НЕИЗОЛИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОД ГАЗОРАЗРЯДНОГО БЛОКА УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Полезная модель относится к области газоразрядной очистки газов и предназначена для использования в составе конструкции установки для очистки газов в жилых и производственных помещениях.
Известна конструкция неизолированного электрода, используемого в установке для очистки газов (патент РФ №144629, 17.01.2014 г.), выполненного металлическим с щелевидными отверстиями со штырьками вдоль каждого отверстия, также имеющего различные выступы, язычки, зубья и прочие конструктивные элементы для закрепления в корпусе установки для очистки газов.
Наличие большого количества различных конструктивных элементов усложняет конструкцию неизолированного электрода, снижает технологичность разработки и уменьшает ее надежность. При эксплуатации указанного неизолированного электрода в составе газоразрядного блока установки для очистки газов не обеспечивается равномерность распределения электростатического и электромагнитного полей между изолированным и неизолированным электродами, что снижает ресурс и надежность работы установки в целом. К тому же, в процессе работы неизолированного электрода возможно осаждение на поверхность его элементов пыли, взвеси и других твердых частиц, что также вызывает ухудшение работы, надежности и ресурса. Также при определенном составе и конфигурации пылевого слоя возможно его воспламенение под воздействием высоковольтных разрядов.
Известна конструкция неизолированного электрода, используемого в установке для очистки газов (патент РФ №2453376, 06.03.2009 г.), принятого за наиболее близкий аналог к заявляемому решению и выполненного в виде сетки из проволоки, на которой перпендикулярно расположены шипы.
Шипы присоединяются к сетке электрода методом контактной сварки, что повышает трудоемкость изготовления неизолированного электрода и приводит к удорожанию при его производстве. По причине низкой технологичности в производстве количество шипов на каждой проволоке минимизировано, поэтому такие неизолированные электроды имеют меньшее количество точек образования разрядов, что при эксплуатации в составе газоразрядного блока приводит к неравномерному распределению электростатического и электромагнитного полей между изолированным и неизолированным электродами. К тому же, шипы привариваются к проволоке индивидуально частично автоматизированным способом (контактной сваркой), что приводит к погрешности их позиционирования. Также и сами проволоки соединяются в сетку тем же способом, не исключающим погрешностей их позиционирования. Как следствие, шипы на сетке располагаются неравномерно, и расстояние от точек образования разрядов (концов шипов) до изолированных электродов при эксплуатации неизолированного электрода в составе газоразрядного блока получается различным, что также способствует неравномерному распределению электростатического и электромагнитного полей между изолированным и неизолированным электродами. В итоге, многократно повышается риск возникновения пробоя между неизолированным и изолированным электродом, что снижает надежность работы электродов и может привести к выходу из строя всей установки для очистки газов.
Кроме того, шипы имеют тенденцию к отсоединению от сетки при воздействии агрессивных веществ, которые зачастую и требуется устранить из очищаемой газовоздушной смеси. Данное явление также приводит к нарушению режима и снижению надежности работы неизолированного электрода и установки для очистки газов в целом.
Задачей полезной модели является повышение эффективности производства неизолированного электрода и снижение себестоимости его изготовления.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы неизолированного электрода и установки для очистки газов за счет выполнения неизолированного электрода монолитным, а также обеспечения равномерного распределения электростатического и электромагнитного полей между изолированным и неизолированным электродами при эксплуатации в составе газоразрядного блока установки для очистки газов.
Технический результат достигается при использовании неизолированного электрода газоразрядного блока установки для очистки газов, содержащего металлическую решетку, выполненную монолитной и состоящую из горизонтальных элементов, между которыми расположены вертикальные элементы с выступами и впадинами, при этом один из горизонтальных элементов имеет углубление, выступы каждого последующего вертикального элемента расположены напротив впадин предыдущего вертикального элемента, а плоскости, содержащие выступы крайних вертикальных элементов, расположены под углом от 15 до 60 градусов к плоскости металлической решетки.
Неизолированный электрод выполняется монолитным из листового металла путем раскроя с помощью абразивной, лазерной, плазменной резки, фрезеровки или высечки с последующим выгибанием вертикальных элементов для получения выступов и впадин. Таким образом, неизолированный электрод изготавливается с помощью автоматизированных технических средств без применения сварочных работ и специализированной оснастки, что повышает надежность его работы, также позволяет снизить трудоемкость изготовления и себестоимость.
Выполнение неизолированного электрода в виде металлической решетки, состоящей из горизонтальных элементов, между которыми расположены вертикальные элементы с выступами и впадинами, наличие из горизонтальных элементов имеет углубления, расположение выступов каждого последующего элемента напротив впадин предыдущего вертикального элемента, расположение плоскостей, содержащих выступы крайних вертикальных элементов под углом от 15 до 60 градусов к плоскости металлической решетки позволяет обеспечить максимально устойчивые во времени разряды с мест перегиба элементов неизолированного электрода на изолированный электрод, также учесть необходимые расстояния между изолированным и неизолированным электродами, что обеспечивает равномерное распределение электростатического и электромагнитного полей и исключает пробой между ними, что в итоге и повышает надежность работы как неизолированного электрода, так и установки для очистки газов в целом.
На фиг. 1а изображен вид спереди неизолированного электрода, на фиг. 1б - вид сбоку того же электрода, на фиг. 1в - вид сверху того же электрода.
Неизолированный электрод газоразрядного блока установки для очистки газов содержит металлическую решетку, выполненную монолитной и состоящую из горизонтальных элементов 1, между которыми расположены вертикальные элементы 2 с выступами 3 и впадинами 4, при этом один из горизонтальных элементов 1 имеет углубление 5, выступы 3 каждого последующего вертикального элемента 2 расположены напротив впадин 4 предыдущего вертикального элемента 2, а плоскости, содержащие выступы крайних вертикальных элементов 2, расположены под углом от 15 до 60 градусов к плоскости металлической решетки.
Неизолированный электрод представляет монолитную структуру, вырезанную из листового металла путем раскроя с последующим выгибанием вертикальных элементов для получения выступов 3 и впадин 4. Монолитное исполнение позволяет получить единую деталь без использования дополнительных технологических операций, снижающих ее надежность. При этом снижается трудоемкость изготовления и себестоимость.
Чередование выступов 3 впадин 4 позволяет получить зигзагообразную форму вертикального элемента 2 (фиг. 1а). Вертикальные элементы 2 вдоль горизонтального элемента 1 располагаются таким образом, чтобы выступы 3 каждого последующего вертикального элемента 2 были расположены напротив впадин 4 предыдущего вертикального элемента 2. (фиг. 1б).
Плоскости, содержащие выступы 3 крайних вертикальных проволок 2 расположены под углом от 15 до 60 градусов к плоскости металлической решетки (фиг. 1в), что в процессе эксплуатации неизолированного электрода увеличивает расстояние от мест перегиба вертикальных элементов до изолированных электродов, обеспечивая равномерность распределения электростатического и электромагнитного полей и повышая надежность работы устройства в целом.
Углубление 5 неизолированного электрода выполняется в его верхней части на горизонтальном элементе 1 и имеет форму полукруга. Выполнение углубления 5 подобным образом позволяет учесть необходимые расстояния между изолированным и неизолированным электродами и исключить пробой между ними, повышая ресурс и надежность работы установки.
Таким образом, металлическая решетка из зигзагообразных вертикальных элементов 2, полученная при полностью автоматизированном производстве и отсутствии дополнительных сварных соединений, позволяет расположить точки образования разрядом с равномерными интервалами по горизонтали и вертикали, что позволяет получить наиболее равномерное распределение электростатического и электромагнитного полей между изолированным и неизолированным электродами и повысить надежность работы как неизолированного электрода, так и установки для очистки газов в целом.
Следует отметить также, что все зигзагообразные вертикальные элементы 2 в металлической решетке неизолированного электрода выполняются одинаковыми, что делает изделие технологичным в производстве.
Сборка и работа установки для очистки газов осуществляется следующим образом.
В корпус генератора в предусмотренные посадочные места устанавливаются изолированные электроды, между которыми располагаются неизолированные электроды. На изолированный и неизолированный электроды газоразрядной пары подают высокое напряжение с получением между ними барьерных разрядов. В промежутке между зигзагообразной металлической решеткой неизолированного электрода и изолированным электродом образуется область с плазмой, которая реагирует с очищаемыми газами, проходящими между указанными электродами. В результате химических реакций молекулы очищаемых газов делятся на активные ионы, свободные радикалы с образованием активного кислорода и озона, вступающих в окислительные реакции с активными ионами и радикалами и очищающего загрязненные газы до безвредного состояния.
Таким образом, заявляемая конструкция неизолированного электрода имеет монолитную структуру без применения сварочных работ и специализированной оснастки, что повышает его надежность. Кроме того, заявляемая конструкция позволяет равномерно распределить электростатическое и электромагнитное поля между неизолированным и изолированным электродами газоразрядной пары, что исключает пробой между ними и повышает в целом надежность установки для очистки газов.