ФИЛЬТР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ

Полезная модель относится к очистке жидкостно-газовых сред (ЖГС) и может быть применено Для выделения дисперсных частиц из газов, жидкостей, обеззараживания ЖГС от витающих микроорганизмов с использованием электростатического эффекта.
Известен электрический очиститель (ЭО) газовых сред, включающий корпус, выполненный из диэлектрика, внутренний объем корпуса разделен поперек по меньшей мере на две части проницаемой диэлектрической перегородкой, а образовавшиеся объемы камер заполнены электропроводным проницаемым материалом и выполняют функцию объемных осадительных электродов, а на входе электроочистителя установлен ионизатор, причем газовый поток загрязненной диэлектрической среды движется перпендикулярно горизонтальным плоскостям поверхностей ионизатора и первого объемного осадительного электрода /1/.
Недостатком данного электоочистителя, принятого за прототип, является недостаточно высокая эффективность очистки, сложность изготовления элементов устройства, большая металлоемкость изделия, что (увеличивает его массу, неэффективная работа электроочистителя в аварийном режиме, т.е. при отключении высоковольтного питания, что в свою очередь приводит к выбросу частиц загрязнений в основной гидродинамический поток.
Наиболее важной величиной, используемой для определения эффективности электроочистителя является скорость осаждения, которая возрастает со скоростью миграции. Скорость миграции зависит не только от
величины заряда частиц загрязнений, но и от действия на них электрических сил (пондеромоторных и кулоновских) /2, 3/. Для повышения действенности пондеромоторных сил необходимо создать максимальную неоднородность электростатического поля, что в прототипе сделать невозможно за счет экранирующего действия элементов объемного осадительного электрода.
Технология изготовления электроочистителя представляет собой определенную сложность, которая заключается в обеспечении надежного электрического контакта элементов объемного осадительного электрода.
Достаточно большая масса электроочистителя из-за изготовления объемных осадительных электродов из металлических материалов не позволяет использовать его в некоторых технологических процессах.
Большим недостатком электроочистителя, принятого за прототип является и то, что при аварийном отключении высоковольтного питания происходит прекращение действия удерживающих сил, а это в свою очередь к сбросу удержанных частиц загрязнений в основной гидродинамический поток. Для недопущения этого явления необходимо обеспечить прекращение движения очищаемого потока при отключении высоковольтного питания.
Технической задачей полезной модели является повышение качества очистки жидкостно-газовых сред, создание абактерицидной среды, упрощение технологии изготовления и сборки, уменьшение металлоемкости изделия, улучшения работы фильтра в аварийном режиме.
Решение технической задачи полезной модели состоит в том, что в фильтре универсальном, содержащем корпус, с установленным на входе ионизатором, и осадительные электроды с электропроводными перегородками, где корпус выполнен из диэлектрика, внутренний объем корпуса разделен поперек, по меньшей мере на две части проницаемой перегородкой,
причем газовый поток загрязненной среды движется перпендикулярно горизонтальным плоскостям поверхностей ионизатора и первой проницаемой перегородки, проницаемая перегородка выполнена электропроводкой, а образовавшиеся объемы камер заполнены диэлектрическим проницаемым материалом и выполняют, совместно с проницаемыми электропроводными перегородками, функцию объемных осадительных электродов. К проницаемым электропроводным перегородкам поочередно подведена разность потенциалов, а для повышения степени зарядки частиц загрязнений и уничтожения микробиологических загрязнений ионизатор заменен ионизатором-озонатором, имеющим знак потенциала, противоположный знаку потенциала первой проницаемой электропроводной перегородки.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство имеет существенные отличительные элементы и новые связи, а именно: полость корпуса фильтра, разделена проницаемой электропроводной перегородкой; объемные осадительные электроды представляют собой поляризованный диэлектрический проницаемый материал, заполняющий образованные перегородками объемы; к проницаемым электропроводным перегородкам подведена разность потенциалов, а на входе установлен ионизатор-озонатор.
Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом устройстве.
Совокупность указанных отличительных признаков обеспечивает технический результат заявляемой полезной модели следующим образом. Повышение качества очистки ЖГС осуществляется за счет поляризации объемных осадительных электродов, представляющих собой диэлектрический проницаемый материал в виде волокон, стружки и т.п., что приводит
к искажению электрополя. Кроме того, течение ЖГС в этом случае реализуется между между элементами объемного осадительного электрода, что вызывает механическое сближение частиц загрязнений с зонами высокой напряженности. Элементы объемного осадительного электрода образуют застойные зоны, где удерживаются частицы загрязнения, таким образом реализуется принцип удержания частиц вне основного потока. Озонирование загрязненной газовой среды и попадание микробиологических объектов в области высокой напряженности приводит к обеззараживанию данной среды.
Упрощение технологии изготовления и сборки, обеспечивающего надежный электрический контакт, уменьшение металлоемкости изделия обеспечивается конструкцией ЭО.
Улучшение работы в аварийном режиме, т.е. при аварийном отключении высоковольтного питания достигается за счет создания электретного эффекта, при котором объемные осадительные электроды остаются поляризованными, что позволяет удерживать частицы загрязнений даже при отключении высоковольтного питания фильтра.
На фигуре показан фильтр универсальный. Фильтр состоит из корпуса 1, проницаемой электропроводной перегородки 2, объемных осадительных электродов 3, помещенных во внутренние объемы, тоководов 4, ионизатора-озонатора 5. Питание от источника высокого напряжения подается к ионизатору-озонатору 5 и электропроводным проницаемым перегородкам 2 с чередованием знака потенциала.
Фильтр работает следующим образом.
Частицы загрязнений, находящиеся в ЖГС среде, проходя через ионизатор-озонатор 5, заряжаются от высокого потенциала, поданного от внешнего высоковольтного источника питания и осаждаются на первом объемном осадительном электроде 3, первой электропроводной проницаемой
перегородке, имеющей противоположный знак потенциала. Частицы загрязнений, не осевшие на первом объемном осадительном электроде и первой электропроводной проницаемой перегородке, под действием неоднородного электрического поля, движутся через проницаемую электропроводную перегородку 2, имеющую противоположный знак потенциала по отношению к первой, ко второму объемному электроду и осаждаются на нем.
Источники информации
1. Свидетельство РФ №22073 на полезную модель, кл. В 03 II 3|04, от 10.3.02 г.
2. Электростатика в технике / Пер. с рум. - М.: Энергия, 1980 - 296 с., ил.
3. Борисова М.Э., Койков С.Н. Физика диэлектриков. Учебное пособие. - Л.: Ленинградского университета, 1979, 240 с.