Электрогидродинамический фильтр

ЗС 5 00 ИЕ ИЗОБРЕТЕН О ПАТЕ Комитет Рессяискюй Федерация пе патентам и товарным знакам(46) 16,12,93 бюп. Йю 45-46РФ Грошев Андрей Викторовик Коробчук Ольга Васильевна; Остапенко Анатолий Алексеевич; Станков Юрий Константеовк Франчук Николай Григорьевич(6 Щ Изобретение относится к средствам отделения твердых частиц от жидких сред с использованием Эффектов электрического поля. В резервуаре дпя лропуоаея очищаемом жидкости установлены положительный электрод в виде пластины с пористым покрьпив размеценный вдоль стенки корпуса, и система отрицательных электродов ортогональных стеке корпуса и положительному электроду. Каждый отрицательный электрод выполнен в виде иглы,помещееюй с зазором в цилиндрическую оболочку.(19) НЫ (1 ц 2 (51) 5 В 01035 Об которая соединена с каналом отвода отфильтрованной жидкости При приложении напряжения к электродам в межэлектродном промежутке возникают электрогидродинамические течения жидкосщ увлекающие частицы примеси Последние задерживаются пористым покрытием на положительном электроде, не попадая в область зазора при отрицательном электроде вследствие зарядовых явлений Обеднееая частицами жидкость отводится из зазора в цилиндрической оболочке в канал отвода отфильтрованной жидкости при наличии внешнего воздействия (отка аи). Однократная очистка моторного масла снижает концентрацию примесных частиц примерно в 10 раз Эффективность очистки связана с механизмом зарядообразования на границе металл электрода - жидкость и регулируется выбором материалов электродов, например пара никель - алюминий 1 зл.ф-лы. 1 ил.Изобретение относится к средствам отделения твеодых частиц от жидких сред с использованием эффектов электрического поля, гриложенного к жидкости.Известен электрогидродинамический (ЭГД) фильтр, содержащий резервуар из изолирующего материала, через который течет фильтруемая жидкость, а также. установленную в резервуаре вдоль одной из стенок систему равноудаленных плоских электродов, перпендикулярных стенке резервуара. При подаче напряжения на электооды в межэлектродном промежутке возникают ЭГД-течения, Поток фильтруемой жидкости, подаваемый в резервуар, взаимодействует с возника,ощими после подачи напряжения ЗГД-течениями, что создает условия для концентрации дисперсных частиц в межэлектродных промежутках и выведения их из общего потока фильтруемой жидкости, причем очищенная жидкость течет под дополнительным внешним воздействием,Недостатком известного ЭГД-фильтра является невысокая степень очистки жидкости, обусловленная вовлечением в движение в межэлектродных промежутках лишь части объема пропускаемой жидкости. Кроме того, обусловленное внешними воздействиями, не может быть очень интенсивным, иначе степень очистки будет еще ниже.Целью изобретения является повышение производительности и степени очистки,Цель достигается тем, что в известном ЗГД-фильтре, содержащем резервуар для пропускания фильтруемой жидкости и систему равноудаленных электродов, установленную в резервуаре перпендикулярно его стенке, а также канал отвода отфильтрованной жидкости, соединенный с резервуаром, в соответствии с изобретением положительный электрод размещен в резервуаре вдоль его стенки и выполнен в виде пластины, имеющей покрытие из пористого материала, каждый отрицательный электрод выполнен в виде иглы, установлен ортогонально плоскости положительного электрода и размещен с зазором в цилиндрической оболочке из изолирующего материала, которая соединена с каналом отвода отфильтрованной жидкости.Кроме того, положительный и отрицательные электроды изготовлены из различных ма гериалов, выбираемых в соответствии с донорно-акцепторным механизмом зарядообразования в жидких диэлектриках, например никель - алюминий.Величину зазора между игольчатым электродом и цилиндрической оболочкой выбирают не более двух радиусов остриярезины 6, а в качестве отрицательного электрода 2 - алюминиевую иглу, диаметр зазора между игольчатым электродом 2 и цилиндрической оболочкой 4 0,5 мм, В качестве очищаемой жидкости выбрали машин 55ное масло (отработанное) с начальной концентрацией дисперсной фазы - твердых частиц (металла) порядка 200 см , К электродам 2 и 4 приложили напряжение от высоковольтного источника и возбудили ЭГД-течение в жидкости. Проводили фильт 5 10 15 20 25 30 35 40 иглы, а расстояние между положительным и отрицательным электродами задают из условия обеспечения средней напряженности электрического поля в мекэлектродном промежутке порядка 20 кВ/см.На чертеже схематично изображен предлагаемый фильтр,ЭГД-фильтр содержит резервуар 1 с корпусом из диэлектрического материала игольчатый электрод 2, плоский электрод 3, размещенный на стенке корпуса, Игольчатый электрод 2 помещен в цилиндрическую оболочку 4 из изолирующего материала, Игольчатый (отрицательный) электрод 2 и плоский (положительный) электрод 3 образуют межэлектродный промежуток 5, в котором и возникают ЭГД-течения. Плоский электрод 3 имеет покрытие из пористого материала 6 для накопления отфильтрованных частиц, а цилиндрическая оболочка 4 игольчатого электрода соединена с каналом 7 отвода отфильтрованной жидкости.Фильтр работает следуощим образом.При подаче напряжения на электроды 2 и 3 частицы примеси в жидкости, подаваемой в резервуар 1, движутся по линиям тока жидкости в межэлектродном промежутке 5. При попадании на пористое покрытие 6 они не имеют возможности участвовать в возвратном движении, и жидкость обедняется этими частицами. Одновременно у игольчатого электрода 2 формируется некая эффективная одноименно заряконная эона, в которой концентрация частиц примеси значительно ниже, чем в остальном объеме, так как частицы из объема не попадают в зону,а перезаряжаются на ее границе и вновь уходят в объем жидкости. При создании разрежения в канале 7 отвода отфильтрованной жидкости жидкость из зоны с пониженным содержанием частиц по зазору между игольчатым электродом 2 и цилиндрической оболочкой 4 выходит из резервуара в канал 7 отвода для последующего сбора.П р и м е р, Испытывали одиночную ступень ЭГД-фильтра, содержащего в качестве положительного электрода 3 никелевую пластину с покрытием из пористой2004305 рацию жидкости в течение 5 мин, после чего в собранной в канале 7 жидкости измерили концетрацию диспезрсной фазы, Она составила около 20 см, т,е. количество примесных частиц снизилось примерно в 10 раз после однократной фильтрации. При изготовлении обоих электродов из алюминия указанное снижение составляет примерно 3 раза.Аналогичные испытания произведены с такими жидкостями, как солярка и загрязненное трансформаторное масло. Концентрацию примеси в очищаемой жидкости установили примерно 200 см . При времени фильтрации 5 мин концентрации дисперсной фазы в этих жидкостях составили величину порядка 20-40 см для однократной очистки, что свидетельствует о высокой эффективности очистки и в несколько раз превосходит аналогичные данные для прототипа,Формула изобретения 1, ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР, содержащий резервуар для пропускания фильтруемой жидкости и систему равноудаленных электродов, установлен,ную в резервуаре перпендикулярно стенке его корпуса, а также канал отвода отфильтрованной жидкости, соединенный с резервуаром, отличающийся тем, что положительный электрод размещен в резервуаре вдоль стенки его корпуса и выполнен в виде пластины, имеющей покрытие из пористого материала, система равноудаленных электродов содержит отрицательные элекПроизводительность фильтра определяется количеством параллельно подключенных ступеней (звеньев). Так, производительность батареи из 20 звеньев составляет 1 л жидко сти за 10 мин работы.Предлагаемый ЭГД-фильтр может бытьэффективно использован для очистки диэлектрических жидкостей, таких, как моторные масла и др. Кроме того, предлагаемый фильтр 10 можетбытьустановлендля работы вустановках с замкнутым циклом использования жидкости, в т,ч. при работе в автономном режиме.В последнем случае ресурс работоспособности будет определяться как степенью загряз нения жидкости, так и емкостью пористогопокрытия на положительном электроде,(56) 1, Духин С.С., Эстрелла-ЛьописВ,Р., Жолковский В.К. Электроповерхност ные явления и электрофильтрование.-Киев:Наука Думка. 1985, с. 287 прототип). троды, каждый отрицательный электрод 25.:выполнен в виде иглы, установлен ортогонально плоскости положительного электрода и размещен с зазором в цилиндрической оболочке из изолирующего материала, которая соединена с кана лом отвода отфильтрованной жидкости.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем,что положительный и отрицательный электроды выполнены из различных материа,лов, которые выбраны в соответствии с 35 донорно-акцепторным механизмом заря.дообразования в жидких диэлектриках, например никель - алюминий.2004305 орректор Е. Пам ор А,Купряков Тираж Подйис НПО "Поиск" Рослатента 035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4