ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ ЭЛЕКТРОДОВ
ELECTRICAL CLEANER OF DIELECTRIC FLUIDS WITH ELECTRIC RECOVERY OF ELECTRODES

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей.
Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей (ЭОДЖ) [1], включающий корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с прорезями, образующими каналы для прохода жидкости и снабженные перегородками из диэлектрического материала, причем электроды и перегородки формируют ячейки-накопители загрязнений, а осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения постоянного тока с чередованием знака потенциала.
Недостатком данного очистителя является отсутствие на нем регенерации (восстановления работоспособности) осадительных электродов.
В процессе работы ЭОДЖ на его электродах-осадителях накапливается грязь в виде механических частиц и отложений (увеличивается толщина слоя, образуемого этим загрязнением), что ухудшает чистоту обрабатываемых жидкостей. Поэтому, по мнению авторов, предполагается периодическое удаление осажденного слоя, заключающееся в полной разборке ЭОДЖ и промывке электродов (возможно даже применение механических способов удаления осевших частиц с поверхности электродов, когда смыть их окажется невозможным), сушке и последующей сборке. Все это требует затрат ручного труда, времени, простоя оборудования, остановки процесса очистки, а следовательно, приводит к экономическим потерям.
Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей [2], включающий корпус и осадительные электроды с отверстиями, подключенные к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала, между которыми размещены перегородки из диэлектрического материала, причем осадительные электроды имеют одно отверстие близко от края электрода, а при сборке электроды располагают так, что отверстия в соседних электродах диаметрально противоположны.
Недостатком этого очистителя является отсутствие в нем регенерации осадительных электродов.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному электрическому очистителю является выбранный в качестве прототипа электрический очиститель диэлектрических жидкостей с регенерацией электродов [3], включающий корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с прорезями (или отверстиями), образующими каналы для прохода жидкости, и снабженные перегородками из диэлектрического материала, сами же электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала, а с торцевой стороны очистителя, внутри его, располагается устройство для ультразвуковой вибрации круглой или любой другой формы, причем его расположение такое, чтобы ультразвуковые волны распространялись вдоль образующей очистителя перпендикулярно поверхностям электродов, через отверстия в них при заполненной диэлектрической жидкостью внутренней полости очистителя.
Недостатком этого очистителя является быстрое затухание ультразвуковых волн при удалении от вибратора, т.к. их распространению мешают сами электроды, на которые они наталкиваются, и лишь через отверстия они проходят дальше. Вследствие этого воздействие ультразвуковых волн по очистке поверхностей электродов оказывается только на близко расположенные к вибратору электроды, а на последние электроды практически очищающего воздействия нет, т.е. они остаются загрязненными. Кроме того, при ультразвуковой регенерации наблюдается неравномерность очистки электродов: чем дальше от вибратора расположены электроды, тем хуже они очищаются.
Целью изобретения является повышение эффективности очистки электродов от осевших на них загрязнений и обеспечение равномерности (одинаковости) очистки всех электродов очистителя.
Сущность изобретения заключается в том, что источник высокого напряжения постоянного электрического тока выполнен в виде двух блоков: первый блок выдает высокое напряжение на электроды при работе очистителя при очистке диэлектрической жидкости, когда второй блок выключен; второй блок выдает высокое напряжение на электроды при их регенерации, когда первый блок выключен, причем это напряжение больше, чем напряжение, вырабатываемое первым блоком, и его величина достаточна, чтобы происходили электрические разряды между соседними электродами; или же в виде одного блока, но имеющего два режима работы: один - при очистке диэлектрической жидкости, а второй - при регенерации электродов, причем высокое напряжение на втором режиме, подаваемое на электроды, выше, чем на первом режиме и достаточное для появления электрических разрядов между электродами; кроме того, регенерация электродов осуществляется без разборки электроочистителя при заполненной диэлектрической жидкостью внутренней полости очистителя.
При регенерации электродов на них подается высокое напряжение такой величины, чтобы между соседними электродами происходили высоковольтные электрические разряды внутри жидкости, заполняющей внутренний объем очистителя. При этом в этой жидкости возникают большие импульсные гидравлические давления [4]. Очистка поверхностей электродов от осевших на них загрязнений осуществляется механической работой ударной волны и запаздывающего потока, возникающих при пробое жидкости электрическим разрядом.
Чрезвычайно малая сжимаемость жидкости приводит к возникновению вторичных явлений, в том числе гидравлического удара, что еще больше усиливает действие электрического разряда.
Сопоставительный анализ позволяет сделать вывод, что предложенное устройство отличается от прототипа тем, что у него вместо ультразвукового вибратора имеется дополнительный блок питания, вырабатывающий высокое напряжение, большее по величине, чем напряжение, подаваемое на электроды при очистке жидкости. Или же не дополнительный блок питания устанавливается на очиститель, а формируется второй режим работы, идентичный работе второго блока. При подаче этого напряжения на электроды, при заполненной внутренней полости очистителя диэлектрической жидкостью, появляются в этой жидкости электрические разряды и большие гидравлические давления, которые отрывают от поверхности электродов осевшие на них механические частицы, тем самым очищая эти поверхности от загрязнений.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию «Новизна».
Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве, и признать его соответствующим критерию «Существенные отличия».
Применение всех новых признаков позволяет осуществлять регенерацию (восстановление) электродов-осадителей без разборки самого очистителя. Это обеспечивается созданием больших гидравлических импульсных давлений, в том числе и гидравлического удара, внутри жидкости во внутренней полости очистителя, высоковольтными электрическими разрядами между соседними электродами. Эти давления воздействуют на осажденный слой загрязнений на поверхностях электродов, отрывая его от электродов и тем самым очищая эти поверхности.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид электроочистителя в разрезе, на фиг.2 - схема появления электрического разряда между соседними электродами.
Электроочиститель, фиг.1, состоит из корпуса 1, ограничительных пластин 2, пакета осадительных электродов 3, диэлектрических перегородок 4, патрубков подвода 5 и отбора жидкости 6. Осадительные электроды 3 выполнены в виде круглых металлических пластин с отверстиями. Между осадительными электродами 3 расположены диэлектрические перегородки 4, которые, совместно с электродами 3, образуют ячейки-накопители загрязнений. На внутренней стенке корпуса 1 электроочистителя располагаются дополнительные электроды 7. В выходной крышке располагается пробка 8 для стравливания накапливающихся при работе электроочистителя газов.
На фиг.2 показаны два соседних осадительных электрода 3, расстояние между которыми составляет величину «l». Между электродами 3 располагаются диэлектрические перегородки 4. В электродах 3 не показаны отверстия для протекания жидкости. К электродам 3 подводится высокое напряжение постоянного тока разной полярности: напряжение V1 используется при работе очистителя, когда осуществляется очистка жидкости от загрязнений; напряжение V2 применяется при регенерации электродов. Напряжение V2 больше напряжения V1 и достаточно для осуществления электрического разряда 9 между электродами. Напряжение V2 зависит от расстояния «l»: чем больше это расстояние, тем больше должно быть это напряжение. Поверхность электродов покрыта слоем загрязнений, осевших на нее в процессе очистки жидкости.
Работает предлагаемый электрический очиститель следующим образом.
На электроды 3 подается высокое напряжение V1 и через штуцер 5 (фиг.1) через очиститель прокачивается очищаемая диэлектрическая жидкость. Из нее извлекаются механические загрязнения, которые оседают на поверхностях электродов 3. Постепенно толщина этого слоя увеличивается, что ухудшает улавливающие свойства электродов. Поэтому периодически необходимо накопившийся слой загрязнений на электродах удалять.
В предлагаемом электроочистителе это делается так. Выключается прокачка жидкости через очиститель, и отключается подача высокого напряжения на электроды. Если очиститель находится в вертикальном положении, как показано на фиг.1, то отсоединяется от магистрали штуцер 6 и герметично закрывается заглушкой. Затем очиститель переворачивается, и отсоединяется штуцер 5 от магистрали и тоже закрывается заглушкой. Это делается для того, чтобы внутренняя полость электроочистителя была заполнена диэлектрической жидкостью (в данном случае той, которая очищается). После этого на электроды 3 подается высокое напряжение V2. Положение очистителя роли не играет. При этом, фиг.2, между соседними электродами по всему внутреннему объему очистителя появятся высоковольтные электрические разряды 9, которые создают высокие гидравлические давления, распространяющиеся в жидкости по всем направлениям одинаково. Эти давления будут воздействовать на слои загрязнений, расположенные на поверхностях электродов, удаляя их с этих поверхностей, т.е. очищая электроды. При подаче напряжения V2 на электроды 3 в течение некоторого времени (чем дольше, тем чище будет поверхность электродов), поверхность электродов регенерируется. Затем подача напряжения V2 прекращается, жидкость с удаленными загрязнениями выливается из корпуса через штуцер 5 или 6 при снятии заглушки с одного из них, после чего снимается и вторая заглушка, электроочиститель готов к работе.
Таким образом, использование электрических разрядов для регенерации электродов позволяет значительно интенсифицировать процесс очистки электродов от загрязнений и повысить качество их регенерации.
Источники информации
1. Патент на изобретение РФ №2145524 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей».
2. Патент на изобретение РФ №2385176 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей (и газов) с односторонним расположением отверстий в электродах».
3. Патент на полезную модель РФ №73227 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей с регенерацией электродов».
4. Гвинтовкин И.Р., Стояненко О.М. Справочник по ремонту летательных аппаратов. - М.: Транспорт, 1977. - С.10-11.