Пристрій для очистки діелектричних середовищ

1. Пристрій для очистки діелектричних середовищ, який включає циліндричний корпус, розміщений під гострим кутом до горизонтальної площини, попарно розміщені електроди, приєднані до протилежних полюсів джерела електричного струму з отворами в стінках електродів у вигляді проточних щілин для проходження очищуваної рідини та розміщених між електродами діелектричних прокладок з отворами, патрубок підведення очищуваної рідини, встановлений на торцевій кришці корпусу з нижньої торцевої сторони корпусу, патрубок відведення забруднень нижньої частини тієї ж торцевої кришки корпусу та патрубок очищеної рідини, встановлений у верхній частині циліндричного корпусу, який відрізняє ться тим, що пластини електродів та ізоляційних діелектричних прокладок стиснуті в пакет, який приєднаний з зазором до торцевої перегородки корпусу, щілини U 2 (19) 1 3 20607 4 ми патрубками, фільтрувальний матеріал, розміктрод розміщений біля денця ємності, приєднаної щений між верхньою і нижньою перфорованими до спрямованого униз патрубка. перегородками, і розміщеною під нижньою перфоТакий засіб характеризується малим гідравлірованою перегородкою у вигляді решітки з величним опором застосовуваних пристроїв, відносно кими вічками, яка примикає до нижньої перфоромалою собівартістю процесу очищення внаслідок ваної перегородки, й укріпленої на ній відсутності вживання засобів пористого фільтруперфорованої полотнини з пружно-еластичного вання. матеріалу. До недоліків такого засобу слід віднести висоЗасіб очищення рідин за зазначеною корисною ку металоємність застосовуваних пристроїв внамоделлю не забезпечує можливості якісного очислідок складної просторової форми камер та внащення рідини для забезпечення 2-3 класу чистоти слідок нераціонального використання об'єму зони відповідно до [ГОСТ 17216-71]. На якість пористоочищення, більша частка об'єму якої застосовуго фільтрування суттєво впливає вібрація фільтється в процесі осідання забруднень. Регенерація рувального матеріалу та гідроудари, форма та пристрою у такому способі очищення неможлива просторове положення часток забруднень в пробез додаткових операцій демонтажу і розбирання цесі фільтрації перед пористою поверхнею. денця нижньої ємності, що ускладнює реалізацію Суттєвими недоліками такого пористого фільспособу. В зазначеному способі частина забрудтрування є пряма, істотна залежність гідравлічного нень протилежного заряду осідають не на плаский опору фільтру від тонкості очищення робочих ріелектрод, а на металеву сітку яка розміщена бездин, та від ступеню забруднення порової поверхні, посередньо перед патрубком видачі очищеної рімала брудомісткість, яка обмежується невеликим дини, що підвищує можливість їх змивання і попаоб'ємом пор фільтрувального матеріалу, як наслідання в потік обробленої рідини. док великі габарити пристрою, висока вартість Відомий електростатичний масляний фільтр, виготовлення і технічного обслуговування, велика для використання в автомобілі [Патент Японії трудомісткість регенерації, одноразовість (як пра№9303127, МПК F01M11/03; B01D35/02; В03С5/00; вило) вживання пористої поверхні. В03С5/02; F01M11/03; B01D35/00; В03С5/00; дата Відоме вживання засобів для очищення рідини публікації: 25.11.1997] який містить корпус, з патз використанням відцентрових, очищувачів, наприрубками подачі забрудненої рідини в нижньої часклад фільтр відцентрового очищення масла тині корпусу та патр убком відводу очищеної рідини [авт.св. СРСР №869822, МПК В04В1/02, В04В9/06, в верхній частині корпусу, розміщених всередині дата публікації 07.10.1981], який включає корпус, корпусу декілька систем спіралеподібних каналів, ротор центрифуги, встановлений на нерухомій бічні стінки яких, які формують їх спіралеподібну порожнистій осі з отворами для введення і вивеформу виконані з діелектричного матеріалу, а вердення рідини і привід, розміщений в порожнині осі і хня та нижня стінки виконані електропровідними та пов'язаний з ротором муфтою. зарядженими протилежними електричними заряНедоліками засобів очищення з використандами. ням відцентрових очищувачів є: низька ефективНедоліком такого електростатичного фільтру 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 перетину 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 засобів та все зростаючими лу. Ре генерація очищувача заснованого на такому вимогами до рівня чистоти, а відповідно і надійноспособі очищення потребує додаткових засобів сті функціонування технічних систем, певним чидля її здійснення, що ускладнює його експлуатаном усувається переходом на принципово іншу цію. Процес очищення у фільтрі передбачає зміну технологію очищення - технологію видалення частраєкторії руху частини часток забруднень уверх тинок твердої дисперсної фази з потоку рідини або та їх осідання на горизонтальній стінці, поверхня повітря за допомогою силових електричних полів. якої спрямована вниз унаслідок чого вага забрудВідомий засіб для електростатичного очищеннення протидіє силі притягування до поверхні ня рідини [див. патент США №3936376, МПК стінки. В03С5/00, B01D35/06, дата публікації 3.02.1976], Відомий засіб очистки діелектричних середощо включає корпус у вигляді горизонтальної труби вищ [патент Росії №2121882, МПК В03С5/00, дата з патрубком подачі рідини з одного боку труби та публікації 1998.11.20] який передбачає формуванпатрубком видачі очищеної рідини з другого боку, ня вихрової просторової структури потоку рідини, розміщеним перед патрубком видачі очищеної що очищується, шля хом її подачі через канали рідини металевою сіткою, яка є першим електроперемінного проточного перерізу, зі звуженнями дом, підключеним до джерела та розміщеним пеякі сформовані щілинами в металевих електродах, ред сіткою, і спрямованим униз патрубком, з'єднастворення електричного потенціалу між сусідніми ним з ємністю, біля денця якої горизонтально по ходу руху потоку електродами. розміщений другий пласкій електрод. Зазначений Зумисне сформована в засобі вихрова струкзасіб забезпечує електростатичну обробку рідини тура, яка при достатньо великих швидкостях форта часткове осідання великих часток забруднень мується за кромками звужень потоку, має достатчерез спрямований униз патрубок на плаский еленьо стабільну форму та підвищений термін її 5 20607 6 існування, що на практиці широко і корисно викодата публікації 1986.07.07] який містить циліндриристовується, наприклад, в засобах вимірювання чний корпус розміщений під гострим кутом до гошвидкості потоку, але в засобах очистки, така вларизонтальної площини, попарно розміщені суміжні стивість ви хрової стр уктури шкідлива. На перифеелектроди, приєднані до протилежних полюсів рії зони кожного вихрю існує велика обертова джерела електричного струму, з отворами в стіншвидкість потоку, яка разом з підвищеною стабіках електродів у вигляді горизонтальних проточльністю вихору дозволяє цьому ви хрю проходити них щілин однакової довжини, для проходу очищудостатньо великі відстані, торкатися віддалених ваної рідини та розміщених між кожною парою поверхонь, призначених для осідання забруднень електродів парою діелектричних прокладок у вита завдяки високій обертовій швидкості потоку на гляді півкіл з отворами у вигляді горизонтальних поверхні вихрю зривати з цих поверхонь осілі на щілин, патрубок підводу очищуваної рідини встаних забруднення, затягувати їх в центральну часновлений на торцевій кришці корпусу, з нижньої тину вихрю завдяки наявності в центральній часторцевої сторони корпусу, патрубок відводу затині вихрю розрідження. бруднень нижньої частини тієї ж торцевої кришки Відомий електричний очищувач діелектричних корпусу, та патрубок очищеної рідини встановлерідин [патент Росії №2107552, МПК В03С5/02, даний на торцевій кришці корпусу, з вер хньої торцета публікації 1998.03.27] який містить корпус, вставої сторони корпусу. Зборка електродів та розміновлений під гострим кутом до горизонталі, розміщених між ними прокладок та підключення щені в ньому осаджувальні електроди, розділені електродів до джерела електричного живлення діелектричними прокладками, причому осаджуваздійснена за допомогою двох шпильок для яких в льні електроди і діелектричні прокладки виконані у пластинах електродів виконана пара отворів, які вигляді перфорованих еквідистантних стрічок, розміщені в тілі цих пластин біля зони перетину встановлених в корпусі по спіралі. вертикальної осі пластин електродів з зовнішньою Недоліком такого засобу очищення рідини в гранню пластин. першу чергу є різні умови утримування забрудПроцес очищення у пристрої такої конструкції нень, пов'язані з великою різноманітністю форм передбачає зміну траєкторії руху частини часток системи каналів, що сформовані зазначеним чизабруднень під дією електричного поля уверх та їх ном з закономірно випадковим сполученням щілин осідання на стінці, поверхня якої розміщена над та спіралеподібних стінок осаджувальних електропотоком рідини, що очищується унаслідок чого дів, та дотичних до них щілин та спіралеподібних вага забруднення протидіє силі притягування до стінок діелектричних прокладок. поверхні стінки, а наявність під осівшими частинВнаслідок нежорсткого кріплення спіралеподіками забруднень всього потоку очищуваної рідини бних стінок осаджувальних електродів і діелектрипідвищує вірогідність повертання цієї частки зачних прокладок виконаних у вигляді перфорованих бруднень в потік очищуваної рідини, що негативно еквідистантних стрічок, які при змотуванні у співпливає на якість очищення та вимагає застосураль кріпляться лише по кінцях стрічок, завдяки вання більшого рівня електричного потенціалу на чому при їх значних розмірах, невеликій товщині і електродах. Друга частина забруднень осідає по парусності вони легко піддаються вібрації від різсуті в довгому горизонтальному кармані, який них видів збудників вібрації. сформовано нижньою стінкою горизонтальної щіНедоліком такого пристрою очищення рідини є лини в діелектричний прокладці і стінками електтакож достатньо висока швидкість проходження родів до рівня нижньої кромки кожної щілині в елерідини в середині проточних каналів неправильної ктроді. З зазначених карманів забруднення форми, нерівномірність цієї швидкості та криволінеможливо просто злити під власною вагою в пронійність траєкторії руху рідини, нерівномірність цесі регенерації, враховуючи агрегатне становище перетину каналу проходження рідини, які разом з маси забруднення, що ускладнює його експлуатавібрацією забезпечують підвищений ризик змицію. Потрібні додаткові заходи, або засоби для вання часток забруднень, що осіли на заряджених видалення цих забруднень, або якнайменше постінках поверхонь каналу. ворот корпусу на 90. Крім того проточна частина Велика різноманітністю форм системи сфорзони осідання забруднень під дією електричного мованих у способі каналів і складність їх сполуполя суттєво менше перетину порожнини корпусу чень також погіршує процес регенерації фільтру, в апарату, має ускладнену систему можливих перепроцесі якого забруднення неврегульовано, випатоків завдяки проміжку між прокладками та щілидковим шляхом стікають по подовженій складній нам по кінцях зовнішніх кромок діелектричних прокриволінійній траєкторії, що підвищує гідравлічний кладок, що, разом з неорганізованим рухом рідини опір стіканню, подовжує цей процес та забезпечує після зони осідання створює складні зони перетоумови часткового затримування забруднень на ків середовища, що очищується, частковий контакт виступаючих кромках стінок проточної частини його з місцями осідання забруднень, що погіршує каналів, а також забезпечує часткове залишення якість очистки рідини. забруднень у наявних щілинах між електродом та Завданням цієї розробки є створення придіелектричною прокладкою, яке забезпечується строю для очистки діелектричних середовищ, в капілярними силами, які виникають в щілинах такої якому шляхом застосування нових конструктивних форми. Залишені в різних місцях забруднення ознак забезпечується покращання умов руху рідибудуть змиватися в потік рідини, що має очищувани, що очи щується в корпусі пристрою, збільшення тися після здійснення процесу регенерації. обсягу порожнини корпусу в якій здійснюється Відомий очищувач діелектричних рідин [автопроцес очищення та покращання умов приєднання рське свідоцтво СРСР №1242237, МПК В03С5/00, електродів до джерела живлення. 7 20607 8 Для реалізації цього завдання пристрій для безпеки внаслідок розміщення високо напружених очистки діелектричних середовищ, включає цилінліній електроживлення усередині конструкції придричний корпус розміщений під гострим кутом до строю. горизонтальної площини, попарно розміщені елекПристрій для очистки діелектричних середотроди, приєднані до протилежних полюсів джеревищ ілюстр ується прикладом його здійснення. ла електричного струму, з отворами в стінках елеНа Фіг.1 зображено перетин загального виду ктродів у вигляді проточних щілин для проходу пристрою для очистки діелектричних середовищ, очищуваної рідини та розміщених між електродана Фіг.2 горизонтальний перетин зони осідання ми діелектричних прокладок з отворами, патрубок забруднень, на Фіг.3 вид на пакет електродів та підводу очищуваної рідини встановлений на тордіелектричних прокладок з боку виводу очищувацевій кришці корпусу, з нижньої торцевої сторони ної рідини з зони осідання забруднень. корпусу, патр убок відводу забруднень нижньої Пристрій для очистки діелектричних середочастини тієї ж торцевої кришки корпусу, та патрувищ у містить циліндричну корпусну конструкцію 1, бок очищеної рідини встановлений у верхній часяка включає камеру очищення 2 та камеру 3 розтині циліндричного корпусу. міщення джерела живлення 4 електродів 5 та 6, Новим в пристрої є те, що пластини електрояки через систему шпильок 7 та провідників 8 під'дів та ізоляційних діелектричних прокладок прижаєднанні до джерела живлення 4. Електроди 5 та 6, ті в пакет, який приєднано з зазором до торцевої мають щілини 9 і встановлені на відстані за допоперегородки корпусу, щілини в електродах та в могою діелектричних пластин 10 з щілинами 11. ізоляційних прокладках виконані вертикальними з Ме ханічне кріплення пакету електродів 5 та 6, та довжиною, яка відповідає довжині хорди пластини діелектричних пластин 10 забезпечується шпильелектродів та ізоляційних прокладок, а для під'єдками 12. Корпус 1 має патрубок 13 підводу діелекнання до джерела електричного струму в пластитричного середовища, що очищується, патрубок нах електродів виконана пара додаткових отворів, 14 відводу очи щеного діелектричного середовища, які розміщені в тілі пластин біля зони перетину та патрубок 15 відводу забруднень. горизонтальної осі пластин електродів з зовнішПри здійсненні очищення забруднене діелектньою гранню пластин, при чому один з отворів ричне середовище подають в порожнину корпусу 1 виконано з діаметром, який відповідає умовам через патрубок 13 підводу діелектричного середозабезпечення електричного контакту відповідної вища. Завдяки косому розміщенню корпусу 1 під пластини з шпилькою, діаметрально протилежний кутом до горизонтальної площини забезпечується отвір пластини виконано з більшим діаметром, а висхідне спрямування потоку забрудненого діелешпильки під'єднано до електричних провідників ктричного середовища. На сусідні електропровідні подачі енергії з джерела електричного струму. ділянки стінок пластин електродів 5 та 6, подають Внаслідок застосування зазначених форм та електричний потенціал протилежного знаку. Пророзмірів щілин в електродах та порожнини після ходячи повз електроди 5 та 6, потік плавно обтікає пакету електродів забезпечується більш рівноміркромки щілин 9 електродів 5 та 6, і зменшує свою ний розподіл рідини, що очищується в зоні очишвидкість між ними до необхідного рівня. При щення та збільшується загальний обсяг зони очицьому під дією створених силових електричних щення що призводить до покращення якості полів між алюмінієвими пластинами електродів 5 очищення та брудом місткості пристрою. Зміна та 6, частки забруднень очищуваного середовища місць електричних з'єднань забезпечує покращанзмінюють свою траєкторію рухів горизонтальній ня процесу збирання пристрою та умов приєднанплощині, частина їх у відповідності до їх заряду ня електродів до джерела живлення. Завдяки верпритягується до вільної поверхні пластин електротикальному розміщенню щілин в електродах та дів 5, а частина до вільної поверхні пластин 6. З діелектричних пластинах забруднення в процесі часом порожнина між ділянками пластин електроочищення змінюють свою траєкторію руху ли ше в дів 5 та 6, заповнюється забрудненнями, а очищегоризонтальній площині, що спрощує умови їх вині рідина виходить з пристрою через патрубок 14. ділення з потоку. При цьому забруднення осідають При цьому ступінь заповнення забрудненнями на достатній дистанції (відстані) від кромок щілин в порожнини між ділянками пластин електродів 5 та електродах, яка забезпечує неможливість їх зми6 практично не впливає на гідравлічний опір привання потоком рідини та оптимальні умови їх сковстрою. Після певного рівню заповнення порожнин зання в процесі регенерації під дією своєї ваги між ділянками пластин електродів 5 та 6, рух потовнаслідок прямолінійної траєкторії їх руху та відсуку забрудненого середовища зупиняють, пластини тності перегородок та карманів. електродів 5 та 6, відключають від джерела живВ конкретних варіантах реалізації пристрою лення 4. Завдяки цьому частки забруднень передля очисткидіелектричних середовищ, його корстають притягуватися до пластин електродів і під пус постачений додатковою камерою приєднаною дією власної ваги зісковзують по поверхні пластин до верхньої торцевої стінки камери очищення ріелектродів 5 та 6, і виводяться з порожнини камедини, в якої розміщено джерело електричного ри очищення 2 корпусу 1 через патрубок 15. струму, а електричні провідники подачі енергії з Внаслідок застосування в пристрої конструкнього на шпильки проведено через торцеву перетивних ознак пакету електродів з діелектричними городку корпусу між камерою очищення рідини та прокладками для осідання забруднень та особлидодатковою камерою розміщення джерела електвостям його розміщення в порожнині корпусу заричного струму. безпечується суттєве зменшення можливості зриЗазначені ознаки пристрою додатково покраву забруднень, які осіли на поверхнях, в потік щують компактність пристрою, та умови техніки рідини, одночасно з цим забезпечується оптима 9 20607 10 льна структура потоку в зоні осідання забруднень оптимальні умови сковзання забруднень, що осіли з різними швидкостями яка покращує умови осіна стінках в процесі регенерації, що загалом подання забруднень завдяки тому, що забруднення кращує ступінь очистки діелектричної рідини. В змінюють траєкторію свого руху під дією електричцілому пристрій для очистки діелектричних сереного поля лише в горизонтальній площині, осідадовищ забезпечує можливість очищення рідини ють на достатній дистанції (відстані) від кромок. від ненормованого класу до 2-3 класу чистоти відЗастосування конструктивних ознак пакету та осоповідно до ГОСТ 17216-71. бливостей його розміщення додатково забезпечує Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 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