способ обработки металлических емкостей наэлектризованным аэрозолем

Формула изобретения

Способ обработки металлических емкостей наэлектризованным аэрозолем, включающий электризацию аэрозоля диэлектрической жидкости при помощи ее пропускания с высокой скоростью 30-60 м/с через узкий диэлектрический канал с диаметром 1-1,5 мм, отличающийся тем, что струю отрицательно заряженного наэлектризованного аэрозоля окружают управляющим спутным потоком воздуха, на обрабатываемую металлическую поверхность подают высокое напряжение, создавая разность потенциалов порядка нескольких тысяч вольт между отрицательно заряженными каплями аэрозоля и обрабатываемой металлической поверхностью.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области экологии и строительства и может быть использовано при обработке наэлектризованным аэрозолем металлических емкостей, применяемых в качестве форм при изготовлении строительных блоков и панелей.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ, включающий электризацию аэрозоля от источника высокого напряжения при пропускании аэрозоля через узкий диэлектрический канал [1]. Недостатком этого способа является длительное время оседания аэрозоля, особенно его высокодисперсной фракции.

Заявленный способ направлен на сокращение времени осаждения высокодисперсной фракции распыляемого аэрозоля, а также увеличение однородности слоя жидкости, распыляемой в виде наэлектризованного аэрозоля на поверхности металлической емкости, и на уменьшение необходимого количества распыляемой жидкости.

Указанный результат достигается тем, что производится электризация аэрозоля диэлектрической жидкости при помощи ее пропускания с высокой скоростью 30-60 м/с через узкий диэлектрический канал с диаметром 1-1,5 мм, при этом струю отрицательно заряженного наэлектризованного аэрозоля окружают управляющим спутным потоком воздуха, на обрабатываемую металлическую поверхность подают высокое напряжение, создавая разность потенциалов порядка нескольких тысяч вольт между отрицательно заряженными каплями аэрозоля и обрабатываемой металлической поверхностью.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:

- окружение струи отрицательно заряженного наэлектризованного аэрозоля управляющим спутным потоком воздуха;

- подача высокого напряжения на обрабатываемую металлическую поверхность, что создает разность потенциалов порядка нескольких тысяч вольт между отрицательно заряженными каплями аэрозоля и обрабатываемой металлической поверхностью.

Окружение струи отрицательно заряженного наэлектризованного аэрозоля управляющим спутным потоком воздуха препятствует образованию высокодисперсных фракций аэрозоля и их распространению в окружающем пространстве.

Подача высокого напряжения на обрабатываемую металлическую поверхность и создание разности потенциалов порядка нескольких тысяч вольт между отрицательно заряженными каплями аэрозоля и обрабатываемой металлической поверхностью приводит к возникновению значительных электрических сил, существенно увеличивающих притяжение капель аэрозоля к металлической поверхности и ускоряющих оседание всего облака аэрозоля, особенно его высокодисперсной фракции, на металлической поверхности.

Сущность заявленного способа поясняется чертежом и нижеследующим описанием.

На чертеже показана принципиальная схема применения заявляемого способа, включающая обрабатываемую металлическую емкость 1, узкий диэлектрический канал 2, через который пропускается распыляемая жидкость, выходящая из диэлектрического канала в виде заряженного аэрозоля 3, и источник высокого напряжения 4, подаваемого на обрабатываемую металлическую поверхность.

При высокоскоростном течении диэлектрической жидкости через узкий диэлектрический канал с диаметром 1-1,5 мм со скоростью 30-60 м/с, возникающем под действием перепада давления в 10-100 атм, в жидкости образуются кавитационные пузырьки и сильная электризация, жидкость насыщается свободными электронами, а сам канал заряжается положительно. При этом разность потенциалов между жидкостью и стенками канала может меняться от нескольких сотен до тысяч киловольт. Тем самым отпадает необходимость во внешнем источнике высокого напряжения и в необходимости сложной процедуры электризации отдельных капель аэрозоля.

Окружение струи отрицательно заряженного наэлектризованного аэрозоля управляющим спутным потоком воздуха препятствует разбрызгиванию этой струи, мешает образованию на ее границе высокодисперсных фракций и организует резко очерченные границы струи аэрозоля, что особенно важно при обработке аэрозолем углов и краев металлических емкостей. При отсутствии спутного потока воздуха на границе струи аэрозоля возникают резкие слои смешения, которые, как известно, неустойчивы к широкому классу разномасштабных возмущений, что и приводит к нежелательному разбрызгиванию аэрозоля и к образованию медленно оседающих высокодисперсных фракций аэрозоля. На практике приходится часами ожидать их оседания, так как работать при их наличии чрезвычайно вредно.

Подача высокого напряжения на обрабатываемую металлическую поверхность и создание большой разности потенциалов между отрицательно заряженными каплями аэрозоля и обрабатываемой металлической поверхностью приводит к возникновению мощных электрических сил притяжения капель к поверхности, что особенно существенно как раз для высокодисперсных фракций аэрозоля.

Можно также учесть эффект положительной зарядки диэлектрического канала, в котором формируется заряженный аэрозоль, и использовать соответствующий потенциал для зарядки металлической емкости.

Проверка достижения заявленного технического результата осуществлялась следующим образом. Диэлектрическая жидкость пропускалась через узкий диэлектрический канал диаметром 1-1,5 мм при перепаде давления в 10-100 атм, что приводило к электризации жидкости и получении на выходе из канала наэлектризованного аэрозоля. Далее струя данного аэрозоля направлялась вертикально вниз вместе со спутным потоком воздуха на металлическую емкость. При этом время полного оседания аэрозоля на поверхности металлической емкости по сравнению с экспериментами, проводимыми без зарядки аэрозоля (диэлектрик пропускался через металлический канал) и без спутного потока воздуха, уменьшается в 5-10 раз, что показывает высокую эффективность предлагаемого способа.

Литература

1. Баранов Д.С., Бухарин Н.С., Герценштейн С.Я., Монахов А.А. Способ создания наэлектризованного аэрозоля диэлектрической жидкости с ядохимикатами или лекарственными препаратами. Патент на изобретение №2293608.