Электростатический насос

0 П И С А Н И Е пц 853760ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиинСоциалистическиеРеспублик(22)Заявлено 20.0979(21) 2819269/24-25 (5 )М. Кл. Н 02 И 13/00 с присоелинением заявки РЙ Гееудератеенны 11 кемнтет СССР(23) Приоритет де делам наееретеннй и етерытнй(72) Авторы изобретен и С.М. Климов, В.Д. Шкилев, М.К. Болога и,ф."Смцрн 9 в. Молдавскдй нститут прикладной физи аявитель(54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ НАСОС нированный электрод, расвнутри канала, и источник дключенный к секциям эыектшаговый переключатель31. ном насосе секции электро-в виде колец. При подана секции через шаговый ь вдоль канала распростгущая волна потенциала, за собой жидкостную фазу нал, секци положенный питания, и костных диэлект а чере вес да выполненьче питанияпереключателраняется бе увлекающрабочей Изобретение относится к области насосостроения и касается насосов для прокачивания газожидрических сред.Известны насосы для прокачивания газожидкостных сред - эрлифтные насо 5 сы 11. Эти устройства работоспособны лишь в поле сил тяжести, их производительность незначительна, поскольку на газовые пузыри действует только сила Архимеда,Известны электростатические насосы дпя прокачивания диэлектрических жидкостей - ионные насосы 2, содержащие, как правило, несколько пар электродов существенно разной кривизкю (электроды типа "игла-плоскость"). Недостатком такого насоса является наличие игольчатого электрода, в районе острия которого происходят значительный разогрев и быстрое "стареже" диэлектрика.Известен также электростатический насос, содержащий диэлектрический ка Недостатком такого технического решения является то, что бегушая волна потенциала, увлекая жидкую фазу, в то же время подтормаживает газовую фазу, что снижает расходно-напорную характеристику. При больших объемных концентрациях газовых включений насос может не работать. Таким образом, расходно-напорные характеристики насоса снижаются из-за отсутствия зависимости настройки) скорости распространения волны потенциала от соотно 3 85шения газовой и жидкостной фаз рабочей среды.Целью изобретения является увеличение расходно-напорных характеристик.Эта цель достигается тем, что вэлектростатическом насосе, содержащемдиэлектрический канал, секционированный электрод, расположенный внутриканала, и источник питания, подключенный к секциям электрода через шаговый переключатель, секции электродаподключены к шаговому переключателючерез емкостные датчики, установленные внутри каздой секции, а на входенасоса установлен нагреватель. Секцииэлектрода выполнены в виде сопел,расширяющихся. в направлении движенияперекачиваемой среды. Емкостной датчикустановлен по оси канала и смещен ккраю секции по направлению движенияперекачиваемой среды. Для улучшенияусловий запуска внутри канала на входе насоса перед нагревателем установлены дополнительные электроды типа"игла-,плоскость", подключенные непосредственно к источнику питания.На чертеже представлена схема наасоса.Насос содержит диэлектрическийканал-трубопровод 1, внутри которогоразмещен секционированный электрод 2.Каздая секция электрода соединена систочником питания 3 через шаговый .переключатель 4. На входе насоса установлен нагреватель 5 для созданияпаровых включений в жидком диэлектрике, а перед нагревателем имеются дополнительные электроды 6, 7 типа "игла-плоскость", подключенные непосредственно к источнику питания, минуяшаговый переключатель. Внутри каждойсекции секционированного электродаустановлены емкостные датчики 8, сме-щенные к краю секции по направлениюдвижения перекачиваемой среды,Работает насос следующим образом.Первоначально высокое напряжениеот источника 3 подается на электроды6 и 7. Жидкость под действием этогонебольшого ионного насоса заполняетвсю проточную часть насоса. Особенноважен этот этап при запуске насосав условиях невесомости. Затем включается нагреватель 5, и образукщийсяпаровой пузырь, как и в обыкновенномэрлифте начинает всплывать и, работая как поршень, перекачивать жидкость. В невесомости пузырь пвсплы"3760 ф 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 вает" под действием ионного насоса типа "игла-плоскость". Затем через переключатель 4 секции электрода 2 подсоединяются посредством датчика 8 к источнику 3.Особенность устройства состоит в том, что сигнал на включение каздого электрода 2 поступает непосредственно от парового пузыря. Всплывакщий пузырь, проходя через датчик .8 и соответствующую секцию электрода 2, включает на последней высокое напряжение и, поскольку на пузырь действует электростатический напор 1 пузырек стремится уйти из области иовьппенной напряженности), скорость движения пузырька возрастает, что и сказываехся на увеличении расходно-напорных характеристик.После прохождения парового пузыря эта секция автоматически (посредством датчика 8) отключается. Таким образом, частота отрыва пузыря на испарителе автоматически задает скорость перемещения бегущей волны потенциала.Экспериментальная проверка макета устройства показала его работоспособность и возможность получения более высоких значений напорно-расходных характеристик, что объясняется использованием, в основном, поверхностных электрических сил (действунщих на границе раздела фаз), существенно превышаацих объемные силы. Формула изобретения 1. Электростатический насос, содержащий диэлектрический канал, секционированный электрод, расположенныйвнутри канала, и источник питания, йодключенный к секциям электрода через шаговый переключатель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения расходно-напорных характеристик, секции электрода подключены к шаговому переключателю через емкостные датчики, установленные внутри каздой секции, а на входе насоса установлен ф нагреватель.2. Насос по п.1, о т л и ч а ю - , щ и Й с я тем, что секции электрода выполнены в виде сопел, расширявшихся в направлении движения перекачиваемой среды.3. Насос по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что емкостной датчик853760 1. Авторское свидетельство СССР В 500379, кл. Г 04 Г 1/20, 712. Патент США У 3400882,кл.417-48,опубпик. 1968. 3. Авторское свидетельство СССР У 585582, кл. Н 02 К 13/00, 1975 (про 1 О тотип)Составитель Б. БаевРедактор Л. Утехина Техред А. Савка Корр М. Шароаи аказ 5693 31 Тираж 730 ВНИКНИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаущскаяПодписноомитета СССРткрытийаб.д, 4/5 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,установлен по оси канапа и смещен к краю секции по направлению движения перекачиваемой среды.4. Насос по п.1, о т л и ч а ю - ,щ и й с я, тем, что, с целью улучшения условий запуска, внутри канала на входе насоса перед нагревателем установлены дополнительные электроды типа игла-плоскость", подключенные непосредственно к источнику питания. Ф Источники информации,принятые во внимание при экспертизе