RU2174873C1 - Electrostatic precipitator with increased size of precipitation area - Google Patents
Electrostatic precipitator with increased size of precipitation area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174873C1 RU2174873C1 RU2000121518/12A RU2000121518A RU2174873C1 RU 2174873 C1 RU2174873 C1 RU 2174873C1 RU 2000121518/12 A RU2000121518/12 A RU 2000121518/12A RU 2000121518 A RU2000121518 A RU 2000121518A RU 2174873 C1 RU2174873 C1 RU 2174873C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- plate
- plates
- distance
- inserts
- 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
Устройство относится к области электростатического разделения материалов, к выделению дисперсных частиц из воздуха с использованием электростатического эффекта, конкретно к аппаратам очистки воздуха от аэрозольных частиц в системах кондиционирования и вентиляции. The device relates to the field of electrostatic separation of materials, to the separation of dispersed particles from air using the electrostatic effect, specifically to devices for cleaning air from aerosol particles in air conditioning and ventilation systems.
Например, известен электростатический фильтр [1], в котором первый и второй пластинчатый электрод изготовлен из очень тонкого листа смолистого материала, на который нанесен еще более тонкий проводящий слой. Длина электрода намного больше ширины. Поверхностям первого и второго электродов придают положение, криволинейную конфигурацию и такие размеры, что их участки располагаются один против другого, при этом между противолежащими участками поверхностей образуются проходы, расположенные по ширине электродов. Проставки, прикрепленные к первому электроду, обеспечивают жесткость одних его участков по отношению к другим, и второй электрод жестко крепится к первому. Проставки представляют собой две упругие изолирующие ленты, ширина которых намного меньше ширины электродов. Ленты гофрируют и приклеивают к первому и второму электродам. For example, an electrostatic filter [1] is known, in which the first and second plate electrodes are made of a very thin sheet of resinous material on which an even thinner conductive layer is applied. The length of the electrode is much greater than the width. The surfaces of the first and second electrodes are given a position, a curvilinear configuration and such dimensions that their sections are located one against the other, while passages located across the width of the electrodes are formed between opposite sections of the surfaces. Spacers attached to the first electrode provide the rigidity of some of its sections with respect to others, and the second electrode is rigidly attached to the first. Spacers are two elastic insulating tapes, the width of which is much smaller than the width of the electrodes. The tapes are corrugated and glued to the first and second electrodes.
В данном электростатическом фильтре чередующиеся пластины представляют собой ряд листов, на которые нанесен смолистый материал. Между пластинами ставятся проставки для исключения вероятности их соприкосновения, пластины свернуты в виде рулона. In this electrostatic filter, alternating plates are a series of sheets on which resinous material is applied. Spacers are placed between the plates to exclude the possibility of their contact, the plates are rolled up in the form of a roll.
Недостатком данного фильтра является то, что сложно изготовить как пластины, так и сам фильтр для получения требуемой конфигурации пластин и проходов между ними. The disadvantage of this filter is that it is difficult to manufacture both the plates and the filter itself to obtain the desired configuration of the plates and the passages between them.
Также известен электростатический пылеуловитель [2], содержащий осадительные электроды, выполненные в виде бесконечных лент из диэлектрического материала, и пылесъемные щетки. При этом электроды расположены коаксиально, щетки размещены между ними, причем диэлектрическая проницаемость материала одного из диэлектриков больше, а другого меньше диэлектрической проницаемости щеток. Also known electrostatic dust collector [2], containing precipitation electrodes made in the form of endless tapes of dielectric material, and dust brushes. In this case, the electrodes are located coaxially, the brushes are placed between them, and the dielectric constant of the material of one of the dielectrics is greater, and the other is less than the dielectric constant of the brushes.
Здесь, как и первом аналоге, пластины выполнены в виде бесконечных лент, но из тонкого диэлектрического материала, и зарядка пластин происходит за счет трения, расстояние между пластинами не указано. Here, like the first analogue, the plates are made in the form of endless ribbons, but from a thin dielectric material, and the plates are charged due to friction, the distance between the plates is not indicated.
В данном устройстве пластины заряжаются за счет трибоэффекта, т.е. нельзя повысить напряжение для повышения эффективности фильтра, также сложно повысить площадь осаждаемых пластин без существенного изменения размеров фильтра. In this device, the plates are charged due to the triboelectric effect, i.e. it is impossible to increase the voltage to increase the efficiency of the filter, it is also difficult to increase the area of the deposited plates without a significant change in the size of the filter.
Наиболее близким из известных к предлагаемому изобретению является электрофильтр [3], принятый нами за прототип. Усовершенствованная вторая ступень двухступенчатого электрофильтра содержит замкнутый кожух, выполненный из неэлектропроводного материала и снабженный на одной оси входом и выходом. На внутренних сторонах противоположных стенок кожуха в направлении от входа к выходу выполнено большое число равноотстоящих один от другого желобков, в которые краями вставляются коллекторные пластины, установленные в кожухе. С помощью желобков все пластины располагаются взаимно параллельно в направлении от входа к выходу. Каждая пластина выполнена из неэлектропроводного материала либо металла и покрыта снаружи слоем другого материала, обладающего низкой удельной проводимостью. The closest known to the proposed invention is an electrostatic precipitator [3], adopted by us as a prototype. The improved second stage of the two-stage electrostatic precipitator contains a closed casing made of non-conductive material and provided with an input and an output on one axis. On the inner sides of the opposite walls of the casing in the direction from the entrance to the exit, a large number of equally spaced grooves are made, into which collector plates installed in the casing are inserted with the edges. By means of the grooves, all the plates are arranged mutually parallel in the direction from the entrance to the exit. Each plate is made of a non-conductive material or metal and is coated externally with a layer of another material having a low conductivity.
В данном электрофильтре по сравнению с предыдущим на пластины подается напряжение от 3 до 7 кВ, пластины выполнены в виде плоскопараллельных электродов, толщина пластин не менее 0,5 мм, но в данном устройстве есть I зона, т. е. зона искусственной зарядки частиц, и пластины для уменьшения вероятности пробоя выполнены из нескольких слоев. При установке коллектора необходимо соблюдение входа и выхода воздушного потока. Compared to the previous one, a voltage from 3 to 7 kV is applied to the plates in this electrostatic precipitator, the plates are made in the form of plane-parallel electrodes, the plate thickness is at least 0.5 mm, but this device has an I zone, i.e., an artificial particle charging zone, and plates to reduce the probability of breakdown are made of several layers. When installing the manifold, it is necessary to comply with the air inlet and outlet.
Предлагаемое устройство, как и прототип, содержит систему питания, систему контактов, чередующиеся между собой потенциальные и заземленные пластинчатые электроды, установленные на расстоянии не менее 5 мм друг от друга в коробчатом корпусе, вертикально относительно него и параллельно воздушному потоку и механически закрепленные в нем. The proposed device, like the prototype, contains a power supply system, a contact system, alternating potential and grounded plate electrodes, mounted at a distance of at least 5 mm from each other in a box-shaped case, vertically relative to it and parallel to the air flow and mechanically fixed in it.
Задачи, решаемые данным устройством: минимальное потребление электроэнергии, увеличение электробезопасности, увеличение рабочей площади осаждения частиц, увеличение эффективности очистки воздуха, повышение пылеемкости установки, использование фильтров в системе внутренней рециркуляции, расширение области применения. The tasks solved by this device: minimum power consumption, increased electrical safety, increased working area of particle deposition, increased efficiency of air purification, increased dust absorption of the installation, the use of filters in the internal recirculation system, expansion of the scope.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что электроды выполнены из диэлектрического материала толщиной не менее 0,5 мм и между ними установлены нейтральные электроды, которые параллельны пластинчатым электродам и равны им и установлены на одинаковом расстоянии от двух соседних или в виде горизонтальных пластинчатых вставок, длина которых не больше, чем расстояние между электродами, имеющих форму прямоугольника со скругленными углами и установленных симметрично относительно пластины в прорези, которые выполнены рядно как по вертикали, так и по горизонтали в пластинчатых электродах, при этом вставки соседних пластин расположены в шахматном порядке друг относительно друга. The proposed device differs from the known one in that the electrodes are made of a dielectric material with a thickness of at least 0.5 mm and neutral electrodes are installed between them, which are parallel to and equal to the plate electrodes and are installed at the same distance from two adjacent or in the form of horizontal plate inserts, length which are not greater than the distance between the electrodes, having the shape of a rectangle with rounded corners and installed symmetrically with respect to the plate in the slot, which are made in a row vertically and horizontally in the electrode plates, wherein the insert adjacent layers are staggered relative to each other.
Предлагаемое устройство содержит новые признаки, а именно электроды выполнены из диэлектрического материала, толщина их не менее 0,5 мкм, между электродами устанавливаются нейтральные электроды, которые могут быть либо параллельны пластинчатым электродам, равны им и установлены посредине между двумя соседними, либо в виде горизонтальных пластинчатых вставок, причем вставки имеют форму прямоугольника со скругленными краями и длина их не больше чем расстояние между двумя соседними электродами и установлены они в прорези симметрично, т.е. у вставок одинаковая длина с той и другой стороны пластины, а прорези выполнены рядно как по вертикали, так и по горизонтали в пластинчатых электродах, при этом вставки соседних пластин расположены в шахматном порядке друг относительно друга. The proposed device contains new features, namely, the electrodes are made of a dielectric material, their thickness is at least 0.5 μm, neutral electrodes are installed between the electrodes, which can either be parallel to the plate electrodes, equal to them and installed in the middle between two adjacent ones, or in the form of horizontal plate inserts, and the inserts have the shape of a rectangle with rounded edges and their length is not more than the distance between two adjacent electrodes and they are installed symmetrically in the slot, i.e. the inserts have the same length on either side of the plate, and the slots are made in rows both vertically and horizontally in the plate electrodes, while the inserts of adjacent plates are staggered relative to each other.
Выполнение пластин из диэлектрика толщиной не менее 0,5 мм дает возможность повысить напряжение, подаваемое на пластины, при этом она не становится более опасной и пробой происходит при 18 кВ. The execution of plates of a dielectric with a thickness of at least 0.5 mm makes it possible to increase the voltage supplied to the plates, while it does not become more dangerous and breakdown occurs at 18 kV.
Выполнение пластин из диэлектрика известно, например, из [2], однако выполнение плоских электродов предлагаемого фильтра из диэлектрического материала толщиной не менее 0,5 мм, такая толщина обеспечивает жесткость пластин, дает возможность выполнить пластинчатые электроды и установить их параллельно друг другу и боковым стенкам короба, подавать напряжение, требуемое для работы фильтра. The implementation of the plates of the dielectric is known, for example, from [2], however, the implementation of the flat electrodes of the proposed filter from a dielectric material with a thickness of at least 0.5 mm, this thickness ensures the rigidity of the plates, makes it possible to make plate electrodes and install them parallel to each other and side walls duct, apply the voltage required for the filter to work.
Установка дополнительных нейтральных пластин между двумя соседними пластинами, которые параллельны пластинчатым электродам, равны им и установлены на одинаковом расстоянии от двух соседних, ведет к тому, что нейтральные пластины поляризуются таким образом, что стороны пластины имеют заряд, противоположный заряду соседней пластины. Таким образом общая площадь осаждения частиц увеличивается, увеличивается эффективность очистки воздуха, повышается пылеемкость установки, при этом потребление энергии не возрастает, а электробезопасность возрастает, т.к. между двумя заряженными пластинами установлена нейтральная диэлектрическая пластина. The installation of additional neutral plates between two adjacent plates that are parallel to the plate electrodes, equal to them and installed at the same distance from two neighboring ones, leads to the fact that the neutral plates are polarized so that the sides of the plate have a charge opposite to the charge of the neighboring plate. Thus, the total area of particle deposition increases, the efficiency of air cleaning increases, the dust absorption of the installation increases, while the energy consumption does not increase, and electrical safety increases, because a neutral dielectric plate is installed between two charged plates.
Установка дополнительных нейтральных пластин в виде пластинчатых вставок, длина которых не более, чем расстояние между электродами, имеющих форму прямоугольника со скругленными углами и установленных симметрично относительно пластины в прорези, которые выполнены рядно как по вертикали, так и по горизонтали в пластинчатых электродах, при этом вставки соседних пластин расположены в шахматном порядке друг относительно друга, ведет, как и в первом варианте, к увеличению общей площади осаждения частиц, увеличению эффективности очистки воздуха, за счет того, что вставки приобретают заряд той пластины, на которой они установлены. Потребление энергии не возрастает, а электробезопасность возрастает за счет увеличения расстояния между электродами. Installation of additional neutral plates in the form of plate inserts, the length of which is no more than the distance between the electrodes, having the shape of a rectangle with rounded corners and installed symmetrically relative to the plate in the slots, which are made in rows both vertically and horizontally in the plate electrodes, while the inserts of adjacent plates are staggered relative to each other, leading, as in the first embodiment, to an increase in the total area of particle deposition, an increase in the efficiency of cleaning ear, due to the fact that the inserts acquire a charge of the plates on which they are installed. Energy consumption does not increase, and electrical safety increases by increasing the distance between the electrodes.
Однако для данного изобретения наличие каждого из указанных признаков является необходимым, а всех вместе - достаточным для решения указанной технической задачи, при этом сохраняется единство изобретения. However, for this invention, the presence of each of these characteristics is necessary, and all together is sufficient to solve the specified technical problem, while maintaining the unity of the invention.
Важной отличительной особенностью предлагаемого фильтра является использование конвективных (тепловых) потоков воздуха в помещениях малого объема. Фильтр может устанавливаться на отопительных приборах, а также теплообменниках холодильников, осветительных приборах и других, где есть конвективные потоки. Кроме этого, фильтр может использоваться и в системе с принудительной вентиляцией. Для предлагаемого фильтра не требуется дополнительного источника энергии для создания движения воздушных потоков, а работает на естественных тепловых (конвективных) потоках. Минимальное потребление энергии ведет к расширению области применения предлагаемых фильтров и может быть использована в любой квартире, офисе, детских учреждениях, производственных помещениях малого объема и т.п. Особенностью является также то, что фильтр может работать при любом направлении воздушного потока. Таким образом, предлагаемые фильтры можно использовать в системе внутренней рециркуляции без поступления наружного воздуха в помещение. Это очень важный момент для экологически неблагоприятных районов, где наружный воздух не всегда является чистым. Кроме этого, в зимнее время нет необходимости проветривать помещение, что уже ведет к большой экономии тепла и энергии. А для таких помещений как ясли, детские сады и школы значительно снижается вероятность простудных заболеваний. Очень важным является и то обстоятельство, что помимо очистки воздуха от пыли происходит обеззараживание, т.е. очистка от вирусных, аэрогенных инфекций и других микробов, т.к. известно, что вирусы и микробы могут находиться в воздушном потоке только сцепленными с частицами пыли [4]. An important distinguishing feature of the proposed filter is the use of convective (thermal) air flows in small rooms. The filter can be installed on heating devices, as well as heat exchangers for refrigerators, lighting devices and others where there are convective flows. In addition, the filter can be used in a forced ventilation system. For the proposed filter does not require an additional energy source to create the movement of air flows, and works on natural heat (convective) flows. The minimum energy consumption leads to the expansion of the scope of the proposed filters and can be used in any apartment, office, child care facilities, small production facilities, etc. A feature is also that the filter can work in any direction of air flow. Thus, the proposed filters can be used in an internal recirculation system without external air entering the room. This is a very important point for ecologically unfavorable areas where the outside air is not always clean. In addition, in winter there is no need to ventilate the room, which already leads to great savings in heat and energy. And for rooms such as nurseries, kindergartens and schools, the likelihood of colds is significantly reduced. It is also very important that in addition to cleaning the air from dust, disinfection occurs, i.e. purification from viral, aerogenic infections and other microbes, as It is known that viruses and microbes can be in the air stream only adhered to dust particles [4].
На фиг. 1 и 2 представлен электростатический фильтр с увеличенной площадью осаждения, предлагаемое устройство содержит короб 1, заземленные диэлектрические электроды 2, потенциальные диэлектрические электроды 3, дополнительные пластины 4 в виде нейтральных или дополнительных электродов, источник питания 5. На фиг. 3 показано расположение дополнительных 4 электродов на заземляющих 2 и потенциальных 3 пластинах. In FIG. 1 and 2 show an electrostatic filter with an increased deposition area, the proposed device contains a box 1, grounded
Предлагаемое устройство работает следующим образом: частицы аэрозоля, имея биполярный электрический естественный заряд, попадают в межэлектродный промежуток, поляризуются и осаждаются на том или ином осадительном электроде 2, 3 или 4 в зависимости от знака заряда частицы, т.е. положительно заряженные частицы осаждаются на потенциальных пластинах либо на отрицательно заряженной стороне нейтральной пластины, и наоборот, частицы, имеющие отрицательный заряд, осаждаются на заземленных пластинах либо на положительно заряженной стороне нейтральной пластины. The proposed device works as follows: aerosol particles having a bipolar electric natural charge fall into the interelectrode gap, are polarized and deposited on one or another
На фиг. 2 - при установке дополнительных пластин в виде вставок последние приобретают знак той пластины, на которой они установлены. При этом осаждение частиц происходит на соответствующие пластины. In FIG. 2 - when installing additional plates in the form of inserts, the latter acquire the sign of the plate on which they are installed. In this case, the deposition of particles occurs on the corresponding plate.
Устройство может быть выполнено следующим образом. Корпус из текстолита, в котором размещен пакет из 24 диэлектрических пластин размером 9 x 13,5 см каждая (6 пластин потенциальных, 6 заземленных и 12 нейтральных) или из 12 чередующихся между собой потенциальных и заземленных пластин с расположением на электростатическом фильтре пластинчатых вставок. Толщина пластин 0,5 мм, на пластинах имеются сквозные прорези размером 6 мм; 9 пластинчатых вставок на заземленной пластине и 12 - на потенциальной пластине. Расстояние между вставками на заземленной пластине по горизонтали 20 мм, по вертикали 35 мм, а на потенциальной пластине 13 мм и 35 мм соответственно. Пластинчатая вставка имеет размеры 10 x 6 мм. Межэлектродное расстояние 5 мм. Напряжение, равное 10 кВ, подается на электроды от высоковольтного источника питания. The device can be performed as follows. The body is made of PCB, which contains a package of 24 dielectric plates measuring 9 x 13.5 cm each (6 potential plates, 6 grounded and 12 neutral) or from 12 alternating potential and grounded plates with plate inserts on the electrostatic filter. The thickness of the plates is 0.5 mm, on the plates there are through slots 6 mm in size; 9 plate inserts on a grounded plate and 12 on a potential plate. The distance between the inserts on the grounded plate horizontally is 20 mm, vertically 35 mm, and on the potential plate 13 mm and 35 mm, respectively. The plate insert measures 10 x 6 mm. The interelectrode distance is 5 mm. A voltage of 10 kV is supplied to the electrodes from a high voltage power source.
Источники информации
1. Патент США N 4234324, МКИ6 B 03 C 3/45, ELEKTROSTATIC FILTER, заявл. 18.11.80.Sources of information
1. US patent N 4234324, MKI 6 B 03
2. Авторское свидетельство N 581971. кл. В 03 С 3/00, 1977. Электростатический пылеуловитель, Заявл. 19.07.74, опубл. 30.11.77, бюл. N 44. 2. Copyright certificate N 581971. cl. B 03
3. Патент США. US 4166729 A (The United States of America as represented by the Secretary of the Navy), 04.09.79. 3. US patent. US 4,166,729 A (The United States of America as represented by the Secretary of the Navy), 09/04/79.
4. Огарков В.И., Гапочко К.Г. Аэрогенная инфекция. - М.: Медицина, 1975. - 232 с. 4. Ogarkov V.I., Gapochko K.G. Aerogenic infection. - M.: Medicine, 1975 .-- 232 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000121518/12A RU2174873C1 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Electrostatic precipitator with increased size of precipitation area |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000121518/12A RU2174873C1 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Electrostatic precipitator with increased size of precipitation area |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2174873C1 true RU2174873C1 (en) | 2001-10-20 |
Family
ID=20239119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000121518/12A RU2174873C1 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Electrostatic precipitator with increased size of precipitation area |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2174873C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198658U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Air filtration device |
-
2000
- 2000-08-10 RU RU2000121518/12A patent/RU2174873C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198658U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-07-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тион Инжиниринг" | Air filtration device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2722131C2 (en) | Assembled filter for ventilation systems, a decentralized residential ventilation system comprising a filter assembly of this type, and a ventilation unit | |
US3783588A (en) | Polymer film electret air filter | |
EP0852321B1 (en) | Electronic air cleaner with germicidal lamp | |
US5302190A (en) | Electrostatic air cleaner with negative polarity power and method of using same | |
US7771671B2 (en) | Air conditioner device with partially insulated collector electrode | |
EP0848648B1 (en) | Precipitator for cleaning of air from electrically charged aerosols | |
US20060150816A1 (en) | Low pressure drop deep electrically enhanced filter | |
US10315201B2 (en) | Air cleaner for air conditioner | |
US20150013541A1 (en) | Electrostatic Precipitation Air Filter | |
JP2007253055A (en) | Dust collector and air-conditioning equipment | |
US7141098B2 (en) | Air filtration system using point ionization sources | |
KR101003919B1 (en) | Air filtration device using point ionization sources | |
RU2174873C1 (en) | Electrostatic precipitator with increased size of precipitation area | |
US20230140445A1 (en) | Electrostatic separator | |
CN209885989U (en) | Novel electrostatic dust collector | |
JPS62102844A (en) | Electrostatic precipitator | |
KR102245545B1 (en) | Air Cleaning Apparatus | |
RU2181466C1 (en) | Ionic air-cleaning fan | |
US9574586B2 (en) | System and method for an electrostatic bypass | |
KR20200073964A (en) | Electrical appliance with electrostatic dust collecting device using carbon fiber | |
KR20120058827A (en) | Electric precipitator | |
CN112154032B (en) | Electrostatic precipitator and air supply equipment | |
RU2111797C1 (en) | Filter cell for electrostatic precipitator | |
KR200286232Y1 (en) | Air Conditioner Having Advertisement Panel | |
Xu et al. | High-Voltage Electrostatic Air Purifier |