Способ генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля и устройство для его осуществления

Способ генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии создания жидких электроаэрозолей и может быть использовано в медицине и ветеринарии, в сельском хозяйстве для ороигения растений, в теплицах для кондиционирования, в химической технологии. Цель изобретения - интенсификация процесса генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля. Для этого барботаж проводят в пенноэмульсионном режиме с образованием аэрозоля из iiebu-i при разрушении ее униполярными импульсами тока длительностью t и приложении импульсов напряжения длительностью t. Частота следующих друг за другом импульсов тока и напряжения определяется по формуле f l + (t,+ti) , где t ,К, (); . Щ- ; К,, К, - коэффи г. т 1 циенты пропорциональности; Vn - объем разрушаемой пены, 0 - объемная скорость барботирующего газа, м /с, cfr объемное содержание газа в пене; р - плотность жидкости, кг/м ; g - ускорение свободного падения , м/с ; Е - амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка , В/м; j - плотность тока переноса аэрозоля, А/м ; S - плО1чадь свободной поверхности барботируемой жидкости , м . При этом амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка поддерживают в пределах 4-6 В/м, а плотность тока переноса аэрозоля - в пределах (2-4) 10 А/м. В устройстве дпя генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля заземпенный элемент выполнен в виде размещенного по оси барботажной колонны заземленного электрода, имеющего верхний участок по форме тела вращения с параболической поверхностью, переходящей в своей нижней части в пористую коническую поверхность, образующую пористый барботер. При этом зарядное устройство снабжено охватывающим заземленный электрод дополнительным электродом кольцевой формы и соединенными с ним телескопическими изоляторами с штаваюидими элементами для контакта с поверхностью жидкости, а высоковольтный электрод размещен над заземленным электродом. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ф (Л О) Од ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 05 В 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4188049/31-05 (22) 29. O l . 87 (46) 07, 03. 89. Бил. )«9 (71) Институт прикладной физики

АН MGCP (7?) M.È.Âîðîíèí и Ф.M.Ñàæèí (53) 66. 069, 83 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 483091 кл. А 01 G 31/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР

876181, кл. В 05 В 5/00, 1973. (54) СПОСОБ ГЕНЕРИРОВА11ИЯ И УНОСА

ЖИДКОГО ЭЛЕКТРОАЭРОЭОЛЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ F.ГО OCY1

=K — — —.--,- — - К К вЂ” ко эдм))и< ° г циенты пропорциональности, Q < — объем разрушаемой пены, м ; О„ — объемная скорость барботирую<(его газа, м /<, (1 „— объемное содержание газа

) в пене, ) — плотность жидкости, кг/м); 8 — ускорение свободного падения, м/c; F. — амплитудное значег. ние напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м; 1 — плотность тока переноса аэ<озоля, A/M Б — плов(адь свобод ), ной поверхности барботируемой жидкосг ти, м . При этом амплитудное значе° ние напряженности импульсного электриче ско го поля з аря дно го промежут ка поддерживают в пределах 4-6 В/м, а плотность тока переноса аэрозоля в пределах (2-4) 10 А/м . В устройстве для генерирования и уноса жидкоr0 электроаэрозоля заземпенный элемент выполнен в виде размещенного цо оси барботажной колонны заземленного электрода, имеюще ro верхний участок по форме тела вращения с параболической поверхностьи, переходящей в своей нижней части в пористую коническую поверхность, образующую пористый барботер. При этом зарядное устройство снабжено охватывающим заземленный электрод дополнительным электродом кольцевой формы и соединенными с ним телескопическими изоляторами с плаваюшими элементами для контакта с поверхностью жидкости, а высоковольтный электрод размещен над заземленным электродом. 2 с. п. ф-лы, 2 ил.

1463345 К «.ы ° ч

I 4 q °

УЫ=2Ьа

EjS

° fm ю

,+ 2

1 .Изобретение относится к техноло гии создания жидких электроаэроэолей и может быть использовано в медицине и ветеринарии, в сельском хозяйстве

:для орошения растений в теплицах, для кондиционирования, в химической техноло гни

Целью изобретения является интенсификация процесса генерирования и ling уноса жидкого электроаэрозоля.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства, реализующе-;

"го предлагаеиюй способ; на фиг. 2— диаграммы следования импульсов тока 15 и направления во времени.

Устройство содержит частично за;полненную жидкость барботажную колонну 1 с эаземпенным 2 н высоковольт- ным 3 электродами, подключенными к 2О клеммам высоковольтного источника

4 питания. Заземпенный электрод .2 установлен подвижно с возможностью микровинтового перемещения вдоль про-. дольной оси колонны 1 и выполнен .в 25 виде полого тела вращения, имеющего параболическую и коническую поверхности. Нижняя коническая поверхность

5 электрода 2 изготовлена из пористого материала н выполняет роль барбо- 30 тера. Высоковольтный источник 4 питания выполнен в виде генератора уни полярных импульсов напряжения и тока

"с регуляторами 6 и 7 их амплитуд и регуляторами 8 и 9 длительностей сле-З5 дования импульсов. К клемме импульсов тока подключен дополнительный кольцевой электрод 1О, охватывающий зацепленный электрод 2 и установленный над поверхностью жидкости с возмож- 4О ностью регулирования уровня его расположения при помощи телескопических изоляторов 11 íà плавающем элементе

12. Последнее обеспечивает постоянное РасстРянне между поверхность жидкости в колонне и электродом 10 при изменении уровня. жидкости.

Устройство работает спедующим образом.

Барботаж жидкости в колонне 1 проводят в пенно-эмульсионном режиме.

Над поверхностью жидкости образуется пенный слой, толщина которого увеличивается пропорционально объемной скорости газа, пропускаемого через барботер 5 так, как объемное содержание газа в,пене близко к единице.

В момент времени t1 объем пены согласно формулам где К вК2 " коэффициенты пропорциональности, определяемые конструкцией генератора и свойствами жидкости и газа;

V< - объем разрушаемой пены, м, 1 (- объемная скорость барбоt

Ъ тирующего газа, м /с, 1 (, - объемное содержание газа в пене;

Р . плотность жидкости, кг/м

9. — ускорение свободного падения, м/с2, Е - амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м, j - плотность тока переноса аэрозолем, А/м ;

2 °, S - площадь свободной поверхности барботируемой жид кости м

2 становится равным V, при котором ее верхний уровень достигает уровня расположения электрода 10. и с него развивается электрический пробой, приводящий к разрушению пены и образованию потока капель. Конструкция источника 4 питания регулятора 9 задает . определенный период времени, по истечении которого импульс напря.— жения на электроде 3 снимается (диаграмма на фнг. 2).Далее цикл повторя1 ется. Частота циклов определяется соотношением

Наиболее эффективно капли транспортируются при напряженности злектри5 ческого поля (4-6) ° 10 В/м .и плотности тока переноса 2-4 мкА/м2. При более низких значениях этих величин на транспортировании капель сказываются эффекты сепарации, а при более высоких — осаждение и обратный отрыв капель от электрода 3.

Кроме того, при напряженностях поля менее 4 ° 10 В/м время транспортирования капель становится больше времени нарастания импульса тока, 146 что нарушает условие самосогласованного следования импульсов напряжения и тока, т.е. за период наложения импульса напряжения (время t<-t ) могут произойти несколько пробоев.

Формула изобретения

1. Способ генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля путем барботирования проводящей жидкости с последующей зарядкой капель в электрическомполе, о тли чающий с я тем, что, с целью интенсификации процесса генерирования и уноса жидкого электра аэрозоля, барботаж проводят в пенно-эмульсионном режиме с образованием аэрозоля из пены при разрушении ее униполярными импульсами тока длительностью t< и приложении импульсов напряжения в зарядном промежутке длительностью t причем частоты следующих друг за другом импульсов тока и напряжения определяются по формуле

3345

f= — — — у

t<+4 где <- >

Qr

V n (1- Ч. ) Р«к

=K

E3S

К<,К коэффициенты пропорционально сти; объем разрушаемой пены, 3. объемная скорость барботирующего газа, м /с; объемное содержание газа в пене;

3. плотность жидкости, кг/м ) ускорение свободного падения, м/с

2, Š— амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка, В/м — плотность тока переноса аэрозоля, А/м

S — площадь свободной поверхности барботируемой жид10 кости M т при. этом амплитудное значение напряженности импульсного электрического поля зарядного промежутка поддерживают в пределах (4-6) 10 В/м, а — Ъ !

5 плотность тока переноса аэрозоля в пр еделах (2-4) 10 A/ì .

2. Устройство для генерирования и уноса жидкого электроаэроэоля, содержащее барботажную колонну для

20 жидкости с размещенным в основании пористым барботером, зарядное устройство с высоковольтным электродом и заземленным элементом, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса генерирования и уноса жидкого электроаэрозоля, заземленный элемент выполнен в виде размещенного по оси барботажной колонны заземпенного электрода, 30 имеющего верхний участок по форме тела вращения с параболической поверхностью, переходящий в своей нижней части в пористую коническую поверхность, образующую пористый барботер, при этом зарядное устройство снабжено схватывающим заземленный электрод дополнительным электродом кольцевой формы и соединенными с ним телескопическими изоляторами с плава40 ющими элементами для контакта с по верхностью жидкости, а высоковольтный электрод размещен над заземленным электродом.

12

Составитель В. Сысоев

Редактор А.Ворович Техред М.Ходанич

Корректор М.Максимининец

Заказ 767/11 Тираж 563 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101