СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРООЧИСТИТЕЛЯ ВИБРАЦИЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF RECOVERY OF ELECTRIC CLEANER BY VIBRATION AND DEVICE TO THIS END

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей.
Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей (Э.О.Д.Ж.) [1], включающий корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с прорезями, образующими каналы для прохода жидкости, и снабженные перегородками из диэлектрического материала, причем электроды и перегородки формируют ячейки-накопители загрязнений, а осадительные электроды подключены к источнику постоянного высокого напряжения с чередованием знака потенциала.
Недостатком данного очистителя является отсутствие регенерации (восстановления работоспособности) осадительных электродов.
В процессе работы Э.О.Д.Ж. на его электродах-осадителях накапливается грязь в виде механических частиц и отложений (со временем увеличивается толщина слоя, образованного этим загрязнением), что ухудшает эффективность очистки и чистоту обрабатываемых жидкостей. Поэтому, по мнению авторов, предполагается периодическое удаление осажденного слоя, заключающееся в полной разборке Э.О.Д.Ж., промывке электродов (возможно даже применение механических способов удаления осевших частиц с поверхности электродов, когда смыть их окажется невозможным), сушке и последующей сборке.
Все это требует затрат ручного труда, времени, простоя оборудования, остановки процесса очистки, а следовательно, приводит к экономическим потерям.
Известен электрический очиститель диэлектрических жидкостей с регенерацией электродов [2], выбранный в качестве прототипа, состоящий из корпуса и осадительных электродов в виде металлических пластин с прорезями, образующими каналы для прохода очищаемой жидкости и имеющими, между электродами, перегородки из диэлектрического материала, причем электроды с перегородками образуют ячейки-накопители загрязнений, а осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала. Для регенерации электродов в этом электроочистителе используется ультразвуковой способ, когда ультразвуковые волны от их источника, располагаемого с одного торца корпуса электроочистителя, внутри него, распространяются в диэлектрической жидкости, заполняющей все внутреннее пространство корпуса, в направлении, перпендикулярном поверхности электродов, через прорези в них. При этом формируются в жидкости области повышенного давления, воздействующие на осажденный на поверхности электродов слой загрязнений и отрывающие его от этой поверхности, очищая ее таким образом.
Недостатком ультразвукового способа регенерации и устройства для его осуществления является неравномерность распространения ультразвуковых волн по всему объему электроочистителя - ближе к источнику они более интенсивные, а затем, так как проникают через отверстия в электродах, они затухают и где-то в удалении вообще отсутствуют. Следовательно, очистка (регенерация) электродов будет неравномерной, а где-то и вообще отсутствовать, что потребует дополнительно использовать другие методы очистки, что связано с дополнительными затратами времени, средств и т.п.
Цель изобретения - осуществление равномерной очистки (регенерации) всех электродов одновременно без разборки самого электроочистителя.
Сущность изобретения заключается в том, что силы, действующие на осажденный слой загрязнений на поверхностях электродов и отрывающие загрязнения от поверхности электродов, создают вибрационными колебаниями от вибратора, осуществляющего колебания электроочистителя, без эго разборки, в направлении, перпендикулярном осадительной поверхности электродов, когда электроды плоские, или в направлении продольной оси электроочистителя, при объемных осадительных электродах, при этом жидкость внутри электроочистителя отсутствует.
Заявляемый способ реализуется в устройстве, которое содержит вибратор любой конструкции, на колеблющуюся платформу которого закрепляется электроочиститель, без его разборки, в положении, когда колебания от платформы вибратора осуществляются в направлении, перпендикулярном осаждающим поверхностям электродов электроочистителя, если эти электроды плоские, или же в направлении продольной оси электроочистителя, когда используется объемный осадитель.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, являются следующие.
1. Получение сил, отрывающих загрязнения с поверхностей электродов, с помощью вибрационных колебаний.
2. Вибрационные колебания создаются в отсутствии жидкости внутри электроочистителя.
3. Силовое воздействие получается одинаковым на все частицы загрязнений, осевшие на электродах.
Существенными отличительными признаками по устройству являются следующие.
1. Расположение источника вибрационных колебаний вне электроочистителя.
2. Осуществляется временное соединение (на время регенерации) электроочистителя с источником колебаний.
3. Возможно регенерирование электроочистителей любой конструкции без изменения их конструкции.
4. Связи между известными и новыми элементами устройства.
Сравнение заявленных технических решений с прототипом позволяет установить соответствие их критерию «новизна». При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «существенные отличия».
Использование новых признаков, в совокупности с известными, и новых связей между ними обеспечивает достижение технического результата изобретения, а именно: одновременная и одинаковая очистка всех электродов электроочистителя от накопившихся на них загрязнений.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема крепления электоочистителя на колеблющуюся платформу вибратора. На фиг.2 приведен закрепленный электроочиститель для регенерации на виде сверху. На фиг.3 схематично изображено изменение положения электроочистителя, а следовательно, и каждой его составляющей (в том числе и загрязнений) с течением времени при вибрационных колебаниях, вид «а», а на виде «б» показано направление сил, действующих на загрязнения в крайних точках, нахождения электродов при колебаниях.
Электроочиститель 1 в сборе (фиг.1) устанавливается на площадку 4 так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна этой площадке, т.е. если внутри электроочистителя будут плоские электроды, то их поверхности осаждения загрязнений будут параллельны поверхности площадки. Раздельными кронштейнами 3 (в данном случае используется 2 штуки, хотя может применяться и большее их количество) и болтами 2 (фиг.1, фиг.2) электроочиститель жестко крепится на площадке 4. Сама же площадка 4 тоже жестко закреплена на колебательной платформе 5 вибратора любой конструкции. При колебаниях каждая точка электроочистителя оказывается в разных положениях. На фиг.3, вид «а», показана, в качестве примера, синусоидальная форма колебаний, когда каждая точка электроочистителя, в том числе и частицы загрязнений, удаляется от нейтрального положения (временная ось «t») на максимальные расстояния (точки «А» и «В») при каждом колебании в разные стороны (ось расстояния «h»). На виде «б» представлен схематично плоский электрод 6, на котором имеется слой загрязнений 7, подверженный воздействию (каждая частица или какой-то объем) инерционных сил FauFb. Работа по очистке электродов от осевших на них загрязнений (регенерации электроочистителя) предлагаемым способом заключается в следующем, фиг.3.
При вибрационных колебаниях частицы загрязнений оказываются в точках максимального удаления в разные стороны от нейтрального положения, т.е. в точках «А» и «В», где направление их движения меняется на противоположное. А изменение направления скорости движения, так же, как и величина скорости, вызывает появление ускорения (обозначим его буквой «с»). Ускорение будет иметь место несколько ранее точки «А» или «В», но в этих точках оно будет наибольшим. А если есть ускорение, то, согласно второму закону Ньютона, на частицы загрязнений будет действовать сила F, равная: F=С·m, где m - масса частицы загрязнений или какого-то объема загрязнений.
В точках «А» и «B» эти силы будут наибольшими и направлены в разные стороны, хотя абсолютные величины будут равны между собой, т.е.
A
B
макс
F=F=C·m
Эти силы и будут отрывать частицы загрязнений от поверхности электродов: в точке «А» - с одной стороны, в точке «В» - с другой стороны. Слой загрязнений будет удаляться не сразу всей своей массой, а постепенно - сначала удалятся частички с поверхности этого слоя, затем - следующие, затем - следующие…и так до тех пор, пока не будет удален весь объем загрязнений. Так как колебания при вибрации осуществляются с довольно большой частотой, то и процесс очищения электродов будет достаточно быстрым.
Устройство работает следующим образом.
После того как из электроочистителя 1 удалена очищаемая жидкость, он закрепляется на площадке 4 с помощью кронштейнов 3 и болтов 2. Сама же площадка 4 жестко связана с колебательной платформой 5 вибратора. Затем включается вибратор, и начинает колебаться его платформа 5. Эти колебания передаются, через площадку 4, электроочистителю 1, который колеблется вместе с осадительными электродами. При этом осевшие на электродах частицы загрязнений отрываются от поверхности этих электродов, скапливаясь в межэлектродном пространстве. После определения времени колебаний (определяется предварительно), вибратор выключается. Электроочиститель освобождается и промывается жидкостью, которая наливается внутрь электроочистителя, через входной штуцер, и выливается вместе с отставшими от электродов загрязнениями через выходной штуцер. В качестве жидкости лучше использовать очищаемую жидкость. После этого электроочиститель готов к работе.
Использование заявляемого изобретения позволяет быстро и качественно регенерировать электроочиститель, что повышает производительность и качество работы электроочистителя.
Источники информации
1. Патент на изобретение № 2145524 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей». Российская Федерация.
2. Патент на полезную модель № 73227 «Электрический очиститель диэлектрических жидкостей с регенерацией электродов». Российская Федерация.