СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНОЙ СРЕДЫ ОТ ПРИМЕСНЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B03C3/00 

Настоящее изобретение относится к способу очистки газообразной среды от примесных частиц и устройству для его осуществления.

Известен способ очистки газообразной среды от примесных частиц, в котором газообразную среду направляют в канал, ионизируют в нем посредством, по крайней мере, одного электрода, формируют направленный к осадительной поверхности конический ионный пучок, регулируя расстояние между электродом и осадительной поверхностью.

Известно также устройство для очистки газообразной среды от примесных части, в котором выполнен канал, имеющий, по крайней мере, одну осадительную поверхность, при этом в канал направляют газообразную среду. Устройство содержит, по крайней мере, один ионизирующий игольчатый электрод, соединенный с источником питания и установленный перпендикулярно к осадительной поверхности с возможностью перемещения для изменения расстояния между электродом и осадительной поверхностью (I).

Известное техническое решение не обеспечивает достаточно эффективной очистки газообразной среды, поскольку в нем не раскрывается очистка сильным ионным потоком.

Задачей настоящего изобретения является усовершенствование технологии очистки газообразной среды.

Эта задача достигается тем, что регулируют подаваемое на ионизирующий электрод напряжение с помощью средства регулирования напряжения на ионизирущем электроде для формирования конического ионного пучка, при этом ось симметрии средства регулирования ориентирована поперек направления потока газообразной среды.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Настоящее изобретение обеспечивает следующие преимущества по сравнению с известным техническим решением.

Эффективная очистка достигается даже в коротком канале. Значительно сокращается расход энергии по сравнению с известными решениями. Уменьшается потребность в уходе и ремонте, так как осадительные поверхности могут легко промываться струей воды.

Газообразная среда может очищаться независимо от размеров частиц до получения чистого газа. Настоящее изобретение дает возможность удалять частицы размером до 0,005 м и даже меньше.

Ниже дается подробное описание изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 иллюстрирует очистку газообразной среды в канале по способу согласно изобретению;
фиг. 2 также показывает очистку газообразной среды в туннеле или канале по способу согласно изобретению;
фиг. 3 иллюстрирует очистку стенки, выполняющей функцию осадительной поверхности;
фиг. 4 показывает трубу, используемую для очистки газообразной среды;
фиг. 5 показывает расширенную трубу для очистки газообразной среды;
фиг. 6 показывает спиральную трубу;
фиг. 7 показывает схему блока питания;
фиг. 8 показывает устройство для забора и выпуска газообразной среды.

На фиг. 1 представлен канал, имеющий боковые стенки 1 и 2, верхнее перекрытие 3 и нижнее перекрытие 4. Свежую порцию воздуха, поданную в здание, или воздух, подлежащий рециркуляции, направляют в канал для удаления из него примесных частиц. Для очистки воздуха ионизируют посредством ионизирующего электрода 5, установленного в кронштейне 6 и соединенного кабелем с блоком подачи напряжения. Ионизирующий электрод 5 направлен на противоположную стенку 2, которая заземлена и функционирует как осадительная поверхность. Напряжение, поданное к ионизирующему электроду 5, которое составляет порядка 100 250 кВ, и расстояние между ионизирующим электродом и боковой стенкой регулируют для обеспечения создания конического ионного пучка или ионной струи. При такой конструкции отрицательно заряженные примесные частицы 7 будут перемещаться непосредственно к боковой стенке 2 и осаждаться на ней ввиду разности электрического заряда частиц и стенки. Ионная струя может быть определена около стенки как холодный ионный поток. Расстояние между ионизирующим электродом и осадительной поверхностью обычно составляет 100 1000 мм.

На фиг. 2 показан вид сверху канала с заземленными боковыми стенками 1 и 2 и двумя ионизирующими электродами 5, установленными в кронштейнах 6. Это устройство позволяет более эффективно производить очистку воздуха, так как первый электрод 5 создает конический ионный пучок, побуждая примесные частицы 7 перемещаться к стенке 1 и осаждаться на ней, а второй электрод 5 создает ионный пучок, побуждая примесные частицы 7 перемещаться к противоположной стенке 2, в результате чего происходит эффективная очистка воздуха по всему поперечному сечению канала.

На фиг. 3 показана очистка осадительной поверхности 2 посредством водяной струи. Воду струей направляют на осадительную поверхность из сопла 8, к которому ее подают по шлангу 9 из конвейера 10. Нижнее перекрытие 11 канала выполнено V-образной формы, в результате чего вода скапливается в середине перекрытия, откуда она затем направляется, например, в дренажную трубу.

На фиг. 4 представлен трубчатый очистной канал 12 с ионизирующими электродами 5. Канал имеет криволинейную форму, благодаря чему очистная вода может выходить через выпускное отверстие 13, как показано стрелками.

На фиг. 5 показан трубчатый очистной канал 12, имеющий расширение 14, служащее для замедления проходящего через канал потока воздуха, причем стенки расширенной части выполняют функцию осадительных поверхностей. Расширенная часть снабжена ионизирующими электродами 5, установленными в кронштейнах 6, расположенными на противоположных стенках. Примесные частицы 7 перемещаются к осадительным поверхностям, как указывалось выше.

На фиг. 6 представлена спиральная трубка 15 с ионизирующими электродами 5, установленными в кронштейнах 6. Примесные частицы осаждаются на заземленной стенке трубки 15. Вода, использованная для очистки спиральной трубы, выходит их нижнего конца, как показано стрелками.

На фиг. 7 показана схема блока питания, который обеспечивает подачу напряжения на ионизирующие электроды. Блок содержит блоки высокого и низкого напряжения 16 и 17, которые питаются напряжением сети V вх, например, 220 В. Блоки высокого и низкого напряжения управляют работой широтно-импульсного модулятора 18. Выход широтно-импульсного модулятора соединен со стороной первичной обмотки трансформатора высокого напряжения 19, а выход трансформатора соединен с каскадом высокого напряжения 20, выходное напряжения Vвых которого подается к ионизирующим электродам. Сетевое напряжение также питает блок питания 21 микропроцессора 22. С микропроцессором соединены чувствительные элементы для восприятия ионизирующего тока, температуры в канале и влажности и для соленоида, регулирующего расход выходящей через сопла струи воды. Чувствительные элементы подают тревожный сигнал в виде светового сигнала в сигнализаторе 23, а также сигнал задержки в модулятор, прерывая подачу напряжения. Выходное напряжение Vвых регулируют посредством регулирующего элемента.

На фиг. 8 представлен трубчатый канал 12 для забора воздуха, снабженный ионизирующим электродом 5 так, как указывалось выше. Очистной канал 12 окружен каналом выхода воздуха 24, поэтому действие этого устройства напоминает работу теплообменника.

Использование: очистка воздуха, топочных газов или эквивалентной среды в различных отраслях промышленности. Сущность: воздух, топочные газы или эквивалентную среду направляют в канал, ионизируют, при этом заряженные примесные частицы притягиваются одной или несколькими улавливающими поверхностями ввиду разности состояний заряда. Воздух ионизируют посредством одного или нескольких ионизирующих электродов, направленных на улавливающую поверхность. Расстояние между ионизирующим электродом и улавливающей поверхностью, разность состояний электрического заряда улавливающей поверхности и заряженных примесных частиц регулируют так, чтобы примесные частицы относились ионным лучом непосредственно к улавливающей поверхности и осаждались на ней. 2 и 6 з. п.ф-лы, 8 ил.

1. Способ очистки газообразной среды от примесных частиц, заключающийся в том, что газообразную среду направляют в канал, ионизируют в нем посредством по крайней мере одного электрода, формирующего направленный к осадительной поверхности конический ионный пучок, при этом расстояние между электродом и осадительной поверхностью регулируют, отличающийся тем, что регулируют и подаваемое на ионизирующий электрод напряжение. 2. Устройство для очистки газообразной среды от примесных частиц, содержащее канал, имеющий по крайней мере одну осадительную поверхность, в который направляют газообразную среду по крайней мере один ионизирующий игольчатый электрод, соединенный с источником питания и установленный перпендикулярно осадительной поверхности с возможностью перемещения для изменения расстояния между электродом и осадительной поверхностью, отличающееся тем, что устройство снабжено средством регулирования напряжения на ионизирующем электроде для формирования конического ионного пучка, ось симметрии которого ориентирована поперек направления потока газообразной среды. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено средством для очистки осадительной поверхности. 4. Устройство по пп.2 и 3, отличающееся тем, что в стенке канала выполнено выпускное отверстие для удаления очищающего агента. 5. Устройство по пп.2 4, отличающееся тем, что канал выполнен с расширением для замедления потока газообразной среды, причем ионизирующие электроды размещены в расширении. 6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что канал по крайней мере частично выполнен спиралевидным. 7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что канал снабжен установленным снаружи кожухом, образующим канал для выпуска воздуха. 8. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено контрольным сигнальным блоком для прерывания подачи питания к источнику тока.