ЭЛЕКТРООЧИСТИТЕЛЬ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ С СОТОВЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ Российский патент 2013 года по МПК B01D35/06 B03C5/00 

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

Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей [1], включающий корпус и плоские осадительные электроды с параллельными прорезями.

Недостатком указанного электроочистителя является то, что прорези, располагающиеся параллельно друг другу, занимают большую часть поверхности электрода, что оставляет небольшую площадь для осаждения загрязнений. А это делает электроочиститель мало эффективным, или необходимо значительно увеличивать его продольные размеры.

Известен электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов [2], включающий корпус и осадительные электроды с прорезями. Сами электроды и диэлектрические перегородки между ними выполнены цилиндрической формы и имеют сквозные кольцевые прорези в плоскостях, перпендикулярных общей оси корпуса.

Недостатком данного электроочистителя является его огромный проигрыш в площади поверхности осаждения на единицу его длины. Плоский электрод выигрывает в площади на единицу длины примерно в 0,5 радиуса электрода раз.

Наиболее близким к изобретению является электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с параллельными электродами [3], включающий корпус и осадительные электроды, выполненные в виде конуса и усеченного конуса (соседние электроды). В последнего вида электроде имеются отверстия для протекания очищаемой жидкости или газа.

Недостатком этого очистителя является то, что хотя конусность электродов и увеличивает площадь осаждения загрязнений, но она же, и в большей степени, увеличивает продольные размеры электроочистителя.

Суть изобретения заключается в том, что 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.

Если брать размер грани сотовой ячейки 5 мм и ее высоту равную 5 мм, то выигрыш в площади осаждения загрязнений, по сравнению с плоским электродом, получается в 1,7 раза (площадь осаждения в сотовых электродах больше в 1,7 раза) на единицу длины электроочистителя.

Если же учесть отверстия в плоском электроде (а они по площади примерно равны площади осаждения), то полезная площадь сотовых электродов будет больше в 2 с лишним раза, чем у плоских электродов.

Если же размер грани сотовой ячейки и ее высоту взять равными 10 мм, то полезная площадь (площадь осаждения загрязнений) у сотового электрода окажется больше, чем у плоского электрода, в 1,15 раза.

А при размере грани сотовой ячейки и ее высоты в 15 мм, полезная площадь сотового электрода окажется меньше, чем у плоского, в 0,4 раза. Получается, что размер ячейки увеличивать более 10 мм нецелесообразно. Чем меньше размер сотовой ячейки, тем больше будет полезная площадь электрода.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый электроочиститель отличается формой электродов в виде сот (шестигранных ячеек).

Таким образом, заявляемый электроочиститель соответствует критерию изобретения «новизна».

Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом электроочистителе, и признать его соответствующим критерию «существенные отличия».

Применение всех новых признаков позволяет увеличить площадь осаждения примесей на электродах, а тем самым, повысить эффективность очистки диэлектрических сред, при тех же размерах электроочистителя.

На фиг.1 изображен продольный разрез электроочистителя, на фиг.2: а) - поперечный разрез; б) - сотовая грань; в) сотовый и г) пластинчатый электроды.

Электроочиститель, см. фиг.1, состоит из корпуса 1 цилиндрической (или любой другой) формы, электродов 7, диэлектрических перегородок 6 между электродами с отверстиями и торцевых диэлектрических пластин 2 и 8 с отверстиями 10. Грани 4 сотовых ячеек имеют прямоугольную или квадратную форму с шириной «с» и высотой «h» (фиг.2, «б») По периметру каждый электрод имеет металлический ободок 3. По торцам корпуса располагаются крышки 9 и 13 со штуцерами 11 и 14. Между электродами и внутренней поверхностью корпуса располагается диэлектрическая прокладка 5 для предотвращения короткого замыкания. Электроды попарно соединены с «плюсом» и «минусом» источника тока 12. На фиг.2 вид «а» представлен поперечный разрез электроочистителя. Размер граней сот обозначен через «с», а размер электрода по полезной площади равен «ф». На виде «в» приведены два сотовых электрода с высотой каждого по 10 мм и перегородкой между ними толщиной 5 мм. В сумме, по продольной оси электроочистителя, получается высота 25 мм. На такой же высоте, вид «г», располагаются пять плоских электродов толщиной 1 мм каждый, и 4 диэлектрические перегородки между электродами толщиной 5 мм каждая. Оказывается, что при таких размерах площадь сотовых электродов больше, чем плоских, в 1,15 раза. Если уменьшить размер грани ячейки до 5 мм, а ее высоту в сотовом электроде оставить 10 мм, то тогда их площадь будет больше, чем у пяти плоских электродов в 2,3 раза. Если размер ячеек сделать еще меньше, то разность в площадях будет еще больше.

Электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами работает следующим образом. Очищаемая среда поступает через штуцер 14 внутрь электроочистителя (под крышку 13) и далее, через отверстия в торцевой диэлектрической пластине 2, к первому сотовому электроду 7, омывая грани сотовых ячеек. Так как первый электрод подсоединен к «минусу» источника тока, то имеющиеся механические частички в жидкости или газе, касаясь поверхности граней ячеек, подзаряжаются отрицательным зарядом и отталкиваются от поверхности электрода (одноименные заряды). Но очищаемая среда движется, поэтому вместе с ней движутся и эти уже заряженные частички, попадая, через отверстия диэлектрической перегородки 6 ко второму сотовому электроду, подсоединенному к «плюсу» источника питания. Т.к. заряженные частички и электрод имеют противоположные заряды, то при касании второго электрода, они стали положительно заряженными. И при движении с очищаемой средой попадают в третий электрод, где осаждаются. Так будет повторяться при движении жидкости или газа через электроды электроочистителя, делая протекающую среду от электрода к электроду все более чистой. Чем больше будет электродов в электроочистителе, тем более очищенной будет жидкость или газ. Сотовые электроды позволяют, при тех же размерах электроочистителя, лучше очищать поступающую в электроочиститель среду, т.к. их площадь больше, чем, например, у плоских электродов. Очищенная среда вытекает из электроочистителя через отверстия 10 в торцевой диэлектрической пластине 8 и выходной штуцер 11 в крышке 9.

Литература

1. Патент на изобретение №2145524 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей». Приоритет от 10.01.1996 г.

Осадительные электроды выполнены в виде металлической пластины с прорезями.

(Прорези уменьшают площадь осаждения загрязнений).

2. Патент на изобретение №2108869 «Электрический очиститель для диэлектрических жидкостей и газов». Приоритет от 10.01.1996 г.

(Электроды и перегородки цилиндрической формы и имеют прорези, расположенные перпендикулярно продольной оси очистителя).

3. Патент на изобретение №2363541 «Электроочиститель диэлектрических жидкостей и газов с непараллельными электродами». Приоритет от 17.03.2008 г.

(Электроды выполнены в виде конуса и усеченного конуса. Конусность увеличивает площадь осаждения загрязнений. Однако в большей степени конусность увеличивает размер очистителя в продольном направлении).

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 диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами, включающий 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, отличающийся тем, что 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.