RU2040971C1 - Universal fuel electrical purificator - Google Patents

Universal fuel electrical purificator Download PDF

Info

Publication number
RU2040971C1
RU2040971C1 RU93035806A RU93035806A RU2040971C1 RU 2040971 C1 RU2040971 C1 RU 2040971C1 RU 93035806 A RU93035806 A RU 93035806A RU 93035806 A RU93035806 A RU 93035806A RU 2040971 C1 RU2040971 C1 RU 2040971C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
water
separator
electric
holes
Prior art date
Application number
RU93035806A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93035806A (en
Inventor
Э.С. Кочанов
Ю.С. Кочанов
В.М. Рыбаков
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова
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 Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова filed Critical Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова
Priority to RU93035806A priority Critical patent/RU2040971C1/en
Publication of RU93035806A publication Critical patent/RU93035806A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2040971C1 publication Critical patent/RU2040971C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

FIELD: diesels, engines, turbines. SUBSTANCE: universal fuel purificator has electrical separator and electrical filter. Their working chambers are connected by short branch pipe with water-repelling electrode grid. Electrode grid itself is electrically insulated from branch pipe and is under induced potential from separator and electrical filter working electrodes. Capacity for separated water made in the form of cylindric tank is partitioned from working chamber of electrical separator by three branch pipes with holes. Branch pipes length and number of holes is determined taking account to prevent mixing of fuel and water in conditions of roll and pitch of ± 10 To make fuel purification of much higher degree from impurities electrode system of electrical filter is made on the form of set of dielectric and current conducting cylinders with radial holes, sizes of which in dielectric cylinders are uniformly decreasing from periphery to center. EFFECT: increased fuel purification degree. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к очистке топлива от воды и механических загрязнений с помощью сильных электрических полей. The invention relates to the purification of fuel from water and mechanical impurities using strong electric fields.

Наиболее близким прототипом является устройство, в котором одновременная очистка топлива от воды и загрязнений осуществляется комбинацией электрических систем гофрированных сетчатых электродов и механических пространство между электродами заполнено эластичным органическим волокном. Основным недостатком этого устройства является необходимость периодической замены этого волокна при его загрязнении, хотя частичная чистка его и может производиться электрическим методом подачей переменного напряжения частотой 2-5 Гц. The closest prototype is a device in which the simultaneous cleaning of fuel from water and contaminants is carried out by a combination of electrical systems of corrugated mesh electrodes and the mechanical space between the electrodes is filled with elastic organic fiber. The main disadvantage of this device is the need for periodic replacement of this fiber when it is dirty, although it can be partially cleaned by the electric method by applying an alternating voltage of 2-5 Hz.

Цель изобретения одновременная очистка топлива от загрязнений и воды, снижение эксплуатационных расходов, удобство обслуживания. The purpose of the invention is the simultaneous purification of fuel from contaminants and water, reducing operating costs, ease of maintenance.

Это достигается использованием специальных конструкций электросепаратора и электрофильтра, объединенных своими рабочими камерами. В электросепараторе емкость для сбора отсепарированной воды отделена от рабочей камеры с электродами, с одной стороны, а с другой рабочая камера электросепаратора соединена коротким трубопроводом с рабочей камерой электрофильтра. Внутри трубопровода размещена водоотталкивающая металлическая сетка. В свою очередь, по новому построена электродная система в рабочей камере электрофильтра осадительные электроды выполнены в виде набора металлических и диэлектрических цилиндров с отверстиями по радиальным направлениям этих цилиндров. Именно по ним проходит топливо от периферии к центральной выводной трубе. This is achieved using special designs of the electric separator and electrostatic precipitator, combined with their working chambers. In the electric separator, the container for collecting the separated water is separated from the working chamber with electrodes, on the one hand, and on the other, the working chamber of the electric separator is connected by a short pipeline to the working chamber of the electrostatic precipitator. Inside the pipeline there is a water-repellent metal mesh. In turn, the electrode system was built in a new way in the working chamber of the electrostatic precipitator. The precipitation electrodes are made in the form of a set of metal and dielectric cylinders with holes in the radial directions of these cylinders. It is through them that fuel passes from the periphery to the central exhaust pipe.

На фиг.1 представлен электроочиститель, общий вид; на фиг.2 вид в плане; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 сечение А-А на фиг.1. Figure 1 presents the electric cleaner, General view; figure 2 is a plan view; figure 3 section BB in figure 2; figure 4 section aa in figure 1.

Универсальный топливный электроочиститель (фиг. 1) состоит из рабочей камеры 1 с электродной системой, на которую подается напряжение от высоковольтного источника питания 4, соединительного патрубка 2 с металлической водоотталкивающей сеткой 8 (фиг.3), рабочей камеры электрофильтра 3 с электродной системой 10-13 (фиг.3), соединительных патрубков 5, цистерны 6 для приема отсепарированной воды и металлической рамы 7, скрепляющей рабочие камеры электроочистителя и водяную цистерну. Смесь между водяной цистерной 6 и рабочей камерой 1 электросепаратора осуществляется 3 патрубками (фиг.4) с перфорированной перегородкой 9. Длина патрубков и размер отверстий в перегородках выбраны из расчете недопущения смешивания воды и топлива при углах наклона ± 10о. Даже при полном заполнении водяной цистерны (что контролируется датчиком обводненности) зеркало от сепарированной воды не может подняться выше, чем половина соединительного патрубка.A universal fuel electric cleaner (Fig. 1) consists of a working chamber 1 with an electrode system, to which voltage is supplied from a high-voltage power supply 4, a connecting pipe 2 with a metal water-repellent mesh 8 (Fig. 3), a working chamber of an electrostatic precipitator 3 with an electrode system 10- 13 (figure 3), connecting pipes 5, tank 6 for receiving the separated water and a metal frame 7, fastening the working chamber of the electric cleaner and the water tank. The mixture between water tank 6 and the working chamber 1 is provided 3 Electroseparators nozzles (4) with perforated baffle nozzle 9. The length and size of the openings in the partitions are selected from the calculation to prevent mixing of water and fuel at angles of ± 10. Even when the water tank is completely full (which is controlled by the water cut sensor), the mirror from the separated water cannot rise higher than half of the connecting pipe.

Очистка топлива от загрязнений осуществляется оригинальной конструкцией электрофильтра 3, представляющего собой цилиндрическую заземленную трубу 10 (фиг. 3), внутри которой соосно размещены металлические и диэлектрические цилиндры с отверстиями 14. Радиус отверстий в металлических цилиндрах принят постоянным, а в диэлектрических цилиндрах уменьшается от периферии к центру. Металлические цилиндры поочередно подключены к разнополярным клеммам высоковольтного источника питания. Fuel is cleaned from contaminants by the original design of the electrostatic precipitator 3, which is a cylindrical grounded pipe 10 (Fig. 3), inside which metal and dielectric cylinders with holes 14 are coaxially placed. The radius of the holes in the metal cylinders is assumed to be constant, and in the dielectric cylinders decreases from the periphery to to the center. The metal cylinders are alternately connected to the bipolar terminals of the high voltage power source.

Топливо, подлежащее очистке, поступает через приемный патрубок в рабочую камеру электросепаратора, где с помощью электродной системы (любой конструкции) и приложенного напряжения происходит отделение воды от топлива. Отсепарированная вода через отверстия в нижней части рабочей камеры по патрубкам поступает в водяную цистерну, где и накапливается. The fuel to be cleaned enters through the inlet pipe into the working chamber of the electric separator, where water is separated from the fuel using the electrode system (of any design) and applied voltage. The separated water through the holes in the lower part of the working chamber through the nozzles enters the water tank, where it accumulates.

Топливо, очищенное от воды, далее поступает в соединительный патрубок 2 и проходит сквозь металлическую сетку. Собственно металлическая сетка электрически изолирована от патрубка и находится под наведенным потенциалом от электродных систем электросепаратора и электрофильтра, что наряду с диэлектрическим покрытием этой сетки придает ей водоотталкивающие свойства. Дополнительно обезвоженное топливо далее обрабатывается в рабочей камере электрофильтра, где загрязнения проходя через отверстия в цилиндрических и диэлектрических электродах от периферии к центру, испытывают силовое воздействие. В районе металлических и диэлектрических отверстий образуется неоднородное электрическое поле, которое, воздействуя на загрязнения в топливе, заставляет их двигаться к электродам и оседать в соответствующих ячейках, Диэлектрические цилиндры (прокладки) между электродами образуют ячейки накопители загрязнений, причем по мере очистки топлива, диаметр отверстий в диэлектрических цилиндрах уменьшается. Подобная конструкция позволяет увеличить грязеемкость электрофильтра и предусмотреть равномерное заполнение всех ячеек накопителей. The fuel, purified from water, then enters the connecting pipe 2 and passes through a metal mesh. The metal grid itself is electrically isolated from the nozzle and is under the induced potential from the electrode systems of the electric separator and electrostatic precipitator, which, along with the dielectric coating of this grid, gives it water-repellent properties. Additionally, the dehydrated fuel is further processed in the working chamber of the electrostatic precipitator, where contaminants passing through holes in the cylindrical and dielectric electrodes from the periphery to the center are subjected to force. An inhomogeneous electric field is formed in the region of the metal and dielectric holes, which, acting on contaminants in the fuel, causes them to move to the electrodes and settle in the respective cells. Dielectric cylinders (gaskets) between the electrodes form the cells of pollution accumulators, and as the fuel is cleaned, the diameter of the holes in dielectric cylinders decreases. This design allows you to increase the dirt capacity of the electrostatic precipitator and provide for uniform filling of all drive cells.

Оседание загрязнений обуславливается взаимодействием напряженности электрического поля, формируемого электродной системой, с движущейся заряженной (или нейтральной) частицей загрязнения:
m

Figure 00000001
qEy
Figure 00000002
Figure 00000003
где m масса частицы;
q заряд частицы;
v скорость движения,
ε1 и ε2 диэлектрические проницаемости топлива и загрязнений, соответственно.The sedimentation of contaminants is caused by the interaction of the electric field generated by the electrode system with a moving charged (or neutral) pollution particle:
m
Figure 00000001
qE y
Figure 00000002
Figure 00000003
where m is the mass of the particle;
q particle charge;
v speed of movement
ε 1 and ε 2 dielectric permittivities of fuel and pollution, respectively.

Первый член правой части уравнения характеризует взаимодействие с заряженной (металлической) частицей, второй с диэлектрической частицей. The first term on the right side of the equation characterizes the interaction with a charged (metal) particle, the second with a dielectric particle.

Отсюда следует, что для эффективного осаждения загрязнений на электродах необходимо не только иметь большую напряженность поля Еу, но желательно, чтобы была велика и производная действующей напряженности электрического поля.It follows that for the effective deposition of contaminants on the electrodes, it is necessary not only to have a large field strength E y , but it is desirable that the derivative of the effective electric field strength is also large.

Вблизи одного рабочего электрода действующая напряженность электрического поля представляется выражением
E

Figure 00000004
Figure 00000005

При х 0, т.е. по линии электродов и отстоянии от острого края отверстия на толщину пластины d
Ey
Figure 00000006
Figure 00000007

При y ≠ 0 Еу составляющая поля, отклоняющая частицу, будет меняться. Независимо от знака заряда частицы и его материала последняя всегда будет подвергаться силовому воздействию со стороны электродной системы и оседать (в зависимости от знака заряда) на той или иной стороне рабочих электродов.Near one working electrode, the effective electric field strength is represented by the expression
E
Figure 00000004
Figure 00000005

When x 0, i.e. along the line of electrodes and the distance from the sharp edge of the hole to the plate thickness d
E y
Figure 00000006
Figure 00000007

For y ≠ 0 E y, the field component deflecting the particle will change. Regardless of the sign of the charge of the particle and its material, the latter will always be subjected to force from the side of the electrode system and settle (depending on the sign of charge) on one or another side of the working electrodes.

Таким образом, по выводной центральной трубе электрофильтра к потребителю будет поступать уже чистое топливо. Thus, through the outlet central pipe of the electrostatic precipitator, clean fuel will already be delivered to the consumer.

Отдельные элементы заявляемого электроочистителя прошли стендовые испытания. Испытания электросепаратора с водоотталкивающей сеткой позволили снизить обводненность топлива с 3 до 0,03% при потреблении электроэнергии не более 10 кВт.ч тонна. Испытания макетного образца электрофильтра аналогичной конструкции показали, что при эффективности очистки 98% потребление электроэнергии не превосходит 0,25 кВт.ч./т. Separate elements of the inventive electric cleaner passed bench tests. Tests of the electric separator with a water-repellent mesh made it possible to reduce the water cut of the fuel from 3 to 0.03% with an electricity consumption of not more than 10 kWh / ton. Tests of a prototype electrostatic precipitator of a similar design showed that with a cleaning efficiency of 98%, the energy consumption does not exceed 0.25 kWh / t.

По сравнению с традиционными средствами очистки топлива, например с помощью центробежных сепараторов, потребление электроэнергии для предлагаемой конструкции электроочистителя снижается в 6-10 раз. Compared with traditional means of fuel cleaning, for example using centrifugal separators, the energy consumption for the proposed design of the electric cleaner is reduced by 6-10 times.

Claims (3)

1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ЭЛЕКТРООЧИСТИТЕЛЬ, включающий электросепаратор и электрофильтр, соединенные с высоковольтными источниками питания, отличающийся тем, что электроочиститель выполнен в виде единой жесткой конструкции рабочих камер электросепаратора и электрофильтра, связанных между собой патрубком по крайней мере с одной водоотталкивающей электродной сеткой, находящейся под наведенным потенциалом от электродных систем электрофильтра и электросепаратора. 1. A UNIVERSAL FUEL ELECTRIC CLEANER, including an electric separator and an electrostatic precipitator, connected to high-voltage power sources, characterized in that the electric purifier is made in the form of a single rigid construction of the working chambers of the electric separator and the electrostatic precipitator, interconnected by a pipe with at least one water-repellent electrode grid, potential from electrode systems of an electrostatic precipitator and an electric separator. 2. Электроочиститель по п. 1, отличающийся тем, что электросепаратор выполнен в виде двух цилиндров, установленных на общей жесткой раме, в одном из которых размещена рабочая камера с электродной системой, а другой цилиндр выполнен в виде цистерны для приема и сбора воды, причем связь между цилиндром с рабочей камерой и цистерной осуществлена тремя патрубками, имеющими в поперечном сечении перегородки с отверстиями, число и размеры которых выбраны из условия недопущения перемешивания топлива с водой при крене и дифференте ±10o.2. The electric cleaner according to claim 1, characterized in that the electric separator is made in the form of two cylinders mounted on a common rigid frame, one of which contains a working chamber with an electrode system, and the other cylinder is made in the form of a tank for receiving and collecting water, The connection between the cylinder with the working chamber and the tank was carried out by three nozzles having a cross-section with partitions with holes, the number and dimensions of which were selected from the condition of preventing mixing of fuel with water with a roll and a differential of ± 10 o . 3. Электроочиститель по п. 1, отличающийся тем, что электродная система электрофильтра выполнена в виде набора диэлектрических и проводящих цилиндров с радиальными отверстиями, размеры которых в диэлектрических цилиндрах равномерно уменьшаются от периферии к центру. 3. The electric cleaner according to claim 1, characterized in that the electrode system of the electrostatic precipitator is made in the form of a set of dielectric and conductive cylinders with radial holes, the dimensions of which in dielectric cylinders are uniformly reduced from the periphery to the center.
RU93035806A 1993-07-09 1993-07-09 Universal fuel electrical purificator RU2040971C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93035806A RU2040971C1 (en) 1993-07-09 1993-07-09 Universal fuel electrical purificator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93035806A RU2040971C1 (en) 1993-07-09 1993-07-09 Universal fuel electrical purificator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93035806A RU93035806A (en) 1995-04-30
RU2040971C1 true RU2040971C1 (en) 1995-08-09

Family

ID=20144897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93035806A RU2040971C1 (en) 1993-07-09 1993-07-09 Universal fuel electrical purificator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2040971C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105478235A (en) * 2016-01-08 2016-04-13 福建紫荆环境工程技术有限公司 Wet electric dust precipitator and water repelling and electric conducting electrode thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 617045, кл. B 03C 5/00, 1976. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105478235A (en) * 2016-01-08 2016-04-13 福建紫荆环境工程技术有限公司 Wet electric dust precipitator and water repelling and electric conducting electrode thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1168541C (en) Method and device for separating particles difficult in sedimentation from gaseous fluid by charging electric charge
BR112021007618A2 (en) exhaust dedusting method
US5547493A (en) Electrostatic precipitator
CN1033315A (en) Air transport device
BR112021007614A2 (en) air dedusting system
US3616606A (en) Multistage electrostatic precipitator
US3770605A (en) Apparatus and method for removing solids from liquids
JPH0456646B2 (en)
CN1077142A (en) High-voltage electrostatic water collector
RU2040971C1 (en) Universal fuel electrical purificator
US2225677A (en) Method and apparatus for electrical precipitation
CN2205248Y (en) High efficiency static dust separator
CN112024125B (en) Vertical multistage double-drive coupling electrostatic dust collector
CN2159833Y (en) Static separator for oil from water
CN2189981Y (en) High speed static fog eliminator
RU2121883C1 (en) Method of electrical cleaning of liquid dielectric media
KR0164970B1 (en) Electrostatic precipitator
CN111545350B (en) Precision electric controllable oil product purifying device
RU2058828C1 (en) Suspension matter electric separator
RU2056951C1 (en) Electrical centrifugal liquid cleaner
SU988313A2 (en) Device for dewatering and purifying oil from mechanical impurities
SU891122A1 (en) Petroleum nature oil and fuel electric cleaner
RU1819675C (en) Device for gas cleaning by electrical precipitation
SU1389808A1 (en) Electric dehydrator
SU1435299A1 (en) Electric cleaner for dielectric liquids