УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СРЕД

Полезная модель относится к электроочистке газовых сред, а именно атмосферного воздуха от табачного дыма в местах с ограниченным воздухообменом, и может быть использовано при очистке воздуха в квартирах и рабочих помещениях, на транспортных средствах, а также в местах, где требуется очистка воздуха с одновременным созданием оздоровительного микроклимата (озонирование воздуха).
Проблемой нашего века является загрязненность атмосферы отходами промышленного производства, представляющими опасность для нормальной жизнедеятельности человека и биосферы в целом. В крупных городах и промышленных центрах степень загрязнения воздуха на улицах, а значит и в помещениях, как правило, превышает все предельно допустимые нормы.
В закрытых помещениях здоровье человека подвергается еще большей опасности, так как воздух дополнительно загрязняется еще и веществами, образующимися в результате жизнедеятельности человека (например - курение), концентрация которых в помещении может превышать степень загрязнения отходами промышленного производства.
Прототипом является электроочиститель газовых сред с генератором отрицательных ионов по патенту на изобретение RU №2441706, 10.02.12, бюл. №4.
Электроочиститель включает корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с отверстиями, образующими каналы для прохода газа и снабженные перегородками из диэлектрического материала. Электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала.
В одном или более последних электродах располагается генератор отрицательных ионов, представляющий собой металлические кольца с внешним диаметром, равным диаметру отверстий в электродах.
Внутри колец равномерно по внутренней поверхности располагаются металлические иглы круглой или ромбовидной, в поперечном сечении, формы. Уменьшение площади сечения вдоль игл происходит от периферии кольца к его центру так, что острия игл располагаются в центральной части каждого кольца. Кольца вставляются в отверстия электродов и электрически соединены и с иглами и электродами. Напряжение постоянного тока отрицательного знака, подаваемое на электроды генератора и, через них, на иглы, составляет 5-6 кВ.
Основным недостатком известного электроочистителя газовых сред является сложность конструкции его комбинированной ионизационной камеры, и, следовательно, сложность процесса управления окислительно-восстановительной реакцией.
Задачей настоящей полезной модели является разработка упрощенного устройства очистки газовых сред от экологически вредных примесей за счет обеспечения возможности получения стримерной короны.
Технический результат достигается тем, что в устройстве очистки газовых сред, содержащем источник высокого напряжения, к положительному и отрицательному полюсам которого подключены соответственно положительный и отрицательный электроды, помещенные в диэлектрическую реакционною камеру, имеющей входной канал подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями, и выходной канал очищенной газовой среды, согласно настоящей полезной модели, положительный и отрицательный электроды выполнены в виде металлической сетки, при этом на обращенных друг к другу плоскостях положительного и отрицательного сеточных электродов перпендикулярно установлены электропроводящие иглы, причем на отрицательном сеточном электроде дополнительно установлены электропроводящие иглы с возможностью регулирования по длине, а входной канал подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями, выполнен со стороны размещения отрицательного сеточного электрода.
При этом положительный и отрицательный электроды расположены друг от друга на расстоянии 10÷50 мм, радиус острия электропроводящих игл равен 30 мкм, а их длина равна 10÷20 мм, при этом длина дополнительно установленных электропроводящих игл равна 10÷40 мм. Источник высокого напряжения выполнен в виде импульсного источника высокого напряжения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства очистки газовых сред, на фиг. 2 представлена форма выполнения отрицательного электрода, а на фиг. 3 изображен вид А на фиг. 2.
На чертежах цифрами обозначены:
1. Источник высокого напряжения.
2. Положительный электрод.
3. Отрицательный электрод.
4. Диэлектрическая реакционною камера.
5. Входной канал.
6. Выходной канал.
7. Миллиамперметр.
8. Киловольтметр.
9. Электропроводящие иглы положительного электрода.
10. Электропроводящие иглы отрицательного электрода.
11. Электропроводящие иглы отрицательного электрода, регулируемые по длине
Устройство очистки газовых сред содержит источник 1 высокого напряжения (5÷15 кВ), к положительному и отрицательному полюсам которого подключены соответственно положительный 2 и отрицательный 3 электроды, помещенные в диэлектрическую реакционною камеру 4, имеющей входной канал 5 подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями, и выходной канал 6 очищенной газовой среды.
К источнику 1 высокого напряжения последовательно подключен миллиамперметр 7 и параллельно подключен киловольтметр 8.
Отличием предлагаемого устройства очистки газовых сред является то, что положительный 2 и отрицательный 3 электроды выполнены в виде металлической сетки, при этом на обращенных друг к другу плоскостях положительного 2 и отрицательного 3 сеточных электродов перпендикулярно установлены электропроводящие иглы, соответственно 9 и 10, причем на отрицательном сеточном электроде 3 дополнительно установлены электропроводящие иглы 11 с возможностью регулирования по длине (телескопические иглы 11), а входной канал 5 подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями, выполнен со стороны размещения отрицательного сеточного электрода 3. Положительный 2 и отрицательный 3 электроды расположены друг от друга на расстоянии 10÷50 мм, радиус острия электропроводящих игл 9, 10 и 11 равен 30 мкм, а длина электропроводящих игл 9 и 10 равна 10÷20 мм, при этом длина дополнительно установленных электропроводящих игл 11 равна 10÷40 мм. Источник 1 высокого напряжения выполнен в виде импульсного источника высокого напряжения.
Устройство очистки газовых сред работает следующим образом.
Устройство позволяет обеспечить высокую степень очистки газовых сред, в том числе полную очистку табачного дыма, с озонированием атмосферного воздуха, в неоднородном электрическом поле коронного разряда с источником 1 высокого напряжения (5÷15 кВ).
Поток газовой среды, например табачного дыма из помещения всасывается с помощью компрессора (на чертеже условно не показан), затем через регулируемый вентиль и входной канал 5 поступает в диэлектрическую реакционную камеру 4 со стороны отрицательного сеточного электрода 3. За счет установленных игл 9, 10, 11 обеспечивается неоднородное электрическое поле со средней напряженностью 6 кВ/см.
Причем, регулируя межэлектродное расстояние с изменяющимися по длине иглами 11, достигается повышение концентрации озона, что эффективно отражается на озонировании помещений.
Импульсный источник 1 высокого напряжения создает условия, при которых эффективно будут вырабатываться химически активные частицы при минимальном потреблении энергии от источника:
- предельно короткий фронт импульса напряжения;
- максимально возможная напряженность электрического поля в промежутке;
- ограничение длительности импульса напряжения временем пересечения стримерами межэлектродного расстояния;
- недопущение перехода стримерного разряда в искровой.
Посредством вышеописанного устройства были определены оптимальные режимы очистки основного потока табачного дыма в поле стримерного разряда без перехода в искровую стадию.
Для чего были определены вольтамперные характеристики атмосферного воздуха (101,3 кПа, 22÷25°C) и зависимости концентрации компонентов газовой фазы основного потока табачного дыма, пропускаемого через реакционную камеру.
Таким образом, достоинством предлагаемого устройства является относительная простота конструкции, не требующая специальных регулирующих устройств для контроля концентрации озона, а также простота обслуживания, без снижения эффективности обработки воздуха.