Способ генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК B05B5/00 

„t14

.Изобретение относится к технологии создания жидких электроаэроэолей и может быть использовано в медицине и ветеринарии, в сельском хозяйстве для орошения растений в теплицах, для кондиционирования, в химической технологии.

Целью изобретения является интенсификация процесса генерирования и уноса жидкого элёктроаэрозоля.

На с{иг. 1 представлена конструк- ;тивная схема устройства, реапизующе- го предлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграммы следования импульсов тока и направления во времени.

Устройство содержит частично заполненную жидкость барботажную колонну I с заземленным 2 и высоковольт ным 3 электродами, подключенными к клеммам высоковольтного источника А питания. Заземпеншлй электрод 2 установлен подвижно с возможностью микровинтового перемещения вдоль продольной оси 1« лонны I и го толнен в виде полого тела вращения, имеющего параболическую и коническую поверхности. Нижняя коническая поверхность 5 электрода 2 изготовлена из пористо

амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м; плотность тока переноса аэрозолем, площадь свободной поверхности б арботируемой жид- кости, м

го материала и выполняет роль барбо- 30 становится равным Vj,, при котором ее

верхний уровень достигает уровня расположения электрода 10. и с него развивается электрический пробой, приводящий к разрушению пены и образоватера. Кясоковольтный источник 4 пита- :ния выполнен в виде генератора уни- :полярных импульсов напряжения и тока

с регуляторами 6 и 7 их амплитуд и

рехтгляторами 8 и 9 длительностей cjie-jj нию потока капель. Конструкция исдования импульсов. К клемме импульсов тока подключен дополнительный кольцевой электрод 10, охватывающий зацеп- ленный электрод 2 и установленный над поверхностью жидкости с возможностью регулирования зфовня его расположения при помощи телескопических изоляторов II на плавающем элемен -е 12. Последнее обеспечивает постоянное расстояние между поверхностью жидкости в колояне и электродом 10 Щ)и изменении уровня жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Барботаж жидкости в колонне Г проводят в пенно-эмульсионном режиме. Над поверхностью жидкости образуется пенный слой, толщина которого увеличивается пропорционально объемной скорости газа, пропускаемого через барботер 5 так, как объемное содержание газа в,пене близко к единице. В момент времени t объем пены согласно формулам

40

45

50

55

точника А питания регулятора 9 задает определен1п 1й период времени, по истечении которого импульс напря.- жения на электроде 3 снимается (диаграмма на фиг. 2).Далее цикл повторяется. Частота циклов определяется соотношением

rjtl

Наиболее эффективно капли транспортируются при напряженности электрического поля (А-6)10 В/м .и плотности тока переноса 2-А мкА/м. При более низких значениях этих величин на транспортировании капель сказываются эффекты сепарации, а при более высоких - осаждение и обратный отрыв капель от электрода 3.

Кроме того, при напряженностях поля менее А-10 В/м время транспор- тирования капель становится больше времени нарастания импульса тока,

де

t,K,

t к.

K,,Kj

YD .

Qr

Miii vie4s

EjS

коэффициенты пропорциональности, определяемые конструкцией генератора и свойствами жидкости и газа; Vjj - объем разрушаемой пены,

м ;

Q - объемная скорость барбо- тирунячего газа, м /с; ,

If г объемное содержание газа в пене;

РШ.Г плотность жидкости, кг/м

3.

В F. С

ускорение свободного падения,

амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м; плотность тока переноса аэрозолем, площадь свободной поверхности б арботируемой жид- кости, м

тановится равным Vj,, при котором ее

0

5

0

5

точника А питания регулятора 9 задает определен1п 1й период времени, по истечении которого импульс напря.- жения на электроде 3 снимается (диаграмма на фиг. 2).Далее цикл повторяется. Частота циклов определяется соотношением

rjtl

Наиболее эффективно капли транспортируются при напряженности электрического поля (А-6)10 В/м .и плотности тока переноса 2-А мкА/м. При более низких значениях этих величин на транспортировании капель сказываются эффекты сепарации, а при более высоких - осаждение и обратный отрыв капель от электрода 3.

Кроме того, при напряженностях поля менее А-10 В/м время транспор- тирования капель становится больше времени нарастания импульса тока,

1

что нарушает условие самосогласованного следования импульсов напряжения и тока, т.е. за период наложения импульса напряжения (время t,-t) могут произойти несколько пробоев. Формула изобретения

1. Способ генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля путем барбо- тирования проводящей жидкости с последующей зарядкой капель в электрическом поле, о т л |И чающийся тем, что, с целью интенсификации процесса генерирования и уноса жидкого электрсьаэрозоля, барботаж проводят в пенно-змульсионном режиме с образованием аэрозоля из пены при разрушении ее униполярными импульсами тока длительностью t, и приложении импульсов напряжения в зарядном промежутке длительностью t, причем частоты следующих друг за другом импульсов тока и напряжения определяются по формуле

де

t,K,

YE

t,K,

QiYniiii)

EjS

K,,Kj - коэффициенты пропорциональности;V - объем разрушаемой пены,

, м ; Q - объемная скорость барботирующего газа, м /с; - объемное содержание газа

в пене; pjk - плотность жидкости, кг/му

ускорениедения,

свободного пам/с

0

«

0

Е - амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м ;

j - плотность тока переноса аэрозоля, А/м ;

S - площадь свободной поверхности барботируемой жид- г

5

промежутка поддержи- пределах (4-6)10 В/м, а

кости, м

при.этом амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного вают в

плотность тока переноса аэрозоля - в пределах (2-4) 10 А/м.

2. Устройство для генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля, содержащее барботажную колонну для жидкости с размещенным в основании пористым барботером, зарядное устройство с высоковольтным электродом и заземленным элементом, о т л и - ч ающее ся тем, что, с целью

5 интенсификации процесса генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля, заземленный элемент выполнен в виде размещенного по оси барботаж- ной колонны заземленного электрода,

0 имеющего верхний участок по форме тела вращения с параболической поверхностью, переходящий в своей нижней части в пористую коническую поверхность, образую1цую пористый бар5 ботер, при этом зарядное устройство снабжено схватывающим заземленный электрод дополнительным электродом кольцевой формы и соединенными с ним телескопическими изоляторами с плава0 ющими элементами для контакта с по- верхностью жидкости, а высоковольтный электрод размещен над заземленным электродом.

Редактор А.Ворович

.z

Составитель В.Сысоев

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Изобретение относится к технологии создания жидких электроаэрозолей и может быть использовано в медицине и ветеринарии, в сельском хозяйстве для ороигения растений, в теплицах для кондиционирования, в химической технологии. Цель изобретения - интенсификация процесса генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля. Для этого барботаж проводят в пенно- эмульсионном режиме с образованием аэрозоля из iiebu-i при разрушении ее униполярными импульсами тока длительностью t и приложении импульсов напряжения длительностью t. Частота следующих друг за другом импульсов тока и напряжения определяется по формуле f l + (t,+ti) , где t ,К, (); . Щ- ; К,, К, - коэффи г. т 1 циенты пропорциональности; Vn - объем разрушаемой пены, 0 - объемная скорость барботирующего газа, м /с, cfr объемное содержание газа в пене; р - плотность жидкости, кг/м ; g - ускорение свободного падения, м/с ; Е - амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м; j - плотность тока переноса аэрозоля, А/м ; S - плО1чадь свободной поверхности барботируемой жидкости, м . При этом амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка поддерживают в пределах 4-6 В/м, а плотность тока переноса аэрозоля - в пределах (2-4) 10 А/м. В устройстве дпя генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля заземпенный элемент выполнен в виде размещенного по оси барботажной колонны заземленного электрода, имеющего верхний участок по форме тела вращения с параболической поверхностью, переходящей в своей нижней части в пористую коническую поверхность, образующую пористый бар- ботер. При этом зарядное устройство снабжено охватывающим заземленный электрод дополнительным электродом кольцевой формы и соединенными с ним телескопическими изоляторами с штаваюидими элементами для контакта с поверхностью жидкости, а высоковольтный электрод размещен над заземленным электродом. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ф (Л О) Од ел