RU2173666C2 - Gear for electric discharge treatment of air in small-sized closed volumes - Google Patents
Gear for electric discharge treatment of air in small-sized closed volumes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2173666C2 RU2173666C2 RU99111408/12A RU99111408A RU2173666C2 RU 2173666 C2 RU2173666 C2 RU 2173666C2 RU 99111408/12 A RU99111408/12 A RU 99111408/12A RU 99111408 A RU99111408 A RU 99111408A RU 2173666 C2 RU2173666 C2 RU 2173666C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- impeller
- dielectric barrier
- radial
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим воздействие электрического разряда на поток прокачиваемого воздуха с целью бактерицидной и химической его очистки в больничных палатах и бытовых помещениях при отсутствии или недостаточной производительности вытяжной вентиляции. The invention relates to devices that ensure the effect of an electric discharge on the flow of pumped air for the purpose of its bactericidal and chemical cleaning in hospital wards and residential premises in the absence or insufficient performance of exhaust ventilation.
Известен плазмохимический генератор роторного типа, предназначенный для воздействия низкотемпературной плазмы, возбуждаемой в униполярном барьерном разряде, на поток прокачиваемого воздуха с целью его обеззараживания и очистки, а также для получения озона (патент РФ N 2034778, МКИ C 01 B 13/11 от 12.05.95, Бюл. N 13). Known plasma-chemical generator of rotary type, designed to influence low-temperature plasma, excited in a unipolar barrier discharge, on the flow of pumped air to disinfect and clean it, as well as to produce ozone (RF patent N 2034778, MKI C 01
Устройство содержит соединенный с электродвигателем ротор, на торце которого расположены в чередующемся порядке высоковольтные и заземленные электроды ножевого типа, подключенные к клеммам униполярного источника постоянного напряжения. Электроды, расположенные на торце ротора, выполняют роль лопастей радиальной крыльчатки и обращены рабочими кромками к неподвижному плоскому заземленному экрану, имеющему диэлектрический барьер и осевое отверстие для подвода газа. The device comprises a rotor connected to an electric motor, at the end of which are located alternating high-voltage and grounded electrodes of knife type connected to the terminals of a unipolar constant voltage source. The electrodes located at the end of the rotor act as the blades of the radial impeller and face the working edges to a fixed flat grounded shield having a dielectric barrier and an axial hole for gas supply.
К недостаткам конструкции генератора можно отнести расположение системы ножевых электродов устройства на подвижном диэлектрическом роторе, ввиду чего усложняется их подключение к высоковольтному источнику питания и снижается эксплуатационная безопасность. Кроме того, во время работы из-за несовершенства ножевых электродов как крыльчатки вентилятора обрабатываемый воздух прокачивается с малой скоростью и на выходе из разрядного промежутка устройства оказывается сильно насыщенным озоном, из-за чего становится невозможной его эксплуатация в бытовых помещениях и больничных палатах без применения катализаторов. The disadvantages of the design of the generator include the location of the system of knife electrodes of the device on a movable dielectric rotor, which complicates their connection to a high-voltage power source and reduces operational safety. In addition, during operation, due to the imperfection of the knife electrodes as a fan impeller, the processed air is pumped at a low speed and at the exit from the discharge gap of the device it turns out to be very saturated with ozone, which makes it impossible to use it in residential premises and hospital rooms without the use of catalysts .
Наиболее близким техническим решением, позволяющим производить очистку воздуха без превышения ПДК на озон, является устройство для дезодорации и бактерицидной обработки воздуха в электрическом разряде (патент РФ N 2116244, МКИ C 01 B 13/11 от 27.07.98, Бюл. N 21). The closest technical solution to clean the air without exceeding the MPC for ozone is a device for deodorization and bactericidal treatment of air in an electric discharge (RF patent N 2116244, MKI C 01
Здесь электроразрядный промежуток образуется между парой высоковольтных острийных электродов игольчатого типа, подключенных к высоковольтной клемме униполярного источника напряжения, и пленочным диэлектрическим барьером подвижного электрода, закрепленного на торце двухсекционной радиальной крыльчатки. Съем электрических зарядов с поверхности барьера подвижного электрода осуществляется с помощью пары заземленных токосъемных электродов ножевого типа, установленных в технологических приливах корпуса вентилятора в чередующемся порядке с высоковольтными электродами и имеющих минимально допустимый зазор с поверхностью. Данная система электродов образует электроразрядный генератор (ЭРГ). Here, an electric discharge gap is formed between a pair of needle-type high-voltage pointed electrodes connected to a high-voltage terminal of a unipolar voltage source and a movable electrode film-like dielectric barrier fixed to the end face of a two-section radial impeller. The removal of electric charges from the surface of the barrier of the movable electrode is carried out using a pair of grounded current collector electrodes of knife type, installed in the technological tides of the fan casing in alternating order with high-voltage electrodes and having the minimum allowable gap with the surface. This electrode system forms an electric discharge generator (ERG).
Обработка воздуха без превышения ПДК на озон в устройстве достигается за счет регулирования с помощью диафрагмы-втулки соотношения долей расходов газовых потоков, проходящих через секции радиального вентилятора, в одной из которых расположен ЭРГ, с последующим газодинамическим смешением потоков на выходе из устройства. Роль газодинамического смесителя потоков выполняет установленное на выходе из воздуховода корпуса-улитки плохообтекаемое тело, снабженное выступающей турбулизирующей пластиной. Air treatment without exceeding the maximum permissible concentration for ozone in the device is achieved by adjusting the ratio of the flow rates of gas flows passing through the sections of the radial fan with a diaphragm-sleeve, in one of which the ERG is located, followed by gas-dynamic mixing of the flows at the outlet of the device. The role of a gas-dynamic flow mixer is performed by a poorly streamlined body installed at the outlet of the duct of the cochlea-snail, equipped with a protruding turbulizing plate.
Недостатком этого устройства является неустойчивость работы электроразрядного генератора, связанная с непостоянством разрядных зазоров между токосъемными и подвижным электродами из-за возникающих вибраций как корпуса-улитки, так и торца двухсекционной радиальной крыльчатки. Кроме того, установка газодинамического смесителя в виде плохообтекаемого тела в общем воздуховоде устройства ухудшает характеристики вентилятора по воздухопроизводительности. Также к недостаткам устройства следует отнести его большие габаритные размеры, что ограничивает область применения устройства стационарными системами кондиционирования и вентиляции. The disadvantage of this device is the instability of the electric-discharge generator, associated with the inconstancy of the discharge gaps between the collector and the moving electrodes due to the occurring vibrations of both the coil body and the end face of the two-section radial impeller. In addition, the installation of a gas-dynamic mixer in the form of a poorly streamlined body in the general duct of the device degrades the fan performance in terms of air capacity. Also, the device’s disadvantages include its large overall dimensions, which limits the scope of the device to stationary air conditioning and ventilation systems.
В основу изобретения поставлена задача создания компактной модели электроразрядного генератора, позволяющего производить обработку воздуха без превышения ПДК на озон в малоразмерных замкнутых объемах при повышении надежности работы устройства и улучшении его аэродинамических характеристик. The basis of the invention is the task of creating a compact model of an electric discharge generator that allows air to be processed without exceeding the MPC for ozone in small enclosed volumes while increasing the reliability of the device and improving its aerodynamic characteristics.
Эта задача решена за счет того, что в устройстве для электроразрядной обработки воздуха подвижный электрод, состоящий из диска экрана и диэлектрического барьера, непосредственно установлен на вал электродвигателя, а диэлектрический барьер имеет периодические радиальные пазы, аэродинамически согласованные с крыльчаткой радиального вентилятора, расположенного на периферии диска-барьера, по углу установки и шагу решетки лопастей. Для этого радиальные пазы диэлектрического барьера согласованы с лопастями центробежной крыльчатки по шагу tв = tр = 360o/z, где tв - угловой шаг выступов, tр - угловой шаг решетки лопастей, z - число лопастей крыльчатки, а угол установки лопастей крыльчатки определяется формулой (где CR, CV - радиальная и окружная составляющие абсолютной скорости предварительно закрученного потока соответственно; V - окружная скорость входных кромок лопастей крыльчатки, i - угол атаки лопасти). Кроме того, центры радиальных выступов диэлектрического барьера переменной толщины смещены относительно входных кромок лопастей крыльчатки на угол Φ = 0,5×tp, а угловая ширина радиальных пазов составляет 0,5×tp≅ ΔΦ < tp.
Периодическое изменение толщины барьера подвижного электрода формирует периодическую последовательность импульсов многолавинно-стримерных разрядов в зазорах с неподвижными электродами, в которых происходит бактерицидная и химическая очистка воздуха, а также создает дополнительную циркуляцию воздуха в устройстве и за счет перемешивания газа в моменты прерывания разряда, что снижает концентрацию нарабатываемого озона.This problem is solved due to the fact that in the device for electric-discharge air treatment, a movable electrode, consisting of a screen disk and a dielectric barrier, is directly mounted on the motor shaft, and the dielectric barrier has periodic radial grooves, aerodynamically aligned with the impeller of a radial fan located on the periphery of the disk -barrier, according to the installation angle and the pitch of the lattice of the blades. For this radial grooves dielectric barrier aligned with the blades of the centrifugal impeller of step t in = t p = 360 o / z, where t in - the angular spacing of the projections, t p - corner of the lattice pitch of the blades, z - the number of impeller blades, and blade setting angle impeller is determined by the formula (where C R , C V are the radial and circumferential components of the absolute velocity of the pre-swirl flow, respectively; V is the peripheral speed of the input edges of the impeller blades, i is the angle of attack of the blade). In addition, the centers of the radial protrusions of the dielectric barrier of variable thickness are offset relative to the input edges of the impeller blades by an angle Φ = 0.5 × t p , and the angular width of the radial grooves is 0.5 × t p ≅ ΔΦ <t p .
A periodic change in the thickness of the barrier of the movable electrode forms a periodic sequence of pulses of multi-avalanche streamer discharges in gaps with stationary electrodes in which bactericidal and chemical cleaning of air occurs, and also creates additional air circulation in the device and due to gas mixing at the moment of discharge interruption, which reduces the concentration accumulated ozone.
Конструкция электроразрядного устройства представлена на фиг. 1; на фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. The design of the electric discharge device is shown in FIG. 1; in FIG. 2 shows a section aa in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1.
Генератор состоит из корпуса 1, на котором установлен с натягом электродвигатель 2. Вал электродвигателя 2 жестко связан с подвижным электродом, который образован металлическим диском-экраном 3 и диэлектрическим барьером переменной толщины 4. На диэлектрической крышке-фланце 5, прикрепленной к корпусу 1, расположены электроды 6 и 7, из которых острийный электрод 6 является высоковольтным, а ножевой электрод 7 является заземленным. Гальваническая связь электродов 6 и 7 с высоковольтным источником питания 8 осуществляется с помощью запресованных в крышку 5 металлических втулок 9, обладающих резьбой для установки неподвижных электродов. Причем металлический диск-экран 3 подвижного электрода гальванически не связан с источником питания 8. The generator consists of a housing 1, on which an electric motor 2 is installed with interference. electrodes 6 and 7, of which the tip electrode 6 is high voltage, and the blade electrode 7 is grounded. The galvanic connection of the electrodes 6 and 7 with a high-voltage power supply 8 is carried out using metal bushings 9 pressed into the
Для предотвращения попадания озона из полости электроразрядного устройства к электродвигателю в корпусе 1 установлено уплотнение 10 в виде фетрового кольца. To prevent the ingress of ozone from the cavity of the electric discharge device to the electric motor, a seal 10 in the form of a felt ring is installed in the housing 1.
Между высоковольтным электродом 6 и диэлектрическим барьером 4 образуется разрядный промежуток шириной δ, где возбуждается импульсный многолавинно-стримерный разряд. Заземленный электрод 7 установлен с минимальным зазором а относительно барьера переменной толщины 4, который выполнен в виде радиальных пазов с выступами 11. Таким образом барьер переменной толщины 4 формирует периодическую последовательность импульсов многолавинно-стримерного разряда и обеспечивает дополнительную циркуляцию воздуха внутри устройства, способствуя разбавлению наработанного озона в моменты прерывания разряда. A discharge gap of width δ is formed between the high-voltage electrode 6 and the
Регулировка зазоров δ и a между неподвижными и подвижным электродом осуществляется с помощью диэлектрических колпачков 12, установленных на нерабочих концах электродов 6, 7 и имеющих шлицы под отвертку. The adjustment of the gaps δ and a between the stationary and the movable electrode is carried out using dielectric caps 12 mounted on the non-working ends of the electrodes 6, 7 and having slots for a screwdriver.
Прокачка воздуха через устройство достигается выполнением на периферии барьера 4 центробежной крыльчатки 13. Крыльчатка 13 совместно с крышкой-фланцем 5, имеющей осевое отверстие и периферийные пазы-окна, образует центробежный вентилятор. Air pumping through the device is achieved by performing on the periphery of the
Устройство для обработки воздуха в малоразмерных объемах работает следующим образом. После подачи напряжения на электродвигатель 2 и начала вращения подвижного электрода включается источник высокого напряжения 8 и постоянное высокое напряжение через втулку 9 подается на острийный электрод 6. При достижении в промежутке напряженности поля E ≥ Eпроб = 27 кВ/см, где Eпроб - напряженность электрического поля пробоя воздушного промежутка при нормальных условиях (Разевиг В. Г., Соколова М.В. Расчет начальных и разрядных напряжений газовых промежутков. - М.: Энергоиздат, 1977. - 200 с.).A device for processing air in small volumes works as follows. After applying voltage to the electric motor 2 and starting the rotation of the movable electrode, the high voltage source 8 is turned on and a constant high voltage is supplied through the sleeve 9 to the point electrode 6. When the field strength E ≥ E samples = 27 kV / cm, where E samples is the voltage the electric field of the breakdown of the air gap under normal conditions (Razevig V. G., Sokolova M.V. Calculation of the initial and discharge voltages of gas spaces. - M .: Energoizdat, 1977. - 200 p.).
При прохождении под электродом 6 выступа 11 барьера 4 (фиг. 2) его поверхность заряжается поверхностным зарядом с плотностью
σ = Cб×Uб, (1)
где Cб= ε×εo/d - удельная электрическая емкость поверхности барьера 4, ε - диэлектрическая проницаемость материала (εo= 8,65×10-12 Ф/м), d - толщина диэлектрика (Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики. Основные свойства и применение в электронике. - М: Радио и связь, 1989. - С. 160-167).When passing under the electrode 6 of the
σ = C b × U b , (1)
where C b = ε × ε o / d is the specific electric capacitance of the
Таким образом, напряжение потенциального барьера определяется толщиной диэлектрика
Uб= σ/Cб. (2)
Толщина d диэлектрика подобрана так, что при d = d2 (выступ 12, см. фиг. 2) напряженность поля E становится равной Eпроб и между электродом 6 и выступом 11 зажигается импульсный многолавинно-стримерный разряд (Райзер Ю.П. Физика газового разряда. - М.: Наука, 1987. - С. 505-512).Thus, the voltage of the potential barrier is determined by the thickness of the dielectric
U b = σ / C b . (2)
The thickness d of the dielectric is selected so that for d = d 2 (protrusion 12, see Fig. 2), the field strength E becomes equal to E of the samples and a pulsed multi-avalanche streamer discharge is ignited between the electrode 6 and protrusion 11 (Yu.P. Gas Physics discharge. - M .: Nauka, 1987 .-- S. 505-512).
В объеме этого разряда происходит бактерицидная и химическая очистка воздуха. In the volume of this discharge, bactericidal and chemical purification of air occurs.
В следующий момент за счет движения подвижного электрода участок барьера с толщиной d и с зарядом σ выносится из разрядного промежутка, а на его место поступает участок диэлектрика толщиной d1, причем d1 < d2. Напряженность поля E уменьшается и становится менее Eпроб. Разряд погасает и образуется пауза со временем τп= L/υ, где L - ширина впадины на радиусе установки высоковольтного электрода 6, υ - линейная скорость движения барьера, определяемая числом оборотов двигателя 2. За время паузы τп обработанный и насыщенный озоном воздух за счет циркуляции вытесняется из разрядного промежутка и разбавляется окружающим газом. При этом поступивший из приосевого пространства воздух конвективно охлаждает высоковольтный электрод 6.At the next moment, due to the movement of the movable electrode, a section of the barrier with a thickness d and with a charge σ is removed from the discharge gap, and a dielectric section of thickness d 1 , with d 1 <d 2, enters its place. The field strength E decreases and becomes less than E samples . The discharge is extinguished and a pause is formed with time τ p = L / υ, where L is the cavity width at the radius of installation of the high-voltage electrode 6, υ is the linear velocity of the barrier, determined by the number of engine revolutions 2. During the pause τ p, the air processed and saturated with ozone the circulation count is displaced from the discharge gap and diluted with the surrounding gas. In this case, the air coming from the axial space convectively cools the high-voltage electrode 6.
Поверхностный заряд σ на выступе барьера 11 разряжается с помощью заземленного электрода 7 с образованием диффузионного разряда тлеющего типа, который также используется для обработки воздуха (Журавлев О.А., Заикин А.П., Шимаров В.П. Моделирование фаз развития протяженных электроразрядных структур на диэлектрической подложке. // Деп. в ВИНИТИ от 01.11.91. N 4233-B91). Охлаждение электрода 7 аналогично охлаждению электрода 6. Таким образом, вслед за впадиной радиального паза к высоковольтному электроду 6 приходит новый выступ 11 барьера 4, свободный от поверхностных зарядов, и вышеописанный цикл повторяется снова. The surface charge σ at the protrusion of the
Возможна также организация аналогичного режима работы устройства, когда в начале при прохождении под электродом 6 участков диэлектрического барьера 4 с толщиной d1 напряженность поля E ≥ Eпроб. В этом случае происходит зарядка поверхности радиальных пазов диэлектрического барьера 4. Однако при прохождении данных участков поверхности барьера 4 под заземленным электродом 7 величины напряженности поля E = Uб/a (значение Uб вычисляется по формуле (1) при d = d1) оказывается недостаточным для образования индукционного разряда и впадина остается заряженной. Отсюда при последующих циклах прохождения поверхности радиальных пазов под высоковольтным электродом 6 напряженность поля E оказывается меньше Eпроб из-за наличия на поверхности одноименных зарядов. Таким образом, на установившемся режиме работы устройства также генерируется периодическая последовательность импульсов многолавинно-стримерного разряда, связанных с поверхностью выступов 11.It is also possible to organize a similar mode of operation of the device, when at the beginning when passing under the electrode 6 sections of the
Устройство для электроразрядной обработки воздуха производит бактерицидную и химическую очистку в режиме самопрокачки, создавая устойчивую циркуляцию воздуха как внутри устройства, так и в замкнутом объеме помещения за счет наличия барьера переменной толщины 4 и центробежной крыльчатки 13. Причем радиальные пазы на пленочном барьере 4 аэродинамически согласованы с лопастями крыльчатки 13 по углу установки и шагу решетки. Угол установки лопастей крыльчатки βвх определяется из условия безотрывного обтекания решетки при наличии на входе предварительной закрутки потока, возникающей за счет воздействия барьера переменной толщины
где CR, CV - радиальная и окружная составляющие абсолютной скорости предварительно закрученного потока соответственно; V = 2π×n×Rвх/60 - окружная скорость входных кромок крыльчатки 13 (здесь n - частота вращения подвижного электрода 3, 4 [об/мин], Rвх - входной радиус установки лопастей решетки); i = ±2o - угол атаки лопасти (Терещенко Ю.М. Аэродинамика компрессорных решеток. - М.: Машиностроение, 1979. - 118). Значение CR определяется из условия неразрывности потока
CR= Q/(2π×Rвх×H), (4)
где Q - расход воздуха через устройство, H - ширина воздушного тракта устройства, образованного между поверхностью подвижного электрода 3, 4 и крышкой-фланцем 5. Величина CV зависит как от высоты выступов 11 барьера 4, так и от ширины радиальных пазов и лежит в пределах
CV = (0,3-0,5)•V. (5)
На практике определение значения CV производится экспериментально. Для обеспечения работы лопастей крыльчатки в условиях невозмущенного потока при прохождении газа через радиальные пазы барьера переменной толщины 4 угловой шаг выступов барьера принят равным шагу решетки лопастей крыльчатки
tв = tр = 360o/z, (6)
где z - число лопастей крыльчатки.The device for electric discharge air treatment performs bactericidal and chemical cleaning in the self-pumping mode, creating stable air circulation both inside the device and in a closed volume of the room due to the presence of a
where C R , C V - radial and circumferential components of the absolute velocity of the pre-swirl flow, respectively; V = 2π × n × R in / 60 is the peripheral speed of the input edges of the impeller 13 (here n is the rotation frequency of the
C R = Q / (2π × R in × H), (4)
where Q is the air flow through the device, H is the width of the air path of the device formed between the surface of the
C V = (0.3-0.5) • V. (5)
In practice, the determination of the value of C V is carried out experimentally. To ensure the operation of the impeller blades in an undisturbed flow when gas passes through the radial grooves of the barrier of variable thickness, the 4 angular step of the protrusions of the barrier is taken equal to the pitch of the lattice of the impeller blades
t in = t p = 360 o / z, (6)
where z is the number of impeller blades.
Причем центры радиальных выступов 11 смещены относительно входных кромок лопастей крыльчатки 13 на угол
Φ = 0,5×tp, (7)
а угловая ширина радиальных пазов барьера 4 определяется неравенством
0,5×tp≅ Φ < tp. (8)
Отсюда значение ширины впадины на уровне высоковольтного электрода 6
L = Rввэ× ΔΦ, (9)
где Rввэ - радиус установки высоковольтного электрода 6, а длительность паузы при запирании разрядного промежутка:
τп= L/υ = 30ΔΦ/π×n. (10)
При выбранных значениях угла смещения радиальных выступов (Φ = 0,5×tp и угловой ширины пазов 0,5×tp≅ ΔΦ) турбулентный след потока, возникающий при движении выступов 11 не попадает на соседние лопасти крыльчатки, из-за чего все ее элементы работают в невозмущенном потоке, в связи с этим эффективность вентилятора возрастает. При значении ΔΦ = tp периодические пазы смыкаются между собой и эффект периодической генерации импульсов многолавинно-стримерного разряда пропадает.Moreover, the centers of the
Φ = 0.5 × t p , (7)
and the angular width of the radial grooves of the
0.5 × t p ≅ Φ <t p . (8)
Hence the value of the width of the cavity at the level of the high-voltage electrode 6
L = R vwe × ΔΦ, (9)
where R VVE is the radius of installation of the high-voltage electrode 6, and the duration of the pause when locking the discharge gap:
τ p = L / υ = 30ΔΦ / π × n. (10)
For the selected values of the angle of displacement of the radial protrusions (Φ = 0.5 × t p and the angular width of the grooves 0.5 × t p ≅ ΔΦ), the turbulent flow trace arising from the movement of the
Создавая разрежение в приосевой области крыльчатка 13 совместно с выступами 11 прокачивает воздух из осевого отверстия в крышке-фланце 5 в периферийные пазы-окна. Creating a vacuum in the axial region of the
При испытании модели генератора со следующими параметрами: частота вращения вала n = 1500 об/мин, δ = 3×10-3 м, а зазор a = 5•10-4 м, подложка 4 - лавсановая пленка с диэлектрической проницаемостью ε = 2-3, толщиной d = 150•10-6 м, число лопастей крыльчатки 13 - z = 36, Φ = 10°, ΔΦ = 5°. Входные кромки лопастей крыльчатки вентилятора были расположены на радиусе Rвх = 0.15 м при ширине воздушного тракта H = 0,01 м. Расход воздуха через вентилятор составлял Q = 150 м3/ч (Q = 0,417 м3/с). В этом случае окружная скорость перемещения входных кромок лопастей крыльчатки составила V = 23,6 м/с, радиальная составляющая абсолютной скорости потока - CR = 4,4 м/с, а окружная составляющая абсолютной скорости потока у входа в крыльчатку по данным измерений - CV = 9,3 м/с. Оптимальный угол установки лопастей крыльчатки расчитывался по формуле (3) и составил При изготовлении модели генератора величина установочного угла βвх была принята 15o. В рабочем тракте устройства разряд возбуждается при напряжении U = 3 кВ, а при рабочем напряжении U = 12 кВ частота следования импульсов составила 3 кГц при частоте модуляции 900 Гц. Испытания проводились с одиночными высоковольтным острийным и дополнительным ножевым электродами. Однако возможна попарная установка большего числа неподвижных электродов, значение которого ограничено условием электрической прочности межэлектродного пространства. В процессе работы устройства было исключено появление искровых разрядов и концентрация озона на выходе из устройства за счет разбавления в моменты прерывания разряда составляла 60 мкг/м3, что соответствует уровню среднесуточного ПДК (Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды. Справочные материалы. - С-Пб: Буревестник, 1994. - 236 с.).When testing a generator model with the following parameters: shaft rotation speed n = 1500 rpm, δ = 3 × 10 -3 m, and the gap a = 5 • 10 -4 m,
Применение диэлектрического барьера пеоеменной толщины формирует образование импульсных многолавинно-стримерных разрядов и периодическое погасание разряда со сменой воздушной смеси и конвективным охлаждением электродов. Это позволяет производить очистку воздуха с минимальной наработкой озона. Кроме того, крыльчатка-барьер позволяет установить циркуляцию воздуха в малоразмерном объеме. Изменяя в устройстве барьеры с различными величинами tв, ΔΦ (связанных с z), а также толщин выступов и впадин d1, d2, можно задавать различные режимы работы устройства.The use of a dielectric barrier of the soil thickness forms the formation of pulsed multi-avalanche streamer discharges and periodic extinction of the discharge with a change in the air mixture and convective cooling of the electrodes. This allows air purification with minimal ozone production. In addition, the impeller barrier allows air circulation to be established in a small volume. By changing the barriers in the device with different values of t in , ΔΦ (associated with z), as well as the thicknesses of the protrusions and depressions d 1 , d 2 , you can set various modes of operation of the device.
А применение в устройстве высоковольтного источника постоянного напряжения облегчает задачу его использования на автотранспорте за счет упрощения преобразования номинального напряжения питающей цепи (12 В) в высоковольтное. And the use of a high-voltage constant voltage source in the device facilitates the task of its use in vehicles by simplifying the conversion of the rated voltage of the supply circuit (12 V) to high-voltage.
Claims (2)
где CR, CV - радиальная и окружная составляющие абсолютной скорости предварительно закрученного потока;
V - окружная скорость входных кромок лопастей крыльчатки;
i - угол атаки лопасти.1. Device for electric-discharge processing of air in small confined volumes, containing an electric motor connected to a movable electrode, needle-type high-voltage electrodes connected to the aforementioned constant voltage source, and knife-type grounded electrodes, the working edges of which are located at a minimum distance from the dielectric barrier of the movable electrode characterized in that the dielectric barrier of the movable electrode has periodic radial grooves extending at the periphery in centrifugal impeller blades, while the radial grooves of the dielectric barrier are aligned with the centrifugal impeller blades at a step t B = t p = 360 o / z, where t B is the angular pitch of the protrusions, t p is the angular pitch of the lattice of the blades, z is the number of impeller blades, and the angle of the impeller blades is determined by the formula
where C R , C V - radial and circumferential components of the absolute velocity of the pre-swirl flow;
V is the peripheral speed of the input edges of the impeller blades;
i is the angle of attack of the blade.
3. Устройство для обработки воздуха по п.1, отличающееся тем, что угловая ширина радиальных пазов составляет 0,5×tp≅ ΔΦ < tp.2. The device for processing air according to claim 1, characterized in that the centers of the radial protrusions of the dielectric barrier of variable thickness are offset relative to the input edges of the impeller blades by an angle Φ = 0.5 × t p .
3. The device for processing air according to claim 1, characterized in that the angular width of the radial grooves is 0.5 × t p ≅ ΔΦ <t p .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99111408/12A RU2173666C2 (en) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | Gear for electric discharge treatment of air in small-sized closed volumes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99111408/12A RU2173666C2 (en) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | Gear for electric discharge treatment of air in small-sized closed volumes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99111408A RU99111408A (en) | 2001-04-27 |
RU2173666C2 true RU2173666C2 (en) | 2001-09-20 |
Family
ID=35364789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99111408/12A RU2173666C2 (en) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | Gear for electric discharge treatment of air in small-sized closed volumes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2173666C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457019C1 (en) * | 2010-11-18 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Device to process air in electric discharge |
-
1999
- 1999-06-01 RU RU99111408/12A patent/RU2173666C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2457019C1 (en) * | 2010-11-18 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Device to process air in electric discharge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2649314C1 (en) | Plasma generator | |
US7417553B2 (en) | Surface mount or low profile hazardous condition detector | |
US9359926B2 (en) | Gas treatment device and internal combustion engine | |
EP2984909B1 (en) | Generator device of cold plasma and related method for producing chemical substances | |
JP3826508B2 (en) | Fuel pump | |
RU2457019C1 (en) | Device to process air in electric discharge | |
WO2013144679A2 (en) | Corona ionization device and method | |
RU2173666C2 (en) | Gear for electric discharge treatment of air in small-sized closed volumes | |
WO2017174773A1 (en) | An exhaust hood comprising an ion guide | |
Tabayashi et al. | Collision energy dependence of the cross sections for the electronic excitation transfer reactions: Rg (3P0, 2)+ N2 (X 1Σg)→ Rg (1S)+ N2 (C 3Πu)(Rg= Ar, Kr) | |
US10026600B2 (en) | Corona ionization apparatus and method | |
Du et al. | Electrical and spectral characteristics of a hybrid gliding arc discharge in air–water | |
RU2116244C1 (en) | Device for air deodoration and bactericidal treatment in electrical discharge | |
US4307350A (en) | Gas laser | |
WO2021229892A1 (en) | Fan control system, fan system, active ingredient generation system, fan control method, and program | |
SU1301328A3 (en) | Device for cooling reversible electric motor | |
RU2034778C1 (en) | Rotor-type plasmochemical oscillator | |
RU2753876C1 (en) | Device for plasma-chemical conversion of a gas or gas mixture using a bipolar corona discharge | |
SU1756267A1 (en) | Apparatus for treating gas in electric discharge | |
Saman et al. | Experimental Analysis of Cold Plasma With Glow Discharge Mechanism Under a Variety of Input Parameters | |
SU1402684A1 (en) | Apparatus for neutralizing exhaust gases of internal combustion engine | |
RU2756684C1 (en) | Device for creating a stable bipolar corona discharge | |
Andreev et al. | A barrierless pulse discharge cell | |
RU2221970C1 (en) | Venting, ionizing and ozonizing plant | |
RU2132815C1 (en) | Ozonizer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030602 |