SU1130372A1

SU1130372A1 - "solnyshko" device for removing fine-dispersed particles from liquids and gases

Info

Publication number: SU1130372A1
Application number: SU833645917A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Леонов
Original assignee: Ждановский металлургический институт
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-12-23

Abstract

1.УСТРОЙСТВО СОЛНЫШКО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ОТ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ, содержащее коаксиально расположенные цилиндрический осадительный и центральный электроды, подвод щий и отвод щий патрубки, отличающеес тем,что, с целью повышени эффективности улавливани мелкодисперсных частиц из диэлектрических жидкостей и газов, оно снабжено радиальными диэлектрическими перегородками, контактирующими с центральным электродом и выполненными в виде клиньев,боковые поверхности которых расположены в плоскост х , проход щих через ось симметрии электродов, и диэлектрическими кольцами, примыкающими к внутренней поверхности осадительного электрода и образуюпц ми с диэлектрическими перегородками накопители дЛ загр знений . 2.Устройство ПОП.1, отлича ю щ е е с тем, что подвод щий и (П С отвод щий патрубки расположены по оси симметрии устройства.1. SUNNY DEVICE FOR CLEANING LIQUIDS AND GASES FROM SHORT-PARTICULATE PARTICLES, containing coaxially arranged cylindrical settling and central electrodes, supplying and discharging nozzles, characterized in that, in order to increase the efficiency of traversing the dispersed particles from the structure of the element of the structure, the structure of the element of the structure of the element of the structure of the element of the structure of the element of the structure of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the structure, which is made of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element of the element, which is one of the structure of the element of the structure of the element of the body, the element of the structure of the element of the element, the element of the structure of the element of the element, and the element of which the structure of the element of the body, the element of the structure of the element of the element, and the element of the structure of the element of the element, and the structure of dielectric partitions in contact with the central electrode and made in the form of wedges, the lateral surfaces of which are located in planes passing through the axis of symmetry of the electrodes, and dielectric rings adjacent to the inner surface of the precipitation electrode and forming storage cells with dielectric partitions. 2. The POP.1 device, which differs from the fact that the inlet and the (P With the discharge nozzles are located along the axis of symmetry of the device.

Description

Изобретение относитс к технике очистки диэлектрических швдкостей И газов и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, цементной и металлургической промьгаше ности.. Известен электростатический филь содержащий корпус с входными и выходнь ми патрубками, высоковольтные электродь, форма которых позвол ет создавать неоднородное полиградиеи нов электрическое поле. Катод выпол нен в виде пустотелого цилиндра с втулками по образующей поверхности, через которые отводитс очищенна лшдкость, а частицы загр знений, по пада в зону патрубка с высокой напр женностью электрического пол , зар жаютс и под действием кулонов- ских сил перемещаютс к противоположному цилиндрическому электроду, где происходит частичное осаждение крупных частиц, перезар дка и начинаетс обратное движение зар женных неосевших частиц к втулкам Cl . Однако в области втулок зар женна частица достаточно близко подходит к поверхности электрода и вт гиваетс вместе с потоком жидкости выходной патрубок, что снижает эффек тивность очистки. Известен также электрофильтр, содержащий коаксиальную систему высоковольтных электродов, отвод щий и подвод щий патрубки. В устройстве в св зи с симметричностью системы электродов относительно центральной оси электрическое поле осесимметрично и силы, действующие на жидкость, также симмет1 ичны, поэтому в жидкой диэлектрической среде или газе вление электрического ветра отсутствует Учитыва , что наибольша величина напр женности электрического пол на поверхности центрального электрода , максимальна плотность объемного зар да - в области центрального электрода. Частицы, зар жа сь в цент ре устройства, под действием электриThe invention relates to a technique for cleaning dielectric components and gases and can be used in mechanical engineering, machine-tool construction, cement and metallurgical production. An electrostatic filter is known that includes a housing with inlet and outlet nozzles, high-voltage electrodes, the shape of which allows a nonuniform polygonradium to create an electric field. . The cathode is made in the form of a hollow cylinder with sleeves along the generatrix surface, through which cleaned fluid flows, and the particles of soils, along the pad in the zone of the nozzle with high electric field strength, are charged and under the action of Coulomb forces move to the opposite cylindrical electrode where partial deposition of coarse particles occurs, recharging and the reverse movement of the charged non-settled particles to the Cl sleeves begins. However, in the area of the sleeves, the charged particle is quite close to the surface of the electrode and the outlet is drawn together with the fluid flow, which reduces the cleaning efficiency. Also known is an electrostatic precipitator containing a coaxial system of high-voltage electrodes, discharge and supply connections. In the device, due to the symmetry of the electrode system with respect to the central axis, the electric field is axially symmetric and the forces acting on the liquid are also symmetric, therefore there is no electric wind in a liquid dielectric medium. Considering that the intensity of the electric field is greatest on the surface of the central electrode The maximum density of the bulk charge is in the region of the central electrode. Particles charged at the center of the device, under the action of electric

ческого пол перемещаютс к цилиндрическому электроду, где объемна плотность зар да значительно меньше, поэтому пространство -вокруг центрального электрода постепенно очищаетс 55 от частиц, а в области больщого цилиндрического электрода происходит их накопление 2.The cusping field moves to the cylindrical electrode, where the bulk density of the charge is much smaller, so the space around the central electrode is gradually cleared 55 from particles, and in the region of the large cylindrical electrode they accumulate 2.

боковые поверхности которых расположены в плоскост х проход щих через ось симметрии электродов и диэлек-. трическими кольцами примыкающими к внутренней поверхности осадитель- . ного электрода и образующими с диэлектрическими перегородками накопители дп загр знений. 72 2 Так как изготовить строго симметричную систему электродов практически невозможно, а также учитыва несимметричность свойств очищаемой среды относительно центрального электрода , в такой системе электродов присутствует вление электрического ветра. Кроме того, наличие патрубков подвода и отвода очищаемого потока ,каждый из которых несимметричен относительно центральной оси, вызывает перемещение потока как через область при центральном электроде, так и через область при цилиндрическом электроде с накопившимис частицами , поэтому толщина сло , качественно очищ-аемого вокруг центрального электрода, из-за перемещени частиц не превышае т 1 мм при напр жении 10 кВ, которое определ етс рассто нием между поверхност ми электродов, а при больших напр жени х вообще исчезает. Кроме того, недостатками известных устройств вл ютс возможность перезар дки частиц на цилиндрическом электроде и свободное перемещение под действием кулоновских сил к центральному электроду в очищаемую жидкость, наличие электрогидродинамических потоков жидкости, способствутощих процессу перемешивани жид- кости с частицами, и перемешивание вновь поступающей жидкости дл очистки с уже накопившимис в устройстве частицами. Цель изобретени - повышение эффективности улавливани мелкодисперсных частиц из диэлектрических жидкостей и газов. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл очистки жидкостей и газов от мелкодисперсных частиц, содержащее коаксиально расположенные цилиндрический осадительный и центральный электроды, подвод щий и отвод щий патрубки, снабжено радиальными диэлектрическими перегородками, контактирующими с центральным электродом и выполненными в виде клиньев. Подвод щий и отвод щий патрубки расположены по оси симметрии устройства . Количество диэлектрических клиньев не менее четырех, так как этого количества достаточно дл устранени основного электрогидродинамического потока, возникайщего из-за несовпаде ни осей центрального и цилиндрического электродов. В системе коаксиальных электродов максимальна плотность объемных зар дов распбложена в области центрально го электрода, что обеспечивает макси мальную зар дку частиц. На фиг.1 изображено направление электрического пол в системе электродов; на фиг,-2 - устройство Солньгапсо , поперечный разрез; на фиг.З разрез А-А на фиг.2. . Так как электрическое поле в системе электродов осесимметрично, то и объемна плотность зар дов в простра стве и силы, действующие на зар женнуто среду, должны быть осесимметричн и не могут вызывать интенсивный электрогидродинамический.поток между электродами, что приводит к перемеши ванию очищаемой среды с частицами. На частицы загр знений, адсорбирующие электрический зар д с плотностыг большей,чем плотность зар дов в очищаемой среде, действуют силы, привод щие к движению частиц относительно среды. При любой пол рности электродов в идеальной симметричной системе электродов и очищаемой среды относительно главной оси симметрии электро форетические силы вызывают движение частиц, имеющих удельную проводимост вьше, чем у среды, от центрального электрода к цилиндрическому электроУстройство содержит осадительный электрод 1 цилиндрической формы, внутри которого коаксиально расположен центральный электрод 2, а между электродами, плотно контактиру с поверхностью центрального электрода, радиально расположены одинаковь диэлектрические перегородки 3 в виде клиньев, тонкие диэлектрические кольца 4 расположенные перпендикул рно поверхности осадительного электрода и образующие вместе, с диэлекг трическими перегородками 3 в виде клиньев накопители 5 загр знений, подвод щий 6 и отвод щий 7 патрубки, расположенные по оси симметрии, опорное диэлектрическое кольцо 8 дл креплени электрода 2., Боковые поверхно.сти кдиньев лежат в плоскост х, проход щих через осв симметрии электродов, так как при ином расположении электрическое поле несимметрично и по вл етс нормальна составл юща напр женности электрического пол к боковой поверхности клина, зар женные частицы оседают на поверхности клиньев, а не в накопител х 5 загр знений. Очищаемый поток через патрубок 6 подаетс в устройство и прокачиваетс вдоль поверхности центрального элект трода 2 между диэлектрическими перегородками 3. Частицы загр знений зар жаютс в центральной области устройства и под действием электрического пол осаждаютс в накопител х 5 загр знений. Тонкие диэлектрические кольца 4 предназначены дл предотвра1цени выноса частиц потоком очища- емой среды через патрубок 7. Визуальное наблюдение процесса очистки загр зненного керосина или масла через патрубок 7 при освещении жидкости через патрубок 6 позвол ет сравнивать процесс с по влением солнДа . Предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет повысить производительность в 30 раз, увеличить коэффициент отсева дл частиц фракции 5-2 мкм от 0,2 до 0,93. Основные характеристики предлагаемого устройства при очистке рабочей жидкости АМГ-10 приведены в табл.1. По сравнению с базовым устройством ( самолетньгм фильтром 8Д2966036 ) изобретение позвол ет при практически равной тонкости очистки и производительности уменьшить перепад давлени в 1000 раз и увеличить гр зеемкость в 20 рдз, кроме того, оно не имеет практически гидравлического соротивлени , не требует затрат на заену фильтроэлементов и позвол ет меньшить затраты энергии на прокачу жидкости почти в 1000 раз при ольшой гр зеемкости, уменьшающей исло необходимых регенераций устройтва .the side surfaces of which are located in the planes of the electrodes passing through the axis of symmetry and dielectric. tricant rings adjacent to the inner surface of the precipitator-. electrode and forming with dielectric partitions accumulators dp of contamination. 72 2 Since it is almost impossible to manufacture a strictly symmetric system of electrodes, and also taking into account the asymmetry of the properties of the medium being cleaned relative to the central electrode, there is an electric wind phenomenon in such a system of electrodes. In addition, the presence of inlet and outlet nozzles for the flow to be cleaned, each of which is asymmetric with respect to the central axis, causes flow to move both through the area at the central electrode and through the area at the cylindrical electrode with accumulated particles, therefore the thickness of the layer that is cleaned around the center the electrode, due to the movement of particles, does not exceed 1 mm at a voltage of 10 kV, which is determined by the distance between the surfaces of the electrodes, and disappears altogether at high voltages. In addition, the disadvantages of the known devices are the possibility of reloading particles on a cylindrical electrode and free movement under the action of Coulomb forces to the central electrode in the fluid being cleaned, the presence of electrohydrodynamic fluid flows contributing to the process of mixing the liquid with particles, and mixing the new incoming liquid for cleaning with particles already accumulated in the device. The purpose of the invention is to increase the efficiency of trapping fine particles from dielectric liquids and gases. This goal is achieved by the fact that a device for cleaning liquids and gases from fine particles, containing coaxially arranged cylindrical settling and central electrodes, supplying and discharging nozzles, is provided with radial dielectric partitions in contact with the central electrode and made in the form of wedges. The inlet and outlet connections are located along the axis of symmetry of the device. The number of dielectric wedges is no less than four, since this quantity is sufficient to eliminate the main electrohydrodynamic flow, which arises due to the misalignment of the axes of the central and cylindrical electrodes. In the system of coaxial electrodes, the maximum density of volume charges is located in the region of the central electrode, which ensures the maximum charge of particles. Figure 1 shows the direction of the electric field in the system of electrodes; in FIG. 2, a Solgapso device, cross section; on fig.Z section aa in figure 2. . Since the electric field in the electrode system is axisymmetric, both the volume density of space in the space and the forces acting on the charged medium must be axisymmetric and cannot cause an intense electrodynamic flow between the electrodes, which leads to mixing of the medium being cleaned with particles . The particles of contaminants adsorbing the electric charge with a density higher than the density of the charges in the medium being cleaned are affected by forces that cause the particles to move relative to the medium. For any polarity of the electrodes in an ideal symmetric system of electrodes and the medium being cleaned relative to the main axis of symmetry, electrophoretic forces cause the movement of particles having a specific conductivity higher than the medium from the central electrode to the cylindrical device contains a cylindrical collecting electrode 1, inside which is coaxially located the central electrode 2, and between the electrodes, in close contact with the surface of the central electrode, the same dielectric is radially located wedge partitions 3, thin dielectric rings 4 located perpendicular to the surface of the precipitation electrode and forming together with dielectric partitions 3 in the form of wedges 5 pollution accumulators, supplying 6 and discharging 7 nozzles located along the axis of symmetry, supporting the dielectric the ring 8 for fastening the electrode 2. The lateral surfaces of the kilograms lie in the planes passing through the symmetry axis of the electrodes, since at a different arrangement the electric field is asymmetrical and appears normal putting the electric field to the side of the wedge, the charged particles are deposited on the surface of the wedges, and not in the accumulators of 5 soils. The flow to be cleaned through pipe 6 is fed into the device and is pumped along the surface of the central electrode 2 between the dielectric partitions 3. The soil particles are charged in the central area of the device and are deposited in the soil accumulators 5 under the action of an electric field. Thin dielectric rings 4 are designed to prevent particles from being carried away by the flow of the medium being cleaned through the nozzle 7. Visual observation of the purification process of contaminated kerosene or oil through the nozzle 7 when the liquid is illuminated through the nozzle 6 allows us to compare the process with the appearance of the sun. The proposed device, in comparison with the known, allows increasing the productivity by 30 times, increasing the dropout rate for particles of the fraction 5-2 μm from 0.2 to 0.93. The main characteristics of the proposed device when cleaning the working fluid AMG-10 are given in table 1. Compared with the basic device (aircraft filter 8D2966036), the invention allows, with almost equal cleaning fineness and productivity, to reduce the pressure drop by 1000 times and increase the heating capacity by 20 rdz, in addition, it does not have almost hydraulic reduction, does not require the cost of filter elements and allows you to reduce energy costs for pumping the liquid almost 1000 times with a large soil capacity, which reduces the number of necessary regenerations of the device.

ХарактеристикиSpecifications

Пропускна способность, л/минCapacity, l / min

Перепад давлени , н/м,при номинальном расходеDifferential pressure, n / m, at rated flow

Габаритные размеры,мм диаметрOverall dimensions, mm diameter

высота Гр зеемкость, кг/мheight Gr capacity, kg / m

ПоказательIndicator

10ten

2. 102. 10

130 170 400130 170 400

фиг. 2FIG. 2

Claims

1. THE DEVICE THE SUN FOR CLEANING LIQUIDS AND GASES FROM FINE PARTICLES, containing coaxially arranged cylindrical sedimentation and central electrodes, inlet and outlet pipes, characterized in that, in order to increase the efficiency of collecting fine particles from dielectric fluids and gases, in contact with the central electrode and made in the form of wedge-side surfaces which are located in planes passing through the s axis metry electrodes and dielectric rings abutting against the inner surface of precipitation electrode, and forming a dielectric partitions drives contaminants.

2. The device according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet pipes are located along the axis of symmetry of the device.

SU, „, 1130372

1 I I 30372