Іонізаційна камера

Реферат: Іонізаційна камера установлена по напрямку руху газу перед осаджувальною камерою, містить заземлені і електроди з високим потенціалом, які виконані у вигляді багатовістряних стрічок товщиною 0,5-0,6 мм, площина яких паралельна потоку газу, з відстанню 5-6 мм між вістрями, через один поверненими в протилежні сторони під кутом до площини стрічки не менше тридцяти градусів, заземлені електроди іонізаційної камери виконані у вигляді дроту, заземлені і електроди з високим потенціалом підключені до власного джерела високої напруги. Всі електроди виконані із сталі імпрегнованої оксидом барію, підключені до імпульсного джерела високої напруги з мікросекундною тривалістю імпульсів та постійною складовою напруги, а діаметр дроту заземлених електродів складає не більш 3 міліметрів. UA 121917 U (12) UA 121917 U UA 121917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електрогазоочистки і може використовуватися для очищення димових і промислових газів від твердих і рідких часток. Він може знайти застосування в електроенергетиці, у цементній, металургійній, коксохімічній промисловості. Відома іонізаційна камера, використовувана в електрофільтрі для очищення газів, що містить послідовно встановлені по ходу газу зарядну й осаджувальну камери (1). Зарядна камера виконана у вигляді паралельно заземлених пластин, між якими перпендикулярно до поздовжньої осі й на рівній відстані від заземлених пластин установлений коронуючий електрод. Осаджувальна камера виконана у вигляді системи плоских осаджувальних електродів однакової довжини, розташованих на рівній відстані один від одного. Основним недоліком даного технічного рішення є низький питомий струм коронного розряду в іонізаційній камері. Найбільш близьким по технічній суті до пропонованого пристрою є іонізаційна камера електрофільтра для очищення газів (2). Іонізаційна камера, установлена по напрямку руху газу, містить заземлені і коронуючі електроди з високим потенціалом підключені до власного джерела високої напруги, причому коронуючі електроди виконані у вигляді багатовістряних стрічок товщиною 0,5-0,6 мм, площина яких паралельна потоку газу, з відстанню 5-6 мм між вістрями, через один поверненими в протилежні сторони під кутом до площини стрічки не менше тридцяти градусів, заземлені електроди виконані у вигляді дроту діаметром не менше 8 мм. Недоліком прототипу є недостатня ефективність очищення газів через низьке значення питомого струму корони в іонізаційній камері. В основу пропонованого технічного рішення поставлена задача розробки пристрою, що забезпечує можливість створення високої напруженості електричного поля поблизу коронуючего електрода яка обумовлює виникнення холодної емісії електронів, створення високогопитомого струму коронного розряду, утвір електричного вітру, що викликає високу швидкість дрейфу заряджених і нейтральних часток до осаджувальних електродів і ефективне осадження часток на осаджувальних електродах, газів що очищаються. Поставлена задача вирішується тим, що в іонізаційній камері, установленою по напрямку руху газу перед осаджувальною камерою, що містить заземлені і електроди з високим потенціалом, які виконані у вигляді багатовістряних стрічок товщиною 0,5-0,6 мм, площина яких паралельна потоку газу, з відстанню 5-6 мм між вістрями, через один поверненими в протилежні сторони під кутом до площини стрічки не менше тридцяти градусів, заземлені електроди іонізаційної камери виконані у вигляду дроту, заземлені і електроди з високим потенціалом підключені до власного джерела високої напруги, згідно з корисною моделлю, всі електроди виконані із сталі імпрегнованою оксидом барію, підключені до імпульсного джерела високої напруги з мікросекундною тривалістю імпульсів та постійною складовою напруги, а діаметр дроту заземлених електродів складає не більше 3 міліметрів. Відмітними ознаками пристрою, що заявляється, є: електроди іонізаційної камери виконані із сталі імпрегнованою оксидом барію, а заземлені електроди у вигляді дроту діаметром не більше 3 мм; як джерело високої напруги використане імпульсне джерело з мікросекундною тривалістю імпульсів і постійної складової напруги. Виходячи з описаного рівня техніки випливає те, що зазначені відмітні ознаки пристрою, що заявляється, є новими, взаємозалежні між собою з утворенням стійкої сукупності істотних ознак, достатньої для одержання необхідного технічного результату. Завдяки тому, що електроди іонізаційної камери виконані зі сталі імпрегнованої оксидом барію, робота виходу електронів з якого становить 0,9 еВ, що в 5, 7 разів менше роботи виходу електронів зі сталі, рівної 5,2 еВ, суттєво збільшується питомий струм коронного розряду у виникаючій короні, а то, що заземлені електроди вибрані у вигляді сталевого дроту діаметром не більше 3 мм, приводить до утворення біполярного імпульсного коронного розряду. Це забезпечує збільшення щільності вільних зарядів, збільшення швидкості зарядки дисперсних часток, їх коагуляції й підвищення ефективності очищення газів. Завдяки тому, що як джерело високої напруги використане імпульсне джерело з мікросекундною тривалістю імпульсів і постійною складовою напруги, це дозволяє підвищити струм в імпульсі на два-три порядки, відповідно щільність вільних зарядів, і амплітудне значення напруги перед іскровим пробоєм, за рахунок збільшення межі електричної міцності газового проміжку для імпульсної напруги. Це приводить до підвищення ефективності зарядки дисперсних часток і наступному їхньому осадженню. На Фіг. 1 представлений поздовжній розріз іонізаційної камери (вигляд зверху). На Фіг. 2 - елемент потенційного електрода. 1 UA 121917 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Перелік деталей, позначених на Фіг. 1 і Фіг. 2. 1 - іонізаційна камера; 2 - заземлені електроди іонізаційної камери; 3 - потенційні електроди іонізаційної камери; 4 - рама потенційних електродів іонізаційної камери; 5 - осаджувальна камера; 6 - осаджувальні електроди осаджувальноі камери; 7 - коронуючі електроди осаджувальноі камери; 8 - елемент потенційного електрода. Іонізаційна камера працює в такий спосіб. Газ, що містить тверді частки, надходить в іонізаційну камеру 1. Проходить між заземленими електродами 2 і потенційними електродами 3, прикріплених до рами потенційних електродів - 4. Заземлені й потенційні електроди підключені до імпульсного джерела високої напруги з постійної складової напруги й мікросекундною тривалістю імпульсів (на схемі не зазначений). Між заземленими електродами 2 і потенційними електродами 3 виникає інтенсивний імпульсний біполярний коронний розряд, у поле якого частки димових газів за час проходження між електродами заряджаються до граничного заряду. Це обумовлює їхнє ефективне осадження в осаджувальній камері. З іонізаційної камери 1 газ надходить в осаджувальну камеру 5, установлену із зазором після іонізаційної камери, проходить між заземленими осаджувальними електродами 6 і встановленими через один коронуючими електродами 7. Це додатково підвищує ефективність електрофільтра. Ефективна робота іонізаційної камери забезпечується шляхом вибору потенційних і заземлених електродів іонізаційної камери імпрегнованих оксидом барію з низькою роботою виходу електронів, що забезпечують максимальний струм біполярного імпульсного коронного розряду при заданій напрузі. Техніко-економічні переваги пристрою, який заявляється, у порівнянні з пристроєм прототипом, полягає в тому, що підвищується питомий струм коронного розряду в іонізаційній камері, відповідно зростає щільність вільних зарядів на кілька порядків, скорочується час сорбції зарядів на частках, що перебувають у газі, що очищається. Це спричиняє підвищення ефективності очищення газу. 1. Патент RU № 2145910, В03С 3/12, 27.02.2000. 2. Патент UA № 105607, В03С 3/12, 26.05.2014. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Іонізаційна камера, що установлена по напрямку руху газу перед осаджувальною камерою, яка містить заземлені і електроди з високим потенціалом, які виконані у вигляді багатовістряних стрічок товщиною 0,5-0,6 мм, площина яких паралельна потоку газу, з відстанню 5-6 мм між вістрями, через один поверненими в протилежні сторони під кутом до площини стрічки не менше тридцяти градусів, заземлені електроди іонізаційної камери виконані у вигляді дроту, заземлені і електроди з високим потенціалом підключені до власного джерела високої напруги, яка відрізняється тим, що всі електроди виконані із сталі імпрегнованої оксидом барію, підключені до імпульсного джерела високої напруги з мікросекундною тривалістю імпульсів та постійною складовою напруги, а діаметр дроту заземлених електродів складає не більше 3 міліметрів. 2 UA 121917 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3