RU2175893C1 - Kitchen electrostatic precipitator - Google Patents

Abstract

FIELD: cleaning of gas flow from solid and aerosol impurities, applicable for air cleaning in inhabitable premises and production floor-areas. SUBSTANCE: the electrostatic precipitator has a body accommodating settling and corona-forming electrodes, high-voltage power source. The electrodes are made in the form of a cartridge, the corona-forming electrode is made of a conductor, 0.05 to 0.15 mm in diameter, has a staggered shape and is positioned between the periodic settling electrodes at a distance from them equal to half the length of the settling electrodes in the direction of the cleaned flow. Positioned in the space between the corona-forming and settling electrodes at the outflow, at a distance of 100 to 200 diameters of the corona-forming electrode, are additional electric-insulated electrodes from it and settling electrodes. The poles of the high-voltage power source are connected to the corona-forming and settling electrodes via high-ohmic resistors. The high-voltage power source has a rectifying element, thyristor, dropping resistor, charging circuit comprising a resistor and capacitor, high-voltage transformer and a voltage multiplier, the dropping resistor is made as an incandescent lamp located outside the power source. EFFECT: enhanced efficiency of operation of the precipitator, improved operating characteristics and safety. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки газового потока от твердых и аэрозольных примесей и может быть использовано для очистки воздуха в жилых и производственных помещениях. The invention relates to the field of cleaning the gas stream from solid and aerosol impurities and can be used for air purification in residential and industrial premises.

Известен электрофильтр, включающий корпус, внутри которого установлены осадительные и вертикально расположенные на изолированной раме проволочные коронирующие электроды (см. АС СССР N 469287, МПК В 03 С 3/34). Known electrostatic precipitator, including a housing, inside which are installed the precipitating and vertical corona electrodes (see AC of the USSR N 469287, IPC B 03 C 3/34).

Недостатком является низкая эффективность из-за малой протяженности электрического поля, действующего на осаждаемые частицы. Кроме того, фильтр небезопасен в эксплуатации из-за высокого напряжения, подаваемого непосредственно на корпус. Практическая невозможность очистки осадительных электродов из-за плотного сцепления аэрозолей и частиц с электродом снижает эксплуатационные возможности фильтра. The disadvantage is low efficiency due to the small extent of the electric field acting on the deposited particles. In addition, the filter is unsafe in operation due to the high voltage supplied directly to the housing. The practical impossibility of cleaning the precipitation electrodes due to the tight adhesion of aerosols and particles to the electrode reduces the operational capabilities of the filter.

Известен также электрофильтр, включающий корпус, систему осадительных и коронирующих электродов с электрическим полем. Перед входом в электрическое поле устанавливаются коронирующие элементы. Расстояние этих коронирующих элементов от коронирующих электродов составляет 1,5 - 1,7 от разрядного расстояния. Коронирующие элементы располагают в начале, конце электрического поля и в ряду осадительных электродов по длине поля. Электрофильтр позволяет повысить эффективность очистки газа и упростить конструктивное решение электрофильтра (см. патент РФ N 2136381 по кл. МПК В 03 С 3/00). An electrostatic precipitator is also known, including a housing, a system of precipitation and corona electrodes with an electric field. Before entering the electric field, the corona elements are installed. The distance of these corona elements from the corona electrodes is 1.5 - 1.7 from the discharge distance. The corona elements are located at the beginning, end of the electric field and in the row of precipitation electrodes along the field length. An electrostatic precipitator can improve the efficiency of gas purification and simplify the design of an electrostatic precipitator (see RF patent N 2136381 according to class IPC B 03 C 3/00).

Однако данный фильтр также небезопасен в эксплуатации и сложен в изготовлении. However, this filter is also unsafe in operation and difficult to manufacture.

Наиболее близким к предлагаемому является кухонный электрофильтр, содержащий коронирующий и осадительный электроды, выполненные в виде картриджа, и высоковольтный источник питания. (См. патент ЕР N 0217554 по кл. МПК В 03 С 3/32, 08.04.87). Closest to the proposed is a kitchen electrostatic precipitator containing corona and precipitation electrodes, made in the form of a cartridge, and a high-voltage power source. (See patent EP N 0217554 according to class IPC B 03 C 3/32, 08.04.87).

Недостатком данного фильтра является недостаточная эффективность и низкие эксплуатационные характеристики электрофильтра. The disadvantage of this filter is the lack of efficiency and low performance electrostatic precipitator.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы фильтра, улучшение эксплуатационных характеристик при обеспечении безопасности. The objective of the present invention is to increase the efficiency of the filter, improving performance while ensuring safety.

Поставленная задача решается тем, что в электрофильтре, содержащем корпус с расположенными в нем осадительным и коронирующим электродами, выполненными в виде картриджа, высоковольтный источник питания, согласно изобретению коронирующий электрод изготовлен из проводника диаметром 0,05-0,15 мм, имеет зигзагообразную форму и расположен между периодическими осадительными электродами на расстоянии от них, равном половине протяженности осадительных электродов по направлению фильтруемого потока. The problem is solved in that in the electrostatic precipitator containing the housing with the settling and corona electrodes located in it, made in the form of a cartridge, the high-voltage power supply, according to the invention, the corona electrode is made of a conductor with a diameter of 0.05-0.15 mm, has a zigzag shape and located between the periodic precipitation electrodes at a distance from them equal to half the length of the precipitation electrodes in the direction of the filtered stream.

Кроме того, электрофильтр может содержать дополнительные фокусирующие электроды, расположенные в пространстве между коронирующим и осадительными электродами на выходе потока на расстоянии 100-200 диаметров коронирующего электрода, электрически изолированных от него и осадительных электродов. In addition, the electrostatic precipitator may contain additional focusing electrodes located in the space between the corona and precipitation electrodes at the outlet of the stream at a distance of 100-200 diameters of the corona electrode, electrically isolated from it and the precipitation electrodes.

Полюсы высоковольтного источника для обеспечения безопасности эксплуатации соединен с коронирующим и осадительным электродами через высокоомные резисторы. The poles of the high-voltage source to ensure operational safety are connected to the corona and precipitation electrodes through high-resistance resistors.

Высоковольтный источник питания электрофильтра содержит выпрямляющий элемент, тиристор, гасящий резистор, зарядную цепь, состоящую из резистора и конденсатора, высоковольтный трансформатор и умножитель напряжения, причем гасящий резистор выполнен в виде лампы накаливания, расположенной на внешней части источника. The high-voltage power supply of the electrostatic precipitator contains a rectifying element, a thyristor, a quenching resistor, a charging circuit consisting of a resistor and a capacitor, a high-voltage transformer and a voltage multiplier, and the quenching resistor is made in the form of an incandescent lamp located on the outer part of the source.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство фильтра, на фиг. 2-4 - вид спереди, сбоку и в разрезе картриджа, на фиг. 5 - электрическая схема фильтра, а на фиг. 6 - траектории заряженных частиц в пространстве между коронирующим, фокусирующим и осадительными электродами, где
1 - высоковольтный источник питания;
2 - корпус электрофильтра;
3 - основание картриджа;
4 - зонт;
5 - высоковольтный вывод источника питания;
6 - коронирующий электрод;
7 - изоляторы;
8 - осадительные электроды;
9 - фокусирующие электроды;
11 - тиристор;
12 - резистор;
13 - конденсатор;
14 - повышающий трансформатор;
15 - гасящий резистор;
16 - умножитель напряжения;
17- высокоомный резистор.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a filter device, FIG. 2-4 are a front, side, and sectional view of the cartridge, in FIG. 5 is a circuit diagram of a filter, and in FIG. 6 - trajectories of charged particles in the space between the corona, focusing and precipitation electrodes, where
1 - high voltage power supply;
2 - electrostatic filter housing;
3 - the base of the cartridge;
4 - an umbrella;
5 - high voltage output of the power source;
6 - corona electrode;
7 - insulators;
8 - precipitation electrodes;
9 - focusing electrodes;
11 - thyristor;
12 - resistor;
13 - capacitor;
14 - step-up transformer;
15 - quenching resistor;
16 - voltage multiplier;
17 - high resistance resistor.

Фильтр состоит из высоковольтного источника питания 1, корпуса 2, основания 3 картриджа, зонта 4, имеющего возможность располагаться перпендикулярно в плоскости корпуса 2, высоковольтный вывод 5 источника питания 1 контактирует с коронирующим электродом 6, зигзагообразно расположенным на изоляторах 7, закрепленных на основании картриджа 3 симметрично. В зигзагах эквидистантно помещены осадительные электроды 8, укрепленные на основании 3 картриджа и электрически соединенные с ним. На изоляторах 7 на расстоянии L = 100-200 диаметров коронирующего электрода по направлению потока расположены фокусирующие электроды 9, выполненные, например, в виде цилиндров, диаметр которых в 20-50 раз превышает диаметр коронирующего электрода или горизонтальных пластин такой же ширины. Высоковольтный источник питания фильтра содержит выпрямительное устройство 10, тиристор 11, зарядную цепь, состоящую из резистора 12 и конденсатора 13, который с первичной обмоткой повышающего высоковольтного трансформатора 14 вместе с гасящим резистором 15 образует контур ударного возбуждения. Вторичная обмотка трансформатора 14 соединена с умножителем напряжения 16, отрицательный полюс которого через высокоомный резистор 17 соединен с коронирующим электродом 6, а положительный полюс через другой высокоомный резистор 17 с корпусом 2 фильтра и, соответственно, с основанием 3 картриджа и осадительными электродами 8. The filter consists of a high-voltage power supply 1, housing 2, the base 3 of the cartridge, an umbrella 4 having the ability to be perpendicular to the plane of the housing 2, the high-voltage output 5 of the power supply 1 is in contact with the corona electrode 6, zigzag mounted on the insulators 7, mounted on the base of the cartridge 3 symmetrically. In zigzags equidistantly placed precipitation electrodes 8, mounted on the base 3 of the cartridge and electrically connected to it. At insulators 7 at a distance L = 100-200 diameters of the corona electrode in the direction of flow there are focusing electrodes 9 made, for example, in the form of cylinders whose diameter is 20-50 times the diameter of the corona electrode or horizontal plates of the same width. The high-voltage filter power supply contains a rectifier device 10, a thyristor 11, a charging circuit consisting of a resistor 12 and a capacitor 13, which together with the primary winding of the high-voltage transformer 14 together with a quenching resistor 15 forms a shock excitation circuit. The secondary winding of the transformer 14 is connected to a voltage multiplier 16, the negative pole of which is connected through a high-resistance resistor 17 to the corona electrode 6, and the positive pole through another high-resistance resistor 17 to the filter housing 2 and, accordingly, to the base 3 of the cartridge and the collecting electrodes 8.

Электрофильтр работает следующим образом. Высоковольтное напряжение формируется от сети переменного напряжения 220 В, 50 Гц с помощью выпрямительного устройства 10, тиристора 11, зарядной цепи 12, 13, контура ударного возбуждения. состоящего из конденсатора 13, первичной обмотки высокоомного трансформатора 14 и гасящего резистора 15. Получаемое высокое напряжение увеличивается до необходимого значения с помощью умножителя 16 и через высокоомные резисторы 17, с целью безопасности эксплуатации фильтра, подается на коронирующие и осадительные электроды. В промежутках между коронирующим электродом 6 и осадительными электродами 8 возникает электрический разряд, в результате которого все попадающие в пространство частицы пыли, копоти, масляные аэрозоли приобретают заряд и под действием электрического поля короны устремляются к осадительным электродам. Одновременно приобретают заряд и фокусирующие электроды, которые усиливают эффект осаждения на выходе фильтруемого потока за счет создания дополнительного электрического поля высокой напряженности в направлении к осадительным электродам, поскольку они приобретают заряд такого же знака, как и частицы пыли, копоти и аэрозоли. Первичная обмотка трансформатора имеет небольшое количество витков, и амплитуда импульсов тока достигает большого значения, так что на гасящем резисторе 15 выделяется мощность 15 - 20 Вт и в качестве него может быть использована лампа накаливания мощностью 40 - 60 Вт, которая кроме функции стабилизатора работы фильтра выполняет роль источника освещения. The electrostatic precipitator works as follows. A high voltage voltage is generated from an alternating voltage network of 220 V, 50 Hz using a rectifier device 10, a thyristor 11, a charging circuit 12, 13, and a shock excitation circuit. consisting of a capacitor 13, the primary winding of a high-resistance transformer 14 and a quenching resistor 15. The resulting high voltage is increased to the required value using a multiplier 16 and through high-resistance resistors 17, for the safety of the filter, is fed to the corona and precipitation electrodes. In the gaps between the corona electrode 6 and the precipitation electrodes 8, an electric discharge occurs, as a result of which all dust particles, soot, oil aerosols falling into the space acquire a charge and rush to the precipitation electrodes under the influence of the electric field of the corona. At the same time, charge and focusing electrodes acquire, which enhance the deposition effect at the outlet of the filtered stream by creating an additional electric field of high tension in the direction of the precipitation electrodes, since they acquire a charge of the same sign as dust, soot and aerosol particles. The primary winding of the transformer has a small number of turns, and the amplitude of the current pulses reaches a large value, so that a power of 15 - 20 W is allocated on the quenching resistor 15 and an incandescent lamp with a power of 40 - 60 W can be used as it, which, in addition to the filter stabilizer function, performs role of light source.

По мере загрязнения картриджа его заменяют на новый. As the cartridge becomes dirty, it is replaced with a new one.

Claims (4)

1. Кухонный электрофильтр, содержащий корпус с расположенными в нем осадительным и коронирующим электродами, выполненными в виде картриджа, и высоковольтный источник питания, отличающийся тем, что коронирующий электрод изготовлен из проводника диаметром 0,05-0,15 мм, имеет зигзагообразную форму и расположен между периодическими осадительными электродами на расстоянии от них, равном половине протяженности осадительных электродов по направлению фильтруемого потока. 1. A kitchen electrostatic precipitator comprising a housing with a settling and corona electrodes located in it, made in the form of a cartridge, and a high-voltage power source, characterized in that the corona electrode is made of a conductor with a diameter of 0.05-0.15 mm, has a zigzag shape and is located between periodic precipitation electrodes at a distance from them equal to half the length of the precipitation electrodes in the direction of the filtered stream. 2. Электрофильтр по п.1, отличающийся тем, что в пространстве между коронирующим и осадительными электродами на выходе потока на расстоянии 100-200 диаметров коронирующего электрода расположены дополнительные фокусирующие электроды, электрически изолированные от него и осадительных электродов. 2. The electrostatic precipitator according to claim 1, characterized in that in the space between the corona and precipitation electrodes at the flow outlet at a distance of 100-200 diameters of the corona electrode there are additional focusing electrodes that are electrically isolated from it and the precipitation electrodes. 3. Электрофильтр по п.1 или 2, отличающийся тем, что полюсы высоковольтного источника соединены с коронирующим и осадительными электродами через высокоомные резисторы. 3. The electrostatic precipitator according to claim 1 or 2, characterized in that the poles of the high-voltage source are connected to the corona and precipitation electrodes through high-resistance resistors. 4. Электрофильтр по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что высоковольтный источник питания содержит выпрямляющий элемент, тиристор, гасящий резистор, зарядную цепь, состоящую из резистора и конденсатора, высоковольтный трансформатор и умножитель напряжения, причем гасящий резистор выполнен в виде лампы накаливания, расположенной на внешней части источника. 4. An electrostatic precipitator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the high-voltage power supply contains a rectifying element, a thyristor, a quenching resistor, a charging circuit consisting of a resistor and a capacitor, a high-voltage transformer and a voltage multiplier, and the quenching resistor is made in the form of a lamp incandescent located on the outside of the source.

Images