RU2600256C2

RU2600256C2 - Device for collection of aerosol particles

Info

Publication number: RU2600256C2
Application number: RU2013125158/03A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Палей
Original assignee: Алексей Алексеевич Палей
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2016-10-20
Also published as: RU2013125158A

Abstract

FIELD: gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to cleaning gases using electrostatic effect, in particular, to capture aerosol particles. Device comprises installed with a gap relative to the conducting earthed shell electrically charged electrode made in the form of an electrically conducting shell with a smooth cylindrical surface with a radius of the surface curvature of not less than zero. Earthed electroconductive shell is made in the form of a mesh with the cell size of not less than 0.1 µm. Gap between the conducting earthed shell and the outer surface of the electrode is filled with a porous non-conductive hydrophobic material with the specific resistance of not less than 10¹⁰Ohm/m and the cross-section size of open pores of not less than 0.1 µm.

EFFECT: higher efficiency of collection of aerosol particles.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области выделения дисперсных частиц из газов или паров, например из воздуха, с использованием электростатического эффекта и может быть использовано для улавливания аэрозольных частиц из газовой среды.The invention relates to the field of separation of dispersed particles from gases or vapors, for example from air, using the electrostatic effect and can be used to trap aerosol particles from a gaseous medium.

Известен способ сбора сухих аэрозолей для контроля окружающей среды и устройство для его реализации. См. патент на изобретение 2314511 RU, опубликованный 10.01.2008 г. Способ предусматривает отбор сухих аэрозолей на субстрате, выполненном в виде формованных тонковолокнистых пластин с микропористой структурой из гидрофильного материала, имеющего более низкую теплоемкость, чем материал, из которого выполнен контейнер. Осаждение аэрозолей осуществляется посредством турбулентной диффузии аэрозольных частиц в субстрат из пограничного слоя, образующегося при движении турбулентных и конвективных потоков над субстратом вследствие градиента температур между субстратом и атмосферным воздушным потоком. Известный способ и устройство позволяют собирать только сухие аэрозоли и размером более 10 нм.A known method of collecting dry aerosols for environmental control and a device for its implementation. See patent for invention No. 2314511, published January 10, 2008. The method involves the selection of dry aerosols on a substrate made in the form of molded thin-fibrous plates with a microporous structure of a hydrophilic material having a lower heat capacity than the material of which the container is made. The deposition of aerosols is carried out by turbulent diffusion of aerosol particles into the substrate from the boundary layer formed by the movement of turbulent and convective flows over the substrate due to the temperature gradient between the substrate and the atmospheric air stream. The known method and device allow you to collect only dry aerosols and a size of more than 10 nm.

Известно устройство для улавливания аэрозолей с помощью волокнистых фильтров. См. патент на изобретение 2456057 RU, опубликованный 26.08.2012 г. Устройство содержит прямоугольный каркас с размещенной в пазу фильтрующей кассетой, выполненной из гофрированных решетчатого каркаса и прижимной решетки, между которыми установлен волокнистый фильтрующий материал. Устройство содержит также ряд признаков, направленных на повышение эффективности его работы. Устройство реализует сбор жидких аэрозолей из воздушного потока и отвод жидкости из волокнистого материала кассеты. В устройстве для обеспечения работы требуется прокачивать очищаемый поток газа с помощью дополнительных устройств, например вентилятора.A device for collecting aerosols using fiber filters is known. See patent for invention 2456057 RU, published on 08.26.2012. The device comprises a rectangular frame with a filter cartridge placed in a groove made of a corrugated grating frame and a clamping grate, between which a fibrous filter material is installed. The device also contains a number of features aimed at increasing the efficiency of its work. The device implements the collection of liquid aerosols from the air stream and the removal of liquid from the fibrous material of the cartridge. In the device for ensuring operation, it is required to pump the cleaned gas stream with the help of additional devices, for example, a fan.

Известно устройство, описание которого представлено в патенте на изобретение 2130521. Фильтрующая маска, описанная в упомянутом патенте, содержит нетканое полотно из термопластичных непроводящих микроволокон, имеющих электрический заряд. Электрический заряд, локализованный на микроволокне, формирует в окружающем его пространстве электрическое поле, с помощью которого обеспечивается захват высокодисперсных частиц и повышается фильтрующая способность маски. Вместе с тем, как известно, напряженность электрического поля определяется плотностью электрических зарядов, локализованных на электроде, которая в свою очередь определяется емкостью электрода. В известном устройстве в качестве электрода, накапливаемого электрический заряд, используются микроволокна, емкость которых незначительна. Действие электрического поля осуществляется на незначительном расстоянии, что ограничивает его эффективность. Повышение же его эффективности путем уменьшения расстояния между электрически заряженными волокнами ведет к уменьшению ресурса его работы, т.к. пространство между волокнами быстро забивается собранными аэрозолями.A device is known, the description of which is presented in patent for invention 2130521. The filter mask described in the aforementioned patent contains a non-woven fabric made of thermoplastic non-conductive microfibers having an electric charge. An electric charge localized on a microfiber forms an electric field in the space surrounding it, with the help of which capture of finely dispersed particles is ensured and the filtering ability of the mask is increased. At the same time, as is known, the electric field strength is determined by the density of electric charges localized on the electrode, which in turn is determined by the capacitance of the electrode. In the known device, microfibers, the capacity of which is insignificant, are used as an electrode accumulating an electric charge. The action of the electric field is carried out at an insignificant distance, which limits its effectiveness. An increase in its efficiency by reducing the distance between electrically charged fibers leads to a decrease in the resource of its work, because the space between the fibers is quickly clogged by the collected aerosols.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является устройство с наклонными вращающимися трубами, установленными с зазором относительно друг друга, между которыми наложена большая разница потенциалов. См. Н.Ф. Олофинский. Электрические методы обогащения. Издание четвертое. Москва. «Недра». 1977, стр. 30-31, рис. 19, стр. 37-38, рис. 22. В данном устройстве реализован принцип цилиндрического конденсатора, способного на поверхности электрически заряженного электрода накапливать значительный электрически заряд и, как следствие, формировать в пространстве между электродами значительное электрическое поле и способного сепарировать мелкие частицы. Вместе с тем, известное устройство осуществляет лишь сепарацию частиц друг от друга в зависимости от их проводимости либо способности частиц электризоваться (приобретать электростатический заряд) при их движении и трении о поверхности вращающихся труб. Использование же известного устройства для очистки газовых потоков от аэрозольных частиц, которые в значительной своей части являются электрически нейтральными, затруднительно и малоэффективно. Так как несмотря на большое значение электрического поля, действующие на электрически нейтральные частицы силы незначительны. Они определяются в значительной степени неоднородностью электрического поля (градиент электрического поля) и значениями индуцированного на частицах дипольного момента. Существенное отклонение аэрозольных частиц от аэродинамического потока затруднительно, а уменьшение зазора между электродами ведет к снижению проходного сечения для очищаемого потока и затрудняет обеспечение надежной электрической изоляции между электродами.The closest technical solution to the proposed device is a device with inclined rotating pipes installed with a gap relative to each other, between which a large potential difference is superimposed. See N.F. Olofinsky. Electrical enrichment methods. Fourth Edition. Moscow. "Bosom". 1977, pp. 30-31, fig. 19, p. 37-38, fig. 22. This device implements the principle of a cylindrical capacitor, capable of accumulating a significant electric charge on the surface of an electrically charged electrode and, as a result, forming a significant electric field in the space between the electrodes and capable of separating small particles. However, the known device performs only the separation of particles from each other depending on their conductivity or the ability of the particles to electrify (acquire an electrostatic charge) during their movement and friction on the surface of rotating pipes. The use of a known device for cleaning gas flows from aerosol particles, which are largely electrically neutral, is difficult and ineffective. Since, despite the great importance of the electric field, the forces acting on electrically neutral particles are insignificant. They are determined to a large extent by the inhomogeneity of the electric field (gradient of the electric field) and the values of the dipole moment induced on the particles. Significant deviation of aerosol particles from the aerodynamic flow is difficult, and a decrease in the gap between the electrodes leads to a decrease in the bore for the cleaned flow and makes it difficult to ensure reliable electrical insulation between the electrodes.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности сбора аэрозолей.The aim of the invention is to increase the efficiency of the collection of aerosols.

Для достижения заявленной цели в устройстве для сбора аэрозольных частиц, содержащем установленный с зазором относительно электропроводной заземленной оболочки электрически заряженный электрод, выполненный в виде электропроводной оболочки с гладкой цилиндрической поверхностью с радиусом кривизны поверхности не менее нуля, электропроводная заземленная оболочка выполнена в виде сетки с размером ячейки не менее 0,1 мкм, а зазор между электропроводной заземленной оболочкой и наружной поверхностью электрода заполнен пористым неэлектропроводным гидрофобным материалом с удельным сопротивлением не менее 10¹⁰ Ом/м и размером поперечного сечения открытых пор не менее 0,1 мкм.To achieve the stated goal, in an aerosol particle collection device containing an electrically charged electrode installed with a gap relative to an electrically conductive grounded shell, made in the form of an electrically conductive shell with a smooth cylindrical surface with a surface curvature radius of at least zero, the electrically conductive grounded shell is made in the form of a mesh with a cell size not less than 0.1 μm, and the gap between the electrically conductive grounded shell and the outer surface of the electrode is filled with porous non-electro conductive hydrophobic material with a resistivity of at least 10 ¹⁰ Ohm / m and a cross-sectional size of open pores of at least 0.1 μm.

Технический результат в предлагаемом устройстве реализуется за счет того, что поры в неэлектропроводном материале обеспечивают свободное прохождение очищаемого газового потока в области пространства действующего неоднородного электрического поля, между электропроводной заземленной оболочкой и электрически заряженным электродом, и пористый неэлектропроводный материал удерживает заземленную электропроводную оболочку с установленным зазором относительно электрода. Кроме того, выполнение электропроводной заземленной оболочки в виде сетки с размером ячейки не менее 0,1 мкм обеспечивает свободное прохождение очищаемого воздушного потока через всю конструкцию устройства. Что позволяет выполнить фильтр из набора предлагаемых устройств в виде различных (пространственных или в виде полотна) конструкций. Фильтры могут быть изготовлены путем соответствующей намотки (или пряжи) различной конструкции из нитей, которые выполнены по схеме предлагаемого устройства.The technical result in the proposed device is implemented due to the fact that the pores in the non-conductive material provide free passage of the cleaned gas stream in the space region of the active inhomogeneous electric field between the electrically conductive grounded shell and the electrically charged electrode, and the porous non-conductive material holds the grounded electrically conductive shell with a set gap with respect to electrode. In addition, the implementation of an electrically conductive grounded sheath in the form of a mesh with a mesh size of at least 0.1 μm provides free passage of the cleaned air stream through the entire structure of the device. That allows you to perform a filter from a set of proposed devices in the form of various (spatial or in the form of a canvas) designs. Filters can be made by appropriate winding (or yarn) of various designs from threads, which are made according to the scheme of the proposed device.

На рис. 1 представлена условная схема предлагаемого устройства.In fig. 1 shows a schematic diagram of the proposed device.

Устройство содержит соединенный с источником электрического питания 1 электрод 2, выполненный в виде электропроводной оболочки с гладкой цилиндрической поверхностью с радиусом кривизны поверхности не менее нуля (с положительным радиусом кривизны). С зазором Δ относительно электропроводящей оболочки 2 установлена заземленная электропроводная оболочка 3. Заземленная электропроводная оболочка 3 может быть выполнена в виде сетки с ячейкой не менее 0,1 мкм. Зазор Δ между поверхностью электрода 2 и заземленной электропроводной оболочкой 3 заполнен пористым материалом 4. Пористый материал 4 выполнен из гидрофобного диэлектрического материала с высоким значением удельного сопротивления, не менее 10¹⁰ Ом/м, и размером поперечного сечения пор от 0,1 мкм до 1 мм. Для обеспечения надежной электрической изоляции электрод 2 может быть покрыт диэлектрической прокладкой 5 толщиной δ. Диэлектрическая прокладка 5 изготавливается из материала с высоким значением диэлектрической проницаемости ε и высоким значением электрической прочности. Материалы с такими свойствами широко известны в производстве конденсаторов. При обеспечении гарантированной электрической изоляции между электродом 2 и заземленной электропроводной оболочкой 3 с помощью пористого материала 4 диэлектрическую прокладку 5 можно и не устанавливать. Размеры зазора Δ определяются из условия достижения на его границе градиента электрического поля от электрически заряженной электропроводящей оболочки 2, значений, достаточных для эффективного захватывания и перемещения аэрозолей за время прохождения через поры очищаемого газа на расстояние, превышающее значение поперечного сечения пор. Размер ячейки электропроводной сетки и размер пор выбираются на стадии проектирования путем оптимизации конструктивных параметров устройства. Основное назначение пористого материала 5 - это удержание заземленной электропроводной оболочки 3 с установленным зазором Δ относительно слоя диэлектрического материала 5, нанесенного на электропроводящую оболочку 2. Поры в материале 4 и ячейки электропроводной сетки 3 должны обеспечивать свободное прохождение очищаемого газа в области пространства между электропроводной оболочкой 2 и заземленной электропроводной оболочкой 3. Пористый материал 4 должен изолировать заземленную электропроводную оболочку 3 от возможности перетекания на землю электрических зарядов и в то же время должен оказывать минимальное ослабление электрического поля в пространстве между электропроводной оболочкой 2 и заземленной электропроводной оболочкой 3. Чем меньше размер ячеек сетки 3, тем мощнее электрическое поле, окружающее пространство электропроводящей оболочки 2, но с другой стороны, уменьшение размера ячеек сетки ограничивает возможность поступления очищаемого газа в область пространства между электродом 2 и заземленной электропроводной оболочкой 3. В значительной степени размер пор пористого материала 4 и размер ячейки сетки 3, также как и толщина δ диэлектрической прокладки 5, зазора Δ будут определяться технологическими возможностями. И прежде всего, технологическими возможностями нанесения минимальной толщины δ диэлектрического материала 5. Для применения предлагаемого устройства в виде нити значение толщины δ диэлектрической прокладки должно измеряться нанометровым диапазоном.The device comprises an electrode 2 connected to an electric power source 1, made in the form of an electrically conductive shell with a smooth cylindrical surface with a surface radius of curvature of at least zero (with a positive radius of curvature). With a gap Δ relative to the conductive shell 2, a grounded conductive shell 3 is installed. The grounded conductive shell 3 can be made in the form of a grid with a cell of at least 0.1 μm. The gap Δ between the surface of the electrode 2 and the grounded conductive shell 3 is filled with a porous material 4. The porous material 4 is made of a hydrophobic dielectric material with a high resistivity of at least 10 ¹⁰ Ohm / m and a pore cross-sectional size of from 0.1 μm to 1 mm To ensure reliable electrical insulation, the electrode 2 can be coated with a dielectric strip 5 of thickness δ. The dielectric strip 5 is made of a material with a high dielectric constant ε and a high value of dielectric strength. Materials with such properties are widely known in the manufacture of capacitors. When providing guaranteed electrical insulation between the electrode 2 and the grounded conductive sheath 3 using a porous material 4, the dielectric strip 5 may not be installed. The dimensions of the gap Δ are determined from the condition that at its boundary a gradient of the electric field from the electrically charged electrically conductive shell 2 is reached, values sufficient for efficient capture and movement of aerosols during passage through the pores of the gas to be cleaned by a distance exceeding the value of the pore cross section. The mesh size of the electrically conductive mesh and the pore size are selected at the design stage by optimizing the design parameters of the device. The main purpose of the porous material 5 is to hold the grounded electrically conductive shell 3 with a defined gap Δ relative to the layer of dielectric material 5 deposited on the electrically conductive shell 2. The pores in the material 4 and the cells of the electrically conductive mesh 3 must provide free passage of the gas to be cleaned in the region of the space between the electrically conductive shell 2 and a grounded conductive sheath 3. The porous material 4 must isolate the grounded conductive sheath 3 from the possibility of flowing over I eat electrical charges and at the same time should have a minimum attenuation of the electric field in the space between the conductive shell 2 and the grounded conductive shell 3. The smaller the mesh size of the cells 3, the more powerful the electric field surrounding the space of the conductive shell 2, but on the other hand, a decrease the mesh size limits the possibility of the purified gas entering the region of space between the electrode 2 and the grounded conductive sheath 3. To a large extent, the pore size Oristà material 4 and the size of the grid cell 3, as well as the thickness δ of the dielectric spacers 5, the gap Δ will be determined by technological capabilities. And above all, the technological capabilities of applying the minimum thickness δ of the dielectric material 5. To use the proposed device in the form of a thread, the thickness δ of the dielectric strip should be measured in the nanometer range.

Технологически предлагаемое устройство может быть изготовлено путем нанесения последующих друг за другом покрытий на электропроводную оболочку 2, выполненную в виде гладкой выпуклой поверхности. Сначала наносится слой диэлектрического материала 5 толщиной δ, поверх которого наносится слой пористого материала 4, поверхность которого оплетается электропроводной сеткой 3.Technologically, the proposed device can be manufactured by applying successive coatings on the conductive shell 2, made in the form of a smooth convex surface. First, a layer of dielectric material 5 with a thickness of δ is applied, on top of which a layer of porous material 4 is applied, the surface of which is braided by an electrically conductive mesh 3.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подаче от высоковольтного источника питания 1 на электропроводящую оболочку 2 напряжения на поверхности электропроводящей оболочки 2 накопится электрически заряд. Электрический заряд в области пространства, прилегающего к электропроводной оболочке 2, в зазоре между электропроводящей оболочкой 2 и заземленной оболочкой 3 формирует неоднородное электрическое поле, значение которого пропорционально величине заряда и обратно пропорционально квадрату расстояния от электрода. Электрическое поле индуцирует на поверхности аэрозолей электрический дипольный момент. Аэрозоли вследствие индуцированного дипольного момента втягиваются неоднородным электрическим полем в сторону увеличения его градиента, т.е. к внешней электропроводящей оболочке 2. Силовые линии электрического поля перпендикулярны поверхности электропроводящей оболочки 2. Так как поверхность оболочки 2 гладкая, выпуклая, силовые линии равномерно исходят с поверхности, и частота их уменьшается по мере удаления от нее. Наличие заземленной электропроводной оболочки 3 обеспечивает равномерное распределение силовых линий в окружающем поверхность оболочки 2 пространстве, в порах пористого материала 4, и повышает эффективность сбора аэрозольных частиц. Таким образом, предложенная конструкция устройства обеспечивает свободное прохождение очищаемого газового потока через пористый материал 4, в котором сформировано неоднородное электрическое поле. Отклонения аэрозолей от аэродинамического потока, вызванные действующим неоднородным электрическим полем, вследствие незначительного значения поперечного сечения пор, достаточны для осаждения аэрозолей на стенках пор. Так как поверхность электропроводящей оболочки 2 покрыта слоем изоляции 5, аэрозоли не будут получать электрически заряд и будут удерживаться в порах пористого неэлектропроводного материала 4. При переполнении пор и превышении аэродинамического сопротивления устройства наперед заданного значения проводят очистку устройства от накопившихся аэрозолей и представляют устройство к повторному применению. При сборе жидких аэрозольных частиц собираемые в порах капельки будут сливаться, укрупняться и стекать вниз под действием сил гравитации. Для этих целей пористый неэлектропроводный материал 4 выполняется гидрофобным.The proposed device operates as follows. When applying voltage from the high voltage power source 1 to the electrically conductive shell 2, an electric charge will accumulate on the surface of the electrically conductive shell 2. An electric charge in the region of space adjacent to the conductive shell 2, in the gap between the conductive shell 2 and the grounded shell 3 forms an inhomogeneous electric field, the value of which is proportional to the charge and inversely proportional to the square of the distance from the electrode. An electric field induces an electric dipole moment on the surface of aerosols. Aerosols due to the induced dipole moment are drawn in by an inhomogeneous electric field in the direction of increasing its gradient, i.e. to the external electrically conductive shell 2. The lines of force of the electric field are perpendicular to the surface of the electrically conductive shell 2. Since the surface of the shell 2 is smooth, convex, the lines of force uniformly emanate from the surface, and their frequency decreases with distance from it. The presence of a grounded conductive shell 3 provides a uniform distribution of field lines in the space surrounding the surface of the shell 2, in the pores of the porous material 4, and increases the efficiency of the collection of aerosol particles. Thus, the proposed design of the device provides free passage of the cleaned gas stream through the porous material 4, in which an inhomogeneous electric field is formed. Deviations of aerosols from the aerodynamic flow caused by the acting inhomogeneous electric field, due to the insignificant value of the cross section of the pores, are sufficient for the deposition of aerosols on the walls of the pores. Since the surface of the electrically conductive shell 2 is covered with an insulation layer 5, aerosols will not receive an electric charge and will be retained in the pores of the porous non-conductive material 4. If the pore overflows and the aerodynamic resistance of the device exceeds a predetermined value, the device is cleaned of accumulated aerosols and presented to the device for reuse . During the collection of liquid aerosol particles, droplets collected in the pores will merge, coarsen and flow down under the action of gravitational forces. For these purposes, the porous non-conductive material 4 is hydrophobic.

Как известно, значение накопленного электрического на электроде 2 заряда определяется напряжением источника и емкостью электрода.As you know, the value of the accumulated electric charge on the electrode 2 is determined by the voltage of the source and the capacitance of the electrode.

Q=С×U,Q = C × U,

где С - емкость электрода; U - подаваемое на электрод напряжение.where C is the capacitance of the electrode; U is the voltage supplied to the electrode.

См., например, В.И. Меркулов. Основы конденсаторостроения. Учебное пособие. Томск 2001. http://www.enin.tpu.ru/lib/EICT_OCB.pdf., стр. 11, Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники, том 3, стр. 87. При выполнении электрода 2 и заземленной электропроводящей оболочки 3 в виде цилиндровSee, for example, V.I. Merkulov. Basics of capacitor engineering. Tutorial. Tomsk 2001. http://www.enin.tpu.ru/lib/EICT_OCB.pdf., P. 11, Demirchan K.S. Theoretical Foundations of Electrical Engineering, Volume 3, p. 87. When the electrode 2 and the grounded conductive shell 3 are in the form of cylinders

гдеWhere

ε - относительная диэлектрическая проницаемость пористого материала 4 и диэлектрической прокладки 5;ε is the relative dielectric constant of the porous material 4 and the dielectric strip 5;

l - длина электрода;l is the length of the electrode;

D - внутренний диаметр заземленной электропроводящей оболочки 3;D is the inner diameter of the grounded conductive shell 3;

d - наружный диаметр электрода 2.d is the outer diameter of the electrode 2.

При уменьшении зазора между электродом 2 и заземленной электропроводящей оболочкой 3 (δ+Δ) значение внутреннего диаметра электропроводящей оболочки 3 D стремится к значению наружного диаметра электрода, d. Следовательно, емкость электрода 2 будет стремиться к очень большому значению. Соответственно, значение накопленного заряда может иметь сколь угодно большое значение, определяемое технологическими возможностями нанесения минимальной толщины δ покрытий из диэлектрических материалов. В описании изобретения АС 1825819 SU, опубликованном 07.07. 1993 года, описывается формирование пленки диэлектрика из титаната бария толщиной 5 мкм. См. http://www.findpatent.ru/patent/182/1825819.html. Учитывая развитие технологии, возможно достижение толщин наносимого диэлектрика и нанометрового диапазона, что позволит выполнить предлагаемое устройство в виде тонкой нити, которая послужит основой для создания фильтрующих элементов, изготавливаемых известными способами изготовления конструкционных деталей из нитей. См., например, http://www.armocom.ru/index.php/news/18-vpervye-raketnaya-tekhnologiya-nityanoj-namotki-dlya-izgotovleniya-sredstv-individualnoj-bronezashchity. Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет сформировать в окружающем пространстве между электродом 2 и заземленной электропроводной оболочкой 3, заполненном пористым материалом 4, мощное неоднородное электрическое поле, через которое беспрепятственно может проходить поток очищаемого газа. Действующее на содержащиеся в очищаемом газе аэрозоли неоднородное электрическое поле отклоняет аэрозоли от аэродинамического потока и обеспечивает их удержание на поверхности пор.When reducing the gap between the electrode 2 and the grounded conductive shell 3 (δ + Δ), the value of the inner diameter of the conductive shell 3 D tends to the value of the outer diameter of the electrode, d. Therefore, the capacitance of the electrode 2 will tend to a very large value. Accordingly, the value of the accumulated charge can be arbitrarily large, determined by the technological capabilities of applying the minimum thickness δ of coatings of dielectric materials. In the description of the invention AC 1825819 SU, published 07.07. 1993, describes the formation of a dielectric film of barium titanate 5 μm thick. See http://www.findpatent.ru/patent/182/1825819.html. Given the development of technology, it is possible to achieve the thickness of the applied dielectric and the nanometer range, which will make it possible to perform the proposed device in the form of a thin thread, which will serve as the basis for creating filter elements made by known methods of manufacturing structural parts from threads. See, for example, http://www.armocom.ru/index.php/news/18-vpervye-raketnaya-tekhnologiya-nityanoj-namotki-dlya-izgotovleniya-sredstv-individualnoj-bronezashchity. Thus, the proposed design of the device allows you to form in the surrounding space between the electrode 2 and the grounded conductive shell 3 filled with porous material 4, a powerful inhomogeneous electric field through which the stream of gas to be cleaned can pass unhindered. The inhomogeneous electric field acting on the aerosols contained in the cleaned gas deflects the aerosols from the aerodynamic flow and ensures their retention on the surface of the pores.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет осуществить свободное прохождение очищаемого газа в области пространства между электродом и заземленной электропроводной оболочкой и обеспечить повышение эффективности очистки газовых потоков от содержащихся в них аэрозольных частиц.Thus, the proposed technical solution allows free passage of the gas to be cleaned in the space between the electrode and the grounded conductive shell and to increase the efficiency of cleaning gas streams from the aerosol particles contained in them.

Claims

A device for collecting aerosol particles, containing an electrically charged electrode installed with a gap relative to the electrically conductive grounded shell, made in the form of an electrically conductive shell with a smooth cylindrical surface with a surface curvature radius of at least zero, characterized in that the electrically conductive grounded shell is made in the form of a mesh with a mesh size of less than 0.1 μm, and the gap between the electrically conductive grounded shell and the outer surface of the electrode is filled with porous non-conductive g idrophobic material with a specific resistance of at least 10 ¹⁰ Ohm / m and a cross-sectional size of open pores of at least 0.1 μm.