Спосіб очистки діелектричних середовищ

1. Спосіб очистки діелектричних середовищ, що включає переважно висхідне спрямування потоку та формування просторової структури потоку з різними швидкостями шляхом подачі потоку очищуваної рідини через канал змінного проточного перерізу з діелектричними ділянками та виступними електропровідними ділянками стінок, створення електричного потенціалу між сусідніми електропровідними ділянками стінок, наступне періодичне видалення забруднення із зони очистки випуском забруднень зливом під власною вагою, причому перед видаленням забруднень здійснюють припинення подачі потоку та зняття електричного потенціалу між сусідніми електропровідними ділянками стінок, який відрізняється тим, що очищувану рідину подають в зону очищення із швидкістю, меншою за швидкість початку U 2 (19) 1 3 20606 4 леним між верхньою і нижньою перфорованими кове осідання великих часток забруднень через перегородками, і розміщеною під нижньою перфоспрямований униз патрубок на плаский електрод рованою перегородкою у вигляді решітки з велиякий розміщують біля денця додаткової ємності, кими вічками, яка а примикає до нижньої перфояку приєднують до спрямованого униз патрубка. рованої перегородки, й укріпленої на ній Такий спосіб характеризується малим гідравперфорованої полотнини з пружно-еластичного лічним опором застосовуваних пристроїв, відносно матеріалу. малою собівартістю процесу очищення внаслідок Спосіб очищення рідин за зазначеним винаховідсутності вживання засобів пористого фільтрудом не забезпечує можливості якісного очищення вання. рідини для забезпечення 2-3 класу чистоти відпоДо недоліків такого способу слід віднести вивідно до ГОСТ 17216-71. На якість способу пориссоку металоємність застосовуваних пристроїв того фільтрування суттєво впливає вібрація фільвнаслідок складної просторової форми камер та трувального матеріалу та гідроудари, форма та внаслідок нераціонального використанням об'єму просторове положення часток забруднень в прозони очищення, більша частка об'єму якої застоцесі фільтрації перед пористою поверхнею. совується в процесі осідання забруднень. РегенеСуттєвими недоліками такого пористого фільрація пристрою у такому способі очищення немотрування є пряма, істотна залежність гідравлічного жлива без додаткових операцій демонтажу і опору фільтру від тонкості очищення робочих рірозбирання денця нижньої ємності, що ускладнює дин, та від ступеню забруднення порової поверхні, реалізацію способу. В зазначеному способі частимала брудомісткість, яка обмежується невеликим на забруднень протилежного заряду осідають не об'ємом пор фільтрувального матеріалу, як насліна плаский електрод, а на металеву сітку яка роздок великі габарити пристрою, висока вартість міщена безпосередньо перед патрубком видачі виготовлення і технічного обслуговування, велика очищеної рідини, що підвищує можливість їх змитрудомісткість регенерації, одноразовість (як правання і попадання в потік обробленої рідини. вило) вживання пористої поверхні. Відомий спосіб очищення рідини в електростаВідоме вживання в способах очищення рідин тичному масляному фільтрі, для використання в засобів з використанням відцентрових, очищуваавтомобілі [патент Японії №9303127, МПК чів, наприклад спосіб відцентрового очищення F01M11/03; B01D35/02; В03С5/00; В03С5/02; масла [авт. св. СРСР №869822, МПК В04В1/02, F01M11/03; B01D35/00; В03С5/00; дата публікації: В04В9/06, дата публікації 07.10.1981], який перед25.11.1997] який передбачає подачу рідини, що бачає подачу потоку рідини, що очищується у корочищується в систему послідовно з'єднаних горипус з ротором центрифуги , встановленим на нерузонтальних спіралеподібних каналів, бічні стінки хомій порожнистій осі з отворами для введення і яких формують їх спіралеподібну форму виконувиведення рідини і забезпечення обертання ротоють з діелектричного матеріалу, а верхню та нижру за допомогою приводу. ню стінки виконують електропровідними та заряНедоліками методів очищення з використанджають протилежними електричними зарядами. ням відцентрових очищувачів є: низька ефективНедоліком такого способу очищення рідини є ність очищення при зменшенні розмірів частинок достатньо висока швидкість проходження рідини в забруднень та при збільшенні в'язкості робочої середині каналу, який сформовано спіралеподібрідини. Складність конструкції яка реалізує спосіб, ними стінками, рівномірність перерізу каналу провеликі габаритні розміри, вібрація, які в більшості ходження рідини, що очищується, криволінійність випадків дозволяють використовувати такі способи траєкторії руху рідини, внаслідок чого частки залише в стаціонарних установках. бруднень, що осіли на заряджених стінках каналу Технічна суперечність, яка виникла між можможуть частково змиватися з поверхні стінок каналивостями існуючих методів, способів і засобів та лу. Ре генерація очищувача заснованого на такому все зростаючими вимогами до рівня чистоти, а способі очищення потребує додаткових засобів відповідно і надійності функціонування технічних для її здійснення, що ускладнює його експлуатасистем, певним чином усувається переходом на цію. Спосіб передбачає зміну траєкторії руху часпринципово іншу те хнологію очищення - технолотини часток забруднень уверх та їх осідання на гію видалення частинок твердої дисперсної фази з горизонтальній стінці, поверхня якої спрямована потоку рідини або повітря за допомогою силових вниз унаслідок чого вага забруднення протидіє електричних полів. силі притягування до поверхні стінки. Відомий спосіб електростатичного очищення Відомий спосіб очистки діелектричних середорідини [див. патент США №3936376, МПК вищ [патент Росії №2121882, МПК В03С5/00, дата В03С5/00, B01D35/06, дата публікації 3.02.1976], публікації 1998.11.20] який передбачає формуванщо включає подачу рідини в камеру у вигляді гоня вихрової просторової структури потоку рідини, ризонтальної труби з патрубком подачі рідини з що очищується, шля хом її подачі через канали одного боку труби та патрубком видачі очищеної перемінного проточного перерізу, зі звуженнями рідини з другого боку, розміщеною перед патрубякі сформовані щілинами в металевих електродах, ком видачі очищеної рідини металевою сіткою, на створення електричного потенціалу між сусідніми яку подають електричний потенціал від джерела по ходу руху потоку електродами. струму та розміщеним перед сіткою, і спрямоваЗумисне сформована за способом вихрова ним униз патрубком, з'єднаним з додатковою ємніструктура, яка при достатньо великих швидкостях стю, біля денця якої горизонтально розміщують формується за кромками звужень потоку, має додругий плаский електрод. Зазначений спосіб застатньо стабільну форму та підвищений термін її безпечує електростатичну обробку рідини та частіснування, що на практиці широко і корисно вико 5 20606 6 ристовується, наприклад, в засобах вимірювання виступаючих кромках стінок проточної частини швидкості потоку, але в засобах очистки, така влаканалів, а також забезпечує часткове залишення стивість ви хрової стр уктури шкідлива. На перифезабруднень у наявних щілинах між електродом та рії зони кожного вихрю існує велика обертова діелектричною прокладкою, яке забезпечується швидкість потоку, яка разом з підвищеною стабікапілярними силами, які виникають в щілинах такої льністю вихору дозволяє цьому ви хрю проходити форми. Залишені в різних місцях забруднення достатньо великі відстані, торкатися віддалених будуть змиватися в потік рідини, що має очищуваповерхонь, призначених для осідання забруднень тися після здійснення процесу регенерації. та завдяки високій обертовій швидкості потоку на Завданням цієї розробки є створення способу поверхні вихрю зривати з цих поверхонь осіли на очистки діелектричних середовищ, в якому шляних забруднення, затягувати їх в центральну часхом застосування спеціальних умов та параметрів тину вихрю завдяки наявності в центральній часруху рідини, що очищується, співвідношення ретині вихрю розрідження. жимів руху та створюваних поверхонь для осіданВідомий спосіб очистки діелектричних рідин ня забруднень забезпечується зменшення умов [патент Росії № 2107552, МПК В03С5/02, дата пузриву забруднень, які осіли на поверхнях в потік блікації 1998.03.27] який передбачає переважно рідини, та покращення ступеню очистки діелектривисхідне спрямування потоку та формування прочної рідини. сторової структури потоку з різними швидкостями Для реалізації цього завдання спосіб передбашляхом подачі потоку рідини, що очищується, чечає переважно висхідне спрямування потоку та рез канали перемінливого проточного перерізу, які формування просторової структури потоку з різсформовані парою перфорованих еквідистантних ними швидкостями шляхом подачі потоку рідини, металевих стрічок, згорнути х по спіралі і розділещо очищується, через канал перемінливого протоних перфорованими діелектричними прокладками чного перерізу з діелектричними ділянками та вискладної просторової форми, створення електричступаючими електропровідними ділянками стінок, ного потенціалу між вільнимивід стінок діелектристворення електричного потенціалу між сусідніми чних прокладок електропровідними ділянками стіелектропровідними ділянками стінок, наступне нок металевих стрічок, та наступне періодичне періодичне видалення осівших забруднень із зони видалення забруднення із зони очистки випуском очистки випуском забруднень їх зливом під власзабруднень, зливом під власною вагою, при чому ною вагою, при чому перед видаленням забрудперед видаленням забруднень здійснюють припинень здійснюють припинення подачі потоку та нення подачі потоку та зняття електричного потезняття електричного потенціалу між сусідніми еленціалу між сусідніми електропровідними ділянками ктропровідними ділянками стінок. стінок. Новим в способі є те, що рідину, яка очищуНедоліком такого способу очищення рідини в ється подають в зону очищення із швидкістю менпершу чергу є різні умови утримування забрудшою за швидкість початку утворення вихорів за нень, пов'язані з великою різноманітністю форм виступаючими стінками проточних каналів, забезсистеми каналів, що сформовані зазначеним чипечують співвідношення вільної поверхні електроном з закономірно випадковим сполученням щілин дів до розходу потоку рідини, що очи щується, в та спіралеподібних стінок осаджувальних електромежах - 11-25л/хвил. на 1м 2, проточний канал фодів, та дотичних до них щілин та спіралеподібних рмують зі співвідношенням відстані між стінками стінок діелектричних прокладок. щілин у електропровідних ділянках та діелектричВнаслідок нежорсткого кріплення спіралеподіних ділянках в межах 2,1:8,6, а у якості матеріалу бних стінок осаджувальних електродів і діелектривиступаючих електропровідних ділянок стінок зачних прокладок виконаних у вигляді перфорованих стосовують алюміній. еквідистантних стрічок, які при змотуванні у спіВнаслідок застосування в способі спеціальних раль кріпляться лише по кінцях стрічок, завдяки умов та параметрів руху рідини, що очищується, чому при їх значних розмірах, невеликій товщині і та співвідношення режимів руху і створюваних парусності вони легко піддаються вібрації від різповерхонь для осідання забруднень забезпечуєтьних видів збудників вібрації. ся суттєве зменшення можливості зриву забрудНедоліком такого способу очищення рідини є нень, які осіли на поверхнях в потік рідини, та потакож достатньо висока швидкість проходження кращення ступеню очистки діелектричної рідини. рідини в середині проточних каналів неправильної Застосування в способі алюмінію в якості матеріаформи, нерівномірність цієї швидкості та криволілу виступаючих електропровідних ділянок стінок нійність траєкторії руху рідини, нерівномірність проточних каналів, який з одного боку є електроперерізу каналу проходження рідини, які разом з провідником, а з другого боку має на поверхні пасвібрацією забезпечують підвищений ризик змисивовану плівку його окису, суттєво знижує можвання часток забруднень, що осіли на заряджених ливість хімічної та електрохімічної взаємодії стінках поверхонь каналу. частинок забруднень з обов'язковою для здійсненВелика різноманітністю форм системи сфорня способу металевою електропровідною поверхмованих у способі каналів і складність їх сполунею проточного каналу внаслідок чого підвищуєтьчень також погіршує процес регенерації фільтру, в ся довговічність поверхні осідання забруднень, процесі якого забруднення неврегульовано, випастабільність Ті характеристик при очищенні рідини, дковим шляхом стікають по подовженій складній що підвищує якість очищення у часі до заповнення криволінійній траєкторії, що підвищує гідравлічний зон осідання забруднень та покращує процес злиопір стіканню, подовжує цей процес та забезпечує ву забруднень в процесі регенерації за рахунок умови часткового затримування забруднень на 7 20606 8 зменшення вірогідності хімічного зв'язування запровідними ділянками у вигляді алюмінієвих пласбруднень з поверхнею на якій вони осідають. тин 2 та 3 з щілинами 4 та розміщених між пластиВ конкретних варіантах реалізації способу нами 2 та 3 діелектричними ділянками у вигляді введення потоку рідини, що очищується, в корпус діелектричних пластин 5 з щілинами, патрубок 6 апарата для очищення рідини, здійснюють на щапідводу діелектричного середовища, що очищублі (рівні), що виключає спадне переміщення потоється, патрубок 7 відводу очищеного діелектричку рідини, яка очищується, у зоні очищення та у ного середовища, та патрубок 8 відводу забрудзоні формування потоку перед зоною очищення. нень. Зона формування потоку між пластинами Внаслідок застосування в способі зазначених містить а - щілину в металевій пластині, b - відумов введення потоку рідини забезпечується рівстань між металевими пластинами, с - щілину у номірність руху всі х структурних складових потоку пластині прокладки. забрудненої рідини при переміщенні потоку у зоні При здійсненні способу забруднене діелектриочищення та у зоні формування потоку перед зочне середовище подають в порожнину корпусу 1 ною очищення, зменшуються умови формування в через патрубок 6 підводу забрудненого діелектриструктурі потоку руху часток з різними швидкостячного середовища. Нижню кромку вихідного отвоми та напрямками руху що додатково покращує ру патрубку 6 встановлюють на рівні нижньої кроумови осідання забруднень в зоні очищення. мки найдовшої щілини пластини 2, що виключає В конкретних варіантах реалізації способу відспадне переміщення потоку рідини у зоні формустань між сусідніми електропровідними ділянками вання потоку внаслідок чого зменшуються умови стінок протилежного знаку до відстані між діелектформування в структурі потоку забрудненої рідини ричними ділянками розміщеними між сусідніми руху часток з різними швидкостями. Завдяки косоелектропровідними ділянками стінок протилежного му розміщенню корпусу 1 під кутом до горизонтазнаку формують в межах 2,05:4,5. льної площини забезпечується висхідне спрямуВнаслідок застосування в окремих варіантах вання потоку забрудненого діелектричного реалізації способу зазначеної форми каналу і відсередовища. На сусідні електропровідні ділянки повідно конкретних умов формування в горизонстінок пластин 2 та 3 подають електричний потентальній площині відповідної просторової структури ціал протилежного знаку. Проходячи повз звужені потоку забезпечується оптимальна структура поділянки проточної частини потік, завдяки встановтоку в зоні осідання забруднень з різними швидколеній швидкості, рівень якої не забезпечує формустями що додатково покращує умови осідання вання вихрю за кромкою звуження, плавно обтікає забруднень завдяки тому, що забруднення осідакромки щілини 4 алюмінієвих пластин 2 та 3 і змеють на достатній дистанції (відстані) від кромок, ншує свою швидкість між ними до необхідного рівяка забезпечує неможливість їх змивання потоком ня завдяки співвідношенню b/с в межах 2,05:4,5, а рідини та оптимальні умови сковзання забруднень, співвідношенню с/а в межах 2,1:8,6. При цьому під що осіли на стінках в процесі регенерації. дією створених силових електричних полів між В конкретних варіантах реалізації способу поалюмінієвими пластинами 2 та 3 частки забрудверхню електропровідних ділянок стінок перед нень очищуваного середовища змінюють свою застосуванням покривають анодованим покриттраєкторію руху, частина їх у відповідності до їх тям. заряду притягується до вільної поверхні пластини Застосування покриття поверхонь анодованим 2, а частина до вільної поверхні пластини 3. З чапокриттям додатково знижує можливість хімічної сом порожнина між ділянками пластин 2 та 3 запота електрохімічної взаємодії частинок забруднень внюється забрудненнями. При цьому ступінь запоз обов'язковою для здійснення способу металевою внення забрудненнями цієї порожнини практично електропровідною поверхнею проточного каналу не впливає на гідравлічний опір пристрою, який внаслідок чого додатково підвищується довговічпрацює за цим способом. Після певного рівню заність поверхні осідання забруднень, стабільність її повнення порожнин між ділянками пластин 2 та 3 характеристик при очищенні рідини, що підвищує рух потоку забрудненого середовища зупиняють, якість очищення у часі до заповнення зон осідання пластини 2 та 3 відключають від джерела електризабруднень та покращує процес зливу забруднень чного струму. Завдяки цим діям частки забруднень в процесі регенерації за рахунок зменшення віроперестають притягуватися до пластин і під дією гідності хімічного зв'язування забруднень з повервласної ваги зісковзують по поверхні пластин 2 та хнею на якій вони осідають. 3 і виводяться з порожнини корпусу 1 через патруСпосіб ілюструється прикладом його здійсбок 8. нення. Внаслідок застосування в способі спеціальних На Фіг.1 зображено переріз загального виду умов та параметрів руху діелектричної рідини, що пристрою для очистки діелектричних середовищ, очищується, співвідношення режимів руху та пона Фіг.2 горизонтальний переріз зони осідання верхонь сформованих для осідання забруднень забруднень, забезпечується суттєве зменшення можливості на Фіг.3 горизонтальний переріз ділянки каназриву забруднень, які осіли на поверхнях, в потік лу у зони осідання забруднень з ілюстрацією розрідини, одночасно з цим забезпечується оптимаміщення суттєвих для здійснення способу розмірів льна структура потоку в зоні осідання забруднень проточної частини каналу. з різними швидкостями яка покращує умови осіВ зазначених прикладах застосування способу дання забруднень завдяки тому, що забруднення використовують пристрої для очистки діелектричосідають на достатній дистанції (відстані) від кроних середовищ у ви гляді циліндричної корпусної мок, і яка додатково забезпечує неможливість їх конструкції 1, яка містить систему стінок електрозмивання потоком рідини та оптимальні умови 9 20606 10 сковзання забруднень, що осіли на стінках в провнаслідок чого підвищується довговічність поверхцесі регенерації, що загалом покращує ступінь ні осідання забруднень, стабільність її характерисочистки діелектричної рідини. Застосування в спотик при очищенні рідини, що підвищує якість очисобі алюмінію в якості матеріалу виступаючих елещення у часі до заповнення зон осідання ктропровідних ділянок стінок проточних каналів, забруднень та покращує процес зливу забруднень який з одного боку є електропровідником, а з друв процесі регенерації за рахунок зменшення вірогого боку має на поверхні пассивовану плівку його гідності хімічного зв'язування забруднень з поверокису, суттєво знижує можливість хімічної та елекхнею на якій вони осідають. В цілому спосіб очитрохімічної взаємодії часток забруднень з обов'язщення рідин забезпечує можливість очищення ковою для здійснення способу металевою електрідини від ненормованого класу до 2-3 класу чисропровідною поверхнею проточного каналу тоти відповідно до ГОСТ 17216-71. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601