Устройство для создания направленного потока ионизированного газа Советский патент 1992 года по МПК H01T23/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в процессах электрогазоочистки, усиления окислительной способности воздуха.

Известно устройство для создания направленного ионизированного воздушного потока, содержащее ряд параллельно расположенных электродов, выполненных в виде решеток с иглами в их узлах и подключенных к высоковольтному источнику питания при чередовании на них полярности напряжения.

Недостатком этого устройства является сравнительно низкий КПД, обусловленный тем, что из-за чередования на электродах полярности напряжения в межэлектродном пространстве наряду с процессом ионизации газа происходит интенсивный процесс рекомбинации, препятствующий нарастанию плотности ионов в потоке и тем самым снижающий КПД, хотя газ при этом и разгСняется.

Наиболее близким к пре1длагаемому является устройство для создания направленного потока ионизированного газа, содержащее заземленный электрод, кольцевой электрод с иглами, направленными в сторону заземленного электрода, лопасти вентилятора, закрепленные на валу вращения и расположенные между указанными электродами, и подключенный к электродам высоковольтный источник питания.

Недостатком этого устройства является малая производительность, обусловленная тем, что коронные разряды между иглами кольцевого электрода и лопастями вентилятора возникают кратковременно и получающийся при этом ионизированный газ направляется на заземленный электрод, где помимо ускорения происходит рекомбинация ионов, снижающая производительность.

Цель изобретения - повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для созданий направленного потока ионизиройанного газа, содержащем два электрода, один из которых установлен на валу вращения, и подключенный к указанным электродам источник питания, подвижный электрод выполнен в виде диска с цилиндрической боковой поверхностью, а второй электрод - в виде полоски, один конец которой шарнирно закреплен на неподвижной опоре, а свободный ее конец приведен в соприкосновение с боковой поверхностью диска и обращен в сторону направления его вращения, причем положительный полюс источника питания подключен к полоске, которая поджата к

боковой поверхности диска с помощью дополнительно введенной пружины.

Устройство снабжено плоской заслонкой, которая установлена с зазором к боковой поверхности диска и расположена между обращенными одна к другой поверхностями диска и полоски, и отводящим патрубком, входное отверстие которого расположено напротив свободного конца

0 полоски со сбегающей стороны диска.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства: на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.З - график зависимости длины искр I разряда

5 в воздухе при атмосферном давлении от скорости движения V боковой поверхности диска при напряжении источника питания 385 В и токах Ik: 1-2 А; И - 3 А, где Ik - ток короткого замыкания при отсутствии вра0 щения диска.«

Устройство содержит на валу вращения

Iподвижный электрод, выполненный в виде диска 2 с цилиндрической боковой поверхностью 3, с которой свободным концом 4

5 соприкасается второй электрод, выполненный в виде полоски 5, которая другим кон,цом шарнирно закреплена на опоре 6 с изолятором 7 и с помощью пружины 8 поджата: к боковой поверхности 3. Между об0 ращеннь1ми одна к другой поверхностями диска 2 и полоски 5 расположена с зазором к боковой поверхности 3 плоская заслонка 9, а напротив свободного конца 4 полоски 5 со сбегающей стороны диска 2 находится

5 отводящий патрубок 10. Источник питания

IIположительным полюсом через активноиндуктивное сопротивление 12 подключен к полоске 5, а отрицательным - к диску 2 через токосъемник 13, контактирующий с валом 1.

Устройство работает следующим образом.

До раскручивания диска 2 в цепи питания электродов из-за соприкосновения полоски 5 с диском 2 протекает ток короткого замыкания, который ограничивается сопро тивлением 12. После раскручивания диска 2 и его вращения аэродинамическая сила пограничного слоя газа на поверхности 3 отжимает от нее свободный конец 4 полоски 5, и между кромкой конца 4 и поверхностью 3 образуется зазор. В образовавшемся зазоре газ частично ионизируется ударом атомов. Благодаря этой ионизации с кромки.

5 конца 4 возбуждается вдоль движущейся поверхности 3 искройой разряд, в зоне которого газ интенсивно ионизируется за счет энергии источника питания. Так как ионизация газа происходит в пограничном слое, который движется вместе с поверхностью 3,

то ионизированный газ оказывается ускоренным и после отвода его от поверхности 3 патрубком 10 движется как направленный поток.

Ионизация газа сопровождается треском, характерным для искрового разряда. При этом за к|эомкой конца 4 на сбегающей стороне диска 2 образуется пучок искр, длина которых зависит в основном от величины тока короткого замыкания. Однако при скорости вращения, значительно прев шающей номинальную, аэродинамическая сила существенно возрастает и отжимает свободный конец полоски 5 от диска 2 настолько, что ток разряда и ионизация газа прекращаются. Поэтому для регулирования аэродинамической силы производится изменение зазора между заслонкой 9 и диском 2.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность за счет непрерывной ионизации газа и устранения условий, усиливающих рекомбинацию. Кроме того, снижение на 1-2 порядка напряжёния источника питания повышает, безопасность эксплуатации устройства.

Испытания устройства путем ионизации воздуха показали, что оно позволяет получить ионизированный поток воздуха со значительно повышенной способностью, окисления.

Формула изобретения

1.Устройство для создания направленного потока ионизированного газа, содержащее два электрода, один из которых

установлен на валу вращения, и подключенный,к указанным электродам источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, вращающийся электрод выполнен в виде диска с

цилиндрической боковой поверхностью, а второй электрод - в виде полоски, один конец которой шарнирно закреплен на дополнительно введенной неподвижной опоре, а свободный кбнец которой приведен в соприкосновение с боковой поверхностью диска и обращен в направлении вращения диска, причем положительный полюс источника питания подключен к полоске, которая поджата к боковой поверхности диска с помощью дополнительно введенной пружины.

2.Устройство поп.1,отличающеес я тем, что оно снабжено плоской заслонкой, которая установлена с зазором к боковой поверхности диска и расположена

между обращенными одна к другой поверхностями диска и полоски.

3.Устройство по ПП.1 и 2, отличающее с я тем, что оно снабжено отводящим патрубком, входное отверстие которого расположено напротив свободного конца полоски со сбегающей стороны диска.

ВидА

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение производительности. Один иэ электродов устройства выполнен в виде вращающегося на валу диска, а другой - в виде полоски, один конец которой шарнир- но закреплен на неподвижной опоре, а сво- бодный конец которой приведен в соприкосновение с боковой поверхностью диска. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.•^Ё15^•-sjСА) СА)tef

Фиг.2

У,м1е