Пристрій для очищення повітря від пилу

Реферат: Пристрій для очищення повітря від пилу містить трубопровід для підведення запиленого повітря, розподільник потоків, дві взаємно ізольовані різнополярні зарядні камери, турбулізатор потоку, трубопровід для відведення запиленого повітря. На вході зарядних камер введені коронуючі і заземлюючі електроди, виконані у вигляді металевих сіток, при цьому коронуючі електроди оснащені голками, направленими в сторону заземлюючих електродів, та підключені до введеного джерела високовольтної уніполярної імпульсної напруги різної полярності з тривалістю імпульсів, достатньою для винесення газових іонів за межі розрядного проміжку. UA 94121 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ПОВІТРЯ ВІД ПИЛУ UA 94121 U UA 94121 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої промисловості, а також до інших областей промисловості, де необхідно проводити очищення повітря від дрібнодисперсного пилу. Відомо пристрій для очищення повітря, в якому для підвищення ефективності уловлювання дрібнодисперсних аерозолів здійснюється їх попередня коагуляція з використанням електричної та ударноструминної взаємодії, яка складається з двох зарядних камер (позитивного і негативного іонізаторів) з роздільним повітропроводами, і ударноструминної камери коагуляції (А. С. СРСР М 227958, кл. Е 21 F 5 / 20, 1967). Однак цьому пристрою властивий ряд недоліків, основний з яких полягає у накопиченні пилу в зарядних камерах, що призводить до появи зворотної корони, електричних пробоїв, знижує ефективність зарядки частинок пилу і обумовлює необхідність періодичного очищення зарядних камер від накопиченого пилу. Крім цього, наявність ударноструминної камери, зважаючи неістотності інерційної взаємодії дрібнодисперсних часток пилу в порівнянні електростатичним, практично не впливає на ефективність їх коагуляції, а призводить лише до додаткових енергетичних витрат на переміщення запиленого повітря. Найбільш близьким аналогом є пристрій, який містить трубопровід для підведення запиленого повітря, роздільник потоку, дві взаємно ізольовані зарядні камери, змішувач і трубопровід для відводу запиленого повітря з вбудованим в нього соленоїдом для впливу на заряджені частинки електромагнітним полем (А.С. СРСР 787678, кл. Е 21 F 5 / 00, 1980). Цьому пристрою також властивий недолік, пов'язаний з накопиченням пилу в зарядних камерах. Крім того, введення в пристрій соленоїда для створення магнітного поля призводить тільки до додаткових енергетичних витрат і не сприяє підвищенню ефективності коагуляції, що пояснюється несуттєвою величиною сил Лоренца, що діють на заряджені частинки в магнітному полі при невеликих швидкостях потоку, в зіставленні з силами електростатичної взаємодії. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для очищення від пилу, в якому введенням нових елементів досягається можливість формування більш інтенсивного процесу коагуляції, виключення осідання пилу у зарядних камерах та зниженні енергоспоживання пристрою, спрощенню конструкції і за рахунок цього, підвищення ефективності очищення пилу, зниження витрат на коагуляцію та видалення пилу із зарядних камер. Поставлена задача вирішується тим, що зарядка аерозолів здійснюється в полі уніполярного коронного розряду з живленням коронуючих електродів від джерел високовольтної уніполярної імпульсної напруги з тривалістю імпульсів, що забезпечують винесення газових іонів за межі розрядного інтервалу, при цьому коронуючі електроди виконані у вигляді металевої сітки із закріпленими на ній голками, причому коронуючі електроди закріплені на внутрішній поверхні втулки, виконаної з ізолюючого матеріалу і закріпленої в стінці трубопроводу. Суть корисної моделі пояснюється кресленням де, на фіг. 1 схематично зображено пристрій для очищення повітря від дрібнодисперсного пилу, загальний вигляд; на фіг. 2 - кріплення коронуючого електрода в повітроводі; на фіг. 3 - кріплення заземленого електрода; на фіг. 4 форма імпульсної напруги. Пристрій для очищення повітря від дрібнодисперсного пилу складається з трубопроводу 1, що підводить пилоповітряний потік до роздільника 2, коронуючі електроди 3, заземлених електродів 4, зарядних камер 5 і 6, розділених перегородкою 7, турбулізатора 8, трубопроводу для відведення запиленого повітря 9, ізолятора 10, джерела високовольтної уніполярної імпульсної напруги різної полярності 11. Робота пристрою полягає в наступному. Запилений повітряний потік, що підлягає очищенню від дрібнодисперсного пилу, надходить по трубопроводу 1 до роздільника потоку 2, де він розділяється на дві рівні частини, що направляються в зарядні камери 5 і 6. У них частки пилу отримують заряди протилежного знака. З камер 5 і 6 потоки з різнойменно зарядженими пиловими частинками надходять в трубопроводу для відведення запиленого повітря, де відбувається їх змішування і коагуляція. Скоагульовані агрегати осідають в циклоні. Величина зарядів частинок пилу, придбаних ними в полі коронного розряду, визначається двома процесами - спрямованим рухом іонів до частинки під дією зовнішнього електричного поля (процес ударної зарядки) і дифузією іонів до поверхні частинки. Залежно від розмірів частинок перераховані процеси відіграють різну роль. Зарядка великих часток пилу здійснюється в основному за рахунок направленого руху іонів до частинки, а дрібних частинок пилу за рахунок дифузії іонів до їх поверхні (Див., наприклад, Верещагін І.П., Левітів В.І., Мірзабекян Г.З., Пашин М.М. Основи електрогазодинаміки дисперсних систем. - М.: Енергія, 1974.-480 с). 1 UA 94121 U 5 10 15 20 У запропонованому пристрої ударна зарядка великих часток пилу і їх можливе осадження в зарядних камерах 5 і 6 здійснюється тільки в розрядному проміжку під час дії імпульсів напруги. При значній скважності імпульсної високовольтної напруги, величина заряду великих часток пилу і час дії зовнішнього електричного поля 11 під впливом якого здійснюється спрямований рух частинок пилу до заземленого електроду 4 і стінок зарядних камер 5 і 6 на порядок менше ніж у полі уніполярного постійного коронного розряду, що, в сукупності, на кілька порядків знижує інтенсивність їх осадження та накопичення в зарядних камерах 5 і 6. Під час паузи між імпульсами напруги через відсутність зовнішніх електростатичних сил відбувається інтенсивне винесення іонів з зони розряду. При подальшому русі іонізованого пилогазового потоку в зарядних камерах 5 і 6 відбувається в основному лише інтенсивна зарядка дрібнодисперсних часток пилу аерозолю за рахунок дифузії іонів до їх поверхні. При цьому зважаючи на відсутність зовнішніх електростатичних сил, спрямований рух частинок пилу до стінок зарядних камер 5 і 6 та їх осадження на них практично не відбувається. З огляду на те, що електрична енергія витрачається в основному на створення іонів і на зарядку дрібнодисперсної фази аерозолю, а не на протікання іонних струмів, при такому режимі зарядки значно знижується також енергоспоживання пристрою в порівнянні з розглянутими аналогами. Завдяки тому, що питома величина заряду великих часток пилу істотно менше, ніж питома величина заряду дрібних частинок, взаємодія між великими та дрібними частками пилу відбувається вже в зарядних камерах за рахунок поляризаційної взаємодії, що в свою чергу додатково підвищує ефективність пилоочищення. Тривалість імпульсів і їх скважність вибираються експериментально виходячи із забезпечення максимального виносу іонів з розрядного проміжку. При необхідності укрупнення агрегатів процес коагуляції можна багаторазово повторити шляхом установки додаткових пристроїв для зарядки і коагуляції. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Пристрій для очищення повітря від пилу, що містить трубопровід для підведення запиленого повітря, розподільник потоків, дві взаємно ізольовані різнополярні зарядні камери, турбулізатор потоку, трубопровід для відведення запиленого повітря, який відрізняється тим, що на вході зарядних камер введені коронуючі і заземлюючі електроди, виконані у вигляді металевих сіток, при цьому коронуючі електроди оснащені голками, направленими в сторону заземлюючих електродів, та підключені до введеного джерела високовольтної уніполярної імпульсної напруги різної полярності з тривалістю імпульсів, достатньою для винесення газових іонів за межі розрядного проміжку. 2 UA 94121 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3