UA73962C2 - Method and device for agglomeration of particles - Google Patents

Abstract

Fine particles of dust and other pollutants in gas streams are agglomerated to form larger particles which are more easily filtered in downstream processing. In one embodiment, particles in successive portions of the gas stream are charged with opposite polarity, and the gas stream is introduced into an Evase portion (12) to slow it down. Particles of different sizes have differential deceleration and therefore mix generally in the direction of flow, leading to agglomeration of oppositely-charged particles. In another embodiment, a gas stream is divided into substreams in respective parallel passages, and the particles in adjacent passages are charged to opposite polarity. Deflectors at the downstream end of the passages cause substreams of particles of opposite polarity to mix, with resultant agglomeration of oppositely charged particles.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Даний винахід відноситься до способу та пристрою для агломерації частинок. Зокрема, він відноситься до 2 електростатичних агломераторів, призначених для використання при контролі забрудненості повітря.The present invention relates to a method and device for agglomeration of particles. In particular, it refers to 2 electrostatic agglomerators intended for use in air pollution control.

Багато промислових процесів приводять до викиду в атмосферу невеликих небезпечних частинок.Many industrial processes lead to the emission of small hazardous particles into the atmosphere.

Наприклад, токсичні, побічні продукти згоряння вугілля, які переносяться повітрям, мають тенденцію концентруватися у фракцію викидів, яка складається з невеликих макрочастинок, що зумовлено наявністю у вугіллі важких металів і важкої органічної речовини. Багато металів, які містяться у слідових кількостях, 70 таких як миш'як, кадмій, нікель, селен, а також їх сполуки випаровуються при високих температурах горіння і або утворюють кристали з однорідною структурою, або нагромаджуються, головним чином, на невеликих частинках зольного пилу по мірі охолоджування димових газів. Те саме справедливо і для деяких з небезпечних органічних речовин, що забруднюють повітря.For example, toxic, airborne by-products of coal combustion tend to concentrate in the emission fraction, which consists of small macroparticles, due to the presence of heavy metals and heavy organic matter in coal. Many trace metals such as arsenic, cadmium, nickel, selenium, and their compounds evaporate at high combustion temperatures and either form crystals with a homogeneous structure or accumulate mainly on small particles of ash dust as the flue gases cool. The same is true for some of the hazardous organic air pollutants.

Токсичні частинки, які утворюються при однорідній кристалізації, являють собою дуже дрібні частинки 12 субмікронної величини. Оскільки ці дрібні частинки здатні проникати у дихальну систему людини, вони представляють значну небезпеку для здоров'я людей. Вказана комбінація токсичності та легкість вдихання змушує уряди по всьому світу вводити у дію закони для більш суворого контролю за викидом частинок величиною менше десяти мікрон у діаметрі (РМ10) і особливо частинок величиною менше 2,5 мікрон (РМ2.5).Toxic particles, which are formed during homogeneous crystallization, are very small particles of 12 submicron size. Since these small particles are able to penetrate into the human respiratory system, they represent a significant danger to human health. This combination of toxicity and ease of inhalation has led governments around the world to enact laws to more strictly control the emission of particles less than ten microns in diameter (PM10) and especially particles less than 2.5 microns (PM2.5).

Ймовірно, урядові нормативні акти, які контролюють викиди макрочастинок у майбутньому стануть ще більш суворими, особливо для невеликих частинок, розмір яких знаходиться у мікронному та субмікронному діапазонах, по мірі того, як небезпечний вплив подібних викидів макрочастинок буде ставати все більш широко відомим.It is likely that government regulations controlling particulate emissions will become even more stringent in the future, particularly for small particles in the micron and submicron size ranges, as the hazardous effects of such particulate emissions become more widely known.

Частинки, що мають порівняно невеликі розміри, які містяться в атмосферних викидах, крім того, приводять до несприятливих візуальних ефектів, що утворюються при забрудненні повітря. Наприклад, в установках по с спаленню вугілля непрозорість повітря навколо димарів визначається значною мірою фракцією зольного пилу, Ге) який складається з невеликих макрочастинок, оскільки коефіцієнт поглинання світла досягає максимуму приблизно у діапазоні довжин світлових хвиль від 0,1 до 1 мікрона.Particles having relatively small sizes, which are contained in atmospheric emissions, in addition, lead to adverse visual effects produced by air pollution. For example, in coal-burning plants, the opacity of the air around the chimneys is largely determined by the fraction of ash dust, Ge) which consists of small macro-particles, since the light absorption coefficient reaches a maximum approximately in the range of light wavelengths from 0.1 to 1 micron.

Важливість контролю за вмістом невеликих макрочастинок може бути оцінена, якщо враховувати кількість частинок забруднюючої речовини, яка містяться у викиді, а не масу забруднюючої речовини. У зольному пилу, сч що утворюється при здійсненні типового процесу спалення вугілля, частинки забруднюючої речовини, які мають Ге) розмір менше 2 мікрон, можуть становити всього лише 795 від загальної маси забруднюючої речовини, при цьому становлячи 9790 від загальної кількості частинок. Спосіб, при якому видаляються усі частинки розміром більше 2 о мікрон, може виявитися ефективним, виходячи з того, що при його виконанні видаляється 9395 маси со забруднюючої речовини, але при цьому 97905 частинок залишаються, включаючи більш легко вдихувані токсичні частинки. -The importance of controlling the content of small macroparticles can be appreciated by considering the number of particles of a pollutant contained in the emission, rather than the mass of the pollutant. In ash dust, which is formed during the implementation of a typical process of burning coal, particles of the pollutant that have a size of less than 2 microns can make up as little as 795 of the total mass of the pollutant, while making up 9790 of the total number of particles. A method that removes all particles larger than 2 microns may be effective, based on the fact that it removes 9395 mass so of the pollutant, but leaves 97905 of the particles, including the more easily respirable toxic particles. -

Для видалення частинок пилу та інших забруднюючих речовин з потоків повітря використовуються різні способи. Хоча ці способи у загальному випадку придатні для видалення з потоків повітря більших частинок, звичайно вони набагато менш ефективні при відфільтровуванні менших за величиною частинок, зокрема, « частинок РМ2.5. ЗDifferent methods are used to remove dust particles and other pollutants from air flows. Although these methods are generally suitable for removing larger particles from air flows, they are usually much less effective at filtering smaller particles, in particular, PM2.5 particles. WITH

Відомим є використання технологій агломерації частинок для об'єднання невеликих частинок у більш великі, с які потім можуть легше або ефективніше видалятися. Відомі технології агломерації включають: (ї) введенняIt is known to use particle agglomeration technologies to combine small particles into larger ones, which can then be removed more easily or more efficiently. Known agglomeration technologies include: (i) introduction

Із» хімікатів у потоки повітря для посилення агломерації дрібних частинок, (ії) використання фільтрів з ламінарною течією для стимулювання поверхневої агломерації дрібних частинок, (ії) акустичне збудження пилових частинок, завислих у газі, для збільшення швидкостей зіткнення і, отже, швидкостей агломерації, (ім) збудження заряджених пилових частинок, завислих у газі, електричним полем, що створюється постійним або і змінним струмом, для посилення перемішування і, отже, агломерації та (М) створення у частинок, які містяться со у потоку газу, зарядів протилежної полярності для електростатичного притягання.of chemicals into air streams to enhance agglomeration of fine particles, (ii) use of laminar flow filters to stimulate surface agglomeration of fine particles, (ii) acoustic excitation of dust particles suspended in the gas to increase collision velocities and, therefore, agglomeration velocities, (im) excitation of charged dust particles suspended in the gas by an electric field created by direct or alternating current to enhance mixing and, therefore, agglomeration, and (M) creation of charges of opposite polarity in the particles contained in the gas stream for electrostatic attraction.

Приклад відомої технології поверхневої агломерації розкритий у патенті США Мо5,707,428, а приклад способу о збудження полем змінного електричного струму описаний у заявці на Європейський патент Мо0009857. б 20 Реалізація цих технологій у великих установках звичайно є дорогою, а застосування способу введення хімікатів приводить до виникнення інших проблем, пов'язаних із здоров'ям. Крім того, відомі технології не їз особливо ефективні відносно з дрібних пилових частинок.An example of a well-known surface agglomeration technology is disclosed in the US patent Mo5,707,428, and an example of the method of excitation by an alternating electric current field is described in the European patent application Mo0009857. b 20 The implementation of these technologies in large installations is usually expensive, and the application of the method of introduction of chemicals leads to the emergence of other problems related to health. In addition, known technologies are not particularly effective against small dust particles.

Найбільш широко використовуваною технологією агломерації є поверхнева агломерація. При використанні технологій поверхневої агломерації для видалення з потоку газу частинки повинні приводитися у контакт із 29 збираючою поверхнею або тілом. Великі частинки, діаметром більше приблизно 10 мікрон, відносно легкоThe most widely used agglomeration technology is surface agglomeration. When using surface agglomeration technologies to remove particles from the gas stream, they must be brought into contact with a collecting surface or body. Large particles, larger than about 10 microns in diameter, are relatively easy

ГФ) вловлюються за допомогою інерційних механізмів, таких як співударяння, утримання та відцентрові сили. В електростатичних фільтрах великі частинки легше збираються, оскільки на них діють більші за величиною сили о електричної взаємодії, що зумовлено їх здатністю нагромаджувати більший за величиною заряд.GF) are captured by inertial mechanisms such as co-impact, retention and centrifugal forces. In electrostatic filters, large particles are more easily collected, because they are affected by greater forces of electrical interaction, which is due to their ability to accumulate a greater charge.

Однак по мірі зменшення розміру частинки маса частинки зменшується пропорціонально кубу її діаметра, і 60 сили інерції діють менш ефективно при накопиченні частинок на збираючій поверхні. Крім того, ці невеликі частинки несуть менший заряд, і, отже, на них діють менші за величиною електростатичні сили. Для частинок розміром менше 0,1 мікрона основним механізмом переміщення, зарядки та уловлювання частинок звичайно є дифузія. Однак на частинки з розмірами у діапазоні від 0,1 до 2 мікрон ні дифузійні та електростатичні, ні інерційні механізми не впливають значним чином, і відомі пристрої, в яких використовуються ці механізми, бо звичайно характеризуються мінімальною ефективністю збору для цього діапазону розмірів.However, as the particle size decreases, the mass of the particle decreases in proportion to the cube of its diameter, and 60 inertial forces act less effectively in the accumulation of particles on the collecting surface. In addition, these small particles carry a smaller charge and, therefore, are subject to smaller electrostatic forces. For particles smaller than 0.1 micron, diffusion is usually the primary mechanism of particle movement, charging, and trapping. However, particles in the 0.1 to 2 micron size range are not significantly affected by diffusive, electrostatic, or inertial mechanisms, and known devices using these mechanisms usually have minimal collection efficiency for this size range.

Ефективність дифузійного уловлювання може бути підвищена шляхом забезпечення більшої площі поверхні або надання більшого часу для проходження дифузії, але при цьому потрібно значно збільшити розміри обладнання. Великі за величиною сили інерції можуть бути одержані шляхом збільшення відносної швидкості переміщення частинок до збираючої поверхні, але це відбувається за рахунок створення більшого перепаду тиску та збільшення потужності збираючого пристрою, що приводить до значного збільшення фінансових витрат.The efficiency of diffusion trapping can be increased by providing more surface area or allowing more time for diffusion to take place, but this requires a significant increase in the size of the equipment. Large inertial forces can be obtained by increasing the relative speed of movement of particles to the collecting surface, but this occurs at the expense of creating a greater pressure drop and increasing the power of the collecting device, which leads to a significant increase in financial costs.

Отже, такі підходи обмежуються економічними міркуваннями.Therefore, such approaches are limited by economic considerations.

Інші пристрої збору пилу, які використовуються для контролю за викидом дрібних частинок, містять вологі електростатичні фільтри та мокрі пиловловлювачі. Використання цих пристроїв звичайно вимагає наявності 7/0 Великих та дорогих установок, що приводить до виникнення проблеми скидання забруднених стічних вод. Як пристрої збору пилу також використовуються тканинні фільтри, але вони не забезпечують ефективного збору дрібних частинок, оскільки невеликі і в основному гладкі частинки мають тенденцію просочуватися через тканини, які застосовуються у таких фільтрах.Other dust collection devices used to control the emission of fine particles include wet electrostatic precipitators and wet precipitators. The use of these devices usually requires the presence of 7/0 Large and expensive installations, which leads to the problem of discharging polluted wastewater. Fabric filters are also used as dust collection devices, but they do not provide effective collection of fine particles, as small and mostly smooth particles tend to seep through the fabrics used in such filters.

Задачею даного винаходу є створення вдосконаленого способу та пристрою для агломерації частинок.The task of this invention is to create an improved method and device for agglomeration of particles.

У загальному вигляді пропонується пристрій для агломерації частинок, які містяться у потоку газу, який містить: - генератор іонів, призначений для створення у частинок, які містяться у потоку газу, електричних зарядів протилежної полярності; та - конструкцію, розміщену у напрямку потоку нижче генератора іонів і призначену для зміни фізичних го характеристик потоку газу для перемішування протилежно заряджених частинок, і таким чином сприяння агломерації частинок.In general, a device for agglomeration of particles contained in a gas stream is proposed, which contains: - an ion generator designed to create electric charges of opposite polarity in the particles contained in a gas stream; and - a structure placed in the flow direction below the ion generator and designed to change the physical characteristics of the gas flow to mix oppositely charged particles, and thus promote particle agglomeration.

Крім того, пропонується спосіб сприяння агломерації невеликих частинок, які містяться у потоку газу, який містить етапи: - створення у частинок, які містяться у потоку газу, електричних зарядів протилежної полярності; та с - зміни фізичних характеристик потоку газу для перемішування протилежно заряджених частинок і, таким о чином, сприяння агломерації частинок.In addition, a method of promoting the agglomeration of small particles contained in the gas flow is proposed, which includes the following steps: - creating electric charges of opposite polarity in the particles contained in the gas flow; and c - changes in the physical characteristics of the gas flow to mix oppositely charged particles and, thus, promote particle agglomeration.

Хоча використання іонізаторів для створення зарядів у частинок, які містяться у потоку газу, є відомим, існуючі технології, головним чином, засновані на застосуванні дифузії для зближення заряджених частинок так, щоб почали діяти електростатичні сили. Як згадано вище, ці технології звичайно виявляються не ефективними. сAlthough the use of ionizers to create charges in particles contained in a gas stream is known, existing technologies are mainly based on the use of diffusion to bring the charged particles together so that electrostatic forces begin to act. As mentioned above, these technologies are usually ineffective. with

Даний винахід включає зміну фізичних характеристик потоку газу для сприяння перемішуванню протилежно заряджених частинок. ікс,The present invention includes changing the physical characteristics of the gas flow to promote mixing of oppositely charged particles. X,

Даний винахід може бути реалізований у комерційному масштабі, оскільки в ньому використовується Ге! відносно проста пасивна конструкція, розміщена у напрямку потоку нижче іонізатора, для перемішування протилежно заряджених частинок і, таким чином, сприяння їх агломерації. ме)This invention can be implemented on a commercial scale, since it uses Ge! a relatively simple passive design placed downstream of the ionizer to mix the oppositely charged particles and thus promote their agglomeration. me)

В одному з варіантів реалізації даного винаходу іонізатор змінного струму використовується для створення ї- зарядів протилежної полярності у частинок, які містяться у послідовних порціях потоку газу. Іонізатор змінного струму може містити матрицю електродів, орієнтовану у поперечному напрямку відносно потоку газу, на яку послідовно подаються імпульси напруги змінної полярності. Матриця електродів може містити ряд розташованих на відстані один від одного подовжених елементів, що мають загострені виступи, які створюють « іонний розряд. Згадана конструкція може являти собою камеру Евазе або тому подібне, в якій площа з с поперечного перетину потоку газу збільшується, щоб таким чином знизити швидкість потоку газу. Внаслідок різного характеру переміщення частинок, які містяться у потоку газу, в напрямку його протікання, частинки ;» однієї полярності з деякої порції потоку газу будуть перемішуватися з частинками протилежної полярності з попередньої або подальшої порції. Коли такі протилежно заряджені частинки виявляються у безпосередній близькості, імовірніше вони будуть притягуватися одна до одної і, отже, агломеруватися. -І В іншому варіанті реалізації даного винаходу генератор іонів являє собою біполярний іонізатор постійного струму, який створює у частинок, які містяться у суміжних у поперечному напрямку порціях потоку газу заряди о протилежної полярності. Іонізатор постійного струму може містити безліч розташованих на відстані одна від со одної матриць електродів, розміщених у поперечному напрямку відносно потоку газу, при цьому на кожну матрицю електродів подається постійна напруга, внаслідок чого сусідні матриці електродів мають протилежнуIn one of the variants of implementation of this invention, an alternating current ionizer is used to create y- charges of opposite polarity in particles contained in successive portions of the gas flow. An alternating current ionizer can contain a matrix of electrodes, oriented in the transverse direction relative to the gas flow, to which voltage pulses of alternating polarity are sequentially applied. The matrix of electrodes can contain a number of elongated elements located at a distance from each other, having pointed protrusions that create an "ion discharge." Said design may be an Evase chamber or the like, in which the cross-sectional area c of the gas flow is increased to thereby reduce the gas flow rate. Due to the different nature of the movement of particles contained in the gas flow in the direction of its flow, the particles;" of the same polarity from some portion of the gas flow will be mixed with particles of the opposite polarity from the previous or subsequent portion. When such oppositely charged particles are found in close proximity, they are more likely to be attracted to each other and therefore agglomerate. -I In another version of the implementation of this invention, the ion generator is a bipolar DC ionizer, which creates charges of opposite polarity in the particles contained in adjacent portions of the gas flow in the transverse direction. A direct current ionizer can contain a number of electrode matrices located at a distance from each other, placed in the transverse direction relative to the gas flow, while a constant voltage is applied to each electrode matrix, as a result of which adjacent electrode matrices have the opposite

Ме, полярність.Meh, polarity.

Із Кожна матриця електродів орієнтована у напрямку протікання потоку газу і може містити ряд розташованих на відстані один від одного подовжених елементів, які мають загострені виступи; між матрицями електродів можуть розміщуватися плоскі елементи, орієнтовані паралельно матрицям. Плоскі елементи утворюють ов Заземлені поверхні.From Each matrix of electrodes is oriented in the direction of the gas flow and may contain a number of elongated elements located at a distance from each other, which have pointed protrusions; flat elements oriented parallel to the matrices can be placed between the electrode matrices. Flat elements form the Grounded surfaces.

У другому варіанті реалізації даного винаходу згадана конструкція може містити дефлектори потоку газу,In the second variant of the implementation of this invention, the mentioned structure can contain gas flow deflectors,

Ф) розташовані у напрямку потоку нижче відповідних матриць електродів і призначені для перемішування суміжних ка порцій потоку газу, які містять частинки, заряджені з протилежною полярністю сусідніми матрицями електродів.F) are located in the flow direction below the respective electrode matrices and are designed to mix adjacent portions of the gas flow, which contain particles charged with the opposite polarity by the adjacent electrode matrices.

Перемішування заряджених частинок може бути посилене за допомогою акустичного збудження, во здійснюваного у напрямку потоку нижче згаданих іонізаторів.Mixing of charged particles can be enhanced with the help of acoustic excitation carried out in the direction of the flow below the mentioned ionizers.

Частинки можуть також заздалегідь оброблятися шляхом розпилення на них хімічної сполуки, наприклад аміаку, для збільшення їх "зчіплюваності".The particles can also be pre-treated by spraying them with a chemical compound, such as ammonia, to increase their "stickiness".

Для більш повного розкриття даного винаходу і для його реалізації на практиці, нижче з посиланнями на супроводжуючі креслення будуть описані переважні варіанти його реалізації. 65 Фіг.1 являє собою схематичний загальний вигляд агломератора частинок, який відповідає одному з варіантів реалізації даного винаходу та який використовує іонізатор змінного струму;For a more complete disclosure of this invention and for its implementation in practice, preferred options for its implementation will be described below with reference to the accompanying drawings. 65 Fig. 1 is a schematic general view of a particle agglomerator, which corresponds to one of the implementation options of this invention and which uses an alternating current ionizer;

Фіг.2 являє собою вертикальну проекцію іонізатора змінного струму, показаного на Фіг.1; на Фіг.З(а) - Фіг.3() зображені альтернативні варіанти, дротяних електродів, які мають зубці, для іонізатора, показаного на Фіг.2; на Фіг.А(а) - Фіг.А(4) зображені форми імпульсів напруги, що подаються на іонізатор змінного струму, показаний на Фіг.2;Fig. 2 is a vertical projection of the AC ionizer shown in Fig. 1; Figure 3(a) - Figure 3(a) show alternative versions of wire electrodes having teeth for the ionizer shown in Figure 2; Fig.A(a) - Fig.A(4) show the forms of voltage pulses applied to the alternating current ionizer shown in Fig.2;

Фіг.5 являє собою схематичну горизонтальну проекцію агломератора частинок, який відповідає другому варіанту реалізації даного винаходу і який використовує біполярний іонізатор постійного струму;Fig. 5 is a schematic horizontal projection of a particle agglomerator, which corresponds to the second version of the implementation of this invention and which uses a bipolar direct current ionizer;

Фіг.6 являє собою горизонтальну проекцію біполярного іонізатора, показаного на Фіг.5; 70 Фіг.7 являє собою вертикальну проекцію біполярного іонізатора, показаного на Фіг.5;Fig. 6 is a horizontal projection of the bipolar ionizer shown in Fig. 5; 70 Fig. 7 is a vertical projection of the bipolar ionizer shown in Fig. 5;

Фіг.8 являє собою фрагмент загального вигляду матриці електродів, показаного на Фіг.5 біполярного іонізатора, який ілюструє повітряний дефлектор; таFig. 8 is a fragment of the general view of the electrode matrix shown in Fig. 5 of the bipolar ionizer, which illustrates the air deflector; and

Фіг.9 являє собою схематичну горизонтальну проекцію, що ілюструє протікання повітря в області повітряних дефлекторів.Fig.9 is a schematic horizontal projection illustrating the flow of air in the area of air deflectors.

На Фіг.1 - Фіг.3 показаний перший варіант реалізації пристрою агломерації частинок за даним винаходом. У цьому варіанті заздалегідь заряджені частинки різних розмірів, які містяться у потоку повітря, одержують різні швидкості, що сприяє перемішуванню частинок у подовжньому напрямку переміщення. Посилене перемішування приводить до агломерації частинок.Fig. 1 - Fig. 3 shows the first version of the implementation of the particle agglomeration device according to the present invention. In this variant, the pre-charged particles of different sizes contained in the air flow receive different speeds, which contributes to the mixing of the particles in the longitudinal direction of movement. Increased mixing leads to agglomeration of particles.

Як показано на Фіг.1, труба 10 по суті постійного поперечного перетину з'єднана з другою трубою 11, що го має також по суті постійний поперечний перетин, який значно більше поперечного перетину труби 10. Труба 10 з'єднана з трубою 11 за допомогою камери 12 Евазе, яка має поперечний перетин, що поступово збільшується.As shown in Fig. 1, a pipe 10 of essentially constant cross-section is connected to a second pipe 11, which also has an essentially constant cross-section, which is much larger than the cross-section of pipe 10. Pipe 10 is connected to pipe 11 by means of chamber 12 Evaze, which has a cross-section that gradually increases.

Система труб 10, 11, 12 створює канал для потоку газу.The system of pipes 10, 11, 12 creates a channel for gas flow.

Іонізатор 14 змінного струму розміщений у трубі 10 для створення зарядів у частинок, які містяться у потоку газу. Іонізатор 14 змінного струму, зображений на Фіг.1 схематично у вигляді блоку, більш детально сч показаний на Фіг.2. Іонізатор 14 змінного струму містить ряд розташованих на відстані один від одного електродів 15, натягнутих між верхньою та нижньою шинами 16. Верхня шина 16 підтримується на відстані від і) склепіння труби 10 ізоляторами 17, у той час як нижня шина 16 з'єднана за допомогою ізоляторів 18 з опорними стрижнями 19, які тягнуться від склепіння труби. Електроди 15 організовані у вертикальну плоску матрицю, яка встановлена упоперек проходу у трубі 10. Електроди 15 з'єднані з джерелом змінного струму, що створює високу с зо напругу, за допомогою відповідної схеми керування напругою (не показана). Джерело змінного струму переважно створює напругу більше 1кКВ, і у типовому випадку від 20КкВ до 100кКВ. ісе)An alternating current ionizer 14 is placed in the pipe 10 to create charges in the particles contained in the gas stream. The alternating current ionizer 14, shown schematically in Fig. 1 in the form of a block, is shown in more detail in Fig. 2. The alternating current ionizer 14 contains a series of spaced electrodes 15 stretched between the upper and lower bars 16. The upper bar 16 is supported at a distance from i) the vault of the pipe 10 by insulators 17, while the lower bar 16 is connected by insulators 18 with support rods 19, which extend from the pipe vault. Electrodes 15 are arranged in a vertical planar array that is installed across the passage in pipe 10. Electrodes 15 are connected to an AC source that produces a high DC voltage by means of a suitable voltage control circuit (not shown). An AC source preferably produces a voltage greater than 1kV, and typically 20kV to 100kV. ise)

Електроди 15 можуть відповідним чином являти собою одножильні або багатожильні проводи, або бути Ге! виконані у вигляді сітки. Переважно електроди 15 являють собою проводи, які мають зубці, або смуги, які мають гострі виступи, зубці або штирі, розподілені по довжині. Приклади таких електродів показані на Фіг.3. ме)Electrodes 15 can appropriately represent single-core or multi-core wires, or be Ge! made in the form of a grid. Preferably, the electrodes 15 are wires that have teeth, or strips that have sharp protrusions, teeth or pins distributed along the length. Examples of such electrodes are shown in Fig.3. me)

Електроди 15 можуть бути виготовлені з плоскої смуги, яка забезпечена М-подібними зубцями з однієї або ї- обох сторін. Ці зубці можуть знаходитися у площині плоских смуг або бути поверненими на кут для поліпшення генерації і розподілу іонів. Зубці або інші гострі виступи на електродах можуть бути повернені або нахилені для створення іонів у необхідних напрямках, а інтервал між електродами 15 може варіюватися для зміни характеристик коронного розряду, що генерує іони. Ступінь генерації іонів залежить в основному від кількості « зубців або гострих виступів, розподілених вздовж електродів. Кінці електродів 15 можуть бути забезпечені пл») с пружинами, щоб електроди могли встановлюватися між шинами під натягненням для збереження їх прямими.Electrodes 15 can be made of a flat strip equipped with M-shaped teeth on one or both sides. These teeth can be in the plane of the flat stripes or be turned at an angle to improve the generation and distribution of ions. The teeth or other sharp protrusions on the electrodes can be rotated or tilted to generate ions in the desired directions, and the spacing between the electrodes 15 can be varied to change the characteristics of the ion-generating corona discharge. The degree of ion generation depends mainly on the number of teeth or sharp protrusions distributed along the electrodes. The ends of the electrodes 15 can be provided with springs so that the electrodes can be placed between the tires under tension to keep them straight.

Й Висока напруга, що подається на електроди, генерує сильні електричні поля навколо виступів, зубців або и?» штирів, створюючи коронні розряди. Іони, створені електродами 15, прикріпляються до частинок, що проходять, які містяться у потоку газу, таким чином заряджаючи дані частинки. Хоча і звичайні дротяні електроди будуть генерувати іони для створення зарядів у даних частинок, використання подібних електродів із зубцями -І приводить до збільшення ступеня генерації іонів.І The high voltage applied to the electrodes generates strong electric fields around the protrusions, teeth or і? pins, creating corona discharges. The ions created by the electrodes 15 are attached to passing particles contained in the gas stream, thus charging these particles. Although ordinary wire electrodes will generate ions to create charges in these particles, the use of similar electrodes with -I teeth leads to an increase in the degree of ion generation.

Подачею на електроди 15 змінного струму з високою напругою керують за допомогою контролера на базі о мікропроцесора з використанням твердотільних вимикачів, таких як триністори (ЗСК) або біполярні транзисториThe supply of high voltage alternating current to the electrodes 15 is controlled by a microprocessor-based controller using solid-state switches such as trinistors (TSCs) or bipolar transistors.

Ге) з ізольованим затвором (ІСВТ), для регулювання напруги, що подається на електроди. Ця напруга відповідним 5р чином регулюється для збільшення ступеня генерації іонів до максимуму, без виникнення іскрового або дуговогоGe) with an isolated gate (ISVT) to regulate the voltage applied to the electrodes. This voltage is appropriately adjusted to increase the degree of ion generation to a maximum, without the occurrence of a spark or arc

Ме, пробою.Me, breakdown.

Ге У процесі роботи в першу трубу 10 поступає потік газу, який містить частинки пилу і/або інших забруднюючих речовин і який має відносно високу швидкість. Напруга від джерела змінного струму, показана наGe In the process of operation, a flow of gas containing dust particles and/or other pollutants and which has a relatively high velocity enters the first pipe 10. The voltage from the AC source shown in

Фіг.А(а), перемикається таким чином, щоб на електроди 15 послідовно подавалися імпульси протилежної ов полярності. Типові форми імпульсів напруги, що подаються на електроди 15, показані на Фіг.З(р) та З(с). У випадку змінного струму частотою Б50гц зміна полярності відбувається кожні 1Омс. Цей період може бутиFig.A(a) is switched in such a way that the electrodes 15 are sequentially supplied with pulses of the opposite polarity. Typical forms of voltage pulses applied to electrodes 15 are shown in Fig. 3(p) and 3(c). In the case of an alternating current with a frequency of B50 Hz, the polarity changes every 1 Ohm. This period can be

Ф) збільшений шляхом пропускання циклів для зменшення частоти зміни полярності, як показано на Фіг.3З(4). В ка іншому випадку може мінятися частота джерела змінного струму.F) is increased by skipping cycles to reduce the polarity change frequency, as shown in Fig. 33(4). Otherwise, the frequency of the alternating current source may change.

Полярність створених електродами 15 іонів згодом буде змінюватися на протилежну. Оскільки іони бо заряджають частинки, які містяться у потоку газу, що проходить, потік газу після іонізатора змінного струму буде містити послідовні поперечні секції з протилежно заряджених частинок, які чергуються у напрямку переміщення.The polarity of the 15 ions created by the electrodes will later change to the opposite. Because the ions charge the particles contained in the passing gas stream, the gas stream after the AC ionizer will contain successive cross-sections of oppositely charged particles alternating in the direction of travel.

Трубчаста конструкція, розташована у напрямку потоку нижче іонізатора 14, змінює характеристики протікання потоку газу. А саме, коли потік газу поступає у камеру 12 Евазе, його об'єм буде збільшуватися, а б5 також буде спостерігатися відповідне зменшення середньої швидкості цього газу. Оскільки частинки, які містяться у вхідному потоку газу, мають різні розміри, вони будуть мати різну кінетичну енергію та імпульс.The tubular structure, located in the flow direction below the ionizer 14, changes the characteristics of the gas flow. Namely, when the flow of gas enters the Evaze chamber 12, its volume will increase, and b5 will also observe a corresponding decrease in the average speed of this gas. Since the particles contained in the incoming gas stream are of different sizes, they will have different kinetic energy and momentum.

Внаслідок цього більші частинки не будуть знижувати швидкість так само швидко як більш дрібні. Через швидкості, які розрізнюються, частинки з різними розмірами, будуть перемішуватися в основному напрямку переміщення газу. Тобто деякі частинки однієї полярності, які містяться у поперечній секції потоку газу, будуть перемішуватися з частинками іншої полярності з інших секцій. По мірі зближення протилежно заряджених частинок, вони будуть притягуватися одна до одної та агломеруватися у частинки більшого розміруAs a result, larger particles will not slow down as quickly as smaller particles. Because of the different velocities, particles of different sizes will be mixed in the main direction of gas movement. That is, some particles of one polarity, which are contained in the cross section of the gas flow, will mix with particles of a different polarity from other sections. As oppositely charged particles get closer, they will be attracted to each other and agglomerate into larger particles

Після цього потік газу може подаватися в інші пристрої збору пилу, такі як електростатичні фільтри або тканинні фільтри, у такому випадку збільшений розмір частинок буде дозволяти подібним пристроям збирати пил більш ефективно. Агломерація, при збільшенні розміру пилових частинок, буде також зменшувати небезпеку для 7/0 Здоров'я, і, отже, зменшувати імовірність проникнення цих частинок через дихальну систему людини.The gas stream can then be fed to other dust collection devices such as electrostatic precipitators or fabric filters, in which case the increased particle size will allow such devices to collect dust more efficiently. Agglomeration, while increasing the size of the dust particles, will also reduce the danger to 7/0 Health, and therefore reduce the probability of penetration of these particles through the human respiratory system.

Розширення потоку газу у поперечному напрямку для заповнення поперечного перетину камери 12 Евазе, що збільшується, також сприяє перемішуванню частинок різного розміру, які містяться у потоку газу, при цьому менші за розміром частинки імовірніше усього будуть переміщатися убік відносно траєкторії руху протилежно заряджених, більших частинок.The transverse expansion of the gas flow to fill the increasing cross-section of the Evaze chamber 12 also promotes the mixing of particles of different sizes contained in the gas flow, with the smaller particles being more likely to move sideways relative to the trajectory of the oppositely charged, larger particles.

Агломерація може бути посилена шляхом попередньої обробки частинок. Відповідний спосіб попередньої обробки включає розпилення аміаку у потоку газу. Аміак буде збільшувати "зліплюванність" або "зчіплюваність" пилових частинок і, отже, підвищувати міцність зв'язку між агломерованими частинками.Agglomeration can be enhanced by pretreatment of the particles. A suitable pretreatment method involves spraying ammonia into the gas stream. Ammonia will increase the "stickiness" or "tackiness" of the dust particles and, therefore, increase the strength of the bond between the agglomerated particles.

Перемішуванню частинок у камері 12 Евазе можна додатково сприяти за допомогою акустичного збудження з використанням ряду акустичних систем або вібраторів 13, встановлених на камері 12 Евазе, або за допомогою пристроїв або конструкцій, таких як екрани, вихорогенератори з лопатями або інші дефлектори, які створюють турбулентність у потоку газу.Agitation of the particles in the Evase chamber 12 can be further aided by acoustic excitation using a series of acoustic systems or vibrators 13 mounted on the Evase chamber 12, or by devices or structures such as screens, bladed vortex generators, or other deflectors that create turbulence in the gas flow.

Для посилення зарядки частинок та зменшення накопичення частинок на стінках труб на внутрішню поверхню високошвидкісної труби 10 і камери 12 Евазе може наноситися електроізоляційне покриття. Цим можна запобігти розсіюванню іонів на поверхні заземленої металевої труби і, таким чином, збільшити концентрацію іонів у сч ов потоку газу. Крім того, електричне ізолювання корпусу труби 10 та камери 12 Евазе буде запобігати притягненню заряджених пилових частинок до заземленого сталевого трубопроводу та осіданню на ньому. і)An electrical insulating coating can be applied to the inner surface of the high-velocity tube 10 and Evaze chamber 12 to enhance particle charging and reduce particle accumulation on the pipe walls. This can prevent the scattering of ions on the surface of the grounded metal pipe and, thus, increase the concentration of ions in the gas flow medium. In addition, the electrical isolation of the Evase pipe body 10 and chamber 12 will prevent charged dust particles from being attracted to and settling on the grounded steel conduit. and)

Іонізатор 14 змінного струму може містити додаткові плоскі матриці 15 електродів, встановлені упоперек проходу труби. У випадку, коли використовується декілька розташованих на відстані одна від одної матриць 15 електродів, синхронізація і форма імпульсів напруги, що подається від джерела змінного струму на матриці с зо електродів, контролюється таким чином, щоб оптимізувати зарядку частинок та запобігти нейтралізації зарядів у подальших матрицях. ікс,The alternating current ionizer 14 may contain additional flat matrices 15 of electrodes installed across the pipe passage. In the case when several 15 electrode matrices located at a distance from each other are used, the synchronization and the shape of the voltage pulses supplied from the alternating current source on the 3-electrode matrix are controlled in such a way as to optimize the charging of the particles and prevent the neutralization of charges in subsequent matrices. X,

На Фіг.5 - Фіг.9 зображений другий варіант реалізації даного винаходу. У цьому варіанті потік газу, який Ге! містить пилові частинки та інші забруднюючі речовини, розділяється на ряд паралельних субпотоків, які пропускаються через біполярний зарядний пристрій для того, щоб частинки, які містяться у сусідніх субпотоках, о з5 Заряджалися з протилежною полярністю. Субпотоки потім відхиляють, щоб викликати злиття і/або перетин ча сусідніх субпотоків, і, таким чином, сприяти перемішуванню частинок та посиленню агломерації. Тобто, по мірі того як субпотоки зливаються або перетинаються, протилежно заряджені частинки будуть зближуватися і притягуватися одна до одної. Внаслідок чого вони будуть агломерувати у більші частинки, які потім можуть легше відфільтровуватися з потоку газу з використанням відомих технологій. «Fig. 5 - Fig. 9 shows the second version of the implementation of this invention. In this version, the flow of gas, which Ge! contains dust particles and other pollutants, is divided into a number of parallel sub-streams, which are passed through a bipolar charger so that the particles contained in adjacent sub-streams are charged with opposite polarity. The substreams are then deflected to cause merging and/or crossing of adjacent substreams, and thus promote particle mixing and enhanced agglomeration. That is, as the substreams merge or cross, the oppositely charged particles will converge and be attracted to each other. As a result, they will agglomerate into larger particles, which can then be more easily filtered from the gas stream using known technologies. "

Як показано на Фіг.5, у напрямку, показаному стрілками, у трубу 21 поступає високошвидкісний потік газу, з с який містить пилові частинки та інші забруднення. Труба 21 може бути з'єднана з трубою 22 більшого розміру за . допомогою камери 23 Евазе, щоб знизити швидкість газу для подальшої фільтрації або нейтралізації заряду. и?» Всередині труби 21 розміщений біполярний іонізатор та агломератор 24, який більш детально показаний на Фіг.б - Фіг.9.As shown in Fig. 5, in the direction shown by the arrows, a high-speed flow of gas containing dust particles and other impurities enters the pipe 21. Pipe 21 can be connected to pipe 22 of a larger size by . using a 23 Evaze chamber to reduce the gas velocity for further filtration or charge neutralization. and?" A bipolar ionizer and an agglomerator 24 are placed inside the pipe 21, which is shown in more detail in Fig. b - Fig. 9.

Біполярний іонізатор 24 містить ряд паралельних плоских матриць 25 електродів, орієнтованих у напрямку -І потоку і розташованих на відстані один від одного, з чергуванням у поперечному напрямку труби 21. У зображеному варіанті реалізації даного винаходу матриці 25 електродів розташовані вертикально, але, якщо о потрібно, можуть бути розташовані горизонтально або під кутом. Кожна матриця 25 електродів містить ряд со розташованих на відстані один від одного проводів або плоских смуг, що тягнуться між верхньою та нижньою 5р шинами 26, які служать їм опорами. Матриці електродів можуть бути виконані так, як описано вище з посиланнямThe bipolar ionizer 24 contains a number of parallel flat matrices 25 of electrodes, oriented in the -I direction of the flow and located at a distance from each other, alternating in the transverse direction of the pipe 21. In the depicted version of the implementation of this invention, the matrices 25 of the electrodes are located vertically, but, if required , can be located horizontally or at an angle. Each matrix 25 of electrodes contains a number of wires or flat strips located at a distance from each other, stretching between the upper and lower busbars 26, which serve as their supports. Electrode arrays can be made as described above with reference

Ме, на Фіг.2 та 3. Замість проводів або смуг із зубцями, як зображено вище на Фіг.2 та 3, матриці електродівMe, in Fig. 2 and 3. Instead of wires or strips with teeth, as shown above in Fig. 2 and 3, matrix electrodes

Ге можуть являти собою сітку, багатожильний провід або іншу відповідну конструкцію для сприяння генерації іонів.Ge can be a grid, stranded wire, or other suitable structure to facilitate ion generation.

Кожна матриця 25 електродів кріпиться до стінок труби 21 за допомогою ізоляторів 27. Непарні матриці електродів з'єднані між собою в електричний ланцюг за допомогою шини 28, у той час як парні матриці ов електродів з'єднані між собою в електричний ланцюг за допомогою шини 29. У процесі роботи шини 28, 29 з'єднують відповідно з позитивним та негативним виводами постійного струму з високою напругою, внаслідокEach matrix 25 of electrodes is attached to the walls of the pipe 21 with the help of insulators 27. Unpaired matrixes of electrodes are connected to each other in an electrical circuit using a bus 28, while even matrices of electrodes are connected to each other in an electrical circuit using a bus 29 In the process of operation, buses 28, 29 are connected to the positive and negative DC terminals, respectively, with high voltage, due to

Ф) чого сусідні матриці електродів заряджаються з протилежною полярністю. ка Напруга, що створюється джерелом постійного струму, складає переважно більше одного кВ і у типовому випадку - від 20кВ до 100кВ. Джерело постійного струму відповідним чином керується контролером на базі бо Мікропроцесора з використанням твердотільних вимикачів. Як позитивні, так і негативні напруги, що подаються на біполярний іонізатор 24, регулюються незалежно для забезпечення максимальної збалансованої генерації іонів без виникнення іскрового пробою.Ф) that the adjacent matrixes of electrodes are charged with the opposite polarity. ka The voltage created by the direct current source is mostly more than one kV and in a typical case - from 20 kV to 100 kV. The DC source is appropriately controlled by a Microprocessor-based controller using solid-state switches. Both the positive and negative voltages applied to the bipolar ionizer 24 are independently regulated to provide maximum balanced ion generation without spark breakdown.

Між матрицями 25 електродів як варіант можуть розміщуватися заземлені плоскі елементи, наприклад, екрани або пластини 30, як показано на Фіг. 6. При цьому потік газу, що поступає у біполярний іонізатор буде 65 розділятися на паралельні субпотоки, розташовані між заземленими пластинами ЗО (або між заземленими пластинами ЗО та заземленою стінкою труби 21). Іонізуючі електроди 25 підвішені по центру кожного проходу.Grounded flat elements, for example, screens or plates 30, as shown in FIG. 6. At the same time, the gas flow entering the bipolar ionizer will be divided into parallel subflows located between the grounded plates of the ZO (or between the grounded plates of the ZO and the grounded wall of the pipe 21). Ionizing electrodes 25 are suspended in the center of each passage.

Кожний субпотік протікає з обох сторін матриці електродів і ефективно ділиться нею по довжині.Each subflow flows from both sides of the electrode matrix and effectively divides it along its length.

Створені матрицями 25 електродів іони будуть переміщатися до заземлених поверхонь і притягуватися до пилових частинок, що проходять, завислих у субпотоках, таким чином заряджаючи ці частинки. Іонізуючі електроди 25, розташовані у непарних проходах, мають полярність, протилежну полярності іонізуючих електродів, розташованих у парних проходах, внаслідок чого пилові частинки, які знаходяться у сусідніх проходах, мають протилежну полярність.The ions generated by the arrays of 25 electrodes will move to the grounded surfaces and be attracted to the passing dust particles suspended in the subflows, thus charging these particles. The ionizing electrodes 25 located in the odd passages have the opposite polarity to the polarity of the ionizing electrodes located in the even passages, as a result of which the dust particles located in the adjacent passages have the opposite polarity.

Проходи, утворені між заземленими пластинами 30, у типовому випадку мають ширину від 200 до 1000мм і довжину у напрямку потоку, достатню, щоб гарантувати зарядку пилових частинок при їх проходженні через дані 7/0 проходи. При типовому встановленні у трубі шириною 4м створюються десять паралельних проходів, кожний з яких має ширину 40Омм і довжину 8м.The passages formed between the grounded plates 30 typically have a width of 200 to 1000 mm and a length in the direction of flow sufficient to ensure that the dust particles are charged as they pass through said 7/0 passages. In a typical installation, ten parallel passages are created in a pipe with a width of 4m, each of which has a width of 40Ω and a length of 8m.

У кінці кожної матриці 25 електродів є М-подібний дефлектор 31, що показано більш чітко на Фіг.8.At the end of each matrix 25 of electrodes there is an M-shaped deflector 31, which is shown more clearly in Fig.8.

Дефлектор створює турбулентність в області нижнього у напрямку потоку кінця біполярного іонізатора 24 для посилення перемішування заряджених пилових частинок. Розташовані у безпосередній близькості одна від одної /5 протилежно заряджені частинки будуть притягуватися та зчіплюватися, приводячи у результаті до агломерації частинок. Більш детально, М-подібні дефлектори відхиляють субпотоки таким чином, що суміжні порції сусідніх субпотоків, які містять заряджені з протилежною полярністю частинки, зливаються або перетинаються, як показано на Фіг.9. Подібна схема відхилення сприяє перемішуванню протилежно заряджених частинок, таким чином посилюючи агломерацію.The deflector creates turbulence in the region of the downstream end of the bipolar ionizer 24 to enhance mixing of charged dust particles. Oppositely charged particles located in close proximity to each other /5 will attract and stick together, resulting in particle agglomeration. In more detail, M-shaped deflectors deflect subflows in such a way that adjacent portions of adjacent subflows that contain charged particles of opposite polarity merge or intersect, as shown in Fig.9. Such a deflection scheme promotes the mixing of oppositely charged particles, thus enhancing agglomeration.

Хоча на кресленнях зображений М-подібний дефлектор, може використовуватися будь-яка форма, яка спричинить ефективне перемішування протилежно заряджених частинок, наприклад, плоска поперечна пластина, яка збільшить турбулентність нижче у напрямку потоку і, отже, перемішування.Although the drawings show an M-shaped deflector, any shape that will cause effective mixing of oppositely charged particles can be used, such as a flat transverse plate, which will increase turbulence downstream and hence mixing.

Турбулентне перемішування у напрямку потоку нижче біполярного іонізатора 24 може бути додатково посилене за допомогою акустичного збудження з використанням ряду акустичних систем або вібраторів 32, с об Встановлених на трубі 21 (Фіг.5). Крім того, можуть також використовуватися і інші відповідні пристрої збудження частинок. і)Turbulent mixing in the direction of the flow below the bipolar ionizer 24 can be further enhanced by means of acoustic excitation using a number of acoustic systems or vibrators 32, s about Installed on the pipe 21 (Fig.5). In addition, other suitable particle excitation devices may also be used. and)

Коли газ проходить через камеру 23 Евазе, він знижує швидкість по мірі збільшення в об'ємі. Частинки різного розміру знижують швидкість по-різному, що спричиняє додаткове перемішування заряджених частинок у напрямку потоку та агломерацію. с зо Як згадано вище, застосовно до варіанту реалізації даного винаходу, показаного на Фіг.1 - Фіг.3, на внутрішню поверхню труби 21 і камери 23 Евазе може наноситися електроізоляційне покриття для запобігання ісе) розсіюванню іонів на заземленій поверхні і, таким чином, збільшенню концентрації іонів у газі. Крім того, Ге! нижче іонізуючих проходів у біполярному іонізаторі 24 можуть встановлюватися бункери для збору пилу, який падає зі стінок даних проходів. і)When the gas passes through the Evaze chamber 23, it decreases in speed as the volume increases. Particles of different sizes reduce velocity differently, causing additional mixing of charged particles in the direction of flow and agglomeration. As mentioned above, applicable to the embodiment of the present invention shown in Fig. 1 - Fig. 3, an electrical insulating coating can be applied to the inner surface of the pipe 21 and the Evaze chamber 23 to prevent ise) scattering of ions on the grounded surface and, thus, increasing the concentration of ions in the gas. Besides, Gee! below the ionizing passages in the bipolar ionizer 24, bins can be installed to collect dust that falls from the walls of these passages. and)

Як ії у випадку першого варіанту даного винаходу, газ, що подається в трубу 21, може заздалегідь ї- оброблятися аміаком або іншим хімікатом/хімікатами для збільшення зчіплюваності частинок. Викладене вище описує тільки деякі варіанти реалізації даного винаходу, і застосовно до даного винаходу можуть бути здійснені модифікації, що є очевидними для фахівців у даній області техніки, які не будуть виходити за межі обсягу даного винаходу, визначеного у наведених нижче пунктах Формули винаходу. Наприклад, М-подібні « дефлектори 31 можуть встановлюватися у хвостовій частині пластин ЗО, а не матриць 25 електродів. Крім того, пт») с дефлектори можуть бути зорієнтовані горизонтально, а не вертикально, як показано. . Хоча на кресленнях зображені М-подібні дефлектори, для дефлекторів можуть використовуватися інші форми и?» або конфігурації, включаючи горизонтальні жалюзі, які мають спеціальну форму пластини та лопатеві пристрої для створення перемішуючих вихорів.As in the case of the first variant of the present invention, the gas supplied to pipe 21 may be pre-treated with ammonia or other chemical(s) to increase particle adhesion. The foregoing describes only some of the embodiments of the present invention, and modifications may be made to the present invention that are obvious to those skilled in the art, and which will not exceed the scope of the present invention as defined in the Formulas of the Invention below. For example, M-shaped "deflectors 31 can be installed in the tail part of the plates ZO, and not the matrices 25 of electrodes. Additionally, the pt")c deflectors can be oriented horizontally rather than vertically as shown. . Although the drawings show M-shaped deflectors, other shapes can be used for the deflectors. or configurations including horizontal louvres that have a special plate shape and vane devices to create mixing vortices.

Лопатеві пристрої можуть бути виконані у формі трикутника і розташовані під кутом відносно напрямку -І потоку газу для утворення вихорів в області хвостових закінчень трикутної лопаті. Декілька рядів дефлекторів можуть бути розміщені з утворенням зигзагоподібної конструкції для послідовного відхилення та перемішування о субпотоків, що приводить до ретельного перемішування та збільшення можливості агломерації частинок.Blade devices can be made in the shape of a triangle and are located at an angle relative to the -I direction of the gas flow for the formation of vortices in the area of the tail ends of the triangular blade. Multiple rows of deflectors can be arranged to form a zig-zag design to consistently deflect and mix the subflows, resulting in thorough mixing and increased particle agglomeration potential.

Ге) Крім того, живлення на матриці 25 електродів може подаватися у переривчастому режимі, а не безперервно.Ge) In addition, the power to the matrix 25 electrodes can be supplied in an intermittent mode, rather than continuously.

Далі, у біполярному іонізаторі замість паралельних проходів може використовуватися трубчаста абоNext, in a bipolar ionizer, instead of parallel passages, a tubular or

Ме, комірчаста матриця, при цьому забезпечуючи високу ефективність процесу іонізатори створюють біполярні іониMe, a cellular matrix, while ensuring high efficiency of the process, the ionizers create bipolar ions

Ге для зарядки частинок. У тексті опису винаходу та його Формули, там, де це допускає контекст, термін "містить" або "який містить" повинен розумітися в узагальнюючому значенні, як включення вказаних об'єктів без неминучого виключення інших об'єктів.Ge for charging particles. In the text of the description of the invention and its Formula, where the context allows, the term "contains" or "which contains" should be understood in a general sense, as the inclusion of the specified objects without the inevitable exclusion of other objects.

Ф!F!

Claims (24)

Формула винаходу іме)The formula of the invention is) 1. Пристрій для агломерації частинок у потоці газу, який містить генератор іонів, призначений для бо Створення у частинках у потоці газу електричних зарядів протилежної полярності, та конструкцію, розміщену у напрямку потоку нижче генератора іонів і призначену для зміни фізичних характеристик потоку газу для перемішування протилежно заряджених частинок і таким чином сприяння агломерації частинок.1. A device for agglomeration of particles in a gas flow, which contains an ion generator, designed to create electric charges of opposite polarity in the particles in the gas flow, and a structure placed in the flow direction below the ion generator and designed to change the physical characteristics of the gas flow for mixing in the opposite direction charged particles and thus promoting particle agglomeration. 2. Пристрій за п. 1, в якому генератор іонів являє собою іонізатор змінного струму, призначений для створення у частинках, які містяться у послідовних порціях потоку газу, зарядів протилежної полярності. 65 З. 2. The device according to claim 1, in which the ion generator is an alternating current ionizer designed to create charges of opposite polarity in the particles contained in successive portions of the gas flow. 65 Z. Пристрій за п. 2, в якому іонізатор змінного струму містить щонайменше одну матрицю електродів, зорієнтовану у поперечному напрямку відносно потоку газу, і електричну схему, призначену для подачі імпульсів напруги змінної полярності на матрицю електродів.The device according to claim 2, in which the alternating current ionizer contains at least one matrix of electrodes, oriented in the transverse direction relative to the gas flow, and an electrical circuit designed to supply voltage pulses of alternating polarity to the matrix of electrodes. 4. Пристрій за п. З, в якому матриця електродів містить ряд розташованих на відстані один від одного подовжених елементів, які мають загострені виступи.4. The device according to item C, in which the matrix of electrodes contains a number of elongated elements located at a distance from each other, which have pointed protrusions. 5. Пристрій за п. 2, в якому конструкція являє собою камеру Евазе, в якій площа поперечного перерізу потоку газу збільшується, внаслідок чого у потоці газу знижується швидкість.5. The device according to claim 2, in which the design is an Evase chamber, in which the cross-sectional area of the gas flow increases, as a result of which the speed of the gas flow decreases. 6. Пристрій за п. 5, який додатково містить щонайменше один пристрій акустичного збудження, призначений для збудження частинок, які містяться у потоці газу, у камері Евазе.6. The device according to claim 5, which additionally contains at least one acoustic excitation device, designed to excite particles contained in the gas flow in the Evaze chamber. 7. Пристрій за п. 5, який додатково містить у камері Евазе одну або більше конструкцій, призначених для 7/0 створення турбулентності для посилення перемішування частинок.7. The device according to claim 5, which additionally contains in the Evaze chamber one or more structures designed to 7/0 create turbulence to enhance particle mixing. 8. Пристрій за п. 1, в якому генератор іонів являє собою біполярний іонізатор постійного струму, призначений для створення у частинках, які містяться у суміжних у поперечному напрямку порціях потоку газу, зарядів протилежної полярності.8. The device according to claim 1, in which the ion generator is a bipolar direct current ionizer, designed to create charges of opposite polarity in the particles contained in adjacent portions of the gas flow in the transverse direction. 9. Пристрій за п. 8, в якому іонізатор постійного струму містить безліч розташованих на відстані одна від 7/5 одної матриць електродів, розміщених у поперечному напрямку відносно потоку газу, причому у процесі роботи на кожну матрицю електродів подають напругу від джерела постійного струму і сусідні матриці електродів мають протилежну полярність.9. The device according to claim 8, in which the direct current ionizer contains many electrode matrices located at a distance of 7/5 from each other, placed in the transverse direction relative to the gas flow, and in the process of operation, each electrode matrix is supplied with voltage from a direct current source and adjacent the electrode arrays have the opposite polarity. 10. Пристрій за п. 9, в якому кожна матриця електродів зорієнтована у напрямку протікання потоку газу і містить ряд розташованих на відстані один від одного подовжених елементів, які мають загострені виступи.10. The device according to claim 9, in which each matrix of electrodes is oriented in the direction of the flow of gas and contains a number of elongated elements located at a distance from each other, which have pointed protrusions. 11. Пристрій за п. 9, який додатково містить плоскі елементи, розміщені між матрицями електродів та зорієнтовані паралельно ним, при цьому плоскі елементи забезпечують заземлені поверхні.11. The device according to claim 9, which additionally includes planar elements placed between the electrode matrices and oriented parallel to them, while the planar elements provide grounded surfaces. 12. Пристрій за п. 8, в якому згадана конструкція містить щонайменше один дефлектор потоку газу, призначений для перемішування суміжних порцій.12. The device according to claim 8, in which the mentioned structure contains at least one gas flow deflector, designed for mixing adjacent portions. 13. Пристрій за п. 9, в якому згадана конструкція містить один або більше М-подібних дефлекторів потоку сч ов газу, встановлених в області нижнього у напрямку потоку кінця відповідних матриць електродів для о перемішування суміжних порцій потоку газу, який містить частинки, заряджені з протилежною полярністю за допомогою сусідніх матриць електродів.13. The device according to claim 9, in which the mentioned structure contains one or more M-shaped deflectors of the gas flow, installed in the area of the lower end in the flow direction of the respective electrode matrices for mixing adjacent portions of the gas flow, which contains particles charged with the opposite polarity using adjacent electrode arrays. 14. Пристрій за п. 8, який додатково містить щонайменше один пристрій акустичного збудження, призначений для збудження частинок, які містяться у потоці газу, в області у напрямку потоку нижче іонізатора постійного с зо струму.14. The device according to claim 8, which additionally contains at least one acoustic excitation device, designed to excite the particles contained in the gas flow in the area in the direction of the flow below the direct current ionizer. 15. Пристрій за п. 8, який додатково містить один або більше пристроїв, розміщених у напрямку потоку ісе) нижче іонізатора для створення турбулентності у потоці газу. Ге!15. The device according to claim 8, which additionally contains one or more devices placed downstream of the ionizer to create turbulence in the gas flow. Gee! 16. Спосіб сприяння агломерації невеликих частинок, які містяться у потоці газу, який містить етапи створення у частинках у потоці газу електричних зарядів протилежної полярності та зміни фізичних ме) з5 характеристик потоку газу для перемішування протилежно заряджених частинок і таким чином сприяння ча агломерації частинок.16. A method of promoting the agglomeration of small particles contained in a gas stream, which includes the steps of creating electrical charges of opposite polarity in the particles in the gas stream and changing the physical characteristics of the gas stream to mix the oppositely charged particles and thus promote particle agglomeration. 17. Спосіб за п. 16, в якому частинки, які містяться у послідовних порціях потоку газу, заряджають з протилежною полярністю за допомогою іонізатора змінного струму.17. The method according to claim 16, in which the particles contained in successive portions of the gas stream are charged with opposite polarity using an alternating current ionizer. 18. Спосіб за п. 17, в якому використовують конструкцію, яка містить камеру Евазе, в якій площа « поперечного перерізу потоку газу збільшується для зниження швидкості потоку газу. в с 18. The method according to claim 17, in which a structure is used that includes an Evase chamber, in which the cross-sectional area of the gas flow is increased to reduce the gas flow rate. in the village 19. Спосіб за п. 16, в якому частинки, які містяться у суміжних у поперечному напрямку порціях потоку Й газу, заряджають з протилежною полярністю за допомогою біполярного іонізатора постійного струму. и?» 19. The method according to claim 16, in which the particles that are contained in adjacent portions of the Y gas stream in the transverse direction are charged with the opposite polarity using a bipolar direct current ionizer. and?" 20. Спосіб за п. 19, в якому режим протікання потоку газу змінюють за допомогою дефлекторів, що спричиняє перемішування згаданих суміжних порцій.20. The method according to claim 19, in which the flow mode of the gas flow is changed with the help of deflectors, which causes mixing of the mentioned adjacent portions. 21. Спосіб за п. 16, який додатково містить етап акустичного збудження частинок, які мають електричні -І заряди, у потоці газу.21. The method according to claim 16, which additionally includes the step of acoustic excitation of particles having electrical -I charges in the gas flow. 22. Спосіб за п. 16, який додатково містить перед етапом створення зарядів етап розпилення на частинки у о потоці газу хімічної сполуки для збільшення зчіплюваності частинок. Ге) 22. The method according to claim 16, which additionally includes, before the stage of creating charges, the stage of spraying on particles in the gas flow of a chemical compound to increase the adhesion of particles. Gee) 23. Спосіб за п. 22, в якому хімічна сполука являє собою аміак або сполуки на основі аміаку.23. The method according to claim 22, in which the chemical compound is ammonia or ammonia-based compounds. 24. Пристрій для сприяння агломерації частинок у потоці газу, які мають мікронні та субмікронні розміри, Ме, який містить засіб для створення у частинках у потоці газу електричних зарядів протилежної полярності та Із засіб для зміни фізичних характеристик потоку газу в області у напрямку потоку нижче засобу створення зарядів для перемішування протилежно заряджених частинок і таким чином сприяння агломерації згаданих частинок у частинки більшого розміру. Ф) іме) 60 б524. A device for promoting the agglomeration of particles in a gas stream having micron and submicron sizes, Me, which includes means for creating electrical charges of opposite polarity in the particles in the gas stream, and Iz means for changing the physical characteristics of the gas flow in the region downstream of the means creating charges to mix oppositely charged particles and thus promote the agglomeration of said particles into larger particles. F) name) 60 b5