double arrow

Конструкционные особенности и принцип работы пилотных аэроионных установок серии В


Суть предлагаемого метода заключается в том, что загрязненный газ пропускают между электродом (инжектором) с иглами, подключенным к отрицательному полюсу источника тока и жидкостным осадительным электродом, который образуют потоком воды, стекающей по поверхности заземленного конического корпуса. Рабочий потенциал инжектора на испытанных нами установках, изменялся от 10 до 300 кВ.

Конструктивно разработанная газоочистная установка состоит из конической воронки, на внутренней поверхности которой создан поток воды, стекающий с её верхней кромки из верхнего водохода в нижний. Поверхность воды является анодом. Коаксиально этой воронке внутри нее установлен электронный инжектор (катод), на который, относительно земли, подается постоянный, высокий отрицательный потенциал (рис. 2.1) [147–157].

 

Рис. 2.1. Схема газоочистной установки системы В

Внешняя поверхность инжектора снабжена большим количеством остро отточенных металлических игл, направленных остриями к воронке. Радиус кривизны острий игл составляет несколько микрон. Длина игл и расстояние между иглами — величина одного порядка (от 20 до 50 мм), рабочий потенциал инжектора испытанных нами установок составил — от 45 до 130 кВ.

Факторами, приводящими к изменению физического и химического состояния компонентов газовой среды, являются высокая напряженность электрического поля вокруг острия иглы электрода, высокий градиент напряженности электрического поля у острия.

Ток, текущий через одну иглу по экспериментальным данным составляет

.

Можно оценить плотность тока у острия иглы:

.

В окружении острия иглы создаются условия «ионного насоса», приводящие к интенсивному массообмену газовой среды через «приострийную» область.

При этом создаются условия для интенсивной автоэлектронной эмиссии электронов с острия игл в воздух, где их акцепторами служат атомы и молекулы кислорода и гидроксилы ОН. Таким образом, в зазоре между катодом (инжектором) и анодом (поверхностью стекающей по воронке воды) создается униполярно ионизированная область, находящаяся в сильном электрическом поле.

Подвергаемый очистке воздух подается в зазор между инжектором и анодом из тороидального газохода в верхней части воронки через щель. Установка имеет 2 отверстия, соединяющих зазор между инжектором и воронкой с атмосферным воздухом — одно кольцевое в верхней части между инжектором и воронкой, и второе, внизу — труба (рис. 2.2).




 

Рис. 2.2. Схема движения воздушных потоков

Посредством воздушного насоса (вентилятора, дымососа), подлежащий очистке воздух нагнетается в тороидальный газоход, откуда, как было сказано, подается в зазор между инжектором и воронкой, создавая поток 1.

Аэродинамически установка устроена так, что этот поток вызывает 2 сопутствующих потока: (2) и (3). Установка может работать в режиме байпас, когда нижнее отверстие соединяется с входом упомянутого воздушного насоса, в этом случае картина воздушных потоков выглядит иначе.

Совокупность физико-химических процессов, происходящих в рабочем зазоре установки (между инжектором и воронкой) приводит к очистке дымовых газов от загрязнений, которые сорбируются водой анода и выносятся наружу. Вода в установке является оборотной и циркулирует по контуру: верхний водоход (1), поверхность воронки (2), нижний водоход (3), очистное устройство (4), водяной насос (рис. 2.3). Здесь (6) — поток извлекаемых из воды загрязнений.

 

Рис. 2.3. Схема циркуляции воды

Очистка воды и извлечение из нее компонентов, сорбированных из очищаемого воздуха производится посредством пропускания через нее воздушных пузырьков размером менее 0,1 мм, поверхность которых служит сорбентом загрязнений. Пузырьки выносятся на поверхность воды, которая смывается. Многократно повторяемый, этот процесс приводит к отделению загрязнений и возврату воды в оборот. Работа установки в естественном режиме и режиме байпас иллюстрируется на рисунке 2.4 а, б.



 

а б

Рис. 2.4. Работа установки в естественном режиме (а) и в режиме «байпас» (б)

Установки могут применяться не только как очиститель воздуха, но и как сепаратор или специфически химический реактор.

 

 

Заказать ✍️ написание учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сейчас читают про: