RU2004305C1 - Электрогидродинамический фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам отделени  твердых частиц от жидких сред с использованием эффектов электрического пол , В резервуаре дл  пропускани  очищаемой жидкости установлены положительный электрод в виде пластины с пористым покрытием, размещенный вдоль стенки корпуса, и система отрицательных электродов ортогональных стенке корпуса и положительному электроду. Каждый отрицательный электрод выполнен в виде иглы, помещенной с зазором в цилиндрическую оболочку. котора  соединена с каналом отвода отфильтрованной жидкости. При приложении напр жени  к электродам в межэлектродном промежутке возникают электрогидродинамические течени  жидкости, увлекающие частицы примеси. Последние задерживаютс  пористым покрытием на положительном электроде, не попада  в область зазора при отрицательном электроде вследствие зар довых  влений . Обедненна  частицами жидкость отводитс  из зазора в цилиндрической оболочке в канал отвода отфильтрованной жидкости при наличии внешнего воздействи  (откачки). Однократна  очистка моторного масла снижает концентрацию примесных частиц примерно в 10 раз. Эффективность очистки св зана с механизмом зар дообразовани  на границе металл электрода - жидкость и регулируетс  выбором материалов электродов, например пара никель - алюминий. 1 злф-лы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к средствам отделени  твердых частиц от жидких сред с использованием эффектов электрического пол , приложенного к жидкости.

Известен электрогидродинамический (ЭГД) фильтр, содержащий резервуар из изолирующего материала, через который течет фильтруема  жидкость, а также.уста- новленную в резервуаре вдоль одной из стенок систему равноудаленных плоских электродов, перпендикул рных стенке резервуара . При подаче напр жени  на электроды в межэлектродном промежутке возникают ЭГД-течени . Поток фильтруемой жидкости, подаваемый в резервуар, взаимодействует с возникающими после подачи напр жени  ЭГД-течени ми, что создает услови  дл  концентрации дисперсных частиц в межэлектродных промежутках и выведени  их из общего потока фильтруемой жидкости, причем очищенна  жидкость течет под дополнительным внешним воздействием .

Недостатком известного ЭГД-фильтра  вл етс  невысока  степень очистки жидкости , обусловленна  вовлечением в движение в межэлектродных промежутках лишь части объема пропускаемой жидкости. Кроме того, обусловленное внешними воздействи ми , не может быть очень интенсивным, иначе степень очистки будет еще ниже.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и степени очистки, Цель достигаетс  тем, что в известном ЭГД-фильтре, содержащем резервуар дл  пропускани  фильтруемой жидкости и систему равноудаленных электродов, установленную в резервуаре перпендикул рно его стенке, а также канал отвода отфильтрованной жидкости, соединенный с резервуаром, в соответствии с изобретением положительный электрод размещен в резервуаре вдоль его стенкм и выполнен в виде пластины, имеющей покрытие из пористого материала , каждый отрицательный электрод выполнен в виде иглы, установлен ортогонально плоскости положительного электрода и размещен с зазором в цилиндрической оболочке из изолирующего материала, котора  соединена с каналом отвода отфильтрованной жидкости.

Кроме того, положительный и отрицательные электроды изготовлены из различных материалов, выбираемых в соответствии с донорно-акцепторным механизмом зар до- образовани  в жидких диэлектриках, например никель - алюминий.

Величину зазора между игольчатым электродом и цилиндрической оболочкой выбирают не более двух радиусов остри 

мглы, а рассто ние между положительным и отрицательным электродами задают из услови  обеспечени  средней напр женности электрического пол  в межэлектродном

промежутке пор дка 20 кВ/см.

На чертеже схематично изображен предлагаемый фильтр.

ЭГД-фильтр содержит резервуар 1 с корпусом из диэлектрического материала

0 игольчатый электрод 2, плоский электрод 3, размещенный на стенке корпуса. Игольчатый электрод 2 помещен в цилиндрическую оболочку 4 из изолирующего материала. Игольчатый (отрицательный) электрод 2 и

5 плоский (положительный) электрод 3 образуют межэлектродный промежуток 5, в котором и возникают ЭГД-течени . Плоский электрод 3 имеет покрытие из пористого материала 6 дл  накоплени  отфильтрован0 ных частиц, а цилиндрическа  оболочка 4 игольчатого электрода соединена с каналом 7 отвода отфильтрованной жидкости.

Фильтр работает следующим образом. При подаче напр жени  на электроды 2 и 3

5 частицы примеси в жидкости, подаваемой в резервуар 1, движутс  по лини м тока жидкости в межэлектродном промежутке 5. При попадании на пористое покрытие 6 они не имеют возможности участвовать в возврат0 ном движении, и жидкость обедн етс  этими частицами. Одновременно у игольчатого электрода 2 формируетс  нека  эффективна  одноименно зар женна  зона, в которой концентраци  частиц примеси

5 значительно ниже, чем в остальном объеме, так как частицы из объема не попадают в зону, а перезар жаютс  на ее границе и вновь уход т в объем жидкости. При создании разрежени  в канале 7 отвода отфиль0 трованной жидкости жидкость из зоны с пониженным содержанием частиц по зазору между игольчатым электродом 2 и цилин- дрической оболочкой 4 выходит из резервуара в канал 7 отаода дл  последую5 щего сбора.

Пример. Испытывали одиночную ступень ЭГД-фильтра, содержащего в качестве положительного электрода 3 никелевую пластину с покрытием из пористой

0 резины 6, а в качестве отрицательного электрода 2 - алюминиевую иглу, диаметр зазора между игольчатым электродом 2 и цилиндрической оболочкой 4 0,5 мм, В качестве очищаемой жидкости выбрали машин5 ное масло (отработанное) с начальной концентрацией дисперсной фазы - твердых частиц (металла) пор дка 200 , К электродам 2 и 4 приложили напр жение от высоковольтного источника и возбудили ЭГД-течение в жидкости. Проводили фильтрацию жидкости в течение 5 мин, после чего в собранной в канале 7 жидкости измерили концетрацию дисперсной фазы . Она составила около 20 см , т.е. количество примесных частиц снизилось примерно в 10 раз после однократной фильтрации. При изготовлении обоих электродов из алюмини  указанное снижение составл ет примерно 3 раза.

Аналогичные испытани  произведены с такими жидкост ми, как сол рка и загр зненное трансформаторное масло. Концентрацию примеси в очищаемой жидкости установили примерно 200 . При времени фильтрации 5 мин концент- рауии дисперсной фазы в этих жидкост х составили величину пор дка 20-40 дл  однократной очистки, что свидетельствует о высокой эффективности очистки и в несколько раз превосходит аналогичные данные дл  прототипа.

Производительность фильтра определ етс  количеством параллельно подключенных ступеней (звеньев). Так, производительность батареи из 20 звеньев составл ет 1 л жидкости за 10 мин работы.

Предлагаемый ЭГД-фильтр может быть эффективно использован дл  очистки диэлектрических жидкостей, таких, как моторные масла и др. Кроме того, предлагаемый фильтр может быть установлен дл  работы в установках с замкнутым циклом использовани  жидкости , в т.ч. при работе в автономном режиме. В последнем случае ресурс работоспособности будет определ тьс  как степенью загр знени  жидкости, так и емкостью пористого покрыти  на положительном электроде.

(56) 1. Духин С.С., Эстрелла-Льопис В.Р., Жолковский В.К. Электроповерхностные  влени  и электрофильтрование. -Киев: Наука Думка. 1985, с. 287 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР, содержащий резервуар дл  пропускани  фильтруемой жидкости и систему равноудаленных электродов, установлен- ную в резервуаре перпендикул рно стенке его корпуса, а также канал отвода отфильтрованной жидкости, соединенный с резервуаром , отличающийс  тем, что положительный электрод размещен в резервуаре вдоль стенки его корпуса и выполнен в виде пластины, имеющей покрытие из пористого материала, система равноудаленных электродов содержит отрицательные элек|троды , каждый отрицательный электрод 25 выполнен в виде иглы, установлен ортогонально плоскости положительного электрода и размещен с зазором в цилиндрической оболочке из изолирующего материала, котора  соединена с кана- 30 лом отвода отфильтрованной жидкости.
2. 2. Фильтр по п.1, отличающийс  тем, что положительный и отрицательный электроды выполнены из различных материалов , которые выбраны в соответствии с

   35

   донорно-акцепторным механизмом зар - дообразовани  в жидких диэлектриках, например никель - алюминий.

   г ЧЩрвщумному /С waxy

   и t t ц к it

   I

   if

   H :

   I

   МИпч

   LA jUlA JUl

   жийкосми

   t it

   if

   H :

   I

   ч

   JUl

   ЛГ П

   II l ll

   o(

   JjJU