроочиститель следующим образом. Через патрубок 5 очищаемая жидкость (газ) поступает внутрь корпуса 1. К электродам 3 предварительно подано высокое напряжение постоянной полярности. После патрубка 5 жидкость (газ) протекает через отверстия в нижней ограничительной пластине 2, далее, через отверстие в первом нижнем электроде, фиг.1 слева, жидкость (газ) попадает в первое межэлектродное пространство, а т.к. во втором снизу электроде отверстие расположено справа, то жидкость (газ) вынуждена течь в межэлектродном пространстве до этого отверстия, т.е., по сути, от боковой внутренней стенки корпуса слева до боковой стенки справа (диэлектрические перегородки этому не препятствуют. Кроме того, что жидкость (газ) при этом омывают поверхности электродов, они на своем пути встречаются с выступами 9, имеющими повышенную концентрацию электрических зарядов на своей поверхности и увеличивающими собой саму площадь электрода со стороны их нахождения. А так как количество электрических зарядов на острых выступах больше, по сравнению с плоской поверхностью электрода, то большее количество частиц загрязнения будет заряжаться этими зарядами. Выступы расположены с одной стороны электрода, чтобы сосредоточить в межэлектродном пространстве зарядку механических частиц одним знаком, а в следующем - их осадить на электрод. Выступы должны находиться от поверхности соседнего электрода на расстоянии «с», обеспечивающем отсутствие короткого замыкания. Также большее количество зарядов на выступах увеличивает электрическое поле, действующее на механические частицы загрязнения, заставляя их быстрее перемещаться. Кроме того, выступы расположены поперек потока жидкости (газа), что увеличивает вероятность встречи механических частиц с ними, т.е. с электродами, по сравнению с гладкой поверхностью. Все это в совокупности будет увеличивать количество заряжаемых и осаждающихся частиц загрязнений в первом межэлектродном пространстве за один переток через него определенного объема очищаемой жидкости (газа). Далее жидкость (газ) попадает через отверстие второго электрода (справа) во второе межэлектродное пространство, где выступы имеют другой знак заряда. Заряженные частицы на них и на электроде осаждаются, а незаряженные - заряжаются. И так происходит в каждом межэлектродном пространстве при движении жидкости (газа) через весь пакет электродов от входного патрубка 5 до выходного патрубка 6, через который очищенная жидкость вытекает из корпуса очистителя. Т.к. в каждом межэлектродном пространстве увеличивается количество осаждаемых механических частиц, то и, в целом, в очистителе она будет увеличиваться, т.е. эффективность очистки жидкости (газа) данным электроочистителем будет выше, чем у очистителя с гладкими поверхностями электродов.

Использование заявляемого изобретения позволяет значительно увеличить степень одноразовой очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей электроочистителями.

Источники информации

1. Патент на изобретение РФ №2385176 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей (и газов) с односторонним расположением отверстий в электродах».

2. Яворский В.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. - М.: Наука, 1989. - С.203.

1. Способ повышения эффективности электрической очистки диэлектрических жидкостей и газов, использующий электрическое поле для осаждения механических частиц на электроды, отличающийся тем, что осуществляется концентрация электрических зарядов на электродах-осадителях, усиливающая электрическое поле в межэлектродном пространстве

2. Электроочиститель по п.1, включающий корпус и плоские осадительные электроды с отверстием близко от края, подключенные к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала, между которыми размещены столбики из диэлектрического материала, отличающийся тем, что на одной стороне каждого электрода равномерно расположены конусообразной или игольчатой формы выступы, на которых концентрируются электрические заряды, причем высота выступов должна обеспечивать минимальное расстояние между поверхностями соседних электродов при одновременном отсутствии короткого замыкания между ними.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к масложировой промышленности, в частности к оборудованию для очистки пищевых растительных масел от механических примесей, и может быть использовано для получения очищенных растительных масел с длительным сроком хранения.

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.

Изобретение относится к очистке технологических жидкостей на предприятиях металлургии и металлообрабатывающей промышленности, а также для очистки природных вод и касается устройства для очистки жидкости от магнитных частиц.

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

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

Изобретение относится к очистке газов, преимущественно от автомобилей. .

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

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для очистки конденсата на ТЭС, АЭС. .

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

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам для глушения шума и очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Глушитель-очиститель выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с диффузором и конфузором с входным и выпускным патрубками, фильтрующей вставкой, грязесборником. Внутри корпуса за входным патрубком, имеющим переходной диффузор, расположен конфузор с отражающей передней стенкой, представляющей конструкцию из обратного и прямого усеченных конусов, боковая цилиндрическая поверхность которого имеет перфорацию. Внутри конфузора установлен направляющий патрубок с окнами перфорации в передней части. За конфузором расположены сеточные электроды поляризующего поля, имеющего постоянное напряжение не менее 14 кВ, за которым закреплен фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент состоит из вертикально расположенных параллельных пластин, внутри которых натянуты проволочные электроды коронного разряда, к которым подведено постоянное напряжение не менее 7 кВ. За фильтром установлена фильтрующая вставка - пакет из проволоки-путанки, покрытой благородными металлами. Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы глушителя-очистителя, упрощение обслуживания и ремонта, повышение эффективности очистки газов и глушения шума, создаваемого выхлопными газами, уменьшение сопротивления движения газов. 2 ил.

Изобретение относится к пищевой и медицинской промышленности и может быть использовано в качестве устройства для очистки жидких и газообразных веществ. Фильтрующее устройство включает корпус с днищем и крышкой, патрубками подвода неочищенных и выпуска очищенных веществ и фильтрующий материал, расположенный в корпусе. Устройство содержит платформу, установленную вне и перпендикулярно к корпусу устройства и с возможностью вертикального перемещения вдоль корпуса, на котором размещена цилиндрическая насадка с двумя диаметрально противоположно расположенными постоянными магнитами, охватывающая корпус, установленная с возможностью вращения вокруг него. Фильтрующий материал состоит из ферромагнитного порошка в виде сферических тел размером 30-60 мкм, сформированного в плотную структуру во вращающемся магнитном поле цилиндрической насадки. В корпусе установлен патрубок для ввода жидкости для очистки фильтрующего материала и патрубок для вывода веществ, полученных после очистки фильтрующего материала. Цилиндрическая насадка содержит механический переключатель постоянного магнита, позволяющий изменять структуру магнитного порошка в процессе самоочистки. Цилиндрическая насадка соединена через цилиндрическую зубчатую передачу с зубчатым колесом, соединенным через редуктор с электродвигателем. Платформа соединена через червячный механизм с электродвигателем. Цилиндрическая насадка постоянно вращается вокруг корпуса устройства. Устройство позволяет обеспечить высококачественную фильтрацию, а также расширить арсенал технических средств, обеспечить процесс избирательной фильтрации с автоматической регулировкой скважности фильтрующего материала, а также применить фильтруемый элемент с возможностью самоочистки без механической разборки устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, химической промышленности, металлургии и др. Электрофильтр состоит из корпуса, газораспределительных решеток, осадительных и коронирующих электродов и механизмов их встряхивания. Газораспределительная решетка на выходе электрофильтра выполнена сдвоенной, одна из которых подвижна и разделена по ширине на подвижные части, причем перемещение подвижных частей газораспределительной решетки синхронизировано с моментом встряхивания осадительного электрода, расположенного напротив двух подвижных частей газораспределительной решетки. Технический результат изобретения - повышение степени очистки газов электрофильтром за счет снижения величины вторичного уноса пыли при встряхивании осадительных электродов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электрической очистке газов от взвешенных частиц в различных отраслях промышленности, в частности в теплоэнергетике, строительных материалов, металлургии и др. Электрофильтр состоит из осадительных электродов, изготовленных из труб, и коронирующих электродов, состоящих из чередующихся коронирующих элементов и стержней. Коронирующие элементы выполнены игольчатыми и своими концами крепятся к стержням с конусообразными окончаниями. Длина стержней лежит в диапазоне от 1 до 5 диаметров трубы. Края труб закруглены с плавным переходом от внутреннего диаметра трубы к внешнему. Стержни входят внутрь трубы на глубину больше или равную диаметру трубы. Соотношение внутреннего диаметра труб к диаметру стержня лежит в диапазоне 10-30. Технический результат: улучшение зарядки и осаждения улавливаемых частиц, увеличение пробивных напряжений в электрофильтре и благодаря этому увеличение степени очистки газов электрофильтром. 1 ил.

Изобретение относится к магнитному сепаратору, выполненному с возможностью сепарации частиц из потока текучей среды, и может быть использовано для сепарации частиц из воды систем центрального отопления. Сепаратор для удаления магнитных и немагнитных загрязняющих частиц, находящихся в суспензии, содержит корпус и камеру сепаратора внутри корпуса, разделяющий элемент, по существу разделяющий камеру сепаратора на первую камеру и вторую камеру, впуск и выпуск в первую камеру, проток, предусмотренный между первой и второй камерами для обеспечения циркуляции потока между первой и второй камерами, направляющее средство для направления только части потока с впуска через вторую камеру и преграждающее средство, предусмотренное во второй камере для замедления потока через вторую камеру. Вторая камера находится в сообщении по текучей среде с впуском и выпуском только через первую камеру. В первой камере предусмотрен магнит. Технический результат - повышение эффективности удаления магнитных и немагнитных загрязняющих частиц из суспензии. 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх