RU2733856C2

RU2733856C2 - Air cleaning method using barrier discharge in air

Info

Publication number: RU2733856C2
Application number: RU2018112987A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Стегленко
Original assignee: Александр Владимирович Стегленко
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2020-10-07
Also published as: RU2018112987A; RU2018112987A3

Abstract

FIELD: water and air purification technology.SUBSTANCE: invention relates to cleaning of ventilation emissions and inlet air from microbiological, gaseous and aerosol contaminants at production facilities, in food industry, in cafes and restaurants and other institutions. Method of air cleaning, characterized in that non-insulated electrodes of gas-discharge cell are located between flat insulated electrodes, wherein non-insulated electrodes are blades, installed at an obtuse angle to the cleaned air flow and intended to deflect the cleaned air flow to the insulated electrode surface into the barrier discharge formation zone and provided with pins to form electric field inhomogeneities, required for formation of barrier discharge between insulated and non-isolated electrodes.EFFECT: disclosed is air cleaning method using barrier discharge in air.1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к очистке вентиляционных выбросов и приточного воздуха от микробиологических, газообразных и аэрозольных загрязнений на производственных предприятиях, в пищевой промышленности, в кафе и ресторанах и иных учреждениях.The invention relates to the purification of ventilation emissions and supply air from microbiological, gaseous and aerosol contaminants at manufacturing plants, in the food industry, in cafes and restaurants and other institutions.

Известен Патент РФ №170798 от 12. 09.2016 года на полезную модель, описывающий газоразрядную ячейку, содержащую установленные в изоляторах изолированные электроды, кроме того, между изолированными электродами расположены жестко закрепленные в корпусе ответные электроды, согласно заявляемому техническому решению ответные электроды выполнены в виде плоских решеток из листового металла, полученных методом лазерной резки, снабженных шипами с острыми углами, расположенными в одной плоскости с решеткой, при этом шипы каждого ряда решетки ответного электрода смещены относительно друг друга.Known RF Patent No. 170798 dated 12.09.2016 for a utility model describing a gas-discharge cell containing insulated electrodes installed in insulators, in addition, counter electrodes rigidly fixed in the housing are located between the insulated electrodes, according to the claimed technical solution, the counter electrodes are made in the form of flat gratings made of sheet metal, obtained by laser cutting, provided with spikes with sharp corners located in the same plane with the lattice, while the pins of each row of the lattice of the counter electrode are displaced relative to each other.

Однако подобное решение, плоские шипы, расположенные в одной плоскости с решеткой, допускает прохождение значительной части очищаемого воздуха вне зоны образования барьерного разряда, образующегося в газоразрядной ячейке.However, such a solution, flat spikes located in the same plane with the lattice, allows the passage of a significant part of the cleaned air outside the zone of formation of the barrier discharge formed in the gas-discharge cell.

Известен Патент РФ №40013 на полезную модель, описывающий газоразрядный блок установки для очистки газов, содержащий корпус, внутри которого установлен по меньшей мере один отсек с расположенными в каждом из них электродами, образующими разрядные пары, при этом один из электродов каждой из разрядных пар размещен внутри слоя стекла, а второй электрод каждой из разрядных пар выполнен в виде сетки из проволоки с расположенными на ней перпендикулярно шипами.Known RF Patent No. 40013 for a utility model, describing a gas-discharge unit for a gas purification plant, containing a housing, inside which is installed at least one compartment with electrodes located in each of them, forming discharge pairs, and one of the electrodes of each of the discharge pairs is located inside the glass layer, and the second electrode of each of the discharge pairs is made in the form of a wire mesh with spikes located perpendicularly on it.

Однако как видно из описания к патенту и поясняющих рисунков к нему очевидно наличие «мертвых зон» внутри газоразрядной ячейки, где не образуется разрядов в воздухе, которые являются обязательном условием его очистки от загрязнений.However, as can be seen from the description of the patent and the explanatory drawings to it, it is obvious that there are “dead zones” inside the gas-discharge cell, where no discharges are formed in the air, which are a prerequisite for cleaning it from contamination.

Известен Патент РФ №261321 на изобретение «Генератор холодной плазмы», который содержит корпус, изолированный электрод в виде пластины из изоляционного материала с расположенным внутри металлическим проводником и тоководом, неизолированный электрод в виде металлической решетки, расположенный между изолированными электродами. Металлическая решетка неизолированного электрода состоит из горизонтальных проволок, между которыми расположены вертикальные проволоки с выступами и впадинами. Выступы каждой последующей вертикальной проволоки расположены напротив впадин предыдущей вертикальной проволоки.Known RF Patent No. 261321 for the invention "Cold plasma generator", which contains a housing, an insulated electrode in the form of a plate of insulating material with a metal conductor and a current conductor located inside, an uninsulated electrode in the form of a metal grid located between the insulated electrodes. The metal grid of a bare electrode consists of horizontal wires, between which vertical wires with protrusions and depressions are located. The protrusions of each subsequent vertical wire are located opposite the valleys of the previous vertical wire.

Однако как видно из описания к патенту и поясняющих рисунков к нему так же очевидно наличие «мертвых зон» внутри газоразрядной ячейки, где не образуется разрядов в воздухе, которые являются обязательном условием его очистки от загрязнений.However, as can be seen from the description of the patent and the explanatory drawings to it, the presence of "dead zones" inside the gas-discharge cell is also obvious, where no discharges are formed in the air, which are a prerequisite for cleaning it from contamination.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является устранение указанных недостатков.The problem to be solved by the claimed technical solution is to eliminate these shortcomings.

Технический результат заключается в повышении эффективности очистки воздуха в системах газоразрядной очистки воздуха за счет создания условий, необходимых для образования барьерного разряда в воздухе с одновременным устранением «мертвых зон» в которых проходящий через газоразрядную ячейку воздух не попадает в зону барьерного разряда и не подвергается необходимой степени воздействия для его очистки.The technical result consists in increasing the efficiency of air purification in gas-discharge air purification systems by creating conditions necessary for the formation of a barrier discharge in the air with the simultaneous elimination of "dead zones" in which the air passing through the gas-discharge cell does not enter the barrier discharge zone and is not subjected to the required degree exposure to clean it.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что согласно заявленному способу очистки воздуха, характеризующийся тем, что неизолированные электроды газоразрядной ячейки расположены между плоскими изолированными электродами и отличающийся тем, что неизолированные электроды представляют собой лопасти, установленные под тупым углом к потоку очищаемого воздуха и предназначенные для отклонения потока очищаемого воздуха к поверхности изолированного электрода в зону образования барьерного разряда и снабженные шипами для образования неоднородностей электрического поля, необходимых для образования барьерного разряда между изолированными и не изолированными электродами.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that according to the claimed method of air purification, characterized in that the uninsulated electrodes of the gas discharge cell are located between flat insulated electrodes and characterized in that the uninsulated electrodes are blades installed at an obtuse angle to the flow air and designed to deflect the flow of purified air to the surface of the insulated electrode into the zone of formation of a barrier discharge and provided with spikes for the formation of electric field inhomogeneities necessary for the formation of a barrier discharge between insulated and non-insulated electrodes.

Технический результат достигается путем применения неизолированных электродов в форме лопастей, установленных под тупым углом к направлению потока очищаемого воздуха и направляющих его к поверхности изолированного электрода. Данные лопасти имеют шипы на поверхности направленной к изолированному электроду, необходимые для создания условий для образования разрядов в воздухе при подключении к ним высокого напряжения.The technical result is achieved by using non-insulated electrodes in the form of blades installed at an obtuse angle to the direction of the flow of the purified air and directing it to the surface of the insulated electrode. These blades have thorns on the surface directed to the insulated electrode, necessary to create conditions for the formation of discharges in the air when high voltage is connected to them.

В системах газоразрядной очистки воздуха применяются газоразрядные ячейки различной конструкции, в которых используется несколько видов электрического разряда в газах: барьерный, стримерный, коронный и т.д. При этом наиболее эффективным разрядом для очистки воздуха является барьерный разряд. Однако этот вид разряда имеет особенность - он распространяется на небольшую высоту (1-4 мм) над поверхностью изолированного электрода и не способен «перекрыть» собой большие пространствам между электродами, необходимые для промышленной очистки воздуха.Gas-discharge air purification systems use gas-discharge cells of various designs, which use several types of electric discharge in gases: barrier, streamer, corona, etc. In this case, the most effective discharge for air purification is a barrier discharge. However, this type of discharge has a peculiarity - it spreads to a small height (1-4 mm) above the surface of the insulated electrode and is not able to “cover” by itself the large spaces between the electrodes required for industrial air purification.

Для решения этой задачи предлагается использовать лопасти, установленные между изолированными электродами и направляющие поток очищаемого газа к поверхности изолированного электрода на которой образуется барьерный разряд. Данные лопасти установлены под тупым углом к направлению потока воздуха. При этом стоит понимать, что углы близкие к 90 будут повышать аэродинамическое сопротивление газоразрядной ячейки и увеличивать энергозатраты на прокачку воздуха, а углы близкие к 180° не способны направить поток очищаемого воздуха в зону образования барьерного разряда. В частных вариантах исполнения заявленного технического решения, лопасти установлены примерно под углом 135° к потоку воздуха. Лопасти, установленные между изолированными электродами должны быть снабжены шипами, необходимыми для создания неоднородностей электрического поля, требуемых для создания разрядов в воздухе при подаче высоковольтного напряжении питания на электроды газоразрядной ячейки.To solve this problem, it is proposed to use blades installed between insulated electrodes and directing the flow of the gas to be cleaned to the surface of the insulated electrode on which a barrier discharge is formed. These blades are installed at an obtuse angle to the direction of the air flow. It should be understood that angles close to 90 will increase the aerodynamic resistance of the gas-discharge cell and increase energy consumption for pumping air, and angles close to 180 ° are not able to direct the flow of purified air into the zone of formation of a barrier discharge. In private versions of the claimed technical solution, the blades are installed approximately at an angle of 135 ° to the air flow. The blades installed between the insulated electrodes should be equipped with thorns necessary to create the electric field inhomogeneities required to create discharges in the air when a high-voltage supply voltage is applied to the electrodes of the gas-discharge cell.

Claims

A method for air purification, characterized in that the non-insulated electrodes of the gas-discharge cell are located between flat insulated electrodes and characterized in that the non-insulated electrodes are blades mounted at an obtuse angle to the flow of the purified air and designed to deflect the flow of purified air to the surface of the isolated electrode into the formation zone barrier discharge and provided with spikes for the formation of inhomogeneities of the electric field necessary for the formation of a barrier discharge between insulated and non-insulated electrodes.