ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к очистке газа, воздуха от пыли и грязи в жилых и производственных помещениях.
Известно устройство для очистки и обеззараживания воздуха, содержащее заземленный корпус с высоковольтным блоком питания, причем в корпусе последовательно от входной и выходной части установлены зарядная и осадительная электродные системы, выполненные в виде установленных параллельно одна относительно другой пластин, поочередно связанных с отрицательным и заземленным выводами блока питания, а нейтрализующая электродная система выполнена в виде N секций электродов, где N>1, причем секции размещены одна за другой по направлению перемещения аэроионов и все секции этих электродов, кроме первой, связаны с положительным выводом высоковольтного блока питания через соответствующий делитель напряжения, первая секция подключена непосредственно к положительному выводу блока питания (см. патент RU №2033272, МПК В03С 3/12, А01К 1/01, 1/00, A61L 9/015, БИПМ 20.04.1995).
Известен двухзонный электрофильтр для очистки газов, содержащий последовательно установленные по ходу газа зарядную камеру в виде параллельных заземленных пластин, симметричных относительно плоскости, в которой расположен перпендикулярно продольной оси электрофильтра коронирующий электрод, и осадительную камеру в виде системы плоских осадительных электродов чередующейся полярности, расположенных симметрично относительно осадительного электрода, лежащего в плоскости симметрии зарядной камеры и имеющего одинаковую полярность с коронирующим электродом, причем ближайшие к плоскости симметрии осадительные электроды установлены относительно осадительного электрода, лежащего в плоскости симметрии, на большем расстоянии, чем расстояние
между другими парами соседних осадительных электродов, или в другом варианте электрод в плоскости симметрии и ближайшие к плоскости симметрии осадительные электроды выполнены меньшей длины, чем соседние осадительные электроды (см. патент RU №2060830, МПК В03С 3/08, 3/12, БИПМ 27.05.1996).
Наиболее близким к заявляемому устройству является двухзонный электрофильтр, содержащий заключенные в корпус ионизатор, состоящий из коронирующих и установленных параллельно воздушному потоку пластинчатых некоронирующих электродов, осадитель и металлические сетки, установленные в ионизаторе на входе и со стороны осадителя перпендикулярно воздушному потоку и электрически связанные с некоронирующими электродами (патент RU №2192927, МПК В03С 3/00, 3/08, 3/12, БИПМ 20.11.2002).
Известная конструкция не обладает достаточной степенью очистки газа.
Была поставлена задача создать конструкцию электрофильтра с высокой степенью очистки газа и улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Поставленная задача решается тем, что в электростатическом фильтре, содержащем заключенные в корпус ионизационную камеру, состоящую из секций, включающих коронирующие и установленные параллельно воздушному потоку пластинчатые некоронирующие электроды и сетки, установленные в ионизационной камере на входе и выходе перпендикулярно воздушному потоку и электрически связанные с некоронирующими электродами, сетки могут быть выполнены из металла или полимера, осадительную камеру, состоящую из расположенных параллельно друг другу пластин, пластины могут быть выполненными из полимера, антистатического полимера с токопроводящим слоем или алюминия, при этом пластины имеют чередующийся различный или одинаковый потенциал, пластины могут быть фигурными (дугообразными, волнообразными, углообразными и гофрированными) (вариант 2), кроме того, осадительная камера может быть наполнена массой из пористого токопроводящего материала, в ионизационной
камере коронирующие электроды расположены равноудаленными от некоронирующих электродов и сетки, выполненные из металла или полимера, ионизационная и осадительная камеры могут быть размещены в отдельных корпусах.
Наличие вышеперечисленных признаков позволяет решить задачу повышения эффективности работы электростатического фильтра за счет увеличения активной площади осаждения, а улучшение эксплуатационных характеристик - за счет выполнения пластин фигурными, что придает дополнительную жесткость конструкции.
Поиск по патентной и научно-технической литературе не выявил технического решения, аналогичного предлагаемому по совокупности существенных признаков, следовательно, оно соответствует условию "новизна".
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами:
на фиг. 1 - электростатический фильтр, общий вид (вариант 1);
на фиг.2 - ионизационная камера (вариант 1);
на фиг.3 - пластины осадительной камеры с токопроводящим слоем (вариант 1);
на фиг.4 - осадительная камера (вариант 2);
на фиг.5 - электростатический фильтр с ионизационной и осадительной камерами в отдельных корпусах;
на фиг.6 - электростатический фильтр с дугообразными пластинами осадительной камеры, общий вид (вариант 1);
на фиг.7 - волнообразные пластины осадительной камеры;
на фиг.8 - углообразные пластины осадительной камеры;
на фиг.9 - гофрированные (зигзагообразные) пластины осадительной камеры.
В первом варианте электростатический фильтр (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором размещены ионизационная 2 и осадительная 3 камеры.
Ионизационная 2 камера состоит из трех и более ионизационных секций 4. Может быть и большее количество секций, в зависимости от назначения электростатического фильтра и степени загрязнения очищаемого газа. В секциях 4 расположены коронирующие 5 электроды, подключенные к источнику высокого напряжения (не показан) и некоронирующие 6 электроды, соединенные с заземленным выводом источника высокого напряжения. Сетки 7 расположены на входе и выходе ионизационной 2 камеры перпендикулярно потоку воздуха. Сетки 7 могут быть выполнены из металла или полимера. Коронирующие 5 электроды располагаются равноудаленно от некоронирующих 6 электродов и сеток 7, что позволяет получить центральносимметричное электростатическое поле с центром симметрии на коронирующем 5 электроде. Такое расположение коронирующих электродов обеспечивает равномерное образование ионов газа по всей длине коронирующего 5 электрода.
Осадительная 3 камера состоит из расположенных параллельно друг другу пластин 8 с чередующимся различным или одинаковым потенциалом. Пластины 8 (фиг.3) выполнены из полимера с нанесенным на него слоем 9 токопроводящего материала или металла. Токопроводящий слой 9 может полностью покрывать пластину. Пластины 8 могут быть выполнены из алюминия или антистатического полимера.
Пластины осадительной камеры могут иметь различные геометрические формы: дугообразные (фиг.6), волнообразные (фиг.7), углообразные (фиг.8), имеющие одно ребро по середине пластины, гофрированные (фиг.9), имеющие несколько ребер жесткости. Такое исполнение осадительных пластин увеличивает жесткость конструкции и способствует более эффективному осаждению.
10
Материалом для осадительных пластин может служить электропроводящий материал, например, алюминиевая полоса, антистатический полимер с удельным поверхностным сопротивлением не более 10 Ом.
Второй вариант электростатического фильтра выполнен аналогично первому варианту, отличие состоит в конструктивном исполнении осадительной камеры.
Во втором варианте (фиг.6) осадительная 3 камера (фиг.4) наполнена массой из пористого токопроводящего материала, заменяющей пластины 8: графита, ваты из тонких металлических нитей и другого проводящего материала, активированного угля с большой абсорбирующей поверхностью. Такое выполнение осадительной 3 камеры позволит увеличить площадь осаждения и увеличит эффективность работы фильтра.
Как в первом, так и во втором вариантах ионизационная 2 и осадительная 3 камеры могут быть размещены как в едином корпусе 1, так и в отдельных корпусах 10, 11 соответственно.
Электростатический фильтр работает следующим образом.
Очищаемый газ поступает в ионизационную камеру 2, где, проходя между коронирующими 5 электродами, некоронирующими 6 электродами и сетками 7, приобретает заряд. Затем заряженные частицы пыли поступают в осадительную 3 камеру, где вследствие воздействия электростатических сил происходит осаждение частиц пыли на пластинах 8 или в пористом токопроводящем материале, имеющих электрический потенциал.
Предлагаемая конструкция электростатического фильтра, состоящего из ионизационной камеры, имеющей несколько секций, из осадительной камеры, состоящей из пластин, имеющих разнообразную геометрическую форму и состав материала, позволяет решить задачу повышения эффективности работы электростатического фильтра за счет увеличения активной площади осаждения.
Размещение ионизационной 2 камеры и осадительной 3 камеры в отдельных корпусах позволяет упростить обслуживание фильтра, тем самым улучшая его эксплуатационные характеристики.
Предлагаемый электростатический фильтр может быть изготовлен на стандартном оборудовании на базе существующих технологий с использованием современных материалов.