RU2476271C1 - Two-gap electric filter - Google Patents
Two-gap electric filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476271C1 RU2476271C1 RU2011138896/03A RU2011138896A RU2476271C1 RU 2476271 C1 RU2476271 C1 RU 2476271C1 RU 2011138896/03 A RU2011138896/03 A RU 2011138896/03A RU 2011138896 A RU2011138896 A RU 2011138896A RU 2476271 C1 RU2476271 C1 RU 2476271C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- water
- short
- corona
- electrostatic precipitator
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию по охране окружающей воздушной среды от пыли, сажи, дыма и вредных веществ на промышленных предприятиях металлургической, машиностроительной, судостроительной, строительной, химической, нефтехимической, горнодобывающей, пищевой промышленности, оборонного комплекса, а также на электростанциях ТЭК, котельных коммунальной сети, а также для очистки воздуха от пыли в жилых и нежилых помещениях и в административно-бытовых зданиях.The invention relates to equipment for the protection of the environment from dust, soot, smoke and harmful substances in industrial enterprises of the metallurgical, engineering, shipbuilding, construction, chemical, petrochemical, mining, food industries, defense complexes, as well as in power plants of fuel and energy plants, boiler houses of the communal network , as well as for cleaning air from dust in residential and non-residential premises and in administrative buildings.
Известен электрофильтр, содержащий корпус с диффузором и конфузором, осадительные электроды, коронирующие электроды, механизм встряхивания, электропитание, бункер (RU 81103 U1, B03C 3/76, заявл. 10.10.2008, опубл. 10.03.2009). Недостатком такого электрофильтра является повышенная величина напряжения в ионизаторе, которая приводит к увеличению установочной мощности и потребления электрической энергии в электрофильтре, а также недостаточная степень очистки воздуха или газа от частиц пыли или сажи.Known electrostatic precipitator containing a housing with a diffuser and a confuser, precipitation electrodes, corona electrodes, shaking mechanism, power supply, hopper (RU 81103 U1, B03C 3/76, declared. 10.10.2008, publ. 10.03.2009). The disadvantage of this electrostatic precipitator is the increased voltage in the ionizer, which leads to an increase in the installed capacity and consumption of electric energy in the electrostatic precipitator, as well as an insufficient degree of purification of air or gas from dust particles or soot.
Известен электрофильтр, содержащий корпус с диффузором и конфузором, осадительные электроды, коронирующие электроды, механизм встряхивания, электропитание и бункер (RU 84743 U1, B03C 3/76, заявл. 30.03.2009, опубл. 20.07.2009). Недостатком такого электрофильтра является повышенная величина напряжения в ионизаторе, которая приводит к увеличению потребления электрической энергии в электрофильтре, а также недостаточная степень очистки воздуха или газа от частиц пыли или сажи.Known electrostatic precipitator containing a housing with a diffuser and a confuser, precipitation electrodes, corona electrodes, shaking mechanism, power supply and hopper (RU 84743 U1, B03C 3/76, decl. 30.03.2009, publ. 20.07.2009). The disadvantage of this electrostatic precipitator is the increased voltage in the ionizer, which leads to an increase in the consumption of electric energy in the electrostatic precipitator, as well as an insufficient degree of purification of air or gas from dust particles or soot.
Наиболее близким к заявляемому устройству является электрофильтр, содержащий заключенные в корпус ионизатор, осадитель, состоящий из установленных параллельно воздушному потоку коронирующих и некоронирующих электродов, источник высокого напряжения (RU 2192927 В03С 3/00, заявл. 21.09.2000, опубл. 20.11.2002). Недостатком такого электрофильтра является недостаточная степень очистки воздуха или газа от частиц пыли или сажи. Это связано с ограничением зарядки частиц в ионизаторе, так как для этого необходимо увеличение потенциала на коронирующем электроде, что должно сопровождаться увеличением расстояния между электродами, сдерживаемое габаритами корпуса электрофильтра. Кроме того, увеличение указанного расстояния приводит к увеличению длины пробега заряженной частицы до осадительной поверхности, что приводит к снижению зарядки частиц.Closest to the claimed device is an electrostatic precipitator containing an ionizer enclosed in a housing, a precipitator consisting of corona and non-corona electrodes installed parallel to the air flow, a high voltage source (RU 2192927 B03C 3/00, decl. 09/21/2000, publ. 20.11.2002) . The disadvantage of this electrostatic precipitator is the insufficient degree of purification of air or gas from dust particles or soot. This is due to the limitation of the charge of particles in the ionizer, since this requires an increase in the potential at the corona electrode, which should be accompanied by an increase in the distance between the electrodes, restrained by the dimensions of the electrostatic filter housing. In addition, an increase in the specified distance leads to an increase in the mean free path of the charged particle to the precipitating surface, which leads to a decrease in particle charge.
Технической задачей заявляемого решения является повышение степени очистки воздуха или газа от частиц пыли и сажи.The technical task of the proposed solution is to increase the degree of purification of air or gas from dust particles and soot.
Поставленная задача решается тем, что электрофильтр двухзонный, содержащий заключенные в корпус ионизатор, осадитель, состоящий из установленных параллельно воздушному потоку коронирующих и некоронирующих электродов, источник высокого напряжения, характеризуется тем, что он снабжен устройством для образования гидратированных ионов, содержащим закрепленную в нижней части корпуса емкость с водой и расположенными в ней кольцевым короткозамкнутым анодом и замкнутым в кварцевую трубку цилиндрическим катодом, при этом цилиндрический катод установлен таким образом, что его вертикальная ось перпендикулярна направлению воздушного потока, торец катода, размещенный в воде, токопроводом соединен через электронный ключ и таймер с отрицательно заряженной пластиной конденсаторной батареи, а другой торец катода выступает над уровнем воды на расстоянии от 3…5 мм, причем короткозамкнутый анод соединен токопроводом с положительно заряженной пластиной конденсаторной батареи.The problem is solved in that the dual-zone electrostatic precipitator containing an ionizer enclosed in a housing, a precipitator consisting of corona and non-corona electrodes installed parallel to the air flow, a high voltage source, is characterized by the fact that it is equipped with a device for the formation of hydrated ions containing a fixed in the lower part of the housing a container with water and an annular short-circuited anode located therein and a cylindrical cathode closed into a quartz tube, while One is installed in such a way that its vertical axis is perpendicular to the direction of the air flow, the end of the cathode, placed in water, is connected through an electronic key and timer to a negatively charged plate of the capacitor battery, and the other end of the cathode protrudes above the water level at a distance of 3 ... 5 mm moreover, the short-circuited anode is connected by a current path to a positively charged plate of the capacitor bank.
Электрофильтр двухзонный дополнительно содержит закрепленные на корпусе фотодатчик положения верхней торцевой части катода и механизм перемещения вертикального положения катода, соединенные токопроводом.The dual-zone electrostatic precipitator additionally contains the positions of the upper end part of the cathode and the mechanism for moving the vertical position of the cathode fixed on the photosensor body, connected by a current lead.
В принципе, известно устройство для получения плазменных струй и автономных плазмоидов (гидратированных ионов), (А.И.Егоров, С.И.Степанов. Свойства короткоживущих шаровых молний, полученных в лаборатории. Журнал технической физики, 2008, том 78, вып.6, С.-Петербург, Наука, с.15-19), в котором для получения положительно и отрицательно заряженных гидратированных ионов замыкается разрядник электрической цепи и постоянный ток протекает от отрицательного полюса конденсаторной батареи по токопроводу к аноду и через ионизированный воздух к заземленной поверхности воды, находящейся в емкости. Верхняя торцевая часть катода расположена над уровнем воды в емкости на расстоянии от трех до пяти миллиметров. При смачивании угольного катода каплей воды и быстром замыкании-размыкании разрядника электрической цепи из катода вылетает плазменная струя, от которой отрывается плазмоид, имеющий ядро из положительно и отрицательно заряженных гидратированных ионов и отрицательно заряженную оболочку. Через 1-2 с оболочка исчезает и положительно и отрицательно заряженные гидратированные ионы поступают в окружающий воздух. Однако использование данного устройства для ионизации частиц воздуха или газа не известно.In principle, a device is known for producing plasma jets and autonomous plasmoid (hydrated ions), (A.I. Egorov, S.I. Stepanov. Properties of short-lived ball lightning obtained in the laboratory. Journal of Technical Physics, 2008, Volume 78, no. 6, St. Petersburg, Nauka, pp. 15-19), in which, to obtain positively and negatively charged hydrated ions, an electric circuit arrester closes and a direct current flows from the negative pole of the capacitor bank through the current lead to the anode and through ionized air to the ground the surface of the water in the tank. The upper end of the cathode is located above the water level in the tank at a distance of three to five millimeters. When a carbon cathode is wetted with a drop of water and a circuit-breaker is quickly opened and closed, a plasma jet is emitted from the cathode, from which a plasmoid detaches, having a core of positively and negatively charged hydrated ions and a negatively charged shell. After 1-2 s, the shell disappears and positively and negatively charged hydrated ions enter the surrounding air. However, the use of this device for ionizing air or gas particles is not known.
В предлагаемом электрофильтре гидратированные ионы получают в устройстве для образования гидратированных ионов. Последние, соударяясь с нейтральными частицами пыли или сажи, находящимися в воздушном потоке, сообщают им заряд, то есть ионизируют их.In the proposed electrostatic precipitator hydrated ions are obtained in a device for the formation of hydrated ions. The latter, colliding with neutral particles of dust or soot in the air stream, give them a charge, that is, ionize them.
Исследования показали, что при использовании заявляемого электрофильтра для очистки воздуха улавливаются частицы пыли и сажи размерами менее 0,5 мкм.Studies have shown that when using the inventive electrostatic precipitator for air purification, dust particles and soot particles smaller than 0.5 microns are captured.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где дан общий вид электрофильтра.The invention is illustrated in the drawing, which gives a General view of the electrostatic precipitator.
Электрофильтр состоит из корпуса 1, содержащего заключенные в корпус ионизатор 2, осадитель 3, включающий установленные параллельно воздушному потоку коронирующие 4 и некоронирующие 5 электроды, источник высокого напряжения 6, устройство для образования гидратированных ионов 7, содержащее емкость 8 с водой и с расположенными в ней кольцевым короткозамкнутым анодом 9 и замкнутым в кварцевую трубку 10 цилиндрическим катодом 11. Торец катода, размещенный в воде, токопроводом 12 соединен через электронный ключ 13 и таймер 14 с отрицательно заряженной пластиной конденсаторной батареи 15. Верхний торец катода выступает над уровнем воды на расстоянии 3…5 мм. Короткозамкнутый анод 9 соединен токопроводом с положительно заряженной пластиной конденсаторной батареи. Электрофильтр дополнительно содержит фотодатчик 16 положения верхней торцевой части катода, соединенный токопроводом с расположенным вне емкости механизмом 17 перемещения вертикального положения катода.The electrostatic precipitator consists of a housing 1, containing an ionizer 2 enclosed in the housing, a precipitator 3, including corona 4 and non-corona 5 electrodes installed in parallel with the air flow, a high voltage source 6, a device for the formation of hydrated ions 7, containing a container 8 with water and with it an annular short-circuited anode 9 and a cylindrical cathode 11 closed in a quartz tube 10. The end face of the cathode placed in water is connected to the current lead 12 through an electronic switch 13 and the timer 14 is negatively charged th plate of the capacitor bank 15. The upper end of the cathode protrudes above the water level at a distance of 3 ... 5 mm. The short-circuited anode 9 is connected by a current path to a positively charged plate of the capacitor bank. The electrostatic precipitator further comprises a photosensor 16 of the position of the upper end part of the cathode, connected by a current path to a mechanism 17 for moving the vertical position of the cathode located outside the capacitance.
Электрофильтр работает следующим образом.The electrostatic precipitator works as follows.
Очищаемый воздушный поток или газ, содержащий частицы пыли или сажи, по горизонтали направляется на вход корпуса 1 и поступает в ионизатор 2, в который из устройства 7 перпендикулярно потоку диспергируются гидратированные ионы, при соударении которых с нейтральными частицами пыли или сажи происходит ионизация последних. При включении таймера 14 происходит срабатывание электронного ключа 13 и замыкание электрической цепи, состоящей из отрицательно заряженной пластины конденсаторной батареи 15, токопровода 12, цилиндрического катода 11, замкнутого в кварцевую трубку 10, паров воды над катодом, воды в емкости 8, короткозамкнутого анода 9, соединенного токопроводом с положительно заряженной пластиной конденсаторной батареи.The cleaned air stream or gas containing particles of dust or soot is horizontally directed to the inlet of the housing 1 and enters the ionizer 2, into which hydrated ions are dispersed perpendicular to the stream from the device 7, during which they are ionized by neutral particles of dust or soot. When the timer 14 is turned on, the electronic key 13 is triggered and the electric circuit is closed, consisting of a negatively charged plate of the capacitor bank 15, a current lead 12, a cylindrical cathode 11 closed in a quartz tube 10, water vapor above the cathode, water in the tank 8, and a short-circuited anode 9, connected by a current lead to a positively charged plate of a capacitor bank.
При смачивании каплей воды верхней торцевой части цилиндрического катода 11 из нее вылетает плазменная струя на высоту 15-20 мм. Через 0,1 секунды электрический разряд прекращается, образуется плазмоид, который поднимается вверх перпендикулярно потоку очищаемого потока воздуха или газа. Через 1-2 с оболочка плазмоида исчезает и положительно и отрицательно заряженные гидратированные ионы поступают в воздушный поток. При соударении с нейтральными частицами пыли или сажи положительно и отрицательно заряженные гидратированные ионы сообщают им заряд, то есть ионизируют их.When a drop of water is wetted by the upper end part of the cylindrical cathode 11, a plasma jet takes off from it to a height of 15-20 mm. After 0.1 seconds, the electrical discharge ceases, a plasmoid is formed, which rises perpendicular to the flow of the cleaned air or gas stream. After 1-2 s, the plasmoid membrane disappears and the positively and negatively charged hydrated ions enter the air stream. Upon impact with neutral particles of dust or soot, positively and negatively charged hydrated ions give them a charge, that is, ionize them.
Далее, воздушный поток, содержащий ионизированные частицы пыли или сажи, поступает в пространство между коронирующими 4 и некоронирующими 5 электродами осадителя 3.Further, an air stream containing ionized particles of dust or soot enters the space between the corona 4 and non-corona 5 electrodes of the precipitator 3.
При этом между коронирующими электродами, подключенными к выводу высоковольтного источника 6, и некоронирующими электродами, соединенными с заземленным выводом источника высокого напряжения, создается электрическое поле. Под действием кулоновских сил электрического поля ионизированные частицы пыли или сажи осаждаются на некоронирующих электродах и выводятся из очищаемого потока воздуха или газа.In this case, an electric field is created between the corona electrodes connected to the terminal of the high voltage source 6 and the non-corona electrodes connected to the grounded terminal of the high voltage source. Under the influence of the Coulomb forces of the electric field, ionized dust particles or soot are deposited on non-corona electrodes and removed from the cleaned stream of air or gas.
Изменение положения верхней торцевой части катода над уровнем воды регистрируется с помощью фотодатчика 16, сигнал которого поступает на механизм регулирования положения катода 17, выполненного в виде реечной передачи. Если верхняя торцевая часть цилиндрического катода опускается ниже уровня воды в емкости, то включается привод реечной передачи (не показан) и верхняя торцевая часть катода поднимается вверх. Наоборот, если верхняя торцевая часть катода поднимается выше уровня воды на высоту более пяти миллиметров, то включается привод реечной передачи (не показан) и верхняя торцевая часть катода опускается вниз.A change in the position of the upper end part of the cathode above the water level is recorded using a photosensor 16, the signal of which is fed to the mechanism for regulating the position of the cathode 17, made in the form of a rack and pinion transmission. If the upper end part of the cylindrical cathode falls below the water level in the tank, then a rack-and-pinion drive (not shown) is turned on and the upper end part of the cathode rises. On the contrary, if the upper end part of the cathode rises above the water level to a height of more than five millimeters, then the rack and pinion drive (not shown) is turned on and the upper end part of the cathode falls down.
Эксплуатация электрофильтра в промышленных условиях позволяет снизить потребление электрической энергии за счет снижения установочной мощности источника высокого напряжения.Operation of an electrostatic precipitator in an industrial environment can reduce the consumption of electrical energy by reducing the installation capacity of a high voltage source.
Работа электрофильтра предлагаемой конструкции была опробована в производственных условиях. При работе электрофильтра, установленного на сварочном участке цеха по производству сварке металлических труб, степень очистки воздуха от частиц сажи составила 99,5%.The operation of the electrostatic precipitator of the proposed design was tested in a production environment. During the operation of the electrostatic precipitator installed on the welding section of the workshop for the production of metal pipe welding, the degree of purification of air from soot particles amounted to 99.5%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011138896/03A RU2476271C1 (en) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Two-gap electric filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011138896/03A RU2476271C1 (en) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Two-gap electric filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2476271C1 true RU2476271C1 (en) | 2013-02-27 |
Family
ID=49121323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011138896/03A RU2476271C1 (en) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Two-gap electric filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2476271C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110586328A (en) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 神华天津煤炭码头有限责任公司 | Liquid level measuring device and wet-type electrostatic precipitator |
| RU220583U1 (en) * | 2021-11-17 | 2023-09-22 | Наталия Викторовна Кравченко | Air purification device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3719031A (en) * | 1971-06-08 | 1973-03-06 | Envirotech Corp | Electric field directed control of dust in electrostatic precipitators |
| DE2719035A1 (en) * | 1976-04-29 | 1977-11-10 | Nissan Motor | ELECTROSTATIC FAILURE DEVICE |
| US4689056A (en) * | 1983-11-23 | 1987-08-25 | Nippon Soken, Inc. | Air cleaner using ionic wind |
| RU2062621C1 (en) * | 1993-01-18 | 1996-06-27 | Акционерное общество открытого типа Производственное монтажно-строительное предприятие "Электрон" | Convective ionizer |
| RU2144433C1 (en) * | 1998-09-30 | 2000-01-20 | Челябинский государственный агроинженерный университет | Two-zone electric filter |
| RU2192927C2 (en) * | 2000-09-21 | 2002-11-20 | Челябинский государственный агроинженерный университет | Double-zone electric filter |
| RU70800U1 (en) * | 2007-10-22 | 2008-02-20 | Валерий Дмитриевич Дудышев | CELLULAR AIR IONIZER |
| RU2330727C1 (en) * | 2007-04-28 | 2008-08-10 | Закрытое акционерное общество "Финго инжиниринг" | Electric filter |
-
2011
- 2011-09-22 RU RU2011138896/03A patent/RU2476271C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3719031A (en) * | 1971-06-08 | 1973-03-06 | Envirotech Corp | Electric field directed control of dust in electrostatic precipitators |
| DE2719035A1 (en) * | 1976-04-29 | 1977-11-10 | Nissan Motor | ELECTROSTATIC FAILURE DEVICE |
| US4689056A (en) * | 1983-11-23 | 1987-08-25 | Nippon Soken, Inc. | Air cleaner using ionic wind |
| RU2062621C1 (en) * | 1993-01-18 | 1996-06-27 | Акционерное общество открытого типа Производственное монтажно-строительное предприятие "Электрон" | Convective ionizer |
| RU2144433C1 (en) * | 1998-09-30 | 2000-01-20 | Челябинский государственный агроинженерный университет | Two-zone electric filter |
| RU2192927C2 (en) * | 2000-09-21 | 2002-11-20 | Челябинский государственный агроинженерный университет | Double-zone electric filter |
| RU2330727C1 (en) * | 2007-04-28 | 2008-08-10 | Закрытое акционерное общество "Финго инжиниринг" | Electric filter |
| RU70800U1 (en) * | 2007-10-22 | 2008-02-20 | Валерий Дмитриевич Дудышев | CELLULAR AIR IONIZER |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110586328A (en) * | 2019-10-14 | 2019-12-20 | 神华天津煤炭码头有限责任公司 | Liquid level measuring device and wet-type electrostatic precipitator |
| RU220583U1 (en) * | 2021-11-17 | 2023-09-22 | Наталия Викторовна Кравченко | Air purification device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204523239U (en) | Exempt from the electrostatic ion chamber of arcing | |
| CN103638766B (en) | Air purifying device | |
| JP2022509338A (en) | Air dust removal system and method | |
| MX2013008129A (en) | Device and method for purifying air from non-desired components and for eliminating such components. | |
| WO2018100197A1 (en) | Electrostatic particle filtering | |
| CN203648695U (en) | Air purifying device | |
| CN108006772A (en) | A kind of efficient catering oil fume purifier | |
| RU2476271C1 (en) | Two-gap electric filter | |
| KR101721925B1 (en) | Electrostatic precipitator insulator for preventing electric short and electrostatic precipitator containing the same | |
| JP2018194188A (en) | Ventilation device | |
| CN103877823A (en) | Wet-type dust collection system | |
| CN201454692U (en) | Honeycomb-shaped conduction glass-steel electrical demister | |
| CN210544086U (en) | Wet dust filter | |
| KR100634490B1 (en) | Apparatus for Removing the Harmful Fine Particles with Combined Negative and Positive Dielectric Agglomeration Precipitation | |
| CN103585846B (en) | Air cleaner | |
| CN204227572U (en) | A kind of Static Electric Water air purifier | |
| CN103933821A (en) | Gas deduster | |
| CN105498973A (en) | Electrostatic precipitation circulating type water film dust removing device and method | |
| CN207153944U (en) | Improved polymeric coating layer electrode easy to clean energy-saving static dust collect plant | |
| CN205587144U (en) | High -efficient safe electrostatic precipitator | |
| CN105833993A (en) | Electric-arc-type demister | |
| CN205323983U (en) | Electrostatic air cleaner | |
| CN204601907U (en) | Exhaust gas particle purifier | |
| JP2015024380A (en) | Electric dust collector | |
| CN208154555U (en) | A kind of plasma smoke purifying device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130923 |