АЭРОЗОЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР Советский патент 1974 года по МПК H05F3/00 

1

Изобретение относится к нейтрализаторам статического электричества и может быть использовано для нейтрализации статического заряда диэлектрических и металлических поверхностей, лаковых и тканевых покрытий, летательных аппаратов, объемов с заряженной пылью, в установках электронно-ионной технологии и т. п.

Приицип работы таких аэрозольных электрогазодинамических (ЭГД) нейтрализаторов основан на заряжении капель при дроблении жидкости газовым потоком в сильном электрическом поле. Полезный ток, обусловленный переносом заряженных частиц газодинамической струей, определяет эффективность аэрозольного ЭГД нейтрализатора.

Известны аэрозольные нейтрализаторы, имеющие распылитель в виде иглы (капилляра) с торцовым отверстием для распыла жидкости и сопло или трубку Вентури, которые являются электродами зарядного устройства нейтрализатора.

Увеличение полезного тока нейтрализатора достигается увеличением расхода жидкости, скорости газа и разности потенциалов в зарядном устройстве. Однако даже значительный рост указанных параметров в известных нейтрализаторах не приводит к существенному увеличению полезных токов подобных нейтрализаторов из-за неполной зарядки частиц выдуваемых из зарядного устройства аэрозольной струи. Это объясняется электростатическим экранированием зоны образования аэрозольных частиц «периферийными заряженными частицами и возможным образованием коронного разряда с поверхности нераспавшегося столба жидкости, который поддерживает в зоне распада жидкости постоянную напряженность электрического поля, равную напряженности зажигания коренного разряда.

Целью настоящего изобретения является увеличение полезного тока аэрозольного электрогазодинамического нейтрализатора.

Это достигается применением заряжающего электрода (распылителя) в виде полой иглы (капилляра), имеющего отверстия для распыла жидкости вдоль боковой поверхности и установленного в сверхзвуковом сопле.

Благодаря такому расположению отверстий лля распыла жидкости -при одинаковом ее расходе увеличивается количество отдельных струй жидкости, при распаде которых образуется более м-елкодисперсный факел раопыливания с большим количеством капель по сравнению с распылителем с торповым отверстием (максимальный диаметр капель уменьшается с уменьшением диаметра отверстия для распыла и ростом скорости потока в сопле). Образование более мелких капель в электрическом поле приводит к увеличению их удельного заряда и в результате к росту полезного тока.

Расположение отверстий вдоль боковой поверхности в шахматном порядке позволяет исключить слияние пераспавшихся струй лри расстоянии более трех диаметров между отверстиями и уменьшить их взаимное электростатическое влияние.

Предпочтительным является применение сверхзвукового сопла, что позволяет увеличить скорость переноса заряженных капель вблизи среза сопла и уменьшить ток возврата заряженных частиц на корпус иейтрализатора.

Кроме того, благодаря применению сверхзвукового сопла увеличивается скорость отрыва капель от сплошной жидкости струи при ее распаде, что позволяет увеличить заряд капель для жидкостей, плохо заряжающихся при малых скоростях аэрозольного потока.

На чертеже изображен предлагаемый нейтрализатор.

В диэлектрическом корпусе 1 установлен распылитель 2 и металлическое сверхзвуковое сопло 3. Распылитель 2 может перемещаться вдоль оси корпуса 1, что позволяет изменять положение отверстий а для распыла жидкости относительно критического сечения сверхзвукового сопла.

Торец распылителя выполняется в виде полированной криволинейной поверхности, благодаря чему предотвращается возможное коронирование торцовых острых кромок, обуславливающее снижение полезного тока распылителя в результате электростатической экранировки зоны дробления жидкости.

Штуцер 4 служит для подвода газа к нейтрализатору. Электрическое питание к нейтрализатору подключается посредством клеммных винтов 5 и 6.

Работает нейтрализатор следующим образом.

Газ от компрессора поступает в зарядное устройство, приобретая в сопле сверхзвуковую скорость; в распылитель подается рабочая жидкость и дробится высокоскоростным потоком. При приложении к электродам зарядного устройства разности потенциалов происходит зарядка аэрозольных частиц в электрическом Поле.

Полез1ный ток нейтрализатора равен суммарному объемному заряду аэрозольных частиц, выносимых из зарядного устройства сверхзвуковым газовым потоком в единицу времени.

Предложенный нейтрализатор позволяет получить в несколько раз больший полезный ток и величину удельного заряда капель, чем распылитель с торцовым отверстием.

Предмет изобретения

1. Аэрозольный электрогазодинамический нейтрализатор, содержащий распылитель

жидкости, помещенный в сопло, системы подвода сжатого газа в сопло и жидкости к распылителю, источник напряжения, один вывод которого присоединен к распылителю, а второй - к корпусу сопла, отличающийся

тем, что, с целью увеличения полезного тока нейтрализатора, распылитель выполнен в виде полой иглы с отверстиями для распыления жикости, расположенными на боковой поверхности, например, в шахматном порядке.

2. Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования величины полезного тока, распылитель установлен в корпусе сопла с возмож1ностью перемещения в нем.