Электродинамический способ очистки диэлектрических жидкостей и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B03C5/02 

Изобретение относится к способам электроочистки диэлектрических сред, ,в частности жидкостей, от эмульсионной воды и механических примесей к может быть использовано для тонкой очистки жидких реактивных,дизельных ТОГО1ИВ и других горюче-смазочных материалов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами.

Цель изобретения - повьппение эфг фективности, упрощение конструкции и обеспечение регенерации электродов и полидисперсных частиц.

На фиг. 1 изображена схема установки для осуществления способа; на фиг. 2 показана схема устройства реализующего предложенный способ; на

фиг 3 показано сечение устройства по А-А на фиг. 2.

Приведенные электростатическим по- :лем в автоколебательное движение меж- 5 ду электродами гранулы токопроводяще- го полидисперсного материала (ТПМ) создают подвижную, знакопеременную, пространственно устойчивую решетку, Q через которую пропускается загрязнен пая диэлектрическая жидкость. При колебаниях гранул ТПМ в межэлектродном пространстве создается сильная пространственно динамическая неоднород- 5 ность электрического поля, за счет чего концентрация частиц загрязнений :У поверхности гранул ТПМ повьш1ается, что приводит к интенсивной коагуляции (коалесценции) частиц дисперсной

СП

фазы, Повьшению концентрации частиц дисперсной фазы вокруг Т1Ш способ- |ствуют также гидродинамические и специфические силы Бьеркнесса. Кроме того, в зоне очистки частицы дисперсной фазы, контактируя с колеблющимися гранулами ТПМ, получают свободный заряд, что интенсифицирует процесс транспортировки к электродам частиц ;загрязнений, где и осуществляется ре- Iгенерация гранул ТПМ и самих электродов за счет их механического взаимодействия. Одновременно повышается качество очистки за счет трго, что колеблющиеся гранулы ТПМ предотвращат ют образование токопроводящих цепочек из частиц загрязнений, механически разрушая их. .

Установка для реализации способа (фиг. 1) содержит емкость 1, шестеренчатый насос 2, термостатированную-, емкость 3, снабженную регулятором 4 уровня прямого действия, источник 5

„ 5

напряжении питания установлена фтор- пластовая сетка 25. Напряжение питания к электродам подводится через специальные токоподводы 26 и 27 в корпусе 13 и каркасах 16 и 17. Приготовленную эмульсию вода - топливо ТС-1 с обводненностью 1 .об.% и размером капелек 0,5 - 35 мкм насосом 10-2 перекачивают в емкость 3, где эмульсия термостатируется при t . Далее эмульсия самотеком поступает в - устройство 12 (постоянный уровень жидкости в емкости 3 под 15 держивается регулятором 4 уровня). Расход жидкости для всех опытов пос тоянен и составляет 25 л/ч. Общий объем очищаемой эмульсии - 3 л. Испы тания проводят в устройстве 12 (фиг. 20 с гранулами ТПМ - титановыми сферам размером 2 R 0,6 - 1,2 мм. Объемная концентрация сГ в межэлектродном пространстве варьируется от О до 4% угол между электродами oL устанавлипитания, киловольтметр 6, микроампер- 25 вают равным 2°, Очищенная жидкость метр 7, мерную емкость 8, частотомер- собирается в емкости 8 и анализиру- хронометр 9. Топливно-запорная армаjтура 10 и 11 служит для подключения к магистрали устройства 12 для очист- ки.

i ..Устройство 12 для очистки состоит из прозрачного диэлектрического кор- ; пуса 13, вьшолненного из органическо- I го стекла, двух фторпластовых втулок Г14 и 15, двух пластмассовых каркасов I 16 и 17, на которых укреплены электроды 18 и 19, выполненные из латун-- ной сетки с размером ячейки 0,4 Х X. 0,4 мм, причем электроды 18 и 19 образуют между собой некоторый угол ,( (1 - з) . Для обеспечения герметичности устройства корпус 13 закрыт штуцерами 20 и 21, посредством которых осуществляется подвод загрязненной жидкости (штуцер 20) и отвод очищенной жидкости (штуцер 2l),B штуцере 20 имеется трубочка 22 для слива скоагулированной воды и других примесей из сборника 23. Для прохода скоа- гулированных загрязнений в сборник 23 во втулке 14 предусмотрены отверстия . В кач€;стве токопроводящего полидисперсного материала в испытаниях использовались титановые шарики размером 0,6 - 1,2 мм (линейный закон распределения по размерам). Для предотвращения выпадания шариков 24 из межэлектродного пространства при нулевом расходе среды и выключенном

35

ется ее обводненность. Напряжение н электроды 18 и 19 подается от источ ника 5 питания (униполярное соеди30 нение - плюсовая клемма источника и электрод 19 заземлены)..Напряженнос поля в межэлектродном пространстве Eg рассчитывается по среднему значе нию величины расстояния между электродами 18 и 19. Устойчивые колебания токопроводящих сфер между электродами наблюдаются при напряженное тях подя, начиная с Е, 0,98 кВ/см (пpи.pacicoдe 1%-ой эмульсии 25 л) д

40 8 кВ/см. Экспериментально установле но, что наилучший эффект очистки на людается при сГ 1,90 - 2,45 об.% для EQ 1-8 кВ/см.

45 Формула изобретени

1. Электродинамический способ очист.ки диэлектрических жидкостей, включающий подачу жидкости в зону

50 очистки и обработку ее в неоднородном электрическом поле- в слое полидисперсных гранул, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, жидкость проgg пускают через слой электропроводных полидисперсных гранул, заряженных разноименными зарядами и приведенны в колебательное движение поперек по тока жидкости.

5

напряжении питания установлена фтор- пластовая сетка 25. Напряжение питания к электродам подводится через специальные токоподводы 26 и 27 в корпусе 13 и каркасах 16 и 17. Приготовленную эмульсию вода - топливо ТС-1 с обводненностью 1 .об.% и размером капелек 0,5 - 35 мкм насосом 10-2 перекачивают в емкость 3, где эмульсия термостатируется при t . Далее эмульсия самотеком поступает в - устройство 12 (постоянный уровень жидкости в емкости 3 под- 15 держивается регулятором 4 уровня). Расход жидкости для всех опытов пос тоянен и составляет 25 л/ч. Общий объем очищаемой эмульсии - 3 л. Испытания проводят в устройстве 12 (фиг.2) 20 с гранулами ТПМ - титановыми сферами, размером 2 R 0,6 - 1,2 мм. Объемная концентрация сГ в межэлектродном пространстве варьируется от О до 4%, угол между электродами oL устанавли25 вают равным 2°, Очищенная жидкость собирается в емкости 8 и анализиру-

вают равным 2°, Очищенная жидкость собирается в емкости 8 и анализиру-

ется ее обводненность. Напряжение на электроды 18 и 19 подается от источника 5 питания (униполярное соединение - плюсовая клемма источника и электрод 19 заземлены)..Напряженность поля в межэлектродном пространстве Eg рассчитывается по среднему значению величины расстояния между электродами 18 и 19. Устойчивые колебания токопроводящих сфер между электродами наблюдаются при напряженное тях подя, начиная с Е, 0,98 кВ/см (пpи.pacicoдe 1%-ой эмульсии 25 л) да

8 кВ/см. Экспериментально установлено, что наилучший эффект очистки наблюдается при сГ 1,90 - 2,45 об.% для EQ 1-8 кВ/см.

Формула изобретения

1. Электродинамический способ очист.ки диэлектрических жидкостей, включающий подачу жидкости в зону

очистки и обработку ее в неоднородном электрическом поле- в слое полидисперсных гранул, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, жидкость пропускают через слой электропроводных полидисперсных гранул, заряженных разноименными зарядами и приведенных в колебательное движение поперек потока жидкости.

2. Устройство для осуществления электродинамического способа очистки диэлектрических жидкостей, содержащее корпус из диэлектрического материала с патрубками ввода и вывода жидкости, снабженными сетками из диэлектриче- . ского материала, электроды, соединенные с источником постоянного тока, и полидисперсные гранулы, расположенные между электродами, отличающееся тем, что, с целью повьшения

эффективности очистки, упрощения конструкции и обеспечения регенерации электродов и полидисперсных гранул, электроды вьтолнены в виде сеток, расположенных вдоль корпуса, образующих угол 1-3 в сторону движения потока, полидисперсные гранулы вьтолнены из электропроводного материала, их объемная концентрация находится в пределах 1,9 - 2,45 об.%, а размер 0,6 - 1,2 мм..

Изобретение относится к очистке диэлектрических сред электрическими методами и может быть использовано для очистки жидких тошшв и других горюче-смазочных материалов, обладающих высокими диэлектрическими свойствами. Цель изобретения - повышение эффективности, упрощение конструкции, .обеспечение регенерации электродов я полидисперсных частиц. Изобретение заключается в пропускании жидкости через слой токопроводящих полидисперсных гранул, заряженных разноименными зарядами и приведенных в колебательное движение поперек потока жидкости в электрическом поле. Цри этом электроды выполнены в виде сеток, расположенных вдоль корпуса, .образующих угол 1-3 в сторону движения потока, полидисперсные гранулы вьтолнены из электропроводного материала, его объемная концентрация находится в пределах 1,9-2,45 об.% а размер 0,6-1,2 мм. 2 с.п. ф-лы, 3 ил. Р (Л

Фиг. Г

2f

f5

20

23

22

tpi/e. 2

A-A

13

Фаг. J