RU2111797C1 - Filter cell for electrostatic precipitator - Google Patents
Filter cell for electrostatic precipitator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111797C1 RU2111797C1 RU96123882A RU96123882A RU2111797C1 RU 2111797 C1 RU2111797 C1 RU 2111797C1 RU 96123882 A RU96123882 A RU 96123882A RU 96123882 A RU96123882 A RU 96123882A RU 2111797 C1 RU2111797 C1 RU 2111797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- charged
- electrode
- corona
- grounded
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам электростатической газоочистки, отличающихся наличием неподвижных электродов с плоскими поверхностями, расположенными параллельно газовому потоку, и может быть использовано в электростатических фильтрах для очистки воздуха и газа от пыли и грязи как в жилых, так и в производственных помещениях. The invention relates to devices for electrostatic gas purification, characterized by the presence of fixed electrodes with flat surfaces parallel to the gas stream, and can be used in electrostatic filters to clean air and gas from dust and dirt in both residential and industrial premises.
Известны фильтровальные ячейки электростатических фильтров для очистки воздуха, содержащие плоские неподвижные осадительные электроды, расположенные параллельно газовому потоку: высокоэффективное электростатическое фильтрующее устройство [1] ; электрофильтр [2]; двухзонный электрофильтр для очистки газов [3]. Known filter cells of electrostatic filters for air purification, containing flat stationary precipitation electrodes located parallel to the gas stream: highly efficient electrostatic filtering device [1]; electrostatic precipitator [2]; dual-zone electrostatic precipitator for gas purification [3].
Все известные устройства имеют зону ионизации - ионизатор, в котором частицы пыли и грязи, содержащиеся в воздухе, заряжаются в электростатическом поле с напряжением до 12000 В, и зону осаждения - осадитель. All known devices have an ionization zone - an ionizer, in which dust and dirt particles contained in air are charged in an electrostatic field with a voltage of up to 12000 V, and the deposition zone is a precipitator.
Ионизатор представляет собой коронирующий электрод в виде металлических, например, вольфрамовых нитей. The ionizer is a corona electrode in the form of metal, for example, tungsten filaments.
Осадитель выполнен в виде заземленных, на которых осаждается заряженная в ионизаторе пыль и грязь, и заряженных электродов с плоской поверхностью, расположенных параллельно газовому или воздушному потоку. Все известные устройства содержат отдельно конструктивно расположенные ионизатор и осадитель. The precipitator is made in the form of grounded ones, on which dust and dirt charged in the ionizer are deposited, and charged electrodes with a flat surface, parallel to the gas or air flow. All known devices contain separately structurally located ionizer and precipitant.
Общими недостатками этих устройств являются:
наличие нескольких конструктивных элементов, обеспечивающих равномерность расположения и натяжения тонких металлических нитей коронирующего электрода, что ведет к понижению надежности конструкции;
выполнение в виде отдельных конструктивных элементов ионизатора и осадителя, что ведет к необходимости использовать несколько номиналов питающего напряжения, что усложняет устройство.Common disadvantages of these devices are:
the presence of several structural elements that ensure uniform distribution and tension of thin metal threads of the corona electrode, which leads to a decrease in the reliability of the structure;
the implementation in the form of separate structural elements of the ionizer and precipitator, which leads to the need to use several ratings of the supply voltage, which complicates the device.
Наиболее близкой к предлагаемому результату является фильтровальная ячейка, используемая в двухзональном электрофильтре для очистки воздуха [4]. Известная фильтровальная ячейка выполнена в виде торцовых панелей с отбортовками и имеющими клеммы изоляторами, между которыми на электродержателях расположены осадительные и коронирующие электроды, последние из которых установлены на подвесках, причем вертикальные отбортовки панелей выполнены с прорезями, а клеммы изоляторов выполнены в виде C-образных пружин, смонтированных на электродержателе коронирующих электродов, а концы подвесок имеют шлицы для установки коронирующих электродов. Closest to the proposed result is a filter cell used in a dual-zone electrostatic precipitator for air purification [4]. The known filter cell is made in the form of end panels with flanges and insulators having terminals, between which precipitating and corona electrodes are located on the electric holders, the last of which are mounted on suspensions, and the vertical flanging of the panels is made with slots, and the insulator terminals are made in the form of C-shaped springs mounted on the electrode holder of the corona electrodes, and the ends of the pendants have slots for installing corona electrodes.
Недостатками данного устройства являются:
недостаточная надежность конструкции ввиду увеличения конструктивных элементов устройства из-за отдельного крепления коронирующего электрода на подвеске и выполнения коронирующего электрода в виде протяженных металлических нитей;
низкая стабильность работы устройства из-за невозможности обеспечить надежное равномерное натяжение коронирующих электродов;
использование нескольких номиналов питающего напряжения из-за раздельного конструктивного выполнения ионизатора и осадителя;
отсутствие возможности оптимизации режима работы устройства путем подстройки к номиналу рабочего напряжения, например, изменением зазора между осадительными электродами.The disadvantages of this device are:
insufficient design reliability due to an increase in the structural elements of the device due to the separate mounting of the corona electrode on the suspension and the corona electrode being made in the form of long metal threads;
low stability of the device due to the inability to ensure reliable uniform tension of the corona electrodes;
the use of several ratings of the supply voltage due to the separate design of the ionizer and precipitator;
the inability to optimize the operating mode of the device by adjusting to the nominal operating voltage, for example, by changing the gap between the precipitation electrodes.
Цель изобретения - создание устройства - фильтровальной ячейки для электростатического фильтра, которая оптимально и эффективно работает при разных номиналах ионизирующего напряжения, является надежным и конструктивно простым, энергоэкономичным, технологичным в изготовлении, удобным в эксплуатации, стабильным в условиях работы, а также обеспечивает повышение степени очистки воздуха за счет увеличения активной площади осаждения. The purpose of the invention is the creation of a device - a filter cell for an electrostatic filter, which optimally and efficiently operates at different ratings of ionizing voltage, is reliable and structurally simple, energy-efficient, technologically advanced to manufacture, convenient to use, stable in operating conditions, and also provides an increase in the degree of cleaning air by increasing the active area of deposition.
В основу изобретения положена идея создания фильтровальной ячейки для электростатического фильтра, в которой:
функции ионизации частиц воздуха или газа и осаждения совмещены в одном конструктивном элементе, что исключает необходимость создания сложных узлов крепления коронирующего электрода к корпусу фильтра в связи с подачей на него высоковольтного напряжения, тем самым повышается надежность фильтра за счет упрощения его конструкции, а также его технологичность при изготовлении и эксплуатации;
коронирующий электрод совмещен с заряженным электродом осадителя, т.е. коронирующий и заряженный электроды представляют собой единый конструктивный элемент, что позволяет сэкономить потребляемую электроэнергию и повысить стабильность работы фильтра за счет использования только одного номинала питающего напряжения, а также увеличить активную площадь осаждения пыли и грязи, содержащейся в воздухе или газе, без увеличения габаритов фильтровальной ячейки;
величина воздушного зазора между электродами регулируется в зависимости от номинала питающего напряжения, что позволяет оптимизировать и повысить эффективность работы фильтровальной ячейки при изменении номинала питающего напряжения.The basis of the invention is the idea of creating a filter cell for an electrostatic filter, in which:
the ionization functions of air or gas particles and deposition are combined in one structural element, which eliminates the need to create complex attachment points of the corona electrode to the filter housing due to the supply of a high-voltage voltage to it, thereby increasing the reliability of the filter by simplifying its design and its manufacturability in the manufacture and operation;
the corona electrode is aligned with the charged electrode of the precipitator, i.e. corona and charged electrodes are a single structural element that allows you to save energy consumption and increase the stability of the filter by using only one nominal voltage, as well as increase the active area of deposition of dust and dirt contained in air or gas, without increasing the size of the filter cell ;
the size of the air gap between the electrodes is regulated depending on the nominal voltage, which allows you to optimize and increase the efficiency of the filter cell when changing the nominal voltage.
Это достигается тем, что фильтровальная ячейка для электростатического фильтра включает две торцовые панели с отбортовками. Между торцовыми панелями перпендикулярно им размещаются электродержатели, которые через отверстия в торцовых панелях жестко прикрепляются к ним. Каждый электродержатель представляет собой шпильку с надетыми на нее несколькими трубчатыми металлическими втулками. Изменяя длину втулок, можно изменить воздушный зазор между электродами фильтровальной ячейки, величина которого определяется номиналом подводимого к электродам высоковольтного напряжения. Все электродержатели выполняют роль несущих конструктивных элементов для электродов фильтровальной ячейки. This is achieved by the fact that the filter cell for the electrostatic filter includes two end panels with flanges. Between the end panels, perpendicular to them, electric holders are placed, which are rigidly attached to them through the holes in the end panels. Each electric holder is a hairpin with several tubular metal bushings put on it. By changing the length of the bushings, it is possible to change the air gap between the electrodes of the filter cell, the value of which is determined by the nominal value of the high-voltage voltage supplied to the electrodes. All electric holders play the role of supporting structural elements for the electrodes of the filter cell.
Одни электродержатели напрямую прикреплены к торцовым панелям и соединены с заземленными электродами фильтровальной ячейки. Другие электродержатели прикреплены к торцовым панелям через изоляторы и соединены с заряженными электродами фильтровальной ячейки. Some power holders are directly attached to the end panels and connected to the grounded electrodes of the filter cell. Other electric holders are attached to the end panels through insulators and connected to the charged electrodes of the filter cell.
Для придания жесткости конструкции фильтровальной ячейки к соответствующим отбортовкам на противоположных торцовых панелях параллельно электродержателям прикреплены четыре уголка. To stiffen the design of the filter cell, four corners are attached parallel to the electric carriers to the corresponding flanges on opposite end panels.
Все электроды фильтровальной ячейки представляют собой пластины с плоскими поверхностями. Пластины закреплены на электродержателях так, что их плоские поверхности расположены перпендикулярно электродержателям и параллельно направлению движения воздушного потока. Заземленные и заряженные электроды фильтровальной ячейки размещены в чередующемся порядке, причем заряженных электродов на один больше, чем заземленных, поэтому рядом с каждой торцовой панелью размещен заряженный электрод. All electrodes of the filter cell are plates with flat surfaces. The plates are mounted on the electric holders so that their flat surfaces are perpendicular to the electric holders and parallel to the direction of air flow. The grounded and charged electrodes of the filter cell are placed in alternating order, and there are one more charged electrodes than the grounded ones, therefore, a charged electrode is placed next to each end panel.
Длина заземленных электродов со стороны поступающего воздушного потока превышает длину заряженных электродов. The length of the grounded electrodes on the side of the incoming air stream exceeds the length of the charged electrodes.
Заряженный электрод выполнен таким образом, что со стороны поступающего воздушного потока его ребро имеет форму гребенки, зубья которой представляют собой равные равнобедренные треугольники, основание каждого из которых равно длине L горизонтального промежутка между зубьями и лежит с ним на одной прямой и составляет 0,8 его высоты h. The charged electrode is made in such a way that on the side of the incoming air stream, its rib has the shape of a comb, the teeth of which are equal isosceles triangles, the base of each of which is equal to the length L of the horizontal gap between the teeth and lies with it on a straight line and is 0.8 heights h.
Такое техническое решение позволило совместить в единый конструктивный элемент заряженный и коронирующий - гребенка на ребре заряженного электрода - электроды, что в свою очередь позволяет использовать только один номинал питающего напряжения и увеличить активную площадь осаждения без увеличения габаритов фильтровальной ячейки. This technical solution made it possible to combine charged and corona elements — a comb on the edge of a charged electrode — electrodes into a single structural element, which in turn allows using only one voltage rating and increasing the active deposition area without increasing the dimensions of the filter cell.
Благодаря тому, что длина заземленного электрода больше длины заряженного электрода, коронирующая оконечность заряженного электрода и заземленный электрод создают зону ионизации частиц воздуха или газа. Due to the fact that the length of the grounded electrode is longer than the length of the charged electrode, the corona tip of the charged electrode and the grounded electrode create an ionization zone of air or gas particles.
На фиг. 1 приводится фильтровальная ячейка электростатического фильтра, общий вид; на фиг. 2 - фильтровальная ячейка электростатического фильтра, вид сбоку; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - фильтровальная ячейка электростатического фильтра, вид сзади; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5, увеличенный масштаб; на фиг. 7 - заземленный электрод, вид сбоку; на фиг. 8 - заряженный электрод, совмещенный с коронирующим электродом, вид сбоку; на фиг. 9 - коронирующий электрод, увеличенный масштаб. In FIG. 1 shows a filter cell of an electrostatic filter, a general view; in FIG. 2 - filter cell electrostatic filter, side view; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 5 - filter cell electrostatic filter, rear view; in FIG. 6 is a section BB in FIG. 5, zoomed in; in FIG. 7 - grounded electrode, side view; in FIG. 8 is a side view of a charged electrode combined with a corona electrode; in FIG. 9 - corona electrode, enlarged scale.
Фильтровальная ячейка (фиг. 1) электростатического фильтра содержит торцовые панели 1 (фиг. 2 - 5) с отбортовками 2, к которым с помощью винтов 3 (фиг. 6), шайб 4 и гаек 5 прикреплены уголки 6. The filter cell (Fig. 1) of the electrostatic filter contains end panels 1 (Figs. 2-5) with
Через отверстия 7, имеющие в торцовых панелях 1, вставлены электродержатели 8 - шпильки, которые соединены с заземленными электродами 9 (фиг. 3 и 7) через отверстия 10, имеющиеся в них. На электродержателях 8 размещены трубчатые металлические втулки 11, которые обеспечивают плотный контакт с заземленными электродами 9. Электродержатели 8 с помощью гаек 12 и шайб 13 жестко крепятся к торцовым панелям 1. Through
Через отверстия 14, имеющиеся в торцовых панелях 1, вставлены электродержатели 15 - шпильки, которые соединены с зараженными электродами 16 через отверстия 17, имеющиеся в них (фиг. 4 и 8). На электродержателях 15 размещены трубчатые металлические втулки 18 и втулки 19. Длина втулок 19 равна половине длине втулок 18, чтобы обеспечить расстояние между торцовой панелью 1 и близлежащим к ней соответствующим заряженным электродом 16 равное расстояние между соседним заряженным электродом 16 и заземленным электродом 9. Втулки 18 и 19 обеспечивают плотный контакт с заряженными электродами 16. Электродержатели 15 с помощью гаек 20 и шайб 21 через изоляторы 22, обеспечивающие отсутствие электрического контакта с торцовыми панелями 1, жестко крепятся к торцовым панелям 1. Through
Втулки 11 и 18 имеют одинаковые размеры; варьируют их длину и соответственно длину втулок 19; можно изменять зазор между электродами 9 и 16, что позволяет оптимизировать и повысить эффективность работы фильтровальной ячейки при изменении номинала высоковольтного питающего напряжения из расчета ≈1,2 мм/1 кВ. The
Для того, чтобы полностью устранить контакт между шпильками 8 и заряженными электродами 16, а также между электродержателями 15 и заземленными электродами 9, в заряженных электродах 16 (фиг. 8) имеются отверстия 23 и торцовые выемки 24, а в заземленных электродах 9 (фиг. 7) - отверстия 25, диаметры которых достаточно превышают диаметр втулок 11 и 18. In order to completely eliminate the contact between the
Заземленные электроды 9 и заряженные электроды 16 представляют собой пластины толщиной ≈0,5 мм с плоскими поверхностями. Пластины крепятся на электродержателях параллельно друг другу, на одинаковом друг от друга расстоянии в чередующемся порядке - через одну. Grounded
Коронирующий электрод 26 (фиг. 8) образован размещенной на торце заряженного электрода 17 гребенкой, представляющей собой последовательность зубьев 27 (фиг. 9) в виде равных равнобедренных треугольников, лежащих в плоскости заряженного электрода 16 и равноотстоящих друг от друга, основание каждого из них равно интервалу L между их основаниями, а высота h = 1,25 L. The corona electrode 26 (Fig. 8) is formed by a comb located on the end of the
Фильтровальная ячейка электростатического фильтра работает следующим образом. The filter cell of the electrostatic filter operates as follows.
Очищаемый воздух или газ под действием принудительной вентиляции (не показана) поступает в зону 28 ионизации фильтровальной ячейки. Зона 28 ионизации образована заземленными электродами 9 и коронирующими электродами 26, к которым от внешнего высоковольтного источника электропитания (не показано) подается напряжение ≈6 кВ. Между зубьями 27 коронирующего электрода 26 и удлиненными концами заземленных электродов 9 образуется неоднородное электростатическое поле, под действием которого на острие зубьев 17 возникает коронный газовый разряд. Частицы, содержащиеся в очищаемом воздухе, проходя зону коронного разряда - зону 28 ионизации, приобретают положительный электрический потенциал. The cleaned air or gas under the influence of forced ventilation (not shown) enters the
Далее заряженные частицы с потоком воздуха поступают в осадительную зону 29, которая образована заземленными электродами 9 и заряженными электродами 16. Then, charged particles with a stream of air enter the
Заряженные частицы под действием электрического поля, действующего в осадительной зоне 29, притягиваются и осаждаются на заземленных электродах 9. Charged particles under the action of an electric field acting in the
Предлагаемое изобретение может быть легко изготовлено на базе существующих технологий с использованием современных материалов и найти широкое применение в электростатических фильтрах для очистки воздуха или газа от пыли и грязи, как в жилых, так и производственных помещениях. The present invention can be easily made on the basis of existing technologies using modern materials and find wide application in electrostatic filters for cleaning air or gas from dust and dirt, both in residential and industrial premises.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96123882A RU2111797C1 (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Filter cell for electrostatic precipitator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96123882A RU2111797C1 (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Filter cell for electrostatic precipitator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2111797C1 true RU2111797C1 (en) | 1998-05-27 |
RU96123882A RU96123882A (en) | 1998-09-20 |
Family
ID=20188292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96123882A RU2111797C1 (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Filter cell for electrostatic precipitator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2111797C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017143255A1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Washington University | Systems and methods for gas cleaning using electrostatic precipitation and photoionization |
RU2762132C1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-12-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit |
-
1996
- 1996-12-20 RU RU96123882A patent/RU2111797C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017143255A1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Washington University | Systems and methods for gas cleaning using electrostatic precipitation and photoionization |
US11117138B2 (en) | 2016-02-19 | 2021-09-14 | Washington University | Systems and methods for gas cleaning using electrostatic precipitation and photoionization |
RU2762132C1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-12-16 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Electrostatic filtration apparatus and electrostatic charging unit |
WO2022039620A1 (en) * | 2020-12-11 | 2022-02-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Electrostatic filtration device and electrostatic charging unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4351648A (en) | Electrostatic precipitator having dual polarity ionizing cell | |
US4056372A (en) | Electrostatic precipitator | |
RU2026751C1 (en) | Device for sterilization and fine gas filtration | |
US4689056A (en) | Air cleaner using ionic wind | |
US5322550A (en) | Electrical dust collector | |
US7771671B2 (en) | Air conditioner device with partially insulated collector electrode | |
KR20180101844A (en) | Electrical precipitator and manufacturing method for precipitation unit | |
US3997304A (en) | Mounting system of ionizing wires of electrostatic precipitator | |
US2571079A (en) | Electrostatic precipitator | |
US11040355B2 (en) | Electric dust collecting filter and electric dust collecting device comprising same | |
WO1992005875A1 (en) | Apparatus for generating and cleaning an air flow | |
CN102188871A (en) | Plate type static-electricity filter | |
JP2001121033A (en) | Electric precipitator | |
JP3254134B2 (en) | Electric dust collector | |
RU2111797C1 (en) | Filter cell for electrostatic precipitator | |
RU65403U1 (en) | AIR CLEANER-IONIZER | |
KR20050051119A (en) | Dust collecting filter using barrier discharging | |
RU2181466C1 (en) | Ionic air-cleaning fan | |
KR200312736Y1 (en) | Ionizer for electric dust collector | |
CN213480514U (en) | Electric purification assembly and air purification equipment | |
KR102533511B1 (en) | Comb tooth type ionizer for electric dust collector | |
JP2909121B2 (en) | Electric dust collector | |
KR20120058827A (en) | Electric precipitator | |
KR200170959Y1 (en) | Electric dust collector of multi-wire type | |
JPS6287262A (en) | Air cleaner |