RU2021855C1

RU2021855C1 - Electrical refining device for mineral oil

Info

Publication number: RU2021855C1
Authority: RU
Inventors: Л.Б. Мозуль; В.В. Духовникова
Original assignee: Государственный коммунальный Броварский завод алюминиевых строительных конструкций
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1994-10-30

Abstract

FIELD: electrical refining device of mineral oil in mechanical engineering. SUBSTANCE: electrical refining device for mineral oil has a body, a set of positive and negative disk electrodes with a central hole each, separated by insulating disks with a central hole each and assembled on the central perforated hollow shaft as a filter pack insulated from conducting parts of the device by dielectric insertions. Electrodes have insulating cladding. Insulating disks have circular perforation. EFFECT: higher degree of oil refining. 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при эксплуатации гидроприводных и смазочных устройств. The invention relates to mechanical engineering and can be used in the operation of hydraulic and lubricating devices.

Известно устройство "Электростатический фильтр" [1], состоящее из двух цилиндрических электродов (внутреннего и внешнего), электрически соединенных с проволочными и медными кольцевыми, перпендикулярно расположенными электродами, между которыми создается электростатическое поле. Роль изоляторов между электродами выполняют диски и кольца из токонепроводящего фильтрующего материала. Фильтруемая жидкость подается в фильтр через верхний штуцер и далее через отверстие в центральном электроде вниз, откуда через проход, образованный между внутренним и внешним электродами, мимо кольцевых и проволочных электродов зигзагообразно поступает в верхнюю часть фильтра к выходу. Загрязнения притягиваются медными кольцевыми электродами, электрически соединенными с наружным цилиндрическим осадительным электродом, и откладываются в порах фильтрующих дисков, окружающих эти электроды, а также в порах цилиндрических фильтрующих колец, прилегающих к наружному электроду. The known device "Electrostatic filter" [1], consisting of two cylindrical electrodes (internal and external), electrically connected to wire and copper ring, perpendicular to the electrodes located between which an electrostatic field is created. The role of insulators between the electrodes is performed by disks and rings made of non-conductive filtering material. The filtered fluid is fed into the filter through the upper fitting and then through the hole in the central electrode down, from where it passes through the passage formed between the inner and outer electrodes, past the ring and wire electrodes, into the upper part of the filter to the exit. Contaminants are attracted by copper ring electrodes electrically connected to the outer cylindrical precipitation electrode and deposited in the pores of the filter discs surrounding these electrodes, as well as in the pores of the cylindrical filter rings adjacent to the outer electrode.

Устройство имеет следующие недостатки: ненадежность работы фильтра, обусловленная очень высоким напряжением между электродами (10-25 кВ), необходимость которого вызвана большой скоростью протока очищаемой жидкости в межэлектродном пространстве из-за последовательной схемы прохождения потока очищаемой жидкости;
ненадежность фильтра, обусловленная конструкцией проволочного электрода, острые концы которого являются концентраторами напряженности электрического поля, что в совокупности с высоким межэлектродным напряжением и отсутствием изоляционного покрытия на электродах приведен к короткому замыканию по "грязевым дорожкам", возникающим по мере накопления в фильтре грязи и отложения ее в порах изолирующего пористого материала и на неэлектропроводящей части проволочного электрода между концами проволочек и корпусом фильтра, являющегося противоположно загрязненным электродом;
малая производительность фильтров, обусловленная последовательным прохождением очищаемой жидкостью межэлектродного пространства по сравнению с прохождением параллельными потоками;
трудоемкость и зачастую невозможность очистки фильтрующих элементов от грязи, что приводит к необходимости их замены.The device has the following disadvantages: the unreliability of the filter due to the very high voltage between the electrodes (10-25 kV), the need for which is caused by the high flow rate of the liquid being cleaned in the interelectrode space due to the serial flow pattern of the liquid being cleaned;
unreliability of the filter due to the design of the wire electrode, the sharp ends of which are concentrators of electric field strength, which, together with a high interelectrode voltage and the absence of an insulating coating on the electrodes, leads to a short circuit along the "dirt paths" that occur as dirt accumulates in the filter and deposits in the pores of the insulating porous material and on the non-conductive part of the wire electrode between the ends of the wires and the filter housing, which is a ivopolozhno contaminated electrode;
low filter performance due to the successive passage of the interelectrode space by the liquid being cleaned compared to the passage of parallel flows;
the complexity and often the inability to clean the filter elements from dirt, which leads to the need for their replacement.

Цель изобретения - повышение надежности в работе, снижение трудоемкости в изготовлении и обслуживании, повышение производительности и эффективности электроочистителя. The purpose of the invention is to increase the reliability in operation, reduce the complexity in the manufacture and maintenance, increase the productivity and efficiency of the electric cleaner.

Цель изобретения достигается тем, что электрический очиститель минеральных масел, состоящий из корпуса и набора положительных и отрицательных дисков электродов с центральным отверстием, разделенных изолирующими дисками с центральным отверстием и собранных на центральном пустотелом перфорированном валу в фильтр-пакет, изолированный от электропроводных частей очистителя диэлектрическими вставками, отличается тем, что электроды выполнены с электроизоляционным покрытием, а изолирующие диски выполнены с кольцевой перфорацией и имеют диаметр центральных отверстий меньше, а наружный диаметр больше соответствующих диаметров электродов, при этом внутренний диаметр кольца перфорации больше, а наружный меньше соответствующего диаметра центрального отверстия и наружного диаметра электродов, что обеспечивает защиту от электрических замыканий между острыми кромками электродов, снижение же трудоемкости в изготовлении и обслуживании достигается простотой изготовления электродов и сборки фильтр-пакета. The purpose of the invention is achieved in that an electric mineral oil purifier, consisting of a housing and a set of positive and negative electrode disks with a central hole, separated by insulating disks with a central hole and assembled on a central hollow perforated shaft in a filter bag isolated from dielectric conductive parts of the cleaner by dielectric inserts , characterized in that the electrodes are made with an insulating coating, and the insulating discs are made with annular perforation and have the diameter of the central holes is smaller and the outer diameter is larger than the corresponding diameters of the electrodes, while the inner diameter of the perforation ring is larger and the outer is smaller than the corresponding diameter of the central hole and the outer diameter of the electrodes, which provides protection against electrical shorts between the sharp edges of the electrodes, reducing the complexity of manufacturing and maintenance is achieved by the simplicity of the manufacture of electrodes and the assembly of the filter bag.

Предлагаемой конструкцией достигается уменьшение скорости протока масла в межэлектродном пространстве при заданной производительности фильтра. Это обеспечивается изменением пути прохождения очищаемой жидкости с последовательного на параллельный и позволяет увеличить степень очистки масла иди, сохранив степень очистки, увеличить производительность фильтра и уменьшить напряжение между электродами до 2-5 кВ. The proposed design achieves a decrease in the flow rate of oil in the interelectrode space at a given filter performance. This is ensured by changing the path of the liquid being cleaned from sequential to parallel and can increase the degree of oil purification. Go, while maintaining the degree of purification, increase the filter performance and reduce the voltage between the electrodes to 2-5 kV.

На фиг. 1 изображен электрический очиститель; на фиг. 2 - деталь подсоединения контактов электродов к пружинному токопроводу, узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - положительно заряжаемый электрод; на фиг. 4 - отрицательно заряжаемый электрод с диэлектрическими вставками; на фиг. 5 - диэлектрический изолирующий диск. In FIG. 1 shows an electric cleaner; in FIG. 2 - detail of connecting the contacts of the electrodes to the spring current lead, node I in FIG. 1; in FIG. 3 - positively charged electrode; in FIG. 4 - negatively charged electrode with dielectric inserts; in FIG. 5 - dielectric insulating disk.

Электрический очиститель состоит из корпуса 1 с входным штуцером 2 и штуцером 3, служащим для вывода очищенного масла из корпуса 1, фильтр-пакета 4, состоящего из чередующихся положительно 5 и отрицательно 6 заряженных электродов, разделенных перфорированными изоляторами (дисками). Электроды 5 выполнены сплошными в виде диска с электроизоляционным покрытием и неизолированным прямоугольным контактом 8, электроды 6 - в виде радиально гофрированного диска с контактом 9. Контакты 8 и 9 разведены по противоположным сторонам фильтр-пакета. Изолирующие диски 7 выполнены перфорированными с внутренним диаметром поля перфорации D₃, большим, а внешним -D₄, меньшим, чем соответственно внутренний d₁ ; d^l ₁ и внешний d₂; d^l ₂ диаметры электродов 5 и 6.The electric cleaner consists of a casing 1 with an inlet nipple 2 and a nipple 3, which serves to remove the purified oil from the casing 1, a filter bag 4, consisting of alternating positively 5 and negatively 6 charged electrodes separated by perforated insulators (disks). The electrodes 5 are solid in the form of a disk with an electrical insulating coating and an uninsulated rectangular contact 8, the electrodes 6 are made in the form of a radially corrugated disk with a contact 9. Contacts 8 and 9 are separated on opposite sides of the filter bag. The insulating discs 7 are perforated with an inner diameter of the perforation field D ₃ large and external —D ₄ smaller than the internal d ₁ , respectively; d ^l ₁ and external d ₂ ; d ^l ₂ diameters of the electrodes 5 and 6.

Наружный диаметр изолирующих дисков 7 D₂ больше наружного диаметра электродов d₂; d^l ₂, а внутренний -D₁ меньше соответствующего диаметра электродов d₁; d^l ₁. Электроды 5 и 6 с изолирующими дисками 7 соединены с фильтр-пакет 4 посредством насадки на перфорированный пустотелый вал 10, который служит для сбора фильтрата и жестко соединен с основанием 11.The outer diameter of the insulating discs 7 D _{2 is} greater than the outer diameter of the electrodes d ₂ ; d ^l ₂ , and the internal -D ₁ less than the corresponding diameter of the electrodes d ₁ ; d ^l ₁ . The electrodes 5 and 6 with insulating disks 7 are connected to the filter bag 4 by means of a nozzle on a perforated hollow shaft 10, which serves to collect the filtrate and is rigidly connected to the base 11.

В электроды 5 и 6 вмонтированы диэлектрические вставки 12, обеспечивающие постоянный зазор между фильтр-пакетом с пустотелым валом 10. Dielectric inserts 12 are mounted in the electrodes 5 and 6, providing a constant gap between the filter bag with the hollow shaft 10.

Соединение фильтр-пакета 4 осуществляется при помощи крышки 13 и гайки 14. С диаметрально противоположных сторон к фильтр-пакету 4 подведены токопроводы 15 и 16, выполненные в виде проволочной пружины с плотно прилегающими витками. В нижней части корпуса 1 расположен сетчатый фильтр грубой очистки от крупнодисперсных частиц. The connection of the filter bag 4 is carried out using the cover 13 and nut 14. From diametrically opposite sides, the conductors 15 and 16, made in the form of a wire spring with tight-fitting turns, are connected to the filter bag 4. In the lower part of the housing 1 is a strainer coarse from coarse particles.

Загрязненное масло поступает в электроочиститель через штуцер 2, очищается фильтром 17 грубой очистки и подается через зазор между корпусом с основанием 11 в полость, образованную корпусом 1 и фильтр-пакетом 4. Затем масло поступает в межэлектродное пространство к расположенному в центре пустотелому перфорированному валу 10, откуда оно подается в полость, образованную крышками 13 и 18, и через штуцер 3 выводится из электроочистителя. The contaminated oil enters the electric cleaner through the nozzle 2, is cleaned by a coarse filter 17 and is fed through the gap between the housing with the base 11 into the cavity formed by the housing 1 and the filter bag 4. Then, the oil enters the interelectrode space to the centrally located hollow perforated shaft 10, from where it is fed into the cavity formed by the caps 13 and 18, and through the nozzle 3 is removed from the electric cleaner.

В межэлектродном пространстве происходит отделение механических примесей от жидкости и осаждение их на одном из электродов и разделяющем электроды изолирующем диске. Когда электроды и изолирующие диски становятся достаточно загрязненными, фильтр-пакет легко разбирается, загрязненные детали промываются и после сборки фильтр готов к повторному использованию. In the interelectrode space, mechanical impurities are separated from the liquid and deposited on one of the electrodes and the insulating disk separating the electrodes. When the electrodes and insulating discs become sufficiently contaminated, the filter bag is easily disassembled, the contaminated parts are washed and after assembly the filter is ready for reuse.

Такое выполнение электроочистителя гарантирует его полную надежность, так как исключаются места возможного электрического замыкания. Как известно, напряженность электрического поля у кромок электродов значительно выше, чем между плоской их частью. Вероятность короткого замыкания между кромками противоположно заряженных электродов наибольшая. Обеспечение надежности достигается тем, что между электродами в местах расположения кромок размещается сплошной изолирующий диск с пробивным напряжением, значительно превышающем рабочее. This embodiment of the electric cleaner guarantees its full reliability, since places of possible electrical short circuit are excluded. As is known, the electric field strength at the edges of the electrodes is much higher than between their flat part. The probability of a short circuit between the edges of oppositely charged electrodes is greatest. Ensuring reliability is achieved by the fact that between the electrodes at the locations of the edges there is a continuous insulating disk with a breakdown voltage that significantly exceeds the working voltage.

В процессе работы электрофильтров в межэлектродном пространстве происходит накопление загрязнителей, которые в большинстве случает являются электропроводными (металлические продукты износа трущихся частей механизмов, продукты окисления минеральных масел и т. п.). Загрязнители значительно снижают электрическое сопротивление среды в межэлектродном пространстве, и в местах расположения кромок противоположно заряженных электродов происходит пробой, так как напряженность электрического поля там максимальная. Пробой переходит в микродугу, в канале которой образуется графитовый мостик из продуктов разложения очищаемых масел. В результате происходит короткое замыкание между электродами и выход электрофильтра из строя. During the operation of electrostatic precipitators in the interelectrode space, pollutants accumulate, which in most cases are electrically conductive (metal products of wear of the rubbing parts of mechanisms, products of oxidation of mineral oils, etc.). Pollutants significantly reduce the electrical resistance of the medium in the interelectrode space, and breakdown occurs at the locations of the edges of oppositely charged electrodes, since the electric field there is maximum. The breakdown passes into a microarc, in the channel of which a graphite bridge is formed from the decomposition products of the purified oils. As a result, there is a short circuit between the electrodes and the failure of the electrostatic precipitator.

В предлагаемом же электрофильтре короткое замыкание между электродами исключено, так как края изолирующих дисков 7 выступают за пределы электрополя между электродами 5 и 6, и на них (краях) не происходит отложения загрязнителей. Это исключает возможность замыкания между кромками электродов путем перекрытия по поверхности изолирующих дисков через электропроводную грязь. In the proposed electrostatic precipitator, a short circuit between the electrodes is excluded, since the edges of the insulating disks 7 extend beyond the electric field between the electrodes 5 and 6, and no contaminants are deposited on them (edges). This eliminates the possibility of shorting between the edges of the electrodes by overlapping the surface of the insulating discs through electrically conductive dirt.

На Броварском заводе алюминиевых строительных конструкций изготовлены рабочие чертежи электроочистителя и опытные образцы, которые после установки в системе очистки гидравлического масла прессового цеха показали высокую надежность в работе. At the Brovarsky factory of aluminum building structures, working drawings of an electric cleaner and prototypes were made, which, after installing a press shop in the hydraulic oil cleaning system, showed high reliability in operation.

Изготовление и сборка их нетрудоемки. Their manufacture and assembly are not laborious.

Контроль чистоты полученного после электроочистителя масла показал, что количество механических примесей в нем достигает величин, допустимых для повторного применения его в производстве. The purity control of the oil obtained after the electric cleaner showed that the amount of mechanical impurities in it reaches values acceptable for its repeated use in production.

Claims

ELECTRIC CLEANERS OF MINERAL OILS, consisting of a housing, a set of positive and negative disk electrodes with a central hole, separated by insulating disks with a central hole and assembled on a central shaft in a filter bag, insulated from the conductive parts of the cleaner by dielectric inserts, characterized in that the electrodes are made with electrically insulating coating, and the insulating discs are made with annular perforation and have a diameter of the Central holes are smaller, and the outer diameter is large the diameters of holes of the respective electrodes, wherein the inner diameter of the perforations of the ring larger and smaller than the respective outer diameters of the apertures of the electrodes.