Электростатический насос Советский патент 1986 года по МПК H02N3/00 

Изобретение относится к насосостроению -И касается электростатических насосов для перекачки слабопроводящих жидкостей. Цель изобретения - снижение потерь тока в жидкостях, имеющих удель ное сопротивление в диапазоне 1010 Ом-см, и обеспечение более надежной перекачки. На фиг. 1.дан предложенный насос, аксиальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости давления накачки от расстояния между рабочим концом инжёкционного электрода и цилиндрической частью канала; на фиг. 4 - форма выполнения инжекционного электрода. Насос содержит трубчатый корпус 1 из прочной изолирующей пластмассы (например, из нейлона или полиацетала) диаметром примерно 2 мм. Верхний (по направлению потока через насос в время применения) конец 2 корпуса 1 выполнен с кольцом, имеющим внутреннюю резьбу для установки инжекционного электрода 3. Последний выполнен в форме цилиндра 4 с наружной резьбой, оканчивающегося на нижнем конце конусом 5 (угол вершины 36°), конец 6 которого заострен. На верхнем конце инжекционного электрода 3 имеется паз 7 для затягивания электрода в кольце и изменения его положения. На резьбовой цилиндрической поверхности электрода образованы две диаметрально противоположные канавки 8 (фиг. 2), выполняющие функцию каналов для подвода жидкости внутрь корпуса. Корпус 1 выполнен с внутренней втулкой 9, разделяющей корпус на верхнюю 10 и нижнюю 11 камеры. Втулка 9 выполнена за одно целое с корпу сом 1 и имеет центральную коническую часть 12, в которую введен конус 5 инжекционного электрода 3. Форма и размер конической части соответствуе форме и размеру конуса электрода за исключением вершины конусной части угол которой несколько больше (40). В центре втулки 9 выполнен цилиндрический канал 13 диаметром 0,2 мм и длиной 0,2 мм, для прохода жидкости из верхней 10 в нижнюю 1I камеру, В нижней камере 11 размещена втулка 14 из изолирующей пластмассы, образующая корпус для металлическор втулки 15, которая удалена от выхода канала 13 и япляется разрядным элек 72 родом, с помощью электрических соеинений электроды 3 и 15 соединены источником высокого напряжения. Давление, развиваемое насосом, ависит от размеров насоса, прилоенного напряжения, свойств перекачиваемой жидкости (дегазированная идкость работает лучще), но более всего от положения рабочего конца 6 инжекционного электрода 3. На фиг. 3 представлен график зависимости заднего расстояния (аксиального смещения рабочего конца электрода назад от цилиндрической части канала 13) от давления для насосов данного типа. При применении жидкости с удельным сопротивлением 4,4-10 при , приложенном напряжении 17 кВ и диаметре цилиндрической части канала 0,35-0,895 мм получено статическое давление примерно 1 м водяного столба. Максимальный напор получен при смещении назад примерно на 0,11,0 мм. Инжекционный электрод 3 обычно изготавливают из металла. На фиг. 4 показан вариант электрода, который представляет собой прочное пластмассовое тело (например, из полиацетала) 16 указанной формы, металлизированное со всех сторон тонким слоем 17 металла (толщина менее Iмкм), например алюминия или меди. Такие электроды не нуждаются в щлифовке металла, а могут быть изготовлены посредством литья под давлением с последующей металлизацией в вакууме. При работе жидкость (например, раствор инсентицида в органическом растворителе, имеющий вязкость 8 сСт и удельное сопротивление 1.10 0м-см при 25с) вводят в камеры 10 и П через канавки 8. При включении электрического питания возникает перепад напряжения между кондом 6 инжекционного электрода и жидкостью в камере 11. Ионы вводятся от конца 6, притягиваются через канал 13 в камеру I1и в конечном счете разряжаются на электроде 15.- Это обеспечивает устойчивое прокачивающее действие. Жидкость в канале 13 действует как B iicoKoe сопротивление, ограничивающее ток между электродами. Формула изобретения 1. Электростатический насос для жидкости, содержащий находя1Ш1йся

выше по течению инжекционный электрод с острым электропроводящим концом, находящуюся ниже по течению камеру, содержащую разрядный электрод, канал, соединяющий камеру и инжекционный электрод и выполненный по форме, частично соответствующей форме конца инжекционного электрода, причем электроды подсоединены к высоковольтному источнику питания, о т лича.ющийся тем, что, с целью снижения потерь тока в жидкостях, имеющих удельное сопротивление

Т 4

в диапазоне 0.-10 Ом-см и обеспечения более надежной перекачки, канал в месте наибольшего сужения име795474

ет цилиндрическую часть, длина которой не менее ее ширины.

2.Насос по п. I, отличающийся тем, что дпина цилинд5 рической части канала составляет 0,25-3 мм.

3.Насос по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между рабочим концом инжекционного

10 электрода и цилиндрической частью канала находится в пределах 0,253 мм.

4.Насос по пп. 1-3, отличающийся тем, что инжекци5 онныйэлектрод выполнен с проводящим покрытием на изолирующем сердечнике.

Изобретение позволяет снизить омические потери при перекачке жидкостей, имеющих удельное сопротивление в диапазоне 10-10 Ом-см, и повысить надежность перекачки. Насос содержит трубчатый корпус 1 из прочной пластмассы с внутренней втулкой 9. На входном конце насоса на резьбе установлен инжекционный электрод 3 в виде заостренного корпуса. Во внутренней втулке 9 вьшолнен канал в виде конуса 12, повторяющего конфигурацию конца инжекционного электрода и имеющего узкую цилиндрическую часть 13, На выходном конце насоса установлен разрядный электрод 15. Инжекционный электрод выполнен с проводящим покрытием на изоляционном сердечнике. Давление, развиваемое насосом, более всего зависит от поло(У) жения рабочего конца инжекционного электрода относительно части канала 13, которое лежит в пределах 0,253 мм. 3 3.п. ф-лы, 4 ил. ./

И 035мм