Способ очистки фильтров Советский патент 1992 года по МПК B01D41/04 B03C3/00 

Изобретение относится к способам очистки фильтров-и может быть использовано при очистке фильтров холодильных установок, при осветлении и очистке воды, в нефтеперерабатывающей промышленности при производстве смазочных масел и парафинов,

В качестве прототипа выбран способ фильтров гидродинамическими импульсами создаваемыми электрическим разрядом в воде. Однако такой способ может быть реализован только в водном растворе. Кроме того, реализация этого способа осуществляется при очень больших напряжениях, что приводит к жестким ограничениям по технике безопасности. При пониженных напряжениях страдает качество очистки фильтра.

Целью изобретения является повышение качества очистки за счет светогидравли- .некого эффекта.

Указанная цель достигается тем, что очистка фильтров осуществляется гидродинамическими импульсами генерируемыми путем электрического разряда. Особенность предлагаемого способа заключается в том, что разряд осуществляют в среде инертного газа, помещенного в светопрозрач- ную оболочку приэнергии разряда от 100 до 10000 Дж, длительности импульса от до с. и частотой повторения импульсов от одиночных до 60 Гц. В качестве светопогло- щающей мишени возможно использование непосредственно очищаемого фильтра.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, работающее по предлагаемому способу. Оно содержит электроды 1 соединенные с блоком 2 питания через блок 3 электрических разрядов, Электроды 1 помещены в диэлектрический светопрозрачный корпус 4, заполненный инертным газом. Корпус 4 помещен вблизи светопоглощаю- щей поверхности 5, Позицией 6 обозначен фильтр, позицией 7 - клапан.

На фиг, 2 изображено устройство,у которого функции светопоглощающей мишени 5 выполняет фильтр 6.

сл

с

VI

СЛ

сЈ сл

Способ осуществляется следующим образом.

По мере накопления электрической энергии в блоке разрядных конденсаторов 3 между электродами 1 осуществляется электрический разряд, сопровождающийся мощнойсветовой вспышкой Поскольку корпус 4 выполнен из светопрозрачного материала, например, кварцевого стекла, световой импульс без больших потерь попадает на светопоглощающую поверхность 5. Попадание светового импульса на поверхность 5 вызывает ее импульсный разогрев, который можно оценить как:

ДТ а

l-t

с / Vaef где а -коэффициент поглощения; I - плотность мощности излучения, Вт/см2; t- длительность импульса, с; С - теплоемкость светопоглощающей мишени, Дж/кгК; - плотность мишени, кг/м ,ае- коэффициент температуропроводности, м /с.

При энергии разряда от 100 до 10000 Дж при стандартных габаритах корпуса 4 плотность мощности излучения лежит в диапазоне от 2«103 до 105 Вт/см2. При этом температурный разогрев, например, эбонитовой мишени может достигать нескольких тысяч градусов. При использовании в качестве мишени металлов разогрев может достигать 2000 К. Если зазор между свегопрозрачным корпусом 4 и мишенью 5 заполнен водой, то возникают условия для взрывного вскипания сопровождающегося мощным гидродинамическим импульсом.

Помещение электродов внутри диэлектрической светопрозрачной оболочки 4 позволяет повысить уровень электробезопасности, так как электроды не контактируют с водой. Осуществление электрического разряда в инертной среде позволяет добиться высокого коэффициента преобразования эаектри- ческой энергии в световую. В качестве инертного газа можно использовать ксенон, аргон, криптон и т.д. Эрозия электродов в таком исполнении минимальна, разряд осуществляется в среде с постоянными свойствами, что допускает возможностью плавного регулирования характеристиками разряда. Энергия разряда легко регулируется в диапазоне от 100 до 10000 Дж, Именно в этом диапазоне при выбранной геометрии корпуса 4 реализуется светогидравличе- ский эффект.

В качестве светопоглощающей мишени удобно использовать непосредственно очищаемый фильтр. Известно, что коэффициент поглощения света зависит от шероховатости, он растет с ростом шероховатости. Поэтому при прочих равных условиях попадание света на фильтр вызывает более сильный разогрев поверхности и обеспечивает более мощный гидродинамический импульс,

Реализовать гидродинамический импульс светогидравлическим способом легче всего в диапазоне от до 10 5 с, Большая чем 10 с длительность импульса требует

применения очень мощного источника питания, вызывает большую эрозию электродов. При более коротком чем 10 с длительности импульса светогидравлический эффект реализуется только при такой плотности мощности излучения, которая вызывает импульсное повышение давления внутри корпуса 4 d возможным механическим разрушением, возможно также испарение кварца оболочки 4, что нежелательно.

Наименьшая длина волны, проходящая через кварцевые стекла специальных марок, составляет 100 Нм. Остальная часть (более короткие длины волн) задерживается непосредственно всветопрозрачном корпусе 4. Для электрического разряда в инертной среде характерно излучение длин волн от 100 до 1000 Нм. В этом диапазоне высвечивается основная часть энергии. При очистке тонких слабозагрязненных фильтров

можно использовать режим одиночных импульсов. При переходе на частотный режим, особенно в диапазоне от 20 до 60 Гц, наблюдаются механические колебания фильтра, при этом уменьшаются гидродинамические

сопротивления пор. Проникновение светового импульса на определенное расстояние вглубь фильтра (при использовании в качестве мишени самого фильтра) вызывает взрывное вскипание внутри фильтра. Такой

режим не может обеспечить никакой другой способ, ни электрический разряд, ни подача жидкого азота. Возникновение паровых полостей внутри фильтра сопровождаются также механическим колебанием всего

фильтра, что также способствует увеличению эффективности очистки,

Предлагаемый способ может быть использован для регенерации фильтров для

очистки жидкости и газа. При очистке газового фильтра светопоглощающую мишень можно располагать в любой газовой среде, вакууме (см. рис. 3). При достижении светового импульса мишени наблюдается взрывной эрозионный процесс разрушения мишени,сопровождающийся мощной акустикой и выбросом струи продуктов эрозии со сверхзвуковой скоростью, которой можно чистить любой газовый фильтр

Формула изобретения

Способ очистки фильтров путем воздействия на фильтр гидродинамическими импульсами, генерируемыми путем электрического разряда между электродами, помещенными внутри фильтра, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества

очистки фильтра за счет светогидравличе- ского эффекта, разряд осуществляют в среде инертного газа, помещенного в свегопрозрачную оболочку при энергии разряда от 100 до 10000 Дж,, длительности импульса от до 10 с и частотой повторения импульсов от одиночных до 60 Гц.

Изобретение относится к способам очистки фильтров и может быть использовано при очистке фильтров холодильных установок при осветлении и очистке воды, в нефтеперерабатывающей промышленности при производстве смазочвых масел и парафинов. Цель - повышение качества очистки фильтра за счет свежегидравлического эффекта. По мере накопления электрической энергии в блоке разрядных конденсаторов между электродами осуществляется электрический разряд сопровождающийся мощной световой вспышкой и образованием гидродинамических импульсов. 3 ил.

ifc;. у.: у ..:.; чк.-.::.-.. ..-,

Фиг 2

фиг. 3