DE2752154A1

DE2752154A1 - Vorrichtung zum aufbereiten einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE2752154A1
Application number: DE19772752154
Authority: DE
Inventors: Roy Collins Mcmahon; Eldon Ash Means
Original assignee: Electrostatic Equipment Co
Current assignee: Electrostatic Equipment Co
Priority date: 1976-11-19
Filing date: 1977-11-19
Publication date: 1978-05-24
Also published as: IT1091348B; US4073712A; SE7712489L; GB1572378A; JPS5386678A; FR2371236A1; FR2371236B1; ES464101A1; SE440485B; JPS6214357B2; CA1075637A

Description

Electrostatic Equipment Company (Missouri corporation), 1665 Jarboe, Kansas City, Missouri 64108 (V.St.A.)

Vorrichtung zum Aufbereiten einer Flüssigkeit

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung einer Flüssigkeit mittels eines elektrostatischen Feldes und ein Verfahren zum Aufbereiten einer Flüssigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufbereitung einer Flüssigkeit mit einer Dielektri zitätskonstanten.

Vorrichtungen zum Aufbereiten einer sich bewegenden Flüssigkeit mittels elektrischen Stromflusses oder Entladungen in der Flüssigkeit und/oder dem Anlegen elektrisch indu-

Büro Bremen:
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Tclcgr. : Tclcpatent. München

IUlIiHMHRT K BOiHMFRT

2 7 b 2 1 b

zierter Felder über die Flüssigkeit hin sind seit Jahren bekannt. Aber die Anwendung solcher Vorrichtungen bei üblichen industriellen und Haushaltsproblemen, wie der Wassersteinbildung und der Verschlammung in Wassersystemen, wurde nur mit wechselndem Erfolg durchgeführt. Einige Einrichtungen erschienen funktionsfähig zu sein, während andere, die unter im wesentlichen gleichen Bedingungen zu arbeiten schienen, offensichtlich versagten und keine weitgehend anerkannten Gründe für die verschiedenen Resultate vorgelegt werden konnten. Auch kannten die Anwender kein befriedigendes mathematisches Modell, durch welches eine begründet genaue Bestimmung zur Ausführung des optimalen Aufbereitertyps, seiner Größe und den Charakteristiken eines Aufbereiters gemacht werden konnte, um gewünschte und verläßliche Ergebnisse in einer bestimmten Umgebung zu erzeugen.

In den letzten Jahren wurde die Aufmerksamkeit darauf gelenkt, daß eine große Anzahl von Faktoren und Komplexen Wechselwirkungen augenscheinlich im Aufbereitungsverfahren vorhanden sind. Dies erscheint logisch, da solche Flüssigkeitssysteme selbst gewöhnlich hoch komplex sind und Wechsel in den gelösten Salzen, suspendierten Feststoffen, Turbulenzen, dem pH-Wert, der Rohrführung, der elektrischen Umgebung, der Temperatur, dem Druck usw. enthalten. Bisher nahmen die meisten Versuche zur Erklärung der Wirkung von Aufbereitern in solchen Systemen an, daß das elektrische Feld oder der Stromfluß irgendwie nur die Trägerflüssigkeit und/oder die darin gelösten Ionen beeinflußten.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, aufgrund der Gegebenheit vieler Flüssigkeitsverschlämmungs - -Mechanismen, einschließlich der Wasser-

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bOEHMEPT & IJOEHM£RT

2752!bA

steinbildung in Wassersystemen, die die elektrostatischen Beziehungen zwischen den suspendierten Teilchen der Trägerflüssigkeit und den Wänden des Rohrnetzwerkes beeinflussen, die Nachteile der obengenannten Vorrichtungen zu überwinden und insbesondere eine unter verschiedenen Bedingungen zuverlässig und wirksam arbeitende Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Paar Elektroden abständig zueinander angebracht ist; daß Mittel zum Hindurchführen eines Fluids zwischen den Elektroden vorgesehen sind; daß die Elektroden jeweils eine dielektrische Beschichtung besitzen, die die Elektroden gegen das Fluid isoliert, wobei die isolierende Beschichtung auf wenigstens einer der Elektroden eine harteloxierte Beschichtung ist; daß ein SpannungsVersorgungsmittel ein Gleichstrompotential zwischen den Elektroden aufbaut, wobei das SpannungsVersorgungsmittel eine positive Ausgangsklemme die mit einer Elektrode verbunden ist, und eine negative Ausgangsklemme besitzt, die mit der anderen Elektrode verbunden ist, und daß die Elektroden,die dielektrischen Beschichtungen und die Flüssigkeit das Äquivalent dreier Kondensatoren bilden, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Elektroden voneinander abständig angeordnet und größenmäßig so ausgelegt sind und die dielektrischen Beschichtungen Dicken und Dielektrizitätskonstanten derart besitzen, daß der Anteil am Potential, der über die Flüssigkeit hin auftritt, 50% überschreitet.

Das erfindungsgemäße,die Aufgabe lösende Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichstrom-Potential zwischen einem Paar von Elektroden aufgebaut wird, wobei

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FOEHMERT & BOFHMrRT

44 2752IbA

eine Elektrode eine positive Elektrode ist und die andere Elektrode eine negative Elektrode ist, wobei die negative Elektrode über einen niederresistenten Widerstand mit einer Erdung verbunden ist, wobei weiterhin jede der Elektroden durch ein entsprechendes dielektrisches Material beschichtet ist, das die Elektroden gegen die Flüssigkeit isoliert, wobei das dielektrische Material wenigstens einer der Elektroden eine harteloxierte Beschichtung ist, wobei die Elektroden, die dielektrischen Materialien und die Flüssigkeit das Äquivalent dreier in Reihe geschalteter Kondensatoren bilden und die Elektroden größenmäßig so ausgelegt und räumlich voneinander angeordnet sind und die dielektrischen Materialien Dicken und Dielektrizitätskonstanten derart besitzen, daß der Anteil des über die Flüssigkeit in abfallendem Potential 50% überschreitet; und daß ein Flüssigkeitsfluß zwischen den Elektroden bewirkt wird.

Außerdem ist ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß ein länglicher, leitender Zylinder mit einem Radius r. und einer Länge vorgesehen wird; daß der Zylinder mit einem dielektrischen Material einer Dicke t.. und einer Dielektrizitätskonstanten k beschichtet wird; daß ein länglicher, zylindrischer, leitender Mantel mit einer Länge größer als L, einem inneren Radius r„ und einem Flüssigkeitseinlaß sowie einem Flüssigkeitsauslaß vorgesehen wird; daß die innere Fläche des Mantels mit dielektrischem Material einer Dicke t« und einer Dielektrizitätskonstanten k_ bedeckt wird; daß wenigstens eins der dielektrischen Materialien des Zylinders und des Mantels eine harteloxierte Beschichtung ist; daß der Zylinder koaxial innerhalb

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IiO^HMERT & IJOEHMFRT

Ab

7 b 21b 4

des Mantels mit einem Flußdurchgang zwischen Zylinder und Mantel angebracht wird; und daß die Werte von r., r», L, t.., t„, k₁ und k_ so gewählt werden, daß in der Beziehung

CC eq eq

I — I

C C

C eq

6 L

1n

2trk₉ 6 L ² °

C = 8,854 χ o

-12

Farad meter '

_{1 1}

C CC ^1 ^C2 °

der Ausdruck C einen Wert größer als 0,5 besitzt. ^C2

Die vorliegende Erfindung ergibt sich nämlich aus der Entwicklung einer Theorie und aus Experimenten, die scharf dem "Flüssigkeits-Behandlungs"-Konzept entgegenstehen und

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BOEHMHRT & BOEHMHRT

2752 IbA

yeht stattdessen davon aus, daß viele rlüssiokeit-Verkleisterungs Mechanismen, einschließlich Wassersteinbildung im Wassersystem, die elektrostatischen Beziehungen zwischen suspendierten Teilchen der Trägerflüssigkeit und den Wänden des Rohrnetzwerks beeinflussen. Daher ist anzunehmen, daß ein in geeigneter Weise über einen Abschnitt des fließenden Wassers angelegtes elektrostatisches Feld primär nicht nur das Wasser, sondern vielmehr die suspendierten, im Wasser eintauchenden Teilchen, insbesondere solche koloidaler Größe, beeinflußt. Die Wirkung des Feldes hängt in weiten Bereichen von der Beziehung der natürlichen elektrostatischen Ladung auf solchen eintauchenden Teilchen zur elektrostatischen Ladung auf verschiedenen Flächen des Aufbereiters ab, und auch davon, wie die letztere Ladung eine Wirkung auf den flüssigkeitsbestiminenden Oberflächen des Rohrnetzwerkes induziert. Wenn die entsprechenden Bedingungen geeignet sind, werden die Teilchen durch das Feld gezwungen, in Suspension zu bleiben, oder gegen die geladenen, von den Wänden des Rohrnetzwerkes getrennten Elektroden zu wandern, wodurch die Neigung vermindert wird, flußbegrenzende Ablagerungen zu bilden. Die Reduktion der koloiden Teilchen, die als Anlagerungskerne für Wasserstein aufbauende Kristallbildungen in Frage kommen, bewirkt eine reduzierte Neigung für Wassersteinablagerungen.

Die natürliche elektrostatische Ladung auf den in die Flüssigkeit eintauchenden Teilchen oder genauer der Gesamtladungseffekt der verschiedenen, normalerweise im gleichen System zusammen vorhandenen Teilchengruppen kann durch bekannte Verfahren bestimmt werden, aber die Steuerung der elektrostatischen Ladung auf kritischen Aufbereiterflächen ist nur schwer zu erfassen und war bisher schwierig zu erreichen.

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FOIiHMRHT fk

Als Grundlage der vorliegenden Erfindung wurde empirisch festgestellt, daß das elektrostatische Feld zwischen bestimmten Wasser-Aufbereiterflächen in weiten Bereichen vorhergesagt und gesteuert werden kann durch Begrenzung gewisser Parameter in der Aufbereiterkonstruktion und -Einrichtung. Insbesondere sind die Dielektrizitätskonstante des isolierenden Materials oder der in Kontakt mit dem Wasser stehenden Materialien, die Wirksamkeit des isolierenden Materials oder der Materialien und die Dichtungen zur Verhinderung von Ladungsverlusten sowie das physische Größenverhältnis der Aufbereiterteile bestimmbar, die die das elektrostatische Feld über den aufzubereitenden Wasserkomplex hin erzeugenden Flächen bilden. Das Wort "Wasser", wie es hier benutzt wird, meint Wasserkomplexe, die gelöste und suspendierende Feststoffe usw. enthalten, wie sie normalerweise in einer großen Anzahl Industrie- und Haushaltsanwendungen gefunden werden.

In der praktischen Anwendung der Erfindung ergeben die Handhabungen der elektrischen Potentiale, wodurch Beziehungen innerhalb verschiedener aus einer Gleichung, berechneter Parameter die ein mathematisches Modell eines Aufbereiters als drei in Reihe geschaltete Kondensatoren darstellt-, hergestellt werden wirksame Aufbereiter bzw. Vorrichtungen zur Aufbereitung von Flüssigkeiten, während Vorrichtungen, die Beziehungen entsprechen, die aus diesen Parametern herausfallen, offensichtlich weniger funktionell und nur in Grenzbereichen wirksam sind. Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind die folgenden: Die Schaffung wirksamer und effizienter elektrostatischer Wasser-Aufbereiter; die Schaffung solcher Aufbereiter, die derart wirken, daß sie in voraussagbarer Weise die Bildung von Wasserstein aus kolloidalen, in fließendem Wasser schwebenden Teilchen verhindern; die Schaffung einer Konstruktion eines Aufbereiters,

m» *7 mm

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£CEHME:>.T & BOEHM-RT

At

der wesentlich die Bildung von Wasserstein im Rohrsystem reduziert und bewirkt, daß schon gebildeter Wasserstein entfernt wird; die Schaffung eines Verfahrens zur konstruktiven Durchbildung eines wirksamen und effizienten elektrostatischen Aufbereiters für spezielle Einrichtungen; die Schaffung eines Verfahrens zur Aufbereitung von Wasser um zuverlässig die Bildung von gewissen Verschlemmungsablagerungen im Rohrsystem, das solche enthält, zu verhindern; die Schaffung einer zuverlässigen Alternative zu vielen Arten von chemischen Wasseraufbereitungen; die Schaffung eines Aufbereiters, der bewirkt, daß die Neigung von Farbsprühbädern-Teilchen, die Wasservorhang-Verrohrung zu verschlammen ,wirksam "getötet wird"; und die Schaffung solcher Verfahren und Vorrichtungen, die weite Anwendungsbereiche besitzen bei der Verbesserung von gewünschten Wassereigenschaften für Industrie- und Haushaltszwecke zu minimalen Kosten und maximaler Sicherheit.

Weitere erfindungsgemäße Merkmalsausprägungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen weiter erläutert. Es zeiat:

Fig. 1 eine fragmentarische Seitenansicht des Wasseraufbereiters mit fortgebrochenen Teilen, um den Aufbau ihre Komponenten zu illustrieren sowie ein Diagramm des mit der Vorrichtung verbundenen Spannungsquellenkreises;

Fig. 2 ein vergrößerter Transversalschnitt des Wasseraufbereiters ;

Fig. 3 ein Diagramm, das den Prozentsatz der über das Wasser im Aufbereiter hin auftretenden Spannung in Abhängigkeit des äußeren Trommel-

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BOEHMR^T & ΒΟΗΗΜ.·?«Τ

durchmessers verschieden bemes'sene* innere* Elektroden darstellt;

Fig. 4 ein Diagramm, das den Prozentsatz der über das Wasser im Aufbereiter hin auftretenden Spannung in Abhängigkeit des äußeren Trommeldurchmessers verschiedene Dicken der dielektrischen Beschichtung auf der äußeren Oberfläche einer fest bemessenen inneren Elektrode darstellt;

Fig. 5 ein Diagramm, das den Prozentsatz der über das Wasser im Aufbereiter hin auftretenden Spannung in Abhängigkeit vom äußeren Trommeldurchmesser für eine dielektrische Beschichtung mit fester Dicke aber verschiedenen Dielektrizitätskonstanten auf der äußeren Fläche einer fest bemessenen inneren Elektrode darstellt;

Fig. 6 eine schematische Sicht des Wasseraufbereiters in einem durch einen Boiler versorgten Wassersystem; und

Fig. 7 eine schematische Sicht des Wasseraufbereiters in Benutzung mit einem Farbsprühbad zur Behandlung feinverteilter Farbteilchen in der Quelle eines Wasservorhanges und eine zugehö ri ge Rückgewinnungs anordnung.

Im folgenden wird detailliert auf die Zeichnung Bezug genommen.

Bei beispielhafter Anwendung der vorliegenden Erfindung auf die herkömmliche Anordnung eines Aufbereiters 1 und eine übliche aufzubereitende Wasserzusammensetzung sind konzentrische Zylinder 2 und 3 vorgesehen, wobei der Zylinder 2 (Elektrode) durch eine Beschichtung oder Schicht 4 aus dielektrischem Material, wie Teflon, gewisse Epoxyharze, Polyterephthalate (Mylar), harteloxiertes Aluminium, gewisse Keramiken oder andere ähnliche dielektrische Materialien, und mit einem positiven D.C.-Potential (Gleichstrom-Potential) durch einen geeigneten Kreis 10 versehen, der

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weiter unten beschrieben wird. Der Zylinder 2 bildet derart die Anode. Der äußere Zylinder 3 (Schale) ist über dielektrische Verbundstücke 5 und 6 mit einem Rohrsystem 7 verbunden, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, bei 8 geerdet (Fig. 1) und mit dem negativen Zweig des D.C.-Potentials verbunden. Es wird angenommen, daß die Wasserzusammensetzung einen relativ neutralen pH- oder leicht darüber liegenden Wert hat und als Ergebnis von Kohlendioxidverdampfung und/oder -verlust kernreiche Teilchen oder Teilchen kolloidaler Größe von Kalziumcarbonat als überwiegenden Wasserstein bildenden Einfluß enthält.

Erfindungsgemäß ist in Praxie die innere Fläche 12 des äußeren Zylinders 3 mit einer dielektrischen Bechichtung 13 versehen, die ähnlich zu der obengenannten ist und ausreichend wirksam ist, um im wesentlichen den äußeren Zylinder 3 gegen einen direkten Stroßfluß von oder in das Wasser zu isolieren. Die Elektrode 2, die dielektrische Beschichtung 4, der Zylinder 3, die dielektrische Beschichtung 13 und das Wasser 15 im Aufbereiter 1 werden als Äquivalent zu 3 in Reihe miteinander verbundenen Kondensatoren betrachtet. Die Komponenten-Kondensatoren sind: C. mit der dielektrischen Beschichtung oder Schicht 4, C~ mit dem Wasser 15 in dem Flußdurchgang 16 und C, mit der dielektrischen Beschichtung 13. Die Komponentenkondensatoren C₁, C„ und C werden kombiniert, um eine äquivalente Kapazität C entsprechend der Formel für die Reihenschaltung von Kondensatoren zu bilden:

C ~ C C C
eq S ^U2 ^L·3

Die Kapazität jedes Komponentenkondensators wird nach der Formel für die Kapazität eines Zylinderkondensators bestimmt

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BORHMEP" & HOEHMERT

«, 2 7 b 2 1 b

oil

c ₌

2-Tf k · e_Q L

In

wobei:

die jeweilige Elektrizitätskonstante ist (für das Vakuum = 1),

die Influenzkonstante des freien Raumes

Farad
meter

-12
(8,854 χ 10 Farad ),

L die Länge des Zylinders ist,

a der innere Radius des zugehörigen Kondensators und

b der äußere Radius des zugehörigen Kondensators ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 besitzt der* dargestellte Aufbereiter 1 eine Elektrode 2 mit einem äußeren Radius r.. Die dielektrische Beschichtung oder Schicht 4 hat eine Dicke t... Die äußere Elektrode, der Zylinder oder der Mantel hat einen inneren Durchmesser r und die darauf befindliche dielektrische Beschichtung 13 hat eine Dicke t_. Daher ist zur Bestimmung von C₁, b = r.. + t.. und a = r.., zur Bestimmung von C_, b = r~ - t~ und a = r.. + t- und zur Bestimmung von C-, b = r_ und a = r₂ - t_.

Multiplikation der Gleichung (1) mit VC , wobei V die Ausgangsspannung der Spannungsquelle bzw. des Kreises 10 angibt, ergibt die folgende Beziehung:

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BOFHMERT & COEHMFRT

32

V = V

C C eq eq

C₂

wobei die Ausdrücke des Polynoms in Gleichung (3), nämlich

CC C
eg, eq und eq die jeweiligen Anteile der angelegten

cc c

Spannung V repräsentieren, die über den jeweiligen Kondensatoren C₁, C_ und C- abfallen.

Es wurde experimentell festgestellt, daß allgemein gilt, je höher die angelegte Spannung V ist, desto wirksamer ist der Aufbereiter 1 bei der Verhinderung von Wassersteinaufbau. Jedoch erzeugt das Anwachsen der Spannung über einen gewissen Wert praktische Probleme, die durchgängig nur schwierig zu überwinden sind. Die zur Herstellung einer ausreichenden Kapazität zur Herausfilterung der A.C.-Welligkeit (Wechselstromwelligkeit) aus der angelegten Spannung erforderliche physikalische Größe des Spannungsquellen-Kondensators 10 wird bei höheren Spannungen unpraktikabel. Weiterhin müssen die Grenzen der dielektrischen Kräfte der dielektrischen Beschichtung 4 und 13 in Betracht gezogen werden, um einen Spannungszusammenfall dieser Materialien zu vermeiden.

Aus diesen Gründen ,und da die Wirkung der angelegten Spannung wunschgemäß im Bereich des Flußdurchgangs 16 auftreten soll, ergibt sich, daß eine maximale praktische Spannung gewählt werden muß. Es wurde empirisch festgestellt, daß eine maximale praktische Spannung in der Größenordnung von 3.000 Volt liegt.

In der praktischen Ausführung der Erfindung ergeben die Wahl der Größe der Elektroden 2 und des Mantels 3, die

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BOFHMERT & GOEHMFRT

27 5 2 1 b Λ

funktionelle Isolierung beider vom Pulsdurchgang 16 und die Auswahl der Dicken der dielektrischen Beschichtungen 4 und 13 in richtiger Relativbeziehung ein überraschendes Anwachsen in der Wirksamkeit des Aufbereiters 1. Eine optimale Wirksamkeit für bestimmte Bedingungen scheint bei Bezugnahme auf die mathematisch abgeleitete, über das Wasser 15 im Flußdurchgang 16 hin auftretende Spannung voraussagbar.

Derart können durch ein Einsetzen geeigneter Werte in die Gleichungen (1), (2) und (3) Daten errechnet werden, die sodann ,wie in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt, aufgetragen werden können, um die optimalen Parameter zu bestimmen. In Fig. 3 ist der Anteil der Spannung, der über das Wasser 15 hin oder C„ auftritt gegen den inneren Durchmesser des Mantels 3 entlang Kurven des Durchmessers der Elektrode aufgetragen. Fig. 3 enthält Datenpunkte, die die Größen der Arbeitsaufbereiter darstellen, deren Betrieb beobachtet und aufgezeichnet worden ist. Unter Bezugnahme auf Fig. stellt der Punkt 18 einen solchen Aufbereiter dar, der einen Elektrodendurchmesser von 5,715 cm (2,25 inch) und einen Manteldurchmesser von 7,6 2 cm (3 inch) darstellt. Der Anteil der über das Wasser 15 hin im Aufbereiter des Punktes 18 auftretenden, angelegten Spannung liegt ersichtlich bei etwa 44%. Der Aufbereiter 19 jedoch hat einen Elektrodendurchmesser von 10,16 cm (4 inch), einen inneren Manteldurchmesser von 25,4 cm (10 inch) und es treten dagegen etwa 83% der angelegten Spannung über das Wasser 15 hin auf. Derart kann vorausgesagt werden, daß die Ausführung des Aufbereiters 19 wesentlich besser ist als die des Aufbereiters 18 und solche Voraussagen wurden durch Untersuchen von Systemen, die die Aufbereiter über eine Zeitdauer benutzten ,augenscheinlich bestätigt.

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BCHHMKPT &

Für Grenzausführungen von Aufbereitern wurde bestimmt, daß die physikalischen Parameter eines Aufbereiters 1 derart sein müßten, daß wenigstens 50% der angelegten Spannung über das Wasser 15 hin auftreten müssen. Es wird daher empfohlen, daß der Anteil der über das Wasser 15 hin auftretenden Spannung größer als 65% für eine bescheidene Wirksamkeit und größer als 75% für eine höhere Wirksamkeit ist.

Bei bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden 2 und die äußeren Mantel 3 der Aufbereiter 1 aus Aluminium mit einem dielektrischen Material 4 auf der Elektrode 2 hergestellt, wobei das dielektrische Material 4 eine Lage Teflon ist, die so dünn - wie praktisch möglich - ist, um eine Isolierungsunterbrechung zu vermeiden, wie beispielsweise 10,7 χ 1O~ cm (0,005 inch) bis 53,7 χ 10 cm (0,025 inch). Wie weiter unten diskutiert wird, sind die dünneren Lagen funktionsmäßig vorzuziehen. Die Dielektrizitätskonstante von Teflon liegt etwa bei 2,1 und für Wasser bei etwa 81. Das dielektrische Material 13 des Mantels 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Beschichtung harteloxierten Aluminiums (Al₉O,) mit einer Dicke

-3

von etwa 10,7 χ 10 cm (0,005 inch). Die Dielektrizitätskonstante von harteloxiertem Aluminium liegt bei etwa 13.

Bezugnehmend auf Fig. 4 zeigt das Diagramm den Anteil der über das Wasser hin auftretenden Spannung gegen den inneren Durchmesser des Mantels 4 entlang den Kurven konstanter Dicke des Elektroden-Dialektikums bzw. der Beschichtung 4. Die Elektrode 2 hat einen Durchmesser von 11,43 cm (4,5 inch). Das Dielektrizitätsmaterial 4 ist Teflon. Die innere Fläche des Mantels 3 ist harteloxiert, wie in Fig. 3 bis zu einer Dicke von 10,7 χ 10 cm (0,005 inch). Die Dicke

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BOtHMERI &ΒΟΕπίν1ΕκΤ

der dielektrischen Beschichtung 4 variiert von 0,16764 cm (0,066 inch) bis 0,00254 cm (0,OO1 inch) in Abständen von O,0107 cm (0,005 inch). Es kann aus Fig. 4 zusammenfassend beschlossen werden, daß, wenn die Dicke der dielektrischen Beschichtung 4 sich vermindert, der Anteil der über das Wasser 15 hin auftretenden Spannung anwächst.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 zeigt das dortige Diagramm die Wirkung einer variierenden Dielektrizitätskonstanten des dielektrischen Materials bzw. der Beschichtung 4 der Elektrode. Der Durchmesser der Elektrode 2 liegt bei 11,43 cm (4,5 inch). Die Dicke des dielektrischen Materials bzw. der Beschichtung 4 darauf ist 0,0508 cm (0,020 inch). Das dielektrische Material 13 des Mantels 3 ist das gleiche wie in Fig. 4, nämlich eine harte Eloxierung von 0,0107 cm (O,OO5 inch) Dicke. Der Anteil der Spannung über das Wasser 15 hin ist für Variationen des Innendurchmessers des Mantels 4 entlang den Kurven fester Dielektrizitätskonstante der Elektrodenbeschichtung 4 aufgetragen. Aus Fig. 5 kann geschlossen werden, daß die anwachsenden Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Beschichtung 4 den Anteil der über das Wasser 15 auftretende Spannung anwachsen läßt.

Es gibt praktische Begrenzungen bezüglich des über das Wasser 15 hin auftretenden Anteils der angelegten Spannung in bezug auf physische Größe (Fig. 3) und wie oben angemerkt, in bezug auf die dielektrische Stärke des Materials 4 (die hier als die maximale Spannung definiert ist, der das dielektrische Material wiederstehen kann, ohne zu zerbrechen, und ausgedrückt als Volt pro Dickeneinheit). Wenn die Dicke des dielektrischen Materials bei einer konstanten Spannung vermindert wird ,wird die Grenze der dielektrischen Stärke erreicht. In Fig. 5 sind die Grenzen in bezug auf

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BOEHME« Γ 8z ΒΟΕΗΜΕί'Τ

Qfc 2752lb4

das Anwachsen der dielektrischen Konstante die Verfügbarkeit dielektrischer Materialien, die diese Eigenschaften besitzen, um die relative Schwere diese Materialien auf die Oberfläche der Elektroden aufzubringen.

Bei der Anwendung des Aufbereiters 1 der vorliegenden Erfindung auf ein gegebenes Flüssigkeitssystem ist es notwendig, erst die erforderliche Flußrate des Systems zu wissen, die die minimale Querschnittflache des Flußdurchgangs 16 bestimmt. Es ist wünschenswert zur Herstellung der Elektrode 2 und des Mantels 3 aus wirtschaftlichen Gründen Standardgrößen-Komponente zu benutzen, während gleichzeitig die Ausführungsdarstellungen der Fig. 3 berücksichtigt werden. Die dargestellten Ausführungen können dann durch Auswahl geeigneter dielektrischer Beschichtungen 4 und 13 unter Berücksichtigung von Daten, wie sie in den Fig. 4 und 5 gezeigt sind, angepaßt werden.

Die Spannungsquelle 10 des Aufbereiters 1 kann aus einem herkömmlichen D.C.-Spannungskreis bestehen. Aus den Spannungsleitungen 20 erhaltener Wechselstrom wird mittels eines Transformators 21 herauftransformiert. Ein Kondensator und Dioden 23 und 24 bilden einen Spannungsverdoppler, dessen Ausgang pulsierender, gleichgerichteter Strom mit einer der doppelten Spannung des wechselnden Eingangsstromes entsprechenden Spannung ist. Der Kondensator 17 filtert den gleichgerichteten pulsierenden Strom, um einen relativ reinen, gleichgerichteten Strom zur Anwendung auf den Aufbereiter 1 zu gewährleisten.

Es wurde festgestellt, daß der Kondensator 17 so groß wie praktisch möglich sein sollte, obwohl der Grund hierzu, soweit es irgendein anderer als die Verminderung der Strom-Wel-

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BC)FHMERT & 1JOI£«MK»T

27b2lbA

ligkeit ist, nicht gut verstanden ist. Praktische Werte des Kondensators 17 bei dem benutzten Spannungsniveau scheinen im Bereich zwischen 0,5 mF (Millifarad) und 20 mF zu liegen, obwohl größere Werte benutzt werden können. Es ergibt sich, daß die Kombination einer maximalen praktikablen Spannung über das Wasser 15 hin und eine relativ große Kapazität des Kondensators 17 die Ladungsbedingungen bei C_ zu optimalen Ergebnissen führen. Es wird behauptet, daß Ladung in Verbindung mit dem ihr zugeordneten elektrostatischen Feld abstoßende Kräfte erzeugt, um Teilchenablagerung auf dem Mantel 3 und dem Rohrsystem 7 zu verhindern, wobei das Wasser sowohl als Dialektrikum als auch als Leiter wirkt, um die gewünschten Bedingungen über den Aufbereiter 1 selbst hinaus zu übertragen. Es wird festgestellt, daß die Erzeugung der abstoßenden Kraft auf dem Mantel 3 ihr Gegenstück in einer Anziehungskraft auf der Elektrode 2 besitzt. Jedoch minimiert die Benutzung der Teflonschicht oder eines anderen adhesiven, widerständigen Materials die Teilchenablagerung auf der Elektrode 2 und die kolloidalen Teilchen ballen sich womöglich zumindest teilweise zusammen oder bilden sich andersartig um und bilden hier leicht entfernbaren Schlamm als harten Wasserstein.

Vorzugsweise enthält der Spannungsquellen-Kreis 10 einen Regelwiderstand 25, eine Sicherung 26 und ein Voltmeter 27. Die positive Ausgangsklemme 28 ist mit der Elektrode 2 verbunden, während die negative Ausgangsklemme 29 mit dem Mantel 3 verbunden ist. Es ist notwendig, daß der Mantel 3 mit einer wirksamen Erdung 8 über einen geringen Widerstandsleiter verbunden ist, sonst könnten Störströme in das Aufbereiter-System eintreten und die Tätigkeit nachteilig beeinflussen.

Da sowohl die Elektrode 2 als auch der Mantel 3 isoliert

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BOHHMHRr &

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sind, wird im wesentlichen durch den Aufbereiter 1 kein Strom geführt. Daher verbraucht der Aufbereiter 1 selbst keine namhafte elektrische Energie, vielmehr beruht die verbrauchte Energie direkt auf den Verlusten, die durch die Komponenten des Spannungsquellen-Kreises 10 gegeben sind.

Fig. 6 illustriert die Benutzung des Aufbereiters 1 bei einem Boiler und einem Wiedergewinnungssystem 30. Das
System 30 erhält Wasser von einer Zuführleitung 31, die in ein Reservoir 32 mündet, das sowohl eine Menge des zugeführten Wassers als auch aus dem kondensierten Dampf wiedergewonnenes Wasser aufnimmt und hält. Ein mit einer Kühleinrichtung 34 für das Reservoirniveau gekoppeltes Ventil 33 erlaubt das Wiederauffüllen des Reservoirs 32, wenn
die Flüssigkeit darin unter ein Minimalniveau zurückfließt.

Der Aufbereiter 1 ist in dem System 30 zwischen dem Reservoir 32 und einem Boiler 35 verbunden. Der Aufbereiter 1 enthält dielektrische Verbundstücke 5 und 6 zur Verbindung des Aufbereiters 1 mit der Zuführleitung 36 für den Boiler 35. Die dielektrischen Verbundstücke 5 und 6 isolieren den Aufbereiter 1 vom Rest des Systems 30 und reduzieren die Möglichkeit, daß elektrische Störströme die Arbeit des
Aufbereiters 1 stören. Auch sind ein Einlaßventil 37 zwischen der Leitung 36 und dem Einlaß-Verbundstück 5 und
ein Auslaßventil 38 zwischen dem Auslaß-Verbundstück 6
und der Leitung 36 eingefügt. Ein Nebenwegventil 39 ist in der Leitung 36 in geeigneter Weise zwischen den Verbindungen der Ventile 37 und 38 angeordnet, wenn eine
Nichtaufbereitung gewünscht wird und für den Fall, daß der Aufbereiter 1 aus dem System 30 entfernt werden muß.

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BUEHMERT & BOEMMLMT

Eine Pumpe 40 ist in der Leitung 36 eingefügt und treibt Wasser vom Reservoir 32 zum Warmwasserbereiter 35, wo das Wasser in Dampf umgewandelt wird. Eine Leitung 41 zur Dampfführung führt den Dampf vom Boiler 35 zur Dampfbetätigungseinrichtung 42 wie eine Maschine, eine Generatorturbine, ein Wärmetauscher, und so weiter.

Bei einigen Anwendungen wird Abdampf erzeugt, der durch die Leitung 4 3 abgegeben wird, wie dargestellt ist. Der Rest des Dampfes wird kondensiert und kehrt in das Reservoir 32 über die Leitung 40 zurück.

Der Aufbereiter 1 reduziert bei Tätigkeit wesentlich die Tendenz von suspendierten Kalziumkarbonatablagerungen in den Rohren und dem Boiler des Systems 3O zu bilden. Im Boiler 35 fällt Kalziumkarbonat als lockerer Schlamm aus es fällt dort wegen der Verdampfung aus -, wobei de^ Schlamm bequem durch Ausblasen oder Ausspülen entfernt werden kann.

In Fiq. 7 ist ein Farbsprühbad 45 illustriert, das einen Sprüh oder Wasservorhang benutzt, um luftgetragene Farbpartikel aufzufangen. Ein System von Luftführungen und Blaseinrichtungen (nicht-gezeigt) richtet die Farbteilchen in fließendes Wasser 46, das die Teilchen aus der Luft in ein darunter befindliches Becken 47 auswäscht. Das Wasser in dem Becken 45 wird mittels einer Pumpe 48 durch eine Leitung 49 zurück in den Sprühkopf 50 getrieben, um entladen zu werden und weitere Farbpartikel aufzufangen. Im Sprühbad 4 5 kann eine Vielzahl von Uberflutungsblechen

51 benutzt werden, um den Wasservorhang 46 aufzunehmen. Wasser kann dem Becken 47 zugeführt werden, um verdampftes oder fortgeblasenes Wasser mittels einer Zuführleitung

52 in Zusammenwirkung mit einem Flutventil 53 zu ersetzen.

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BOEHMEKT & BOEHMERT

Im Aufbereiter 1 zu behandelndes Wasser wird durch eine Pumpe 54 über eine Leitung 55 dem Aufbereiter 1 zugeführt. Ein Gitter 56 kann benutzt werden, um große Farbkügelchen oder Überbleibsel von der Pumpe 54 und dem Aufbereiter 1 fernzuhalten. Vorzugsweise ist ein Ventil 57 in der Leitung 55 eingefügt, um den Aufbereiter 1 selektiv zu betätigen. Das dielektrische Verbundstück 5 verbindet die Leitung 55 mit dem Einlaß des Aufbereiters 1 und das dielektrische Verbundstück 6 verbindet den Auslaß des Aufbereiters 1 mit einer Wasserumführleitung 58.

Ohne den Aufbereiter 1 des Systems 45 würden die Farbteilchen dazu tendieren, in Massen zusammenzuklumpen, die das Rohrsystem und den Wassersprühkopf 50 verstopfen. Auch neigen die Teilchen dazu, an der Fläche des Beckens 47 haften zu bleiben.

Der Aufbereiter 1 verhindert bei seiner Tätigkeit im Wassersprühbadsystem, daß die Farbteilchen zusammenkleben und vermindert wesentlich die Neigung der Teilchen an die inneren Flächen des Rohrsystems und des Beckens 4 7 anzuhaften. Wenn das die Farbteilchen enthaltende Wasser durch den Aufbereiter 1 geflossen ist und wieder im Becken 47 niedergeschlagen ist, treiben die Farbteilchen oder setzen sich ·ίη einen Schlamm 59 von einzelnen Teilchen ab, der relativ einfach durch Abschöpfen von der Fläche oder Ablassen durch einen Abfluß 60 entfernt wird.

Es ist selbstverständlich, daß,während lediglich gewisse erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele illustriert und beschrieben wurden, die Erfindung nicht auf diese dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

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Claims

BOEHMERT & BOLHMERT

E 818

ANSPRÜCHE

I.Vorrichtung zur Aufbereitung einer Flüssigkeit mittels eines elektrostatischen Feldes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Elektroden (2, 3) abständig zueinander angebracht ist; daß Mittel (5, 6) zum Hindurchführen eines Fluids (15) zwischen den Elektroden (2, 3) vorgesehen sind; daß die Elektroden (2, 3) jeweils eine dielektrische Beschichtung (2, 13) besitzen, die die Elektroden (2, 3) gegen das Fluid (15) isoliert, wobei die isolierende Beschichtung (13) auf wenigstens einer der Elektroden (2) eine harteloxierte Beschichtung ist; daß ein Spannungsversorgungsmittel (1O) ein Gleichstrompotential zwischen den Elektroden (2, 3) aufbaut, wobei das Spannungsversorgungsmittel (10) eine positive Ausgangsklemme (28) besitzt, die mit einer Elektrode (2) verbunden ist, und eine negative Ausgangsklemme (29) besitzt, die mit der anderen Elektrode (3) verbunden ist; und daß die Elektroden (2, 3), die dielektrischen Beschichtungen (4, 13) und die Flüssigkeit (15) das Äquivalent dreier Kondensatoren (C₁, C_, C₃) bilden, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Elektroden (2, 3) voneinander abständig angeordnet und größenmäßig ausgelegt so sind und die dielektrischen Beschichtungen (4, 13) Dicken (t.. ,

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DCEHMEKT & HOEHMERT

2 "I b I I b A

t~) und Dielektrizitätskonstanten (k., k_) derart besitzen, daß der Anteil am Potential, der über die Flüssigkeit (15) hin auftritt, 50% überschreitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil vom Potential, der über die Flüssigkeit (15) hin auftritt, 65% überschreitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil vom Potential der über die Flüssigkeit

(15) hin auftritt, 75% überschreitet.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Elektrode (13) mit einer Erdung (8) durch einen niederresistenten Leiter verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode ein länglicher, leitender Zylinder (2) mit einer zugehörigen dielektrischen Beschichtung (4) auf seiner äußeren Fläche ist; daß die andere Elektrode ein länglicher, zylindrischer, leitender Mantel (3) mit einer entsprechenden''dielektrischen Beschichtung (13) auf seiner inneren Fläche ist; daß die eine Elektrode (2) koaxial im Mantel (3) mit einem ringförmigen Flußdurchgang (16) zwischen beiden angebracht ist; und daß der Mantel 16 dielektrische Verbundstücke (5, 6) zur Flüssigkeitsverbindung mit einem Flüssigkeitssystem besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet/ daß der Mantel (3) aus Aluminium gebildet ist; und daß die harteloxierte Beschichtung (13) sich auf der inneren

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IiOEHMIiRT & BOLHMLRT

Fläche des Mantels (3) befindet.
7. Vorrichtung zur elektrostatischen Aufbereitung einer Flüssigkeit mit einer Dielektrizitätskonstante (k_f), dadurch gekennzeichnet, daß ein länglicher, leitender Zylinder (2) einen Radius (r..) und eine Länge (L) besitzt; daß der Zylinder (2) vom dielektrischen Material (4) mit einer Dicke (t..) und einer Dielektrizitätskonstante (k..) bedeckt ist; daß ein länglicher, zylindrischer, leitender Mantel (3) eine Länge größer als L, einen inneren Radius (r_) besitzt und einen Flüssigkeitseinlaß und einen Flüssigkeitsauslaß hat; daß die innere Fläche des Mantels (3) mit dielektrischem Material (13) bedeckt ist, das eine Dicke (t„) und eine Dielektrizitätskonstante (k_) besitzt; daß der Zylinder (2) koaxial im Mantel (3) mit einem Flußdurchgang (16) zwischen beiden angebracht ist; und daß die Werte von r.. , r~, L, t., t„, k.. und k~ derart sind, daß in der Beziehung

wobei ^C1

2ΤΓ ^k1 L 1η ( ^r1 "*,

2irk_f

2 ir k_ € L

c, = — , e = 8,854 χ 10"¹²

3 ^ ο '

, = , e = 8,854 χ 10 ψ

3 y^ ν. -ν ο ' meter ,

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LCÜHML-iVT & BOIiHMHUT

^ 7 b 2

^eq 1.1.1

+ r~— +

Γ Γ

der Ausdruck eq einen Wert größer als 0,5 besitzt, und

^C2
das dielektrische Material wenigstens vom Zylinder (2)

oder dem Mantel (3) eine harteloxierte Beschichtung ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß

der Ausdruck C einen Wert größer als 0,65 besitzt. eg ^

^C2
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Ausdruck C einen Wert größer als 0,75 besitzt.

eq

^C2
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsversorgungsmittel (10) zur Zufuhr einer nicht pulsierenden Gleichstrom-Spannung eines ausgewählten Wertes vorhanden ist,* daß das Spannungsversorgungsmittel (10) eine mit dem Zylinder (2) verbundene positive Ausgangsklemme (28) und eine mit dem Mantel (3) verbundene negative Ausgangsklemme (29) besitzen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Aluminium gebildet ist; und daß die harteloxierte Beschichtung (13) sich auf dem Mantel (3) befindet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (3) mit einer Erdung (8)

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BOfiHMERT & BOLIIMERT

durch einen niederresistenten Leiter verbunden ist.
13. Vorrichtung zur elektrostatischen Aufbereitung einer Flüssigkeit in einem Flüssigkeitssystem mit einem Paar abständig zueinander befestigten Elektroden mit einem zwischen ihnen liegenden Flußdurchgang, wobei eine der Elektroden eine dielektrische Beschichtung besitzt, die die Elektrode gegen die Flüssigkeit isoliert, mit einem Gleichstrom-Potential zwischen den Elektroden, wobei die eine Elektrode elektrisch positiv ist, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende dielektrische Beschichtung (13) der anderen (3) der Elektroden die andere Elektrode (3) gegen die Flüssigkeit (15) isoliert; daß eine (13) der dielektrischen Beschichtungen eine harteloxierte Beschichtung ist; und daß die Elektroden (2, 3), die dielektrische Beschichtung (4, 13) und die Flüssigkeit (15) das Äquivalent dreier Kondensatoren (C₁, C₂* C-) bilden, die in Reihe geschaltet sind, wobei die Elektroden (2, 3) größenmäßig so definiert und räumlich voneinander angeordnet sind und die dielektrischen Beschichtungen (4, 13) Dicken (t-, t_) und Dielektrizitätskonstanten (k , k_) derart besitzen, daß der Anteil des Potentials, der über die Flüssigkeit (15) hin abfällt, 50% überschreitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Potentials, der über die Flüssigkeit (15) hin abfällt, 65% überschreitet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13,oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Potentials der über die Flüssigkeit (15) hin abfällt, 75% überschreitet.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch

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CGEHMCKT & ΒΟΞΙIMERT

gekennzeichnet, daß die andere Elektrode (13) mit einer Erdung (8) durch einen niederresistenten Leiter verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode ein länglicher, leitender Zylinder (2) mit einer zugehörigen dielektrischen Beschichtung (4) auf seiner äußeren Fläche ist; daß die andere Elektrode ein länglicher, zylindrischer, leitender Mantel (3) mit einer entsprechenden dielektrischen Beschichtung (13) auf seiner inneren Fläche ist, wobei der Mantel (3) einen Flüssigkeitseinlaß und einen Flüssigkeitsauslaß besitzt; und daß die eine Elektrode (2) koaxial im Mantel (3) angebracht ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dielektrische Verbundstücke (5, 6) vorgesehen sind, die mit dem Flüssigkeitseinlaß und dem Flüssigkeitsauslaß zur Flüssigkeitsverbindung mit einem Flüssigkeitssystem (30) zusammenwirken.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (3) aus Aluminium gebildet ist; und daß die elektrische Beschichtung (13) des Mantels (3) die harteloxierte Beschichtung bildet.
20. Verfahren zum Aufbereiten einer Flüssigkeit, insbesondere zum Verhindern der Anlagerung koloidaler Teilchen in einer Flüssigkeit an den inneren Flächen eines Flüssigkeitssystems, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichstrom-Potential zwischen einem Paar von Elektroden aufgebaut wird, wobei eine Elektrode eine positive Elektrode ist und die andere Elektrode eine negative Elektrode ist,

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DOEHMERT & BOEHMERT

? 2 7 b 2 IbA

wobei die negative Elektrode mit einem niederresistenten Widerstand mit einer Erdung verbunden ist, wobei weiterhin jede der Elektroden durch ein entsprechendes dielektrisches Material beschichtet ist, daß die Elektroden gegen die Flüssigkeit isoliert, wobei das dielektrische Material wenigstens einer der Elektroden eine harteloxierte Beschichtung ist, wobei die Elektroden, die dielektrischen Materialien und die Flüssigkeit das Äquivalent dreier in Reihe geschalteter Kondensatoren bilden und wobei die Elektroden größenmäßig so ausgelegt und räumlich voneinander angeordnet sind und die dielektrischen Materialien Dicken und Dielektrizitätskonstanten derart besitzen, daß der Anteil des über die Flüssigkeit in abfallendem Potential 50% überschreitet; und daß ein Flüssigkeitsfluß zwischen den Elektroden bewirkt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des über die Flüssigkeit abfallenden Potentials 65% überschreitet.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des über die Flüssigkeit abfallenden Potentials 75% überschreitet.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode ein länglicher, leitender Zylinder mit einer zugehörigen dielektrischen Beschichtung auf seiner äußeren Fläche ist; daß die andere Elektrode ein länglicher, zylindrischer, leitender Mantel mit einer entsprechenden dielektrischen Beschichtung auf seiner inneren Fläche ist; und daß eine Elektrode koaxial innerhalb des Mantels angebracht ist.

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LiOEHMEKT & BOEHMERT

2 7 ü 2 1 b 4
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Aluminium gebildet ist; und daß die elektrische Beschichtung des Mantels die harteloxierte Beschichtung bildet.
25.Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur elektrostatischen Aufbereitung einer Flüssigkeit mit einer Dielektrizitätskonstanten (k,.), dadurch gekennzeichnet, daß ein länglicher, leitender Zylinder mit einem Radius {r.) und eine Länge (L) vorgesehen wird; daß der Zylinder mit einem dielektrischen Material einer Dicke (t..) und einer Dielektrizitätskonstanten (k.) beschichtet wird; daß ein länglicher, zylindrischer, leitender Mantel mit einer Länge größer als L, einem inneren Radius (r„) und einem Flüssigkeitseinlaß sowie einem Flüssigkeitsauslaß vorgesehen wird; daß die innere Fläche des Mantels mit dielektrischem Material einer Dicke (t₂) und einer Dielektrizitätskonstanten (k₂) bedeckt wird; daß wenigstens eines der dielektrischen Materialien des Zylinders und des Mantels eine harteloxierte Beschichtung ist; daß der Zylinder koaxial innerhalb des Mantels mit einem Flußdurchgang zwischen Zylinder und Mantel angebracht wird; und daß die Werte von r. , r_?, L, t.., t„, k.. und k_ so gewählt werden, daß in der Beziehung

CCC eq eq eq

CCC C₁ C₂ L₃

2rrk_f

InA₂ - t₂ ^r1 ^{+ fc}1

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ECEHMEP.T & BOEHM£RT

27b21b4

, β = 8,854 χ 1Ο

Farad meter

und

^Ceq

^C1 ^C2 ^C3

der Ausdruck C einen Wert größer als 0,5 besitzt.

cf
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdruck C einen Wert größer als 0,65 besitzt.

cf
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdruck C einen Wert größer als 0,75 besitzt.

^C2
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Aluminium gebildet wird; und daß die innere Fläche des Mantels mit einer harteloxierten Beschichtung bedeckt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine nichtpulsierende, Gleichstrom-Spannungsquelle mit einem ausgewählten Spannungsausgang vorgesehen wird, wobei die Spannungsquelle eine positive.

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ECEHMEST & BOEHMl-RT

AO 2 7 52

mit dem Zylinder verbundene Ausgangsklemme und eine negative, mit dem Mantel verbundene Ausgangsklemme besitzt.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein niederresistenter Leiter zur Verbindung des Mantels mit der Erfindung vorgesehen wird.

8 0 9 8 2 I¹? f 0 2 9