LT6849B - Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas - Google Patents

Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas Download PDF

Info

Publication number
LT6849B
LT6849B LT2020511A LT2020511A LT6849B LT 6849 B LT6849 B LT 6849B LT 2020511 A LT2020511 A LT 2020511A LT 2020511 A LT2020511 A LT 2020511A LT 6849 B LT6849 B LT 6849B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
spring
electrodes
deposition
negative
filter
Prior art date
Application number
LT2020511A
Other languages
English (en)
Other versions
LT2020511A (lt
Inventor
Pranas BALTRĖNAS
BALTRĖNAS Pranas
Original Assignee
Vilniaus Gedimino technikos universitetas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vilniaus Gedimino technikos universitetas filed Critical Vilniaus Gedimino technikos universitetas
Priority to LT2020511A priority Critical patent/LT6849B/lt
Priority to EP20167949.5A priority patent/EP3865217A1/en
Publication of LT2020511A publication Critical patent/LT2020511A/lt
Publication of LT6849B publication Critical patent/LT6849B/lt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/74—Cleaning the electrodes
    • B03C3/76—Cleaning the electrodes by using a mechanical vibrator, e.g. rapping gear ; by using impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/017—Combinations of electrostatic separation with other processes, not otherwise provided for
    • B03C3/0175—Amassing particles by electric fields, e.g. agglomeration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/04—Plant or installations having external electricity supply dry type
    • B03C3/06—Plant or installations having external electricity supply dry type characterised by presence of stationary tube electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/36—Controlling flow of gases or vapour
    • B03C3/368—Controlling flow of gases or vapour by other than static mechanical means, e.g. internal ventilator or recycler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/41—Ionising-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B03C3/49—Collecting-electrodes tubular

Abstract

Išradimas skirtas oro valymo įrenginiams, kuriuose kietosios dalelės iš oro srauto atskiriamos, veikiant Kulono jėgai. Išradimo tikslas – patobulinti elektrostatinio filtro orui nuo smulkiadispersinių kietųjų dalelių valyti konstrukciją, padidinti oro valymo efektyvumą, našumą bei supaprastinti eksploataciją. Šio išradimo vienazonį spyruoklinį elektrostatinį filtrą sudaro stačiakampis korpusas su viduje sumontuota spyruoklinių jonizavimo ir nusodinimo elektrodų matrica, įrengta tarp dešiniosios ir kairiosios korpuso sienelių, tarp kurių ventiliatoriumi užterštas kietosiomis dalelėmis oras (dvifazis srautas) tiekiamas į jonizavimo (teigiamą ir neigiamą) ir nusodinimo spyruoklinių elektrodų matricą. Spyruokliniai jonizavimo elektrodai izoliuoti nuo filtro korpuso. Spyruokliniai nusodinimo elektrodai sumontuoti su persidengiančiomis vijomis, kas padidina šiose zonose elektrostatinio lauko stiprumą, dalelės įgauna didesnį krūvį, o tuo pačiu pagerėja oro valymo efektyvumas.

Description

IŠRADIMO SRITIS
Išradimas skirtas oro valymo įrenginiams, kuriuose kietosios dalelės iš oro srauto atskiriamos, veikiant Kulono jėgai. Elektrostatiniai filtrai labai plačiai naudojami kietųjų ir skystųjų aerozolių dalelėms išskirti iš oro srauto. Elektrostatiniai filtrai gali veikti prie labai skirtingų darbo temperatūrų, pasižymi aukštu valymo efektyvumu, mažu aerodinaminiu pasipriešinimu, nekritiški dispersinei dalelių sudėčiai. Elektrostatiniai oro valymo filtrai plačiai taikomi biokuro ir tradicinio kuro deginimo energetiniuose įrenginiuose j aplinką šalinamam orui valyti. Taip pat taikomi aušinimo ar kitų technologinių skysčių aerozolių surinkimui ir grąžinimui į technologinį ciklą, atsirandančių didelio intensyvumo mechaninio apdirbimo operacijų, tokių kaip šlifavimas, tekinimas, gręžimas, suvirinimas, terminis grūdinimas, metu, taip pat apsaugant nuo technologinių medžiagų praradimo, atliekant smulkinimo, malimo, sijojimo, birių medžiagų transportavimo, perkrovimo darbus.
TECHNIKOS LYGIS
Pagal valymo metodą šis įrenginys priskiriamas prie sausojo oro valymo įrenginių ir gali būti naudojamas įvairiose ūkio srityse, kurios yra susijusios su kietųjų dalelių išmetimu į atmosferą. Elektrostatiniai filtrai plačiai taikomi atmosferos orui apsaugoti, surenkant kietuosius ir skystuosius aerozolius, eksploatuojant technologinius įrenginius, aplinkos orui valyti nuo automobilių išmetimo dujų, smogo tuneliuose ir šalia didelio intensyvumo transporto mazgų, siekiant sumažinti smulkiadispersinių žaliavos dalelių praradimus technologiniuose procesuose, susijusiuose su medžiagų malimu, sijojimu, birių medžiagų transportavimu statybos pramonėje, chemijos pramonėje, metalurgijoje, kalnakasyboje, metalo apdirbimo, medžio apdirbimo, žemės ūkyje, energetikoje.
Stambiadispersinių kietųjų dalelių šalinimui naudojami palygint nesudėtingi įrenginiai: nusodinimo kameros, ciklonai. Tačiau smulkiadispersinių ir ypač ultrasmulkiadispersinių kietųjų dalelių pašalinimui iš dujų srauto reikalingi daug sudėtingesni įrenginiai, pavyzdžiui, elektrostatiniai, rankoviniai filtrai bei Venturi skruberiai, kurių eksploatacija yra sudėtinga. Labai smulkios kietosios dalelės yra ypač pavojingos žmonių sveikatai, nes lengvai gali patekti į plaučius, kauptis plaučių alveolėse ir tapti ligų, tokių kaip plaučių pneumokoniozė priežastimi. Todėl tokiems procesams, kurių metu išsiskiria kietosios dalelės, taikomi griežti aplinkosauginiai reikalavimai.
Pateikiamo išradimo prototipas - dvigubo jonizavimo elektrostatinis filtras, aprašytas JAV patento paraiškoje Nr. US4351648, skirtas orui (dujoms) valyti nuo kietųjų dalelių. Įrenginys susideda iš stačiakampio formos oro filtro korpuso, kurio viduje patalpinta jonizavimo kasetė, sudaryta iš plokščių plonasienių nusodinimo elektrodų sistemos, tarp kurių patalpinti plonos vielos jonizavimo elektrodai. Tiek jonizavimo elektrodai, tiek nusodinimo elektrodai izoliuoti nuo filtro korpuso. Į jonizavimo elektrodus paduodama teigiama aukštavoltė įtampa, o j nusodinimo elektrodus paduodama neigiama aukštavoltė įtampa. Tokiu būdu, elektrinio lauko stiprumo gradientas tarp jonizavimo elektrodo ir elektrodo išauga, o tuo pačiu pasiekiamas didesnis kietųjų dalelių judėjimo link nusodinimo elektrodo greitis ir jos efektyviau surenkamos, panaudojant aukštavoltės žemesnės įtampos maitinimo šaltinius.
IŠRADIMO ESMĖ
Išradimo tikslas - patobulinti elektrostatinio filtro orui nuo smulkiadispersinių kietųjų dalelių valyti konstrukciją, padidinti oro valymo efektyvumą, našumą bei supaprastinti eksploataciją.
Šio išradimo vienazonį spyruoklinį elektrostatinį filtrą orui nuo smulkiadispersinių kietųjų dalelių valyti sudaro stačiakampis korpusas su viduje sumontuota spyruoklinių jonizavimo ir nusodinimo elektrodų matrica. Geometriniame spyruoklinio nusodinimo elektrodo centre patalpintas vielinis spyruoklės formos jonizavimo elektrodas, kurio vielos ir spyruoklės skersmuo yra daug mažesnis nei spyruoklinio nusodinimo elektrodo. Jonizavimo elektrodai yra izoliuoti nuo filtro korpuso ir pajungti prie neigiamo ir teigiamo aukštos įtampos maitinimo šaltinių. Jonizuojančių elektrodų maitinimo įtampos parinktos taip, kad tarp jonizavimo elektrodo ir nusodinimo elektrodų vyktų vainikinis išlydis (U>300 V/mm). Jonizuojančių elektrodų maitinimo schema parinkta taip, kad ventiliatorius teiks dulkėtą orą (dvifazį srautą) paeiliui pasikartojančiai per neigiamą ir teigiamą jonizavimo zonas.
Spyruokliniame filtre atstumas nuo kietosios dalelės iki nusodinimo paviršiaus ir kampas tarp oro srauto judėjimo trajektorijos ir nusodinimo paviršiaus nuolatos kinta pagal sukamąjį ciklinį dėsnį. Tokiu būdu, išauga tikimybė, kad kampas tarp nusodinimo paviršiaus ir judėjimo trajektorijos ir atstumas iki nusodinimo paviršiaus bus optimalus patikimam nusodinimui ir adhezijai.
Užterštam kietosiomis dalelėmis orui judant per jonizavimo zoną ne lygiagrečiai nusodinimo paviršiams, maksimalus nusodinamos dalelės migravimo kelias lygus ketvirčiui spiralinio nusodinimo elektrodo vyniojimo žingsnio, o ne atstumui tarp jonizavimo elektrodo ir nusodinimo elektrodo. Sumažinus dalelės migravimo kelią, sumažėja nusodinimui sugaištas laikas, tuo pačiu ženkliai sumažinama dalelės nusodinimo tikimybė, esant analogiškoms kitoms sąlygoms.
Kietosioms dalelėms judant per skirtingo ženklo jonizavimo zonas, dėl dalelių skirtingos gamtinės prigimties, cheminės sudėties ir skirtingų dydžių jų krūvių ženklo keitimas vyks skirtingais greičiais. Išauga tikimybė greta atsidurti skirtingo krūvio dalelėms, o tuo pačiu joms tapti koaguliavimo centrais. Stambesnės dalelės link nusodinimo elektrodo juda daug greičiau nei mažos, tuo pačiu sumažėja jų nusodinimo laikas bei tikimybė dalelei išlikti nenusodintai.
Pagerinti atitikimą higieniniams reikalavimams panaudotas ne vienas, o du aukštos įtampos maitinimo šaltiniai. Parenkant optimalias jonizavimo elektrodų maitinimo teigiamų ir neigiamų įtampų santykius, sumažėja vainikiniuose išlydžiuose generuojamų nepageidaujamų cheminių junginių (tokių kaip azoto oksidai, ozonas, laisvieji radikalai) koncentracijos.
Pagerinti atitikimą higieniniams reikalavimams panaudotas neigiamo jonizatoriaus maitinimo įtampos reguliavimas pagal liekamąją kietųjų dalelių koncentraciją filtro išėjime. Intensyvesnis neigiamas vainikinis išlydis daug intensyviau nei teigiamas generuoja orą jonizuojančius elektrinius krūvius, tai suintensyvina dalelių užkrovimo procesą, bet taip pat intensyvina nepageidaujamų cheminių junginių generavimą. Įvedus grįžtamąjį ryšį pagal liekamąją koncentraciją filtro išėjime, optimizuojamas santykis tarp nepageidaujamų cheminių junginių ir nepageidaujamų kietųjų dalelių.
Siekiant palengvinti sukauptų ant nusodinimo elektrodų paviršiaus kietųjų dalelių pašalinimą, panaudota spiralinė konstrukcija. Spyruoklės konstrukcijos pasižymi griežtai išreikštu mechaninės konstrukcijos rezonansinių dažniu. Paveikus pašalinei jėgai bet kurį nusodinimo elektrodo tašką, dėl tamprumo jėgų mechaninis judesys bus perduodamas visam nusodinimo elektrodo paviršiui, tuo pačiu kietųjų dalelių sankaupos bus pašalintos nuo viso nusodinimo elektrodo paviršiaus. Spyruoklės konstrukcijos pasižymi griežtai išreikštu mechaninės konstrukcijos rezonansiniu dažniu, sutampančiu su mechaninės sistemos rezonansiniu dažniu.
BRĖŽINIŲ FIGŪRŲ PAVEIKSLŲ APRAŠYMAS
Paveiksluose pateikti vienazonio spyruoklinio elektrostatinio oro valymo filtro vaizdai, kur:
pav. yra šio išradimo vienazonio spyruoklinio elektrostatinio oro valymo filtro blokinė schema;
pav. yra jonizavimo dalelių nusodinimo kasetės vaizdas;
pav. yra filtro vaizdas iš šono.
IŠSAMUS IŠRADIMO APRAŠYMAS
Vienazonį spyruoklinį elektrostatinį oro valymo nuo smulkiadispersinių aerozolių filtrą sudaro dešinioji 11 ir kairioji 12 korpuso sienelės, tarp kurių ventiliatoriumi 6 užterštas kietosiomis dalelėmis oras (dvifazis srautas) 9 paduodamas į spyruoklinių elektrodų matricą, susidedančią iš daugybės spyruoklinių nusodinimo elektrodų 1 ir daugybės spyruoklinių jonizavimo neigiamų ir teigiamų elektrodų 2, 3, įrengtų spyruoklinių nusodinimo elektrodų 1 centruose. Spyruokliniai jonizavimo elektrodai 2, 3 izoliuoti nuo filtro korpuso. Spyruokliniai nusodinimo elektrodai 1 sumontuoti koriniu principu vertikaliai vienas greta kito taip, kad gretimų spyruoklinių nusodinimo elektrodų 1 vijos persidengtų, tai padidina šiose zonose elektrostatinio lauko stiprumą, dalelės įgauna didesnį krūvį, o tuo pačiu pagerėja oro valymo efektyvumas. Spyruokliniai nusodinimo elektrodai 1 persidengia r, kur r spyruoklės spindulys.
Teigiamos aukštos įtampos maitinimo šaltinis 4 ir neigiamos aukštos įtampos maitinimo šaltinis 5 prijungti atitinkamai prie neigiamų ir teigiamų spyruoklinių jonizavimo elektrodų 2, 3. Neigiamos įtampos maitinimo šaltinis 5 prie neigiamų jonizavimo elektrodų 2 pajungtas per įtampos reguliatorių 8. Tokiu būdu, neigiama įtampa, paduodama į neigiamą jonizuojantį elektrodą, reguliuojama pagal elektrostatinio filtro išėjime esančio kietųjų dalelių liekamosios koncentracijos matuoklio 7 išėjimo signalą.
Dėka mechaninės jungties vibratoriaus 10 virpesiai perduodami į vieno iš nusodinimo elektrodų 1 viją. Sužadinti virpesiai nupurto ant nusodinimo elektrodo 1 paviršiaus sukauptas kietąsias daleles. Per persidengiančias gretimų spyruoklinių elektrodų 1 vijas, kaip parodyta 3 pav., sužadinti mechaniniai virpesiai perduodami visai spyruoklinių nusodinimo elektrodų matricai.
Įrenginio veikimo principas
Vienazoniame spyruokliniame elektrostatiniame oro valymo nuo smulkiadispersinių dalelių filtre ventiliatoriumi 6 užterštas kietosiomis dalelėmis oras (dvifazis srautas) tiekiamas į jonizavimo elektrodų 2, 3 matricą tarp dešiniosios 11 ir kairiosios 12 korpuso sienelių. Ventiliatoriumi 6 užterštas kietosiomis dalelėmis oras paduodamas statmenai nusodinimo elektrodų ašims per spyruoklinių nusodinimo elektrodų 1 esančius tarpus. Kadangi į spyruoklinių nusodinimo elektrodų 1 centrus praeinančių jonizavimo elektrodus 2, 3 paduodamos neigiamo ir teigiamo poliarumo aukštavoltės įtampos viršija 300 V/mm reikšmę, tarp centrinių jonizavimo elektrodų 2, 3 ir įžemintų nusodinimo elektrodų 1 atsiranda vainikinis išlydis, o tuo pačiu neigiamos ir teigiamos jonizavimo zonos.
Kartu su oro srautu 9 keliaujančios kietosios dalelės, sąveikaudamos su jonizavimo zonoje sugeneruotų elektronų ir jonų srautais, įgyja elektrinį krūvį. Krūvį turinčias daleles, patekusias j elektrinį lauką tarp jonizavimo elektrodų 2 arba 3 ir nusodinimo elektrodo 1, pradeda veikti Kulono jėga
F = qE (1), kur: q- dalelės sukauptas krūvis
E- elektrinio lauko stiprumas, kurią atsveria oro klampumo sąlygota pasipriešinimo jėga. Šių jėgų atstojamosios jėgos veikiama, dalelė juda link nusodinimo elektrodo 1 ir, pasiekusi jį, veikiama adhezijos jėgų, nusėda ant nusodinimo elektrodo paviršiaus. Dėka pasirinktos konstrukcijos (dėl spyruoklių persidengimo, kai vienos spyruoklės vija dalija kitos spyruoklės atstumą tarp vijų į lygias dvi dalis) maksimalus dalelės judėjimo kelias lygus ketvirčiui atstumo tarp dviejų gretimų elektrodo 1 vijų, o dalelės nusodinimo iš srauto laikas = d/4/v (2), kur: d - atstumas tarp dviejų gretimų spyruoklinio nusodinimo elektrodo vijų (spyruoklės vyniojimo žingsnis) be kitos spyruoklės vijos skersmens dydžio, v - daleles judėjimo link nusodinimo paviršiaus greitis.
Prototipo konstrukcijoje dalelės nusodinimo iš srauto laikas t2 = L/ 2/ v (3) kur: L - atstumas tarp dviejų gretimų prototipo filtro nusodinimo elektrodų (nusodinimo elektrodų žingsnis) v - daleles judėjimo link nusodinimo paviršiaus greitis.
Nesudėtinga išpildyti sąlygą d « L, tuomet ir ti « t2. Tuomet laikas, per kurį dalelė nusės ant spyruoklinio nusodinimo elektrodo paviršiaus, ženkliai mažesnis nei prototipe. Tuo pačiu išauga kietų dalelių sugaudymo efektyvumas.
Elektrinį krūvį turinčias daleles veikia Kulono jėga. Tarp dalelių, turinčių to paties ženklo krūvį, veiks atostūmio jėga. Dalelė, turinti krūvį, trauks neutralias ir turinčias priešingo krūvio ženklo daleles. Veikiamos Kulono jėgos dalelės judės viena link kitos ir susidurs viena su kita. Taip dalelės koaguliuoja (sulimpa) ir toliau veikiamos adhezijos jėgų sudaro naują stambesnę ir todėl daug lengviau nusodinamą dalelę. Patekus į jonizavimo zoną, dėl dalelių skirtingos gamtinės prigimties, cheminės sudėties ir skirtingų matmenų, jų krūvių ženklo keitimas vyks skirtingais greičiais. Polidispersinėms kietoms dalelėms keliaujant nuo vieno ženklo jonizavimo zonos į kito poliarumo jonizavimo zoną, didesnės dalelės, nespėjusios pakeisti krūvio ženklo, taps koaguliavimo centrais mažesnėms, o taip pat tarp tos pačios dispersines sudėties dalelių dėl jonizacijos greičių fluktuacijų vyks intensyvi koaguliacija. Stambesnės dalelės link nusodinimo elektrodo juda daug greičiau nei mažosios, tuo pačiu sumažėja jų nusodinimo laikas bei tikimybė dalelei išlikti nenusodintai.
Tarp jonizavimo elektrodų atsiradus vainikiniam išlydžiui, vyksta dalinė oro molekulių jonizacija, tuo pačiu generuojami radikalai ir ozonas. Ozono ir radikalų generavimas daug intensyvesnis neigiamame vainikiniame išlydyje. Siekiant sumažinti generuojamų nepageidaujamų radikalų ir ozono koncentraciją išvalytame ore, o tuo pačiu išplėsti panaudojimo sritį ir pagerinti atitikimą higieniniams reikalavimams, įvestas neigiamo jonizavimo intensyvumo reguliavimas.
Esant palankioms filtro darbo sąlygoms (polidispersinėje sistemoje daugiau smulkių dalelių, maža aktyvinę dalelių varža), matuoklis 7 fiksuoja mažas koncentracijos reikšmes. Pagal šj signalą reguliatorius 8 sumažina neigiamos įtampos maitinimo šaltinio 5 įtampą, paduodamą į neigiamus jonizatorius 2. Tuo pačiu užtikrinama maža radikalų ir ozono koncentracija grąžinamame j aplinką ore. Išaugus patenkančio j filtrą kietų dalelių koncentracijai, koncentracijos matuoklis 7 pradės fiksuoti aukštesnes reikšmes, pagal šį signalą, patenkantį j reguliatorių 8, bus perduota aukštesnė neigiamo maitinimo įtampa į neigiamus jonizatorius 2. Išaugs filtro valymo efektyvumas.
Spyruoklės formos jonizuojantys elektrodai padidina jonizacijos aktyvumą, todėl reikalinga mažesnė spyruoklinio elektrodo įtampa ir tuo pačiu susidaro mažesni kiekiai ozono ir radikalų. Bus užtikrinti aukštesni higieniniai reikalavimai, nes neigiamas radikalų ir ozono generavimas bus susietas su kietųjų dalelių neigiamu poveikiu oro kokybei. Papildomi radikalai ir ozonas bus generuojami tik tada ir tiek, kiek būtina kompensuoti neigiamą aerozolio dalelių poveikį oro kokybei.

Claims (11)

  1. Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras, turintis užteršto oro tiekimo į filtrą ortakį su sumontuotais jame oro sklende ir reguliuojamu užteršto oro padavimo ventiliatoriumi, jonizuojančius ir nusodinimo elektrodus, aukštos įtampos bloką, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad filtras turi: - spyruoklinių elektrodų matricą, susidedančią iš daugybės spyruoklinių nusodinimo elektrodų (1), įrengtų koriniu principu vertikaliai vienas greta kito tarp filtro korpuso sienelių (11) ir (12), ir daugybės jonizuojančių neigiamo ir teigiamo išlydžio spyruoklinių elektrodų (2) ir (3), įrengtų spyruoklinių nusodinimo elektrodų (1) centruose, kur prie elektrodų (2) ir (3) yra prijungti aukštos įtampos neigiamo ir teigiamo ženklo šaltiniai (4) ir (5), - mechaninį vibratorių (10) kietosioms dalelėms, sukauptoms ant spyruoklinių nusodinimo elektrodų (1) paviršiaus, nupurtyti, standžiai prijungtą prie spyruoklinio nusodinimo elektrodo (1) vijos; - kietųjų dalelių liekamosios koncentracijos oro sraute matuoklį (7), susietą su neigiamos maitinimo įtampos šaltinio (5) reguliatoriumi (8).
  2. Filtras pagal 1 punktą b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad spyruokliniai jonizuojantys neigiamo ir teigiamo išlydžio elektrodai (2) ir (3), įrengti spyruoklinių nusodinimo elektrodų (1) centruose, išdėstyti elektrodų matricoje eilėmis pakaitine tvarka.
  3. Filtras pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad spyruokliniai nusodinimo elektrodai (1) įrengti taip, kad gretimų spyruoklinių nusodinimo elektrodų (1) vijos persidengtų.
  4. Filtras pagal 3 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad spyruokliniai nusodinimo elektrodai (1) įrengti taip, kad gretimų spyruoklinių nusodinimo elektrodų vijos persidengtų per ½ r, kur r ‒ spyruoklės spindulys.
  5. Elektrostatinis užteršto kietosiomis dalelėmis oro valymo būdas, apimantis smulkiadispersinių kietųjų dalelių nusodinimą vienazoniame spyruokliniame elektrostatiniame filtre, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad, siekiant padidinti valomo oro srauto dalelių jonizacijos aktyvumą, taikant mažesnę elektrodų jonizacijos įtampą, užterštas kietosiomis dalelėmis oro srautas (9) juda per spyruoklinių elektrodų matricą statmenai spyruoklinių jonizuojančių (2, 3) ir nusodinimo (1) elektrodų ašims, o maksimalus dalelės nusodinimo (migravimo) kelias lygus ketvirtadaliui spiralinio nusodinimo elektrodo (1) vyniojimo žingsnio be kitos spyruoklės vijos skersmens dydžio.
  6. Būdas pagal 5 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad skirtingos gamtinės prigimties, cheminės sudėties ir skirtingų matmenų kietosioms dalelėms judant per skirtingo ženklo jonizavimo zonas, sukurtas daugybe spyruoklinių jonizuojančių elektrodų (2, 3), jos įkraunamos skirtingo krūvio ženklais, koaguliuojamos ir nusodinamos ant nusodinimo elektrodų (1) paviršiaus.
  7. Būdas pagal 5 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad siekiant sumažinti azoto oksidų, ozono ir laisvųjų radikalų koncentracijas, panaudoti du aukštos įtampos maitinimo šaltiniai (4, 5), parenkant per matuoklio (7) išėjimo signalą ir įtampos reguliatorių (8) optimalius spyruoklinių jonizavimo elektrodų (2, 3) teigiamų ir neigiamų maitinimo įtampų santykius.
  8. Būdas pagal 7 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad neigiama įtampa, paduodama į neigiamą jonizuojantį elektrodą (2), reguliuojama pagal elektrostatinio filtro išėjime esančio kietųjų dalelių liekamosios koncentracijos matuoklio (7) išėjimo signalą.
  9. Būdas pagal 7 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad įvedus grįžtamojo ryšį pagal liekamąją koncentraciją filtro išėjime, optimizuojamas santykis tarp nepageidaujamų cheminių junginių ir nepageidaujamų aerozolio dalelių.
  10. Būdas pagal 5 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad vibratoriaus (10) vertikalūs virpesiai, perduoti vienai spyruoklės vijai, atitinkamai persiduos visoms nusodinimo elektrodų vijoms (1).
  11. Būdas pagal 8 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad spyruoklinės konstrukcijos virpesių rezonansinis dažnis padidina kietųjų dalelių pašalinimą nuo spyruoklių vijų.
LT2020511A 2020-02-11 2020-02-11 Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas LT6849B (lt)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2020511A LT6849B (lt) 2020-02-11 2020-02-11 Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas
EP20167949.5A EP3865217A1 (en) 2020-02-11 2020-04-03 Single zone spring-loaded electrostatic air treatment filter and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2020511A LT6849B (lt) 2020-02-11 2020-02-11 Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2020511A LT2020511A (lt) 2021-08-25
LT6849B true LT6849B (lt) 2021-09-27

Family

ID=70189685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2020511A LT6849B (lt) 2020-02-11 2020-02-11 Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3865217A1 (lt)
LT (1) LT6849B (lt)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114797256B (zh) * 2022-04-13 2023-06-30 武汉理工大学 一种基于平衡电荷净化技术的润滑油净化装备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB835012A (en) * 1956-03-15 1960-05-18 Carves Simon Ltd Improvements relating to electrostatic precipitators
US4351648A (en) 1979-09-24 1982-09-28 United Air Specialists, Inc. Electrostatic precipitator having dual polarity ionizing cell
JPS5889956A (ja) * 1981-11-24 1983-05-28 Ono Gijutsu Kenkyusho:Kk 電気集塵装置
DE4002456A1 (de) * 1990-01-27 1991-08-01 Metallgesellschaft Ag Elektrostatischer staubabscheider fuer horizontalen gasdurchgang
DE102012013996A1 (de) * 2012-07-13 2014-05-28 Eisenmann Ag Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln und Beschichtungsanlage mit einer solchen
EP3034174A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-22 Svoboda Piotr Slebioda Cyclonic filter with an auxiliary electrostatic unit
DE102015204168A1 (de) * 2015-03-09 2016-09-15 Kutzner + Weber Gmbh Elektrostatische Partikelabscheidevorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
LT2020511A (lt) 2021-08-25
EP3865217A1 (en) 2021-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jaworek et al. Two-stage electrostatic precipitators for the reduction of PM2. 5 particle emission
US5183480A (en) Apparatus and method for collecting particulates by electrostatic precipitation
US7585352B2 (en) Grid electrostatic precipitator/filter for diesel engine exhaust removal
EP0757923B1 (en) Laminar flow electrostatic precipitation system
US5695549A (en) System for removing fine particulates from a gas stream
US8506687B2 (en) Electrostatic precipitator and self cleaning collection belt therefor
US7534288B2 (en) High performance electrostatic precipitator
EP2150353B1 (en) Process of electrostatic recirculation for dedusting and gas cleaning and device thereof
Hautanen et al. Electrical agglomeration of aerosol particles in an alternating electric field
JP4687595B2 (ja) 電気集塵装置
US6932857B1 (en) Multi-stage collector and method of operation
US20170354979A1 (en) Electrostatic air cleaner
KR100710697B1 (ko) 가스 흐름으로부터 입자 및/또는 소적 형태의 물질을분리시키는 방법 및 장치
JPWO2002076620A1 (ja) 粒子の静電分離方法および静電分離装置ならびに製造システム
EP0713562B1 (en) Electronic purification of exhaust gases
Muzafarov et al. Improving the efficiency of electrostatic precipitators
LT6849B (lt) Vienazonis spyruoklinis elektrostatinis oro valymo filtras ir būdas
US6482253B1 (en) Powder charging apparatus
US11123750B2 (en) Electrode array air cleaner
GB1523142A (en) Wet electrostatic scrubbers
US20030177901A1 (en) Multi-stage collector
US2192250A (en) Electrical precipitation apparatus
CA1249529A (en) Apparatus for the removal of particulates from industrial gases
US2976951A (en) Electrostatic precipitator
Bologa et al. Collection of fine particles by novel wet electrostatic precipitator

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20210825

FG9A Patent granted

Effective date: 20210927

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20220211