III Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2011

Согласно проведенных обзоров существующих методов очистки подсолнечного масла, можно заметить, что их общим недостатком является необходимость нагнетания масла в фильтр, то есть необходимость установки насоса, что ведет к увеличению расхода электроэнергии.

Особое место среди фильтров занимают электростатические, они компактны, просты в применение, имеют малое гидравлическое сопротивление, не нуждаются в создании дополнительного перепада давления, то есть масло движется самотеком, что дает возможность экономии на предприятии.

Сущность электростатического фильтрования заключается в том, что масло пропускается через электрическое поле, при котором, частицы поляризуются и осаждаются на электроды, создающие это поле.

Электростатическая очистка масла не чувствительна к размерам включений, т.к. все частицы независимо от размера - либо уже заряжены в результате естественных процессов, либо поляризуются в локальных максимумах напряженности электрического поля. Все жидкие добавки в масле сохраняются, т.к. электростатическая сила действует только на твердые включения.

Конструктивными особенностями электростатического фильтра является

Параллельно расположенные электроды создают равномерное электрическое поле

Электростатический фильтр способен удалять загрязнения любого размера, вне зависимости от того заряжены ли предварительно эти частицы или нет.

Удаляет все типы нерастворимых в масле загрязнений.

В ходе научных изысканий была создана экспериментальная установка сначала в виде виртуальной модели, а затем и в качестве реальной экспериментальной  установки.

Эксперименты показали, что наиболее интенсивно осаждение взвешенных частиц происходит на тонких острых кромках электродов, находящихся в масле. Поэтому фильтрующие электроды необходимо выполнять  таким образом, чтобы их поверхность имела как можно больше всевозможных острых кромок, выступов и т.п. Конструктивно это требование может быть реализовано путём изготовления электродов из токопроводящей сетки или гофрированного листового материала.

Основываясь на проведенных исследованиях процесса электростатической очистки масла в экспериментальной установке, нами разработано следующий электростатический фильтр, устройство и конструкция которого показана на рис. 1.

Фильтр электростатический предназначен для очистки подсолнечного масла как от механических примесей, так и для удаления мелко дисперсных примесей, отделение восковых веществ из подсолнечного масла. Фильтр используется в линиях с производительностью подсолнечного масла 3 м³/ч.

Электростатический фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1, днища 13, входным и выходным патрубками 3 и 15, фланцем 4 и крышкой 5. Внутри корпуса размещена фильтрующая кассета. Она содержит четыре фильтрующие поверхности 10 выполненные из стальной сетки, крышки кассеты 7, днище 11, втулки 9. Внутренняя поверхность  корпуса 1 покрыта электроизолирующим материалом.

Фильтр электростатический работает следующим образом подсолнечное масло поступает самотеком в входной патрубок 15 из емкости для межоперационного хранения расположенная уровнем выше чем электростатический фильтр. Далее масло поступает в фильтр внутри, которого располагается фильтрующая кассета. Фильтрующая кассета состоит из набора электродов на которые подается высокое напряжения порядка 25...30 кВ от высоковольтного генератора (на схеме не показан). При этом между положительным и отрицательным электродом возникает электростатическое поле. Поскольку электроды выполнены в виде сетки, на краях её ячеек возникают локальные максимумы напряженности поля, проходя через которые, частицы примесей, поляризуются, затем притягиваются и оседают на поверхности электродов. Отвод очищенного масла из корпуса фильтра 1 осуществляется через выходной патрубок 3.

Регенерация фильтра осуществляется периодически путём подачи горячей воды противотоком под давлением в выходной патрубок. При этом высоковольтный генератор отключается и напряжение с электродов снимается. При этом осевшие на поверхности электродов частицы уносятся потоком воды.

Для обеспечения непрерывности процесса очистки масла на производстве могут быть установлены несколько электростатических фильтров, собранных в батарею с общим для всех высоковольтным генератором. В тот момент, пока какой-либо из фильтров подвергается регенерации, высоковольтный генератор переключается от него к другому фильтру, через который выполняется очистка масла.

Код для цитирования: Скопировать