ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТЕХНИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ НА ОРГАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ
FILTERING DEVICE FOR TECHNICAL LIQUIDS ON ORGANIC BASIS

Изобретение относится к очистке жидкостных сред и может быть применено для выделения дисперсных частиц из жидкостных сред (ЖС), обеззараживания ЖС от микроорганизмов с использованием электростатического эффекта.
Известен фильтр универсальный, описанный в патенте РФ на полезную модель №40922, МПК B03D 3/04, опубликованный 10.10.2004, содержащий корпус из диэлектрика с установленным на входе ионизатором - озонатором и осадительные электроды, при этом внутренний объем корпуса разделен поперек, по меньшей мере, на две части проницаемой электропроводной перегородкой, а направление движения потока загрязненной среды перпендикулярно горизонтальным плоскостям поверхности ионизатора - озонатора и первой проницаемой перегородки. К проницаемым электропроводным перегородкам поочередно подается разность потенциалов, а образовавшиеся объемы камер заполнены диэлектрическим проницаемым материалом и выполняют совместно с проницаемыми электропроводными перегородками функцию объемных осадительных электродов. Ионизатор - озонатор имеет знак потенциала противоположный знаку потенциала, первой проницаемой перегородки [1].
Недостатком данного электроочистителя, принятого за прототип, является недостаточно высокая эффективность очистки за счет низкой скорости осаждения частиц загрязнения.
Скорость осаждения является наиболее важной величиной, используемой для определения эффективности электроочистителя, она возрастает со скоростью миграции частиц загрязнения. Скорость миграции зависит от величины заряда, приобретаемого частицами загрязнения, при попадании в межэлектродное пространство, от времени нахождения частиц загрязнения в межэлектродном пространстве и от действующих на частицы загрязнения электрических сил (пондеромоторных и кулоновских) [2, 3]. Необходимо обеспечить максимальную зарядку частиц микрозагрязнения, увеличив время нахождения частиц микрозагрязнения в межэлектродном пространстве, а для повышения действенности пондеромоторных сил необходимо создать максимальную неоднородность электростатического поля, что в прототипе сделать невозможно.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности и качества очистки жидкостных сред.
Решение технической задачи изобретения состоит в том, что в фильтрующем устройстве технических жидкостей на органической основе, содержащем корпус из диэлектрика, осадительные электроды, при этом внутренний объем корпуса разделен на части проницаемыми электропроводными перегородками и заполнен диэлектрически проницаемым материалом, выполняющим совместно с электропроводными перегородками функцию объемных осадительных электродов, направление движения потока загрязненной среды перпендикулярно горизонтальным плоскостям проницаемых электропроводных перегородок, проницаемые электропроводные перегородки выполнены без изоляционного покрытия, разность потенциалов к ним подается поочередно, для чего внутренний объем корпуса разделен, по меньшей мере, на четыре части, в каждой проницаемой электропроводной перегородке для прохода жидкостной среды выполнены четыре отверстия под углом девяносто градусов относительно друг друга и на равном удалении от центра проницаемой электропроводной перегородки, суммарная площадь отверстий равна площади поперечного сечения входного (выходного) штуцера фильтрующего устройства, причем отверстия в проницаемых электропроводных перегородках выполнены поочередно, в первой проницаемой электропроводной перегородке они находятся в ее периферийной части, во второй проницаемой электропроводной перегородке - в центральной части и далее повторяется.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое фильтрующее устройство технических жидкостей на органической основе имеет существенные отличительные признаки и новые связи, а именно следующие элементы: проницаемые электропроводные перегородки выполнены без изоляционного покрытия; разность потенциалов к ним подается поочередно, для чего внутренний объем корпуса разделен, по меньшей мере, на четыре части; для прохода жидкостной среды в каждой проницаемой электропроводной перегородке выполнены четыре отверстия под углом девяносто градусов относительно друг друга и равном удалении от центра проницаемой электропроводной перегородки; суммарная площадь отверстий равна площади поперечного сечения входного (выходного) штуцера фильтрующего устройства; отверстия выполнены в проницаемых электропроводных перегородках поочередно, таким образом, что в первой проницаемой электропроводной перегородке в периферийной части, во второй перегородке - в центральной части и так далее.
Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом фильтрующем устройстве.
Совокупность указанных отличительных признаков и известных обеспечивают технический результат заявляемой полезной модели следующим образом. Повышение качества очистки ЖС осуществляется за счет максимизации зарядки частиц микрозагрязнений, увеличения времени нахождения частиц микрозагрязнений в межэлектродном пространстве посредством организации циклического движения жидкостной среды через объемные осадительные электроды и электропроводные проницаемые перегородки от периферийной части внутреннего объема фильтрующего устройства к его центральной части и обратно, что интенсифицирует механическое сближение частиц загрязнений с зонами высокой напряженности. В этом случае частицы загрязнения удерживаются в застойных зонах, образованных элементами объемного осадительного электрода, таким образом реализуется принцип удержания частиц вне основного потока.
На чертеже показан продольный разрез фильтрующего устройства технических жидкостей на органической основе.
Фильтрующее устройство технических жидкостей на органической основе (чертеж) состоит из корпуса 1, проницаемой электропроводной перегородки 2 с периферийными отверстиями для прохода очищаемой ЖС, проницаемой электропроводной перегородки 3 с центральными отверстиями для прохода очищаемой ЖС, объемных осадительных электродов 4, помещенных во внутренние объемы, тоководов 5, входного штуцера 6, выходного штуцера 7. Питание от источника высокого напряжения подается к электропроводным проницаемым перегородкам 2 с поочередным чередованием знака потенциала.
Фильтр работает следующим образом.
Частицы загрязнений, находящиеся в ЖС среде и не имеющие заряда, проходя через периферийные отверстия первой электропроводной перегородки 2, заряжаются от высокого потенциала, поданного от внешнего высоковольтного источника питания. Частицы загрязнений, проходя через первый объемный осадительный электрод 4 к центральным отверстиям второй проницаемой электропроводной перегородки 3, имеющей противоположный знак потенциала по отношению к первой, осаждаются на нем. Частицы загрязнений, не осевшие на первом объемном осадительном электроде и первой электропроводной проницаемой перегородке, под действием неоднородного электрического поля движутся через центральные отверстия второй проницаемой электропроводной перегородки 3 к периферийным отверстиям третьей проницаемой электропроводной перегородки 2 через второй объемный осадительный электрод 4 и осаждаются на нем.
Частицы загрязнений, находящиеся в ЖС среде и имеющие заряд, противоположный заряду первой электропроводной перегородки 2, осаждаются на первом осадительные электроде 4.
Источники информации
1. Патент РФ №40922 на полезную модель, кл. В03D 3/04, приоритет от 14.04.04 (прототип).
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.