Рабочий снаряд для очистки фильтров станций обезжелезивания воды

Рабочий снаряд является частью электроразрядной установки и предназначен для разрушения конгломератов и размывки застойных зон, образующихся в фильтровой загрузке фильтров станций обезжелезивания воды.

Известен фильтр станции обезжелезивания воды» (Полезная модель RU №39501 U1, МПК 7 B 01 D 24/00, опубл. 08.10.2004 г.), который снабжен электроимпульсным устройством, состоящим из изоляционного корпуса, в котором укреплены два электрода, соединенные с кабелями, один из которых подключен к источнику импульсов, а другой - заземлен. Фильтр также снабжен узлами для вертикального, продольного и поперечного перемещения электроимпульсного устройства.

Недостатком указанного устройства является использование в рабочем снаряде высоковольтных кабелей и изоляционного наконечника с электродной системой, состоящей из двух электродов, которые создают электрическое поле характерное для «острие-острие». Такое устройство рабочего снаряда не обеспечивает необходимой жесткости системы, необходимой для его вертикального перемещения и требует увеличения амплитуды высоковольтного импульса, т.к. условия пробоя в таких конструкциях электродных систем не отвечают условиям резко неравномерного поля, характерного для систем «острие-плоскость». Учитывая, что промывные воды фильтров имеют повышенные проводимости за счет наличия в воде различных проводящих примесей, включая органику. Для реализации процесса в прототипе необходимо увеличивать энергию единичного высоковольтного импульса с целью компенсации непроизводительных потерь в предпробивной стадии развития разряда, а это в свою очередь приводит к снижению надежности работы установки.

Основным техническим результатом предлагаемой полезной модели, является уменьшение амплитуды и энергии высоковольтного импульса, а так же увеличение повышение ресурса рабочего снаряда и удобства его эксплуатации при сохранении эффективности процесса очистки фильтров.

Основной технический результат достигается тем, рабочий снаряд для очистки фильтров станций обезжелезивания воды, содержащий электроимпульсное устройство, состоящее из электродной системы и соединенное кабелем с источником

высоковольтных импульсов, включающим узлы для вертикального, продольного и поперечного перемещения, согласно предложенному решению выполнен из двух коаксиально расположенных труб, изолированных друг от друга, причем центральная труба является высоковольтным электродом, в конце которого центрирующий изолятор выполнен в виде полого конуса, а заземленный электрод выполнен в виде круглой пластины, соединенный с внешней заземленной трубой шпильками, и в зарядную цепь генератора импульсов включен рабочий промежуток между высоковольтным и заземленным электродами, заполненный водой На фиг.1 представлена схема рабочего снаряда для очистки фильтров, а на фиг.2 схема включения в зарядную цепь генератора импульсов рабочего промежутка снаряда.

Рабочий снаряд содержит внешнюю заземленную трубу 1 и внутреннюю трубу 2,на которую подаются импульсы высокого напряжения по передающему кабелю 3 и по которому прокачивается чистая вода в рабочий промежуток 4, проходной изолятор 5, изолирующую трубку 6, центрирующий изолятор 7 и изоляционную вставку 8, конец которых образуют конус, резиновые прокладки 9, втулку 10, полый электродный наконечник 11, шпильки 12, пластину 13 с заземленной круглой пластиной 14, патрубок для подачи чистой воды 15.

Схема включения в зарядную цепь генератора импульсов состоит из высоковольтного трансформатора 15 с системой управления, генератора высоковольтных импульсов 16, включающим конденсатор 17 с шаровым разрядником 18, рабочего снаряда 19, фильтра 20.

Устройство работает следующим образом.

Рабочий снаряд 19 устанавливается в застойной зоне фильтра 20, через патрубок подачи чистой воды 15 во внутреннюю трубу 2 подается чистая вода под давлением, которая через полый электродный наконечник 11 впрыскивается в рабочий промежуток 4 создавая у электродного наконечника турбулентные потоки воды с образованием, пузырьков воздуха, которые являются инициаторами начала развития канала разряда в глубь рабочего промежутка. Затем включается высоковольтный трансформатор 15, который заряжает конденсатор 17 генератора импульсов 16 через рабочий промежуток 4, заполненный проводящей жидкостью (промывной водой). Этот зарядный ток разогревает воду вблизи электродного наконечника 11, способствуя росту цепочки или отдельных пузырьков воздуха, уменьшая пробивное напряжение рабочего промежутка 4. При полной зарядке конденсатора 17 генератора высоковольтных импульсов 16, срабатывает (замыкается) шаровой разрядник 18 и высоковольтный импульс по кабелю 3 подается на рабочий промежуток 4, имеющий газовые пузырьки вблизи электродного наконечника 11

и между электродным наконечником и заземленной круглой пластиной 14 возникает искровой разряд, который генерирует ударную волну и интенсивный поток жидкости от расширения парогазовой полости, в которую вырождается искра, после завершения в ней всех электрических процессов, направленных в застойную зону фильтра 20, размывая ее. Высоковольтные импульсы подаются в одном месте до тех пор, пока в застойной зоне диспергируются все твердые образования. Далее рабочий снаряд 19 передвигается в следующую точку и процесс повторяется.

Проведенные эксперименты показали, что применение рабочего снаряда для очистки станций обезжелезивания воды по сравнению с прототипом при сохранении качества и скорости очистки, позволяет снизить амплитуду высоковольтного импульса в 1,6 раза (с 50 кВ до 30 кВ), энергию единичного импульса в 2,5 раза (с 450 Дж до 180 Дж). Рабочий снаряд выдержал без повреждений 10⁵ имп., тогда как у прототипа через 10 ⁴ необходимо было заменять электроды и изоляцию.

Рабочий снаряд для очистки фильтров станций обезжелезивания воды, содержащий электроимпульсное устройство, состоящее из электродной системы и соединенное кабелем с источником высоковольтных импульсов, включающим узлы для вертикального, продольного и поперечного перемещения, отличающийся тем, что рабочий снаряд выполнен из двух коаксиально расположенных труб, изолированных друг от друга, причем центральная труба является высоковольтным электродом, в конце которого центрирующий изолятор выполнен в виде полого конуса, а заземленный электрод выполнен в виде круглой пластины, соединенный с внешней заземленной трубой шпильками, и в зарядную цепь генератора импульсов включен рабочий промежуток между высоковольтным и заземленным электродами, заполненный водой.