ES2910171A1 - Dispositivo de limpieza de aire - Google Patents

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Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov
Dmitrii Yanovich Agasarov
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Abstract

Dispositivo de limpieza de aire. La invención se refiere a sistemas de limpieza de aire, en particular a limpiadores de aire eléctricos, y puede usarse para la descontaminación de aire en diferentes industrias. La invención se refiere a lograr un efecto técnico de ampliar la gama de filtros de aire eléctricos mediante la implementación de un filtro de aire eléctrico tubular con un electrodo de efecto corona centrado de manera rígida, en el que la limpieza de aire se garantiza usando una descarga por efecto corona continua. El efecto técnico se logra mediante un dispositivo de limpieza de aire que contiene un generador de pulsos de alta tensión, un electrodo colector proporcionado en forma de un tubo de metal conectado a tierra y un electrodo de efecto corona fijado de manera rígida a lo largo del eje del tubo mediante elementos de sujeción y proporcionado en forma de una barra de metal espaciada por un hueco desde un electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión, en el que el tamaño del hueco garantiza la perturbación del hueco con pulsos formados por el generador de pulsos de alta tensión.

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE LIMPIEZA DE AIRE
SECTOR DE LA TÉCNICA
La invención se refiere a sistemas de limpieza de aire, en particular a limpiadores de aire eléctricos, y puede usarse para la descontaminación de aire en diferentes industrias.
ANTECEDENTES DE L INVENCIÓN
Se conocen filtros de aire eléctricos industriales tubulares, en los que un electrodo de efecto corona en forma de un cable que tiene un diámetro de 1,5 a 2,2 milímetros está ubicado a lo largo del eje de un electrodo colector proporcionado en forma de un tubo (páginas 49-50 del documento [1]).
Una limitación de esta solución conocida es el uso de una alta tensión constante para generar una descarga por efecto corona de corriente constante.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a lograr un efecto técnico de ampliar la gama de filtros de aire eléctricos mediante la implementación de un filtro de aire eléctrico tubular con un electrodo de efecto corona centrado de manera rígida, en el que la limpieza de aire se garantiza por una descarga por efecto corona continua.
El efecto técnico se logra mediante un dispositivo de limpieza de aire que contiene un generador de pulsos de alta tensión, un electrodo colector proporcionado en forma de un tubo de metal conectado a tierra, un electrodo de efecto corona fijado de manera rígida a lo largo del eje del tubo mediante elementos de sujeción y proporcionado en forma de una barra de metal espaciada por un hueco desde un electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión, en el que el tamaño del hueco garantiza la perturbación del hueco con pulsos formados por el generador de pulsos de alta tensión.
Preferiblemente, el electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión se proporciona en forma de una punta dirigida hacia el electrodo de efecto corona.
Preferiblemente, el electrodo de efecto corona está dotado de una punta dirigida hacia el electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión.
Preferiblemente, el electrodo de efecto corona se proporciona en forma de una barra de metal que tiene un diámetro de 2,5 a 5 milímetros.
Preferiblemente, la longitud del tubo de electrodo colector es de 1 a 1,5 metros y el diámetro interno del mismo es de 200 a 300 milímetros.
Preferiblemente, el electrodo de efecto corona está dotado de extremos del mismo que se extienden de 50 a 100 milímetros más allá del tubo de electrodo colector.
Preferiblemente, los elementos de sujeción del electrodo de efecto corona se proporcionan en forma de un tornillo de una o dos o tres roscas ubicado en una porción del electrodo de efecto corona en el interior del tubo de electrodo colector, en el que la superficie del tornillo está formada por una banda de metal con un borde exterior unido al electrodo colector mediante elementos de aislamiento.
Preferiblemente, el dispositivo está configurado de modo que el tamaño del hueco entre extremos del electrodo de efecto corona y el electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión puede ajustarse.
Preferiblemente, el dispositivo puede conectarse a un sistema de extracción de gas que proporciona el paso de un flujo de aire que va a limpiarse a través del dispositivo desde el lado de generador de pulsos de alta tensión.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 muestra un diagrama esquemático de un dispositivo de limpieza de aire, en la que se usan los siguientes indicadores:
1 - electrodo colector en forma de un tubo de metal;
2 - electrodo de efecto corona;
3 - generador de pulsos de alta tensión;
4 - electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión;
5 - hueco entre extremos de los electrodos 2 y 4;
6 - elemento de sujeción del electrodo de efecto corona en forma de tornillo de una rosca;
7 - elementos de aislamiento;
8 - filete del tornillo de una rosca;
9 - flujo de aire contaminado;
10 - flujo de aire descontaminado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La invención puede implementarse como un dispositivo que comprende un generador (3) de pulsos de alta tensión, un electrodo (1) colector proporcionado en forma de un tubo de metal conectado a tierra y un electrodo (2) de efecto corona instalado a lo largo del eje del tubo usando un elemento (6) de sujeción y espaciado por un hueco (5) desde un electrodo (4) de salida del generador de pulsos de alta tensión. El elemento (6) de sujeción del electrodo (2) de efecto corona se proporciona en forma de un tornillo de una rosca con un filete (8) unido al electrodo (1) colector mediante elementos (7) de aislamiento. El dispositivo está conectado a un sistema de extracción de gas (no mostrado en los dibujos) que proporciona el movimiento de un flujo de aire que va a limpiarse a través del dispositivo desde el lado en el que está ubicado el electrodo (4) de salida del generador (3) de pulsos de alta tensión.
El dispositivo funciona de la siguiente manera. Se alimenta un flujo (9) de aire contaminado al dispositivo. El generador (3) de pulsos de alta tensión proporciona un pulso de alta tensión al electrodo (4) de salida. Cuando la tensión del electrodo (4) de salida supera una tensión de ruptura del hueco (5), tiene lugar la perturbación del hueco (5) y el pulso de alta tensión alcanza el electrodo (2) de efecto corona con el filete (8). Tal como se sabe a partir del documento [2], la descarga por efecto corona continua se produce entre el electrodo (2) de efecto corona con el filete (8) y el electrodo (1) colector en cada pulso. La descarga por efecto corona continua provoca la formación de múltiples partículas cargadas en la zona entre los electrodos y partículas de contaminación cargadas en el aire. Las partículas de contaminación se atraen al electrodo colector que tiene una carga eléctrica opuesta debido a la inducción electrostática, de modo que las partículas de contaminación se extraen del flujo (9) de aire contaminado. Además, cuando hay vapor de agua contenido en el aire que va a limpiarse, el plasma de descarga por efecto corona continua afecta a moléculas de agua y provoca la formación de radicales libres tras la desintegración de estas moléculas: H 2 O ^ O H Hv Además, se forman otras sustancias activas como O 3 , 02(a1A), H 2 O 2 , OH, O(3P), NO, HNO 2 y HNO 3 debido a una descarga por efecto corona continua. Una descarga por efecto corona continua también provoca radiación ultravioleta (UV). Las sustancias activas mencionadas anteriormente y la radiación UV destruyen cualquier sustancia orgánica contenida en el aire que va a limpiarse proporcionando, por tanto, una destrucción completa de las mismas y la formación de productos gaseosos inocuos, concretamente, agua y dióxido de carbono. El proceso de oxidación en agua para sustancias orgánicas es una reacción en cadena [3]. Las sustancias no orgánicas depositadas en el electrodo (1) colector se destruyen mediante ácidos generados. Puede iniciarse una reacción en cadena de baja velocidad por oxígeno atmosférico y ozono. Se inicia una reacción en cadena de alta velocidad por radicales OHv Dicho de otro modo, en el dispositivo se proporciona la destrucción química por plasma de sustancias tanto orgánicas como inorgánicas contenidas en el flujo (9) de aire contaminado. Un flujo (10) de aire descontaminado sale del dispositivo.
Por tanto, se logra el efecto técnico, que consiste en proporcionar un filtro de aire eléctrico tubular con un electrodo de efecto corona centrado de manera rígida, en el que se garantiza la limpieza de aire mediante una descarga por efecto corona continua.
BIBLIOGRAFÍA
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Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de limpieza de aire que comprende un generador de pulsos de alta tensión, un electrodo colector en forma de un tubo de metal, y un electrodo de efecto corona, en el que el electrodo colector está conectado a tierra y el electrodo de efecto corona se proporciona en forma de una barra de metal, fijado de manera rígida a lo largo del eje del tubo usando elementos de sujeción y espaciado por un hueco desde un electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión, y en el que el tamaño del hueco garantiza la perturbación del hueco con pulsos formados por el generador de pulsos de alta tensión.
2. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que el electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión se proporciona en forma de una punta dirigida hacia el electrodo de efecto corona.
3. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que el electrodo de efecto corona está dotado de una punta dirigida hacia el electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión.
4. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que el electrodo de efecto corona se proporciona en forma de una barra de metal que tiene un diámetro de 2,5 a 5 milímetros.
5. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que la longitud del tubo de electrodo colector es de 1 a 1,5 metros y el diámetro interno del tubo de electrodo colector es de 200 a 300 milímetros.
6. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que extremos del electrodo de efecto corona se extienden de 50 a 100 milímetros más allá del tubo de electrodo colector.
7. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que el elemento de sujeción del electrodo de efecto corona se proporciona en forma de un tornillo de una o dos o tres roscas ubicado en una porción del electrodo de efecto corona en el interior del tubo de electrodo colector, y la superficie del tornillo está formada por una banda de metal y un borde exterior de la banda de metal está unido al electrodo colector mediante elementos de aislamiento.
8. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, en el que el tamaño del hueco entre extremos del electrodo de efecto corona y el electrodo de salida del generador de pulsos de alta tensión es ajustable.
9. Dispositivo de limpieza de aire según la reivindicación 1, que puede conectarse además a un sistema de extracción de gas que proporciona un paso de un flujo de aire que va a limpiarse a través del dispositivo desde un lado en el que está ubicado el generador de pulsos de alta tensión.
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