Электростатический сепаратор



Электростатический сепаратор
Электростатический сепаратор

 


Владельцы патента RU 2583844:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" (RU)

Изобретение относится к системам очистки воздуха с использованием электрического поля для поляризации частиц и материала и может использоваться в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, автономных блоках фильтров или вентиляторах, а также в промышленных системах очистки воздуха. Технический результат состоит в снижении габаритов и расширении функциональных возможностей за счет обеспечения сепарации твердых частиц воздуха. В электростатическом сепараторе диэлектрический корпус состоит из нескольких секций, разделенных разделительными перегородками, и содержит заземляющие решетки, а также заряжающие электроды, предварительно заземленные. Проволочный электрод подключен к источнику положительного постоянного тока напряжением большим, чем напряжение источника питания металлических электродов. Изобретение обеспечивает отделение частиц газов, различающихся по их удельному весу друг от друга, и их раздельный сбор в приемные секционированные ячейки с возможностью их раздельной утилизации путем поляризации частиц газов в электростатическом поле и их осаждения на металлических электродах. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам очистки воздуха с использованием электрического поля для поляризации частиц и материала и может использоваться в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, автономных блоках фильтров или вентиляторах, а также в промышленных системах очистки воздуха. Устройство основано на принципе электростатического притяжения и используется для удаления загрязнений из воздушных потоков.

Известен электростатический сепаратор (патент РФ №2273525, МПК B03C 7/02, опубл. 10.04.2006, бюл. №10), состоящий из двух коаксиально установленных цилиндрических камер, внутренняя из которых имеет сужающуюся книзу конусную часть, снабженную патрубком для подвода частиц сепарируемого материала в потоке газа, который транспортирует частицы отделяемых материалов в направлении верхнего края внутренней камеры. Над верхним краем внешней цилиндрической камеры, выступающим над верхним краем внутренней камеры, установлен ленточный конвейер, лента которого выполнена из проницаемого для газа материала и служит фильтром для задержки частиц твердых материалов. Нижний участок ленты конвейера полностью перекрывает поперечное сечение верхнего края внешней камеры. Сепаратор имеет два электрода, подключенных к разноименным полюсам источника электрического питания, которые установлены в потоке газа, транспортирующем частицы сепарируемого материала. Первым электродом может служить кольцевой верхний участок внутренней камеры. Этот электрод заземлен. Второй электрод, имеющий отверстия для прохода газа, установлен в промежутке между верхним и нижним участками ленты конвейера. Частицы материала, имеющего меньший удельный вес, электризуясь в электрическом поле, налипают на поверхности ленты конвейера, формируя плотный слой нетканого материала, и с помощью системы этот слой отделяется от ленты и сворачивается в рулон. Сепаратор снабжен приспособлением для разделения частиц материалов с большим удельным весом, накапливающихся в зазоре между внешней и внутренней камерами, на ферромагнитные и неферромагнитные частицы.

Недостатком аналога является сложная конструкция и громоздкость, а также наличие вращающихся частей.

Известна конструкция электросепаратора (патент РФ №2080186, МПК B03C 7/12, опубл. 27.05.1997), включающего корпус, бункер, питатель, разнополярные осадительные электроды, коронирующий электрод, приемники продуктов разделения, и снабженного двумя индукционными электродами, расположенными в зоне действия коронирующего электрода, приемники продуктов разделения размещены попарно на корпусе в два или более ярусов и сообщены с ними проемами, осадительные электроды размещены в проемах приемников продуктов разделения и подключены к высоковольтному секционному источнику постоянного напряжения, причем каждая расположенная ниже пара осадительных электродов подключена к более высоковольтным секциям источника постоянного напряжения.

Недостатком аналога является сложная конструкция и ограниченные функциональные возможности вследствие сепарации только твердых сыпучих материалов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является конструкция емкостного двигателя - перемешивателя (патент РФ №2453978, МПК H02N 1/08, опубл. 20.06.2012, бюл. №17), которая содержит диэлектрический корпус с расположенным в нем диэлектрическим подвижным элементом, металлические электроды, подключенные к источнику питания, установленные под углом относительно нормали к поверхности диэлектрического подвижного элемента, а между диэлектрическим подвижным элементом и металлическими электродами имеется воздушный зазор. При этом в качестве подвижного элемента использован жидкий диэлектрик, помещенный в бак, выполненный из диэлектрического материала. Жидким диэлектриком может является электрореологическая суспензия. Кроме того, емкостный двигатель может дополнительно содержать нагревательный элемент, что обеспечивает возможность использовать его как фильтр (или сепаратор).

Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности из-за невозможности использования в качестве сепаратора твердых частиц воздуха.

Задача изобретения - снижение массогабаритных показателей и расширение функциональных возможностей за счет использования устройства в качестве сепаратора твердых частиц воздуха.

Технический результат - обеспечение отделения частиц газов, различающихся по их удельному весу друг от друга, и их раздельный сбор в приемные секционированные ячейки с возможностью их раздельной утилизации.

Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что предложен электростатический сепаратор, содержащий диэлектрический корпус с расположенным в нем диэлектрическим подвижным элементом и металлическими электродами, расположенными под углом относительно нормали к поверхности диэлектрического подвижного элемента и подключенными к источнику питания, в котором, согласно изобретению, диэлектрический корпус состоит из нескольких секций, разделенных разделительными перегородками, и содержит заземляющие решетки, а также заряжающие электроды, предварительно заземленные, и проволочный электрод, подключенный к источнику положительного постоянного тока напряжением большим, чем напряжение источника питания металлических электродов, и снабжен виброударным механизмом.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема электростатического сепаратора.

Электростатический сепаратор состоит из диэлектрического корпуса с расположенным в нем диэлектрическим подвижным элементом и первым 1, вторым 2, третьим 3 и четвертым 4 металлическими электродами, расположенными под углом относительно нормали к поверхности диэлектрического подвижного элемента и подключенными к источнику питания, первой 5, второй 6, третьей 7 и четвертой 8 заземляющих решеток, размещенных перед металлическими электродами и предназначенных для предотвращения возникновения коронного разряда, проволочного электрода 9, подключенного к источнику положительного постоянного тока напряжением большим, чем напряжение источника питания металлических электродов, первого 10 и второго 11 заряжающих электродов, предварительно заземленных, виброударного механизма для встряхивания осевших твердых частиц. Диэлектрический корпус поделен на секции, имеющие первую 12, вторую 13, третью 14 разделительные жесткие перегородки из изоляционного материала, например из стекла, для сепарирования частиц, различных по массогабаритным показателям, и заполнен диэлектрической газовой средой, выполняющей функцию подвижного элемента.

Частицы газа (выхлопных, дымовых и т.д.) заряжаются и поляризуются в электростатическом поле, созданном проволочным электродом 9, на который подается высокое напряжение 12 кВ, и предварительно заземленными заряжающими электродами 10 и 11. Заряженные твердые частицы газа притягиваются на первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 металлические электроды, имеющие положительную полярность и величину высокого напряжения 6 кВ. Для предотвращения возникновения коронного разряда предусмотрены заземляющие решетки 5, 6, 7 и 8.

Длина пролета заряженной частицы зависит от ее массы и размеров. Соответственно по массе и размерам частицы под каждым металлическим электродом 1, 2, 3, 4 имеются приемные секционированные ячейки, разделенные жесткими перегородками 12, 13 и 14 из изолированного материала. Осевшие на металлических электродах твердые частицы встряхиваются виброударным механизмом и поступают в приемные секционированные ячейки. По величине массы и размеров можно судить о качественном и количественном составе газов.

Итак, заявляемое изобретение позволяет снизить массогабаритные показатели и расширить функциональные возможности за счет использования устройства в качестве сепаратора твердых частиц воздуха.

Кроме того, заявляемое изобретение обеспечивает отделение частиц газов, различающихся по их удельному весу друг от друга, и их раздельный сбор в приемные секционированные ячейки с возможностью их раздельной утилизации.

Электростатический сепаратор, содержащий диэлектрический корпус с расположенным в нем диэлектрическим подвижным элементом и металлическими электродами, расположенными под углом относительно нормали к поверхности диэлектрического подвижного элемента и подключенными к источнику питания, отличающийся тем, что диэлектрический корпус состоит из нескольких секций, разделенных разделительными перегородками, и содержит заземляющие решетки, а также заряжающие электроды, предварительно заземленные, и проволочный электрод, подключенный к источнику положительного постоянного тока напряжением большим, чем напряжение источника питания металлических электродов, и снабжен виброударным механизмом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к преобразователям энергии, работающим на основе применения пьезокерамических материалов, и может быть использовано в любой области техники в качестве маломощного источника переменного тока для свободновращающихся осесимметричных инерционных тел.

Изобретение относится к электрическим машинам. .

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано в системах позиционирования для линейного и вращательного привода различных устройств в прецизионном приборостроении и нанотехнологическом оборудовании.

Изобретение относится к прецизионному позиционированию исполнительных элементов машин и механизмов с использованием магнитострикционного эффекта. .

Изобретение относится к пьезотехнике и может применяться в шаговых приводах устройств автоматики для прецизионного позиционирования образцов и зондов. .

Изобретение относится к пьезотехнике и может применяться в шаговых приводах устройств автоматики. .

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в качестве высоковольтного источника напряжения. .

Изобретение относится к устройствам точного перемещения при высоком нагрузочном сопротивлении. .

Изобретение относится к сильноточной импульсной технике и может быть использовано в качестве исполнительного механизма в системах однократного действия. .

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к электрическим устройствам малых перемещений, и может быть использовано как исполнительный элемент в узлах высокоточных систем автоматической юстировки оптических элементов, в оптико-механических устройствах, в системах автоматического наведения, для коррекции кинематических цепей в высокоточных станках и т.д.

Изобретение относится к области электротехники, а более конкретно - к емкостным преобразователям энергии, и может быть использовано для питания маломощных потребителей энергии в климатических условиях с периодическим перепадом температур, например дневных и ночных, либо в полете искусственного спутника Земли на орбите при вхождении в тень планеты и выходе из нее.

Изобретение относится к области электромашиностроения. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности емкостного двигателя, повышение технологичности, упрощение конструкции.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока.

Изобретение относится к электротехнике. Электростатический генератор содержит расположенный на валу и состоящий из диэлектрического материала цилиндр.

Изобретение относится к технике высоких напряжений, к электростатическим генераторам с транспортерами-проводниками. Технический результат состоит в повышении мощности.

Изобретение относится к области электротехники и направлено на достижение технического результата, состоящего в повышении точности и расширении функциональных возможностей микроэлектромеханических систем за счет использования реверсивного микродвигателя вращения в качестве углового шагового микро-, нанопозиционера, реверсивного высокоэнергоемкого быстродействующего вращательного микропривода в шаговом и квазиустановившимся режимах.

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии, а именно к устройствам преобразования статического электричества в электрическую энергию небольших напряжений при малых токах.

Изобретение относится к области генерации электроэнергии путем электризации диэлектрических веществ, а именно к устройствам, в которых тепловая или кинетическая энергия преобразуется в электрическую энергию путем ионизации жидкой или газовой среды и снятия с нее заряда.

Изобретение относится к области генерации электроэнергии путем электризации диэлектрических веществ, а именно к устройствам, в которых тепловая или кинетическая энергия преобразуется в электрическую энергию путем ионизации жидкой или газовой среды и снятия с нее заряда.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам электромеханического преобразования энергии и является быстродействующим высокоэнергоемким емкостным преобразователем энергии, изготавливаемым методами технологии микроэлектроники, может быть использовано в устройствах, в которых необходимо создание больших механических сил за короткое время, например в устройствах впрыска топлива в цилиндры двигателей внутреннего сгорания, инжекторов струй жидкости, в микродвигателях для микролетательных аппаратов и микророботов.
Изобретение может быть использовано при получении хлористого калия из сильвинитовых руд. Способ переработки калийсодержащих руд включает дробление руды, выщелачивание руды раствором горячего ненасыщенного щелока, отделение галитовых отходов от раствора насыщенного щелока фильтрацией.
Наверх