RU51895U1

RU51895U1 - WORKING APPARATUS FOR CLEANING FILTERS OF WATER DEFERMINATION STATIONS

Info

Publication number: RU51895U1
Application number: RU2005127639/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Юрьевич Гончаров; Валерий Исаакович Курец; Владимир Иванович Черкашин; Геннадий Петрович Филатов; Николай Александрович Яворовский
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2006-03-10

Description

Рабочий снаряд является частью электроразрядной установки и предназначен для разрушения конгломератов и размывки застойных зон, образующихся в фильтровой загрузке фильтров станций обезжелезивания воды.The projectile is part of an electric discharge installation and is designed to destroy conglomerates and wash out stagnant zones formed in the filter loading of filters of water deferrization stations.

Известен фильтр станции обезжелезивания воды» (Полезная модель RU №39501 U1, МПК 7 B 01 D 24/00, опубл. 08.10.2004 г.), который снабжен электроимпульсным устройством, состоящим из изоляционного корпуса, в котором укреплены два электрода, соединенные с кабелями, один из которых подключен к источнику импульсов, а другой - заземлен. Фильтр также снабжен узлами для вертикального, продольного и поперечного перемещения электроимпульсного устройства.Known filter of the station iron removal ”(Utility model RU No. 39501 U1, IPC 7 B 01 D 24/00, published 08.10.2004), which is equipped with an electrical pulse device consisting of an insulating housing in which two electrodes are connected, connected to cables, one of which is connected to the pulse source, and the other is grounded. The filter is also equipped with units for vertical, longitudinal and transverse movement of the electric pulse device.

Недостатком указанного устройства является использование в рабочем снаряде высоковольтных кабелей и изоляционного наконечника с электродной системой, состоящей из двух электродов, которые создают электрическое поле характерное для «острие-острие». Такое устройство рабочего снаряда не обеспечивает необходимой жесткости системы, необходимой для его вертикального перемещения и требует увеличения амплитуды высоковольтного импульса, т.к. условия пробоя в таких конструкциях электродных систем не отвечают условиям резко неравномерного поля, характерного для систем «острие-плоскость». Учитывая, что промывные воды фильтров имеют повышенные проводимости за счет наличия в воде различных проводящих примесей, включая органику. Для реализации процесса в прототипе необходимо увеличивать энергию единичного высоковольтного импульса с целью компенсации непроизводительных потерь в предпробивной стадии развития разряда, а это в свою очередь приводит к снижению надежности работы установки.The disadvantage of this device is the use in a projectile of high-voltage cables and an insulating tip with an electrode system consisting of two electrodes that create an electric field characteristic of a "point-to-point". Such a projectile device does not provide the necessary rigidity of the system, necessary for its vertical movement and requires an increase in the amplitude of the high-voltage pulse, because breakdown conditions in such designs of electrode systems do not meet the conditions of a sharply non-uniform field, typical for point-to-plane systems. Given that the filter wash water has increased conductivity due to the presence of various conductive impurities in water, including organics. To implement the process in the prototype, it is necessary to increase the energy of a single high-voltage pulse in order to compensate for unproductive losses in the pre-breakdown stage of the discharge development, and this in turn leads to a decrease in the reliability of the installation.

Основным техническим результатом предлагаемой полезной модели, является уменьшение амплитуды и энергии высоковольтного импульса, а так же увеличение повышение ресурса рабочего снаряда и удобства его эксплуатации при сохранении эффективности процесса очистки фильтров.The main technical result of the proposed utility model is a decrease in the amplitude and energy of a high-voltage pulse, as well as an increase in the resource of the projectile and its ease of use while maintaining the efficiency of the filter cleaning process.

Основной технический результат достигается тем, рабочий снаряд для очистки фильтров станций обезжелезивания воды, содержащий электроимпульсное устройство, состоящее из электродной системы и соединенное кабелем с источником The main technical result is achieved by the fact that a projectile for cleaning filters of iron deferrization stations, containing an electric pulse device consisting of an electrode system and connected by a cable to a source

высоковольтных импульсов, включающим узлы для вертикального, продольного и поперечного перемещения, согласно предложенному решению выполнен из двух коаксиально расположенных труб, изолированных друг от друга, причем центральная труба является высоковольтным электродом, в конце которого центрирующий изолятор выполнен в виде полого конуса, а заземленный электрод выполнен в виде круглой пластины, соединенный с внешней заземленной трубой шпильками, и в зарядную цепь генератора импульсов включен рабочий промежуток между высоковольтным и заземленным электродами, заполненный водой На фиг.1 представлена схема рабочего снаряда для очистки фильтров, а на фиг.2 схема включения в зарядную цепь генератора импульсов рабочего промежутка снаряда.high-voltage pulses, including nodes for vertical, longitudinal and transverse movement, according to the proposed solution is made of two coaxially arranged pipes isolated from each other, the central pipe being a high-voltage electrode, at the end of which the centering insulator is made in the form of a hollow cone, and the grounded electrode is made in the form of a round plate connected to an external grounded pipe by studs, and the working gap between the high-voltage circuit is included in the charging circuit of the pulse generator grounded electrodes, the water-filled 1 shows a working diagram of the projectile to clean the filters, and Figure 2 circuit included in the charging circuit of the generator operating gap projectile pulses.

Рабочий снаряд содержит внешнюю заземленную трубу 1 и внутреннюю трубу 2,на которую подаются импульсы высокого напряжения по передающему кабелю 3 и по которому прокачивается чистая вода в рабочий промежуток 4, проходной изолятор 5, изолирующую трубку 6, центрирующий изолятор 7 и изоляционную вставку 8, конец которых образуют конус, резиновые прокладки 9, втулку 10, полый электродный наконечник 11, шпильки 12, пластину 13 с заземленной круглой пластиной 14, патрубок для подачи чистой воды 15.The projectile contains an external grounded pipe 1 and an inner pipe 2, to which high voltage pulses are supplied through the transmission cable 3 and through which clean water is pumped into the working gap 4, the bushing 5, the insulating tube 6, the centering insulator 7 and the insulating insert 8, the end which form a cone, rubber gaskets 9, a sleeve 10, a hollow electrode tip 11, studs 12, a plate 13 with a grounded round plate 14, a pipe for supplying clean water 15.

Схема включения в зарядную цепь генератора импульсов состоит из высоковольтного трансформатора 15 с системой управления, генератора высоковольтных импульсов 16, включающим конденсатор 17 с шаровым разрядником 18, рабочего снаряда 19, фильтра 20.The circuit for including a pulse generator in the charging circuit consists of a high-voltage transformer 15 with a control system, a high-voltage pulse generator 16, including a capacitor 17 with a ball gap 18, a projectile 19, a filter 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рабочий снаряд 19 устанавливается в застойной зоне фильтра 20, через патрубок подачи чистой воды 15 во внутреннюю трубу 2 подается чистая вода под давлением, которая через полый электродный наконечник 11 впрыскивается в рабочий промежуток 4 создавая у электродного наконечника турбулентные потоки воды с образованием, пузырьков воздуха, которые являются инициаторами начала развития канала разряда в глубь рабочего промежутка. Затем включается высоковольтный трансформатор 15, который заряжает конденсатор 17 генератора импульсов 16 через рабочий промежуток 4, заполненный проводящей жидкостью (промывной водой). Этот зарядный ток разогревает воду вблизи электродного наконечника 11, способствуя росту цепочки или отдельных пузырьков воздуха, уменьшая пробивное напряжение рабочего промежутка 4. При полной зарядке конденсатора 17 генератора высоковольтных импульсов 16, срабатывает (замыкается) шаровой разрядник 18 и высоковольтный импульс по кабелю 3 подается на рабочий промежуток 4, имеющий газовые пузырьки вблизи электродного наконечника 11 The working projectile 19 is installed in the stagnant zone of the filter 20, clean water under pressure is supplied through the clean water supply pipe 15 to the inner tube 2, which is injected into the working space 4 through the hollow electrode tip 11 creating turbulent water flows at the electrode tip with the formation of air bubbles, which are the initiators of the beginning of the development of the discharge channel deep into the working period. Then, the high-voltage transformer 15 is turned on, which charges the capacitor 17 of the pulse generator 16 through the working gap 4, filled with a conductive liquid (wash water). This charging current heats the water near the electrode tip 11, contributing to the growth of the chain or individual air bubbles, reducing the breakdown voltage of the working gap 4. When the capacitor 17 of the high-voltage pulse generator 16 is fully charged, the spark gap 18 is triggered (closed) and the high-voltage pulse is fed through cable 3 to working space 4 having gas bubbles near the electrode tip 11

и между электродным наконечником и заземленной круглой пластиной 14 возникает искровой разряд, который генерирует ударную волну и интенсивный поток жидкости от расширения парогазовой полости, в которую вырождается искра, после завершения в ней всех электрических процессов, направленных в застойную зону фильтра 20, размывая ее. Высоковольтные импульсы подаются в одном месте до тех пор, пока в застойной зоне диспергируются все твердые образования. Далее рабочий снаряд 19 передвигается в следующую точку и процесс повторяется.and a spark discharge arises between the electrode tip and the grounded round plate 14, which generates a shock wave and an intense liquid flow from the expansion of the vapor-gas cavity into which the spark degenerates after it completes all electrical processes directed to the stagnant zone of the filter 20, eroding it. High-voltage pulses are applied in one place until all solid formations are dispersed in the stagnant zone. Next, the projectile 19 moves to the next point and the process repeats.

Проведенные эксперименты показали, что применение рабочего снаряда для очистки станций обезжелезивания воды по сравнению с прототипом при сохранении качества и скорости очистки, позволяет снизить амплитуду высоковольтного импульса в 1,6 раза (с 50 кВ до 30 кВ), энергию единичного импульса в 2,5 раза (с 450 Дж до 180 Дж). Рабочий снаряд выдержал без повреждений 10⁵ имп., тогда как у прототипа через 10⁴ необходимо было заменять электроды и изоляцию.The experiments showed that the use of a working projectile to clean water deferrization stations compared to the prototype while maintaining the quality and speed of cleaning, allows to reduce the amplitude of the high-voltage pulse by 1.6 times (from 50 kV to 30 kV), the energy of a single pulse by 2.5 times (from 450 J to 180 J). The projectile withstood 10 ⁵ imp. Without damage, while the prototype after 10 ⁴ had to replace the electrodes and insulation.

Claims

A working projectile for cleaning filters of water deferrization stations, comprising an electric pulse device consisting of an electrode system and connected by a cable to a source of high-voltage pulses, including nodes for vertical, longitudinal and transverse movement, characterized in that the working projectile is made of two coaxially arranged pipes, insulated each from a friend, and the central tube is a high-voltage electrode, at the end of which the centering insulator is made in the form of a hollow cone, and a grounded ektrod formed as a circular plate connected to a grounded external tube pins, and in the charging circuit of the pulse generator included a working gap between the high voltage and earthed electrodes filled with water.