Осадительный электрод электроочистителя диэлектрических жидкостей Советский патент 1992 года по МПК B03C3/40 B03C5/00 

Изобретение относится к электротехнологии, в частности к устройствам удаления механических примесей из диэлектрических жидкостей с помощью электрического поля,

Осадительные электроды в известных электроочистителях диэлектрических жидкостей покрыты слоем диэлектрика.

Недостатком этих осгдительных электродов является то, что их поверхность имеет незначительную шероховатость (лист проката, поверхность сегнетоэлектрика и т.д.), близкую к гладкой. В результате чего сила Fgrad (обусловленная действием неоднородного электрического поля), под действием которой осадок удерживается на электроде, вблизи поверхности осадительного электрода имеет малое значение. Поэтому выделенные из жидкости и осевшие на электрод частицы механических примесей легко от- .рываются потоком очищаемой жидкости, вновь загрязняя ее.

Известен электроочиститель диэлектрических жидкостей, в котором осадительные электроды покрыты тонким слоем электроизоляционного материала. Структура поверхности покрытия гладкая (слой лака) и поэтому на ней также недостаточно надежно удерживается осадок. Частицы отрыва- ются от электродов и, возвращаясь в жидкость, загрязняют ее, что ведет к резкому ухудшению качества.

Целью изобретения является повышение качества очистки жидкостей.

Указанная цель достигается тем, что на поверхности осадительного электрода выполнены микровыступы с радиусом кривизны вершин от 0,75 мкм до 50 мкм, расположенные таким образом, что огибающая их вершин образует макровыступы от 30 мкм до 140 мкм.

На чертеже показана часть осадительного электрода с микровыступами, электроизоляционным покрытием и частицами осадка.

На поверхности осадительного электрода 1 вывполнены микровыступа 1 , являющиСО

с

4 OJ О О

Ј

еся его составной частью. Радиусы кривизны вершин микровыступов находятся в пределах 0,75-0,50 мкм и расположены таким образом, что огибающая их вершин образует макровыступы 2 с радиусом кривизны 30-140 мкм, Электрод имеет электроизоляционные покрытие 3, осевшие частицы 4 загрязнений. Равномерное расположение микровыступов позволяет эффективно использовать рабочую поверхность электрода и практически на каждом его участке надежно удерживать как отдельные частицы 4 загрязнений разного диаметра, так и накапливать значительный (до 1 мм) слой осадка. Электроизоляционное покрытие предотвращает быструю разрядку и перезарядку осевших частиц. Осадительный электроде микровыступами может быть выполнен практически из любого металла (стали различных марок, алюминия, меди и т.д.). С точки зрения простоты и наименьших затрат наиболее целесообразным является в качестве материала электрода использовать алюминиевые сплавы. Шероховатая поверхность на таких электродах может быть, например, изготовлена химическим способом м последующим выполнением известной операции твердого анодирования. Проведенные эксперименальные работы по изучению электрофизических явлений, происходящих при электроочистке жидкости, а также теоретические расчеты и обоснования, позволяет сделать вывод о том, что основной силой, действующей на осевшую частицу и обеспечивающей ее удержание на электроде, является сила Fgrad. Эта сила действует на поляризованную частицу в неоднородном электрическом поле (условия в межэлектродном пространстве электроочистителя) и вычисляется по формуле

Fgrad

) К.й rvdcct/ асф

2+о+&У о+)7

о)

где К - коэффициент, зависящий от физических свойств частицы и жидкости, напряженности электрического поля, диаметра частицы;

dr-диаметр частицы;

dC(j 2гСф - диаметр полусферы, апрок- симирующей вершину микровыступа с радиусом кривизны.

Вычисления по формуле (1) для различных соотношений dr/dcct показывают (см. таблицу), что функция имеет максимум при

. г - 0,2, т.е. частица с наибольшей силой асф

удерживается на микровыступах с радиусом кривизны гсф dcф/2 в пять раз превышающем радиус кривизны частицы (rv dr/2).

Полученные теоретические результаты о преимуществе шероховатой поверхности подтверждаются данными опытов, которые показали, что на предлагаемом осадитель- ном электроде, имеющем микровыступы в

электроизоляционное покрытие (например, анодное), частицы загрязнений удерживаются надежнее и количество осадка значительно больше, чем на гладком электроде, покрытом электроизоляционной пленкой (слоем лака).

Очистка жидкостей предусмотрена от частиц диаметром 0,5-100 мкм и более. Частицы диаметром более 40 мкм целесообразно (просто, дешево) очищать фильтрами, а частицы 0,5-40 мкм - электроочистителем.

Поскольку частица наиболее прочно удерживается на микровыступе с радиусом кривизны в 3-7 раз большем радиуса частицы, то микровыступы на поверхности осади- тельного электрода должны иметь диапазон

радиусов кривизны 0,75-140 мкм. При этом частицы загрязнений диаметром 0,1-0,5 мкм и 40-100 мкм также будут удерживаться на электроде, но с силой, меньшей максимальной. При работе электроочистителя (осадительные электроды, в котором выполнены согласно предлагаемому техническому решению) под действием высокого напряжения вблизи ионизирующего электрода (например, ряд проводов, сетка, решетка)

образуются ионы и при движении к осади- тельному электроду заряжают частицы механических загрязнений. Заряженные частицы осаждаются на шероховатую, покрытую пористым диэлектриком (анодный

слой) поверхность осадительного электрода и надежно удерживаются силой Fgrad. Чистая жидкость вытекает из электроочистителя. Благодаря оптимальным шероховатости и покрытию электрода достигается благоприятное сочетание динамики перезарядки осевших частиц и динамики поступления новых частиц (второй слой и т.д.), что позволяет накапливать (без отрыва как отдельных частиц, так и их комплексов) на электроде

толстый (до 1 мм) слой осадка. Надежное удержание частиц осадка на электроде предотвращает отрыв частиц от осадительного электрода и возврат их в очищенную

жидкость, что позволяет очищать до высших классов.

Формула изобретения Осадительный электрод электроочистителя диэлектрических жидкостей с электроизоляционным покрытием, отличающийс я тем, что, с целью повышения качестова очистки жидкостей. на поверхности осади- тельного электрода выполнены микровыступы с радиусами кривизны вершин от 0,75 мкм до 50 мкм, расположенные таким образом, что огибающая их вершин образует макровыступы с радиусом кривизны 30-140 мкм.

Изобретение относится к устройствам электроочистителей для тонкой очистки диэлектрических жидкостей (нефтепродуктов, приборных, промывочных жидкостей и т.д.) от механических примесей. Цель - повышение качества очистки. На осадитёльном электроде выполняют микровыступы с радиусом кривизны вершин от 0,75 до 50 мкм. расположенных так, что огибающая их вершин образует макровыступы с радиусом кривизны вершин от 30 до 140 мкм. 1 ил,, 1 табл.

Численные значения К (1)