УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СРЕД

Полезная модель относится к устройствам электрофизической очистки загрязненного атмосферного воздуха от диоксидов азота, серы и углерода в замкнутых помещениях, промышленных объектах и в местах, где присутствует необходимость очистки и обеззараживания воздуха с озонированием и созданием оздоровительного микроклимата.
Прототипом является устройство очистки газовых сред (патент RU 170188 от 18.04.2017). Устройство очистки газовых сред содержит источник высокого напряжения (5÷15 кВ), к положительному и отрицательному полюсам которого подключены соответственно положительный и отрицательный электроды, помещенные в диэлектрическую реакционною камеру, имеющую входной канал подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями и выходной канал очищенной газовой среды. Отрицательный электрод выполнен в виде иглы с возможностью регулирования по длине, а между положительным и отрицательным электродами расположен дроссель.
Основным недостатком прототипа является неравномерное распределение стримерных каналов по объему ионизируемой области.
Задачей полезной модели является разработка устройства очистки газовых сред, в котором устранены недостатки прототипа.
Техническим результатом является уменьшение энергетических затрат на процесс очистки газовых сред за счет равномерного распределения стримерных каналов по объему ионизируемой области при использовании в качестве одного из электродов монокристалла никеля.
Технический результат достигается тем, что устройство очистки газовых сред, содержащее импульсный источник высокого напряжения, к положительному и отрицательному полюсам которого подключены соответственно положительный и отрицательный электроды, расположенные друг от друга на расстоянии 10÷50 мкм, помещенные в диэлектрическую реакционную камеру, имеющую входной канал подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями, размещенный со стороны отрицательного электрода, и выходной канал очищенной газовой среды, при этом между положительным и отрицательным электродами расположен дроссель, согласно настоящей полезной модели, положительный электрод выполнен в виде пластины монокристалла никеля, окруженной металлической сеткой, а отрицательный электрод выполнен в виде металлической сетки с перпендикулярно установленными электропроводящими иглами с возможностью регулирования по длине (телескопические иглы).
2
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства очистки газовых сред. На фиг. 2 изображены графики зависимости концентрации SO от энерговклада для прототипа и предлагаемого устройства. На фиг. 3 и фиг. 4 изображены фотографии ионизируемого межэлектродного пространства для прототипа и предлагаемого устройства соответственно.
На фиг. 1 цифрами обозначены:
1. источник высокого напряжения;
2. положительный электрод;
3. отрицательный электрод;
4. диэлектрическая реакционная камера;
5. входной канал;
6. выходной канал;
7. дроссель;
8. телескопические иглы;
9. пластина монокристалла никеля.
На фиг. 2 цифрами обозначены:
2
12. зависимость концентрации SO от энерговклада для прототипа;
2
13. зависимость концентрации SO от энерговклада для предлагаемого устройства.
Устройство очистки газовых сред содержит источник высокого напряжения 1 (5÷15 кВ), к положительному и отрицательному полюсам которого подключены соответственно положительный 2 и отрицательный 3 электроды, помещенные в диэлектрическую реакционною камеру 4, имеющую входной канал 5 подачи газовой среды, загрязненной вредными примесями, выходной канал 6 очищенной газовой среды, между электродами 2 и 3 расположен дроссель 7.
Отличием предлагаемого устройства является то, что отрицательный электрод 3 выполнен в виде металлической сетки с перпендикулярно установленными электропроводящими иглами с возможностью регулирования по длине (телескопические иглы 8), а положительный электрод 2 выполнен в виде пластины монокристалла никеля 9, окруженной металлической сеткой.
Устройство очистки газовых сред работает следующим образом.
Устройство позволяет обеспечить высокую степень очистки газовых сред от диоксидов азота, серы и углеводорода с озонированием атмосферного воздуха, в неоднородном электрическом поле стримерного разряда с источником высокого напряжения 1 (5÷15 кВ).
Поток газовой среды из помещения всасывается с помощью компрессора (на чертеже условно не показан), затем через входной канал 5 поступает в диэлектрическую реакционную камеру 4 со стороны отрицательного электрода 3 и выходит через выходной канал 6.
Работа дросселя 7 приводит к естественному понижению температуры в диэлектрической реакционной камере 4.
За счет системы электродов металлическая сетка положительного электрода 2 с пластиной монокристалла никеля 9 и металлическая сетка с перпендикулярно установленными электропроводящими иглами 8 отрицательного электрода 3 обеспечивается неоднородное электрическое поле со средней напряженностью 12 кВ/см с равномерным распределением стримерных каналов по объему ионизируемой области, что позволяет уменьшить энергетические затраты на процесс очистки газовых сред.
2
В результате проведенных экспериментальных испытаний было установлено снижение концентрации SO при использовании предлагаемого устройства в сравнении с прототипом при сохранении энерговклада (фиг. 2).
Посредством вышеописанного устройства были определены оптимальные режимы очистки газовых сред от диоксидов азота, серы и углерода в поле стримерного разряда без перехода в искровую стадию, а также было зафиксировано равномерное распределение стримерных каналов по объему ионизируемой области в сравнении с прототипом (фиг. 3, 4).
Таким образом, достоинством предлагаемого устройства является уменьшение энергетических затрат на процесс очистки газовых сред за счет равномерного распределения стримерных каналов по объему ионизируемой области при использовании в качестве одного из электродов монокристалла никеля.