ES3048689T3 - Gas flow cleaning device - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de limpieza por flujo de gas (100) que comprende un electrodo corona (102) con puntas corona (102A) y un electrodo no corona (104) con eje cilíndrico (104B). El electrodo corona está ubicado centralmente en el electrodo cilíndrico no corona. El electrodo cilíndrico no corona (104) comprende una sección de pared circunferencial (402B) con múltiples aberturas. El electrodo corona comprende una matriz cilíndrica de puntas corona. El dispositivo de limpieza por flujo de gas comprende además un generador de flujo de gas (106) configurado para generar un flujo de gas a través del electrodo cilíndrico no corona a lo largo del electrodo corona. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCION

[0003] DISPOSITIVO DE LIMPIEZA DE FLUJO DE GAS

[0005] CAMPO TECNICO

[0007] La invención se refiere a un dispositivo de limpieza de flujo de gas que comprende un electrodo de efecto corona con puntas de corona y un electrodo de no corona.

[0009] ANTECEDENTES

[0011] Los dispositivos de limpieza de flujo de gas del tipo mencionado son comúnmente conocidos. Un precipitador electrostático (PES) contiene una fila de alambres verticales delgados, seguida de una pila de placas metálicas planas y grandes, orientadas verticalmente, con una separación entre las placas de entre 1 cm y 18 cm, según su aplicación. La corriente de aire o gas fluye horizontalmente a través de los espacios entre los alambres y luego pasa a través de la pila de placas. Se aplica un voltaje negativo de varios miles de voltios entre el alambre y la placa. Si el voltaje aplicado es suficientemente alto, una descarga eléctrica de corona ioniza el gas alrededor de los alambres, los electrodos de efecto corona. Los iones negativos fluyen hacia las placas y cargan las partículas del flujo de gas. Esta forma de ionización genera una gran cantidad de ozono.

[0013] El documento US3,526,081 describe un aparato de purificación de gases con una cámara de tratamiento y un primer electrodo central concéntrico de descarga de efecto corona con escobillas y un segundo electrodo periférico cilíndrico en forma de pantalla, dispuesto axialmente dentro de dicha cámara de tratamiento.

[0015] El documento US4,010,011 describe un limpiador de aire con un electrodo de efecto corona en forma de alambre, ubicado en el eje de un tubo que forma el electrodo de no corona.

[0017] El documento US4,670,026 describe un electrodo central que incluye una matriz de agujas conductoras radiales, puntiagudas y poco espaciadas, o similar.

[0019] El documento EP2305976A2 describe un aparato de tratamiento de gases de escape. El aparato comprende un electrodo de descarga con un soporte de electrodo en forma de disco, dispuesto perpendicularmente a la dirección del flujo del conducto de flujo, y descargadores en forma de aguja, dispuestos perpendicularmente al soporte del electrodo.

[0020] El documento US3440800 describe un dispositivo para purificar gases de escape mediante filtros eléctricos. El dispositivo está construido con una carcasa que contiene un electrodo colector cilíndrico y un eje giratorio interno que alberga múltiples electrodos ionizantes radiales. El eje gira mediante una turbina de gas caliente ubicada en una cámara separada antes de la carcasa, que sirve para enfriar los gases de escape y eliminar mediante un ciclón las partículas de hollín y las gotas de aceite antes de que los gases de escape entren en la carcasa. Se proporcionan medios para introducir aire fresco en el espacio de ionización para mezclarlo con los gases de escape y enfriarlos hasta que los gases de hidrocarburos se condensen. El electrodo colector cilíndrico está hecho de un material permeable, por ejemplo, lana de acero.

[0022] El documento US2005/0082160 describe un sistema de transporte-acondicionador de aire electro-cinético. El sistema incluye un electrodo de malla cilíndrica hueca interior con un primer radio y un electrodo de malla cilíndrica hueca exterior con un segundo radio mayor que el primero. Los electrodos emisores están ubicados dentro del primer electrodo cilíndrico hueco, generalmente paralelos a él. El flujo de aire puede incrementarse aún más añadiendo ventiladores.

[0024] El documento US20100101420A1 describe un dispositivo purificador de gases de escape que comprende una carcasa cilíndrica hueca aislada eléctricamente, un electrodo circunferencial exterior cilíndrico dispuesto en la pared interior de la carcasa, un electrodo central en forma de barra sujeto al eje central del electrodo circunferencial exterior y un cuerpo cilíndrico hueco metálico dispuesto entre el electrodo circunferencial exterior y el electrodo central. El cuerpo cilíndrico hueco metálico está aislado eléctricamente y presenta múltiples orificios para permitir el paso de partículas sin que se acumulen.

[0026] RESUMEN

[0028] Un objetivo de la invención es proporcionar un dispositivo de limpieza de flujo de gas con un electrodo de efecto corona con múltiples puntas de corona y un electrodo de no corona con una estructura mejorada.

[0030] Según la invención, este objetivo se logra mediante un dispositivo de limpieza de flujo de gas que presenta las características de la reivindicación 1. Se pueden lograr realizaciones ventajosas y otras formas de implementar la invención mediante las medidas mencionadas en las reivindicaciones dependientes.

[0032] El electrodo cilíndrico de no corona comprende una sección de pared circunferencial con múltiples aberturas y está cerrado en un extremo. Esta característica permite que todo el flujo de gas fluya a través de las múltiples aberturas. Al forzar el flujo de gas a través de las aberturas de la sección de pared, las partículas cargadas son forzadas hacia el electrodo de no corona, que capturará la mayoría de las partículas cargadas. De esta manera, las partículas relativamente grandes pueden filtrarse fácilmente del flujo de gas.

[0034] Según una realización de la invención no cubierta por las reivindicaciones, se proporciona un dispositivo de limpieza de flujo de gas donde el electrodo de efecto corona comprende al menos un elemento en forma de disco. Cada elemento en forma de disco comprende una pieza de soporte en forma de disco y varios cables conductores flexibles unidos a dicha pieza. La punta de la corona está formada por el extremo libre de un cable conductor flexible. Una parte del cable conductor flexible se enrolla o dobla a lo largo de una protuberancia de la pieza de soporte en forma de disco para fijarlo a dicha pieza. El elemento en forma de disco es fácil de fabricar y económico. Además, dado que la corriente que circula por un cable hasta la punta de la corona es relativamente baja, la resistencia del acoplamiento eléctrico entre el elemento conductor en forma de disco y el cable, prácticamente no influye en el funcionamiento de la punta de la corona. En el contexto de la presente solicitud, "en forma de disco" significa tener una forma plana, sustancialmente simétrica respecto a la rotación. Al doblar el cable alrededor o a lo largo de la protuberancia, se obtiene una conexión eléctrica con una resistencia suficientemente baja mediante las superficies de contacto entre el elemento en forma de disco y el cable. En el contexto de la presente solicitud, se entiende por cable flexible cualquier cuerpo alargado que pueda doblarse al menos una vez sin romperse. El cable incluye una aguja, una aguja pre curvada, un alfiler, un pequeño elemento en forma de varilla, un cordón o una cuerda de un material conductor adecuado. El cable conductor flexible puede ser cualquier cable conductor adecuado con una punta resistente al entorno agresivo de descarga de efecto corona, como, por ejemplo, un tipo de cable del grupo que comprende cable de cobre sólido recocido estañado, cable de níquel-cromo, cable de tungsteno, cable de plata y cable de acero.

[0036] Los miembros en forma de disco proporcionan al menos una de las siguientes ventajas: reducen los costes de fabricación de un electrodo de efecto corona con una multitud de puntas de corona; se pueden fabricar con un proceso simple; permiten reemplazar fácilmente una o más puntas de corona desgastadas; y permite adaptar la longitud axial del electrodo de efecto corona y la densidad de las puntas.

[0038] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, un alambre conductor flexible pasa a través de una abertura en el extremo distal de una protuberancia desde un lado hasta el lado opuesto de la pieza de soporte discoidal. La abertura funciona como un medio para posicionar el alambre en el extremo distal de la protuberancia. Esta característica permite tirar del alambre en dirección radial a la pieza de soporte discoidal y cortarlo de manera que la punta esté a una distancia predefinida del centro de dicha pieza.

[0040] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, un alambre conductor flexible se enrolla alrededor de dos protuberancias de una pieza de soporte discoidal, y cada uno de los dos extremos libres del alambre conductor flexible forma una punta de corona. Esta característica proporciona un proceso simple y rentable para fabricar dos puntas de la corona.

[0042] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, la pieza de soporte discoidal tiene un centro y las puntas de corona están a una distancia predeterminada del centro. Esta característica permite que la orientación del elemento discoidal sea independiente cuando se coloca el electrodo de efecto corona en un electrodo cilíndrico de no corona.

[0043] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, una parte de un cable conductor flexible, situada entre una pieza de soporte discoidal y el extremo libre del cable conductor flexible, se extiende sustancialmente en dirección radial. Esta característica proporciona a las puntas de la corona una ionización óptima de las partículas en el espacio entre la punta y la superficie circular del electrodo de no corona.

[0045] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, las protuberancias son radiales. Se ha comprobado que es más fácil enrollar un cable alrededor de una protuberancia radial.

[0047] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, el electrodo de no corona es una pieza cilíndrica con un eje cilíndrico. El electrodo de efecto corona se coloca en el elemento cilíndrico y el al menos un elemento discoidal se sitúa perpendicular al eje cilíndrico. Cuando el centro del elemento discoidal coincide con el eje cilíndrico, las puntas de la corona estarán prácticamente a la misma distancia del electrodo de no corona. De esta manera, las puntas de la corona generarán la misma cantidad de iones.

[0049] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, el electrodo de efecto corona comprende además una estructura de soporte en forma de varilla que se extiende a través de una abertura central del al menos un elemento discoidal, y éste se fija a la estructura de soporte en forma de varilla mediante abrazaderas. Esta característica permite sustituir los elementos discoidales con puntas de corona desgastadas por unos nuevos.

[0051] En una realización no contemplada en las reivindicaciones, la estructura de soporte en forma de varilla consiste en un conjunto de varillas acopladas mediante una estructura de acoplamiento. Un elemento discoidal se fija entre dos varillas acopladas. Una estructura de acoplamiento simple es un acoplamiento roscado. Al atornillar dos varillas juntas, el elemento discoidal se posiciona automáticamente perpendicular al eje de las varillas.

[0053] En una realización alternativa no contemplada en las reivindicaciones, la estructura de soporte en forma de varilla comprende una varilla roscada y casquillos espaciadores que definen la distancia entre los elementos discoidales. En lugar de casquillos espaciadores, se podrían utilizar dos tuercas para fijar el elemento discoidal a la varilla roscada.

[0054] Otras características y ventajas se desprenderán de la siguiente descripción detallada, junto con los dibujos adjuntos, que ilustran, a modo de ejemplo, diversas características de las realizaciones.

[0056] BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0058] Estos y otros aspectos, propiedades y ventajas se explicarán a continuación con base a la siguiente descripción con referencia a los dibujos, donde los números de referencia iguales indican piezas iguales o comparables, y en los cuales:

[0059] La figura 1 ilustra una sección transversal de una primera realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas, no contemplado en las reivindicaciones;

[0061] La figura 2 ilustra una vista superior de una primera realización de un elemento en forma de disco, no contemplada en las reivindicaciones;

[0063] La figura 3 ilustra una vista superior de una segunda realización de un elemento en forma de disco, no contemplada en las reivindicaciones;

[0065] La figura 4 ilustra una sección transversal de una segunda realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas;

[0066] La figura 5 ilustra una sección transversal de una tercera realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas, no contemplada en las reivindicaciones;

[0068] Las figuras 6A a 6C ilustran un método de fabricación de un elemento en forma de disco, no contemplado en las reivindicaciones; y

[0070] La figura 7 ilustra una sección transversal de una cuarta realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas, no contemplada en las reivindicaciones.

[0071] DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0073] La figura 1 ilustra una sección transversal de una primera realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas 100. Esta primera realización no constituye una realización de la invención, sino que tiene un carácter meramente ilustrativo. El dispositivo de limpieza de flujo de gas podría ser un dispositivo independiente para reducir la cantidad de partículas en una habitación de un edificio. En este caso, el gas es el aire de la habitación. En otro ejemplo dedispositivo de limpieza de flujo de gas, se utiliza en un garaje para limpiar los gases de escape de los motores de combustión que funcionan allí. El dispositivo de limpieza de flujo de gas 100 comprende un electrodo de efecto corona 102 con puntas de corona 102A, un electrodo de no corona 104, un generador de flujo de gas 106 y un precipitador electrostático (ESP). El ESP funciona como un filtro y podría sustituirse por un filtro electret. Ambos tipos de colectores de partículas son conocidos en la técnica. Una fuente de alto voltaje 112 está acoplada eléctricamente a las placas 108 del ESP.

[0074] El electrodo de no corona 104 forma la carcasa del dispositivo de limpieza del flujo de gas 100. El generador de flujo de gas 106 puede ser cualquier medio adecuado para generar un flujo de gas a través de un conducto. En la presente realización, el generador de flujo de gas es un ventilador.

[0076] El electrodo de no corona es una pieza cilíndrica que forma un conducto con una entrada y una salida. En la presente realización, el generador de flujo de gas 106 está ubicado en el lado de entrada del conducto. Es evidente que el generador de flujo de gas 106 también podría ubicarse en el lado de salida del conducto. Las flechas 114 indican la dirección del flujo de gas. El electrodo de no corona tiene un eje cilíndrico 104B.

[0078] El electrodo de efecto corona 102 está ubicado en el elemento cilíndrico. El electrodo de efecto corona 102 consta de cuatro elementos discoidales 102B. En el contexto de la presente solicitud, "en forma de disco" significa: tener una forma plana sustancialmente simétrica de rotación. Los elementos en forma de disco 102B están posicionados perpendicularmente al eje del cilindro 104B. Además, el centro de los elementos en forma de disco coincide con el eje cilíndrico 104B. Los elementos discoidales comprenden varios alambres flexibles unidos a un elemento discoidal mediante flexión. Los alambres flexibles tienen un extremo libre que se extiende radialmente desde el punto medio del elemento discoidal. La punta de un extremo libre de un alambre flexible tiene una distancia predefinida desde el punto medio del elemento discoidal. En el contexto de la presente solicitud, se entiende por alambre flexible cualquier cuerpo alargado que pueda doblarse al menos una vez sin romperse. El alambre incluye una aguja, una aguja pre curvada, un alfiler, un pequeño elemento en forma de varilla, un cordón o una cuerda de un material conductor adecuado. Los elementos discoidales se describirán con más detalle en la figura 2.

[0080] El electrodo de efecto corona comprende además una estructura en forma de varilla 102C. Los elementos discoidales 102B están fijados a la estructura de soporte en forma de varilla 102C. La estructura de soporte en forma de varilla 102C se extiende a través de una abertura central 102B1 de cada uno de los cuatro elementos discoidales 102B. La estructura de soporte en forma de varilla 102C de la figura 1 es un conjunto de piezas de varilla 102C1. Cada extremo de una pieza de varilla comprende una estructura de acoplamiento. Algunos ejemplos de estructuras de acoplamiento son un acoplamiento roscado, un montaje de bayoneta, un ajuste a presión y un ajuste con presilla. Tras acoplar dos piezas de varilla 102C1, el elemento en forma de disco se sujeta entre ellas. La estructura en forma de varilla comprende un eje de cuerpo que coincide con el eje del cilindro 104B.

[0082] En la figura 1, se utiliza un elemento de soporte 116 para posicionar el electrodo de efecto corona rígidamente en el eje del cilindro. El elemento de soporte 116 está unido por un lado a la pieza de cilindro 104A y por el otro a una pieza de varilla 102C1. En una realización alternativa, en ambos extremos de la estructura de soporte en forma de varilla se utiliza un elemento de soporte para posicionar el electrodo de efecto corona 102 alineado con el cilindro del electrodo de no corona. Esta última realización, con un soporte en ambos extremos de la estructura de soporte en forma de varilla, es adecuada para electrodos de efecto corona con un eje de cuerpo relativamente largo. La longitud del cuerpo de cada una de las partes de la varilla 102C1 define el espacio entre dos elementos discoidales adyacentes del electrodo de efecto corona.

[0084] En una realización alternativa de la estructura de soporte en forma de varilla, la estructura comprende una varilla central y casquillos espaciadores. Una pieza roscada en al menos un extremo de la varilla se utiliza para fijar los casquillos espaciadores y los elementos discoidales a la varilla. La longitud de los casquillos espaciadores define la distancia entre los elementos discoidales. En otra realización alternativa, la varilla central es roscada.Se utilizan dos tuercas para fijar un elemento en forma de disco a la varilla roscada. La distancia entre dos piezas contiguas en forma de disco se define por la posición de las tuercas correspondientes en la varilla roscada.

[0085] El dispositivo de limpieza de flujo de gas comprende además una fuente de alto voltaje 110 para generar una diferencia de potencial entre los electrodos de efecto corona, es decir, las puntas de la corona 102A y el electrodo de no corona 104.

[0087] El dispositivo de limpieza de flujo de gas, como se muestra en la figura 1, funciona de la siguiente manera. El generador de flujo de gas 106 genera un flujo de gas con material con partículas a través del electrodo de no corona 104. El potencial de alto voltaje entre las puntas de la corona y la superficie interna del cuerpo cilíndrico de los electrodos de no corona genera una descarga de efecto corona alrededor de las puntas de la corona 102A. La descarga de efecto corona ioniza o carga las moléculas de aire o gas. Estas moléculas de aire cargadas, llamadas iones, se adhieren a las partículas suspendidas en el aire, cargándolas. El electrodo de no corona atrae las partículas cargadas a las superficies del electrodo. Las partículas cargadas que se depositan en las superficies de los electrodos se eliminan del flujo de gas. De esta manera, el gas se limpia. Para aumentar aún más la eficiencia de limpieza del flujo de gas (que en el ionizador depende de la configuración exacta de los electrodos, la velocidad del gas y el nivel de alto voltaje utilizado), se aplica un filtro electrostático aguas abajo del par de electrodos de efecto corona y no corona para recoger al menos una parte de las partículas de polvo restantes en el flujo de gas.

[0089] Para mejorar la ionización del flujo de gas, se podría aplicar una guía de flujo de gas 114 aguas arriba del electrodo de efecto corona 102. La guía de flujo de gas 114 dirige el flujo de gas a través del espacio entre las puntas de la corona 102A y el electrodo de no corona 104.

[0091] La figura 2 ilustra la vista superior de una primera realización de un elemento en forma de disco 102B. El elemento discoidal 102B comprende una pieza de soporte discoidal 202 y tres cables conductores flexibles 204 unidos a dicha pieza. Una punta de corona 102A es un extremo libre 204A de un cable conductor flexible 204. La pieza de soporte discoidal 202 comprende seis protuberancias 202A. Las protuberancias están distribuidas equidistantemente en la periferia circular de la pieza de soporte discoidal 202. Un extremo distal 202A2 de una protuberancia comprende una abertura 202A1 o espacio para recibir el cable flexible 204 de manera que éste pasa de un lado a otro de la pieza de soporte discoidal 202.

[0093] Una parte 204B del cable flexible conductor 204 se enrolla alrededor de una protuberancia 202A de la pieza de soporte discoidal 202 y se fija en la abertura 202A1. La parte del cable 204C que va hasta el extremo libre 204A, que forma la punta de la corona 102A, se extiende radialmente desde el centro de la pieza de soporte discoidal 202. En la primera realización, un cable se enrolla alrededor de dos protuberancias 202A y ambos extremos libres 204A del cable flexible conductor 204 forman una punta de la corona 102A. Las puntas de la corona 102A tienen una distancia predeterminada R desde el centro o punto medio 202B de la pieza de soporte en forma de disco 202.

[0095] En la presente realización, los extremos distales 202A1 de la pieza de soporte en forma de disco forman ganchos que permiten tirar del alambre flexible en dirección radial. De esta manera, se puede enderezar un alambre flexible curvado.

[0096] La pieza de soporte en forma de disco 202 puede estar hecha de cualquier material conductor adecuado. Dos ejemplos de materiales adecuados son el latón y el acero inoxidable. La pieza de soporte en forma de disco 202 puede estar hecha de una lámina metálica mediante corte por láser y/o punzonado.

[0098] El alambre flexible conductor 204 puede ser cualquier alambre conductor adecuado con una punta resistente al entorno agresivo de la descarga del efecto corona, como por ejemplo, un tipo de alambre de un grupo que comprende alambre de cobre sólido recocido estañado, alambre de níquel-cromo, alambre de tungsteno, alambre de plata y alambre de acero. Los alambres de otros materiales también podrían resultar adecuados. El diámetro del alambre puede estar entre 0,1 y 1 mm y depende de sus características de flexión y rigidez. Se ha comprobado que un alambre de cobre sólido recocido y estañado con un diámetro de 0,35 o 0,51 mm es adecuado para generar una estructura en forma de aguja que forma las puntas de la corona.

[0100] Cabe destacar que el número de puntas de corona por pieza de soporte de disco no está limitado a seis y puede ser cualquier número adecuado para fabricar un electrodo de efecto corona de forma rentable.

[0102] La figura 2 muestra además la pared circular de la parte cilíndrica 104A del electrodo de no corona 104. El elemento en forma de disco 102B está posicionado de tal forma en el electrodo de no corona que la distancia entre la punta de la corona y su superficie interna es similar para todas las puntas.

[0103] La figura 3 ilustra la vista superior de una segunda realización de un elemento discoidal. Esta realización difiere de la mostrada en la figura 2 en que la pieza de soporte discoidal tiene un contorno diferente. Además, la abertura 202A2 en el extremo distal 202A1 se alterna a la izquierda y a la derecha de la protuberancia 202A. Como resultado, la parte 204C del alambre flexible, entre el extremo libre y el extremo distal de la pieza de soporte discoidal, se ubica en el mismo lado de la pieza de soporte discoidal para todos los alambres.

[0105] La figura 4 ilustra una sección transversal de una segunda realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas. En esta realización, tanto el electrodo de efecto corona 102 como el electrodo de no corona están colocados verticalmente. El flujo de gas es descendente. El dispositivo de limpieza de flujo de gas comprende un electrodo cilíndrico de no corona 104 y un electrodo de efecto corona alargado 102 colocado en el electrodo de no corona 104. En una realización no contemplada en las reivindicaciones, el electrodo de efecto corona 102 comprende una multitud de elementos discoidales, como se describió anteriormente, unidos a una estructura de soporte en forma de varilla. Una característica de esta realización es que el electrodo cilíndrico de no corona comprende una sección de pared circunferencial con múltiples aberturas. El gas fluye a través de una entrada 408 de una primera sección 402A del electrodo de no corona, a través de las múltiples aberturas de una segunda sección 402B del electrodo de no corona 102, hasta una salida 410 del dispositivo de limpieza de flujo de gas. La pared circunferencial de la segunda sección 402B podría tener la forma de una malla de cables conductores o una rejilla cilíndrica. Además, la superficie de las múltiples aberturas es varias veces mayor que la superficie de la sección transversal del electrodo cilíndrico de no corona. Como resultado, la velocidad del gas a través de las aberturas es mucho menor que la velocidad del gas en la entrada 408. Esto permite que las partículas cargadas 406 se precipiten sobre el electrodo de no corona y posteriormente caigan en un recipiente 402C situado debajo de éste. El dispositivo de limpieza del flujo de gas comprende además una carcasa 412 alrededor de al menos la segunda sección 402B del electrodo de no corona 102. La carcasa forma un canal de aire 414 alrededor de las aberturas de la segunda sección 402B. El gas en el espacio entre la carcasa y la segunda sección desciende por el exterior del electrodo de no corona.Como resultado, la velocidad del gas a través de las aberturas es casi similar en toda el área de la segunda sección 402B. Cabe destacar que el contenedor 402C, donde se recogen las partículas, cierra el extremo inferior 404 del electrodo cilíndrico de no corona 104. Las líneas discontinuas indican el flujo de gas a través del dispositivo de limpieza de flujo de gas.

[0107] La figura 5 ilustra una sección transversal de una tercera realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas; dicha tercera realización no está cubierta por las reivindicaciones.En esta realización, la dirección del flujo de gas es ascendente. El electrodo de no corona 104 está colocado verticalmente y comprende una primera sección cilíndrica 402A y una segunda sección cilíndrica 402B. Una entrada 508 del dispositivo tiene un diámetro menor que el del electrodo de no corona 104. Esto permite que el polvo 406, recogido en el electrodo de no corona, caiga en un contenedor anular 502. La abertura del anillo es la entrada del dispositivo de limpieza de flujo de gas. El electrodo de no corona cilíndrico está cerrado en la parte superior con una tapa 504. El dispositivo comprende además una carcasa 512 que forma un canal de aire 514 alrededor de la segunda sección 402B con múltiples aberturas del electrodo de no corona 102. La carcasa 512 incluye además una salida 510. Además, la carcasa 512 aloja un generador de flujo de gas 106. La superficie de las múltiples aberturas en la segunda sección 402B es varias veces mayor que la superficie de la sección transversal del electrodo cilíndrico de no corona. Como resultado, la velocidad del gas a través de las aberturas es mucho menor que la velocidad del gas en el lado de entrada del electrodo de no corona. Esto permite que las partículas cargadas 406 se precipiten en el electrodo de no corona y posteriormente caigan en el contenedor 502 debajo de éste. Las líneas discontinuas indican la dirección del flujo de gas a través del dispositivo de limpieza de flujo de gas.

[0109] La figura 7 ilustra una cuarta realización de un dispositivo de limpieza de flujo de gas; dicha cuarta realización no está cubierta por las reivindicaciones.En esta realización, la dirección del flujo de gas es descendente. El electrodo de no corona 104 está colocado verticalmente y comprende una sección cilíndrica superior 702A y una sección cilíndrica inferior 702B. El electrodo de no corona 104 está dispuesto en una carcasa 712. Una pared divisoria 716 entre la carcasa 712 y el electrodo de no corona 104 divide el espacio entre la carcasa 712 y el electrodo de no corona 104 en un primer canal de aire 714A y un segundo canal de aire 714B. La sección cilíndrica superior 702A se encuentra por encima de la pared divisoria 716 y la sección cilíndrica inferior 702B se encuentra por debajo de dicha pared. La abertura del extremo superior 704A del electrodo de no corona 102 está cerrada por un elemento de cierre, y la abertura 704B del extremo inferior del electrodo de no corona está cerrada por un contenedor o elemento colector 702D, que recoge el polvo y las partículas. Un flujo de gas fluye por la entrada 708 a lo largo del generador de flujo de gas 106 a través del primer canal de aire 714A. A través de las aberturas de la sección cilíndrica superior 702A, el flujo de gas fluye a través del espacio del electrodo de no corona hasta la sección cilíndrica inferior 702B. A continuación, el flujo de gas fluye a través de las múltiples aberturas de la sección cilíndrica inferior 702B hacia el segundo canal de aire 714 dispuesto alrededor del electrodo de no corona 104, y sale del dispositivo de limpieza del flujo de gas por la salida 710.

[0111] Una ventaja de esta configuración es que todo el flujo de gas fluye a través del espacio entre un cilindro virtual formado por las puntas de la corona y el electrodo de no corona 104. Esto mejora la carga de partículas en el flujo de aire y, en consecuencia, su precipitación en la pared del electrodo de no corona 104.

[0113] Cabe destacar que, en la cuarta configuración, el flujo de gas también podría ser ascendente. En ese caso, la mayor parte del material de partículas cargado se recoge en la sección cilíndrica superior 702A del electrodo de no corona 104. Opcionalmente, el flujo de gas podría ser ascendente y descendente alternadamente. En ese caso, se podría utilizar un ventilador reversible para cambiar la dirección del flujo de gas.

[0115] Las realizaciones segunda a cuarta podrían utilizarse para reducir la emisión de polvo de un gallinero. En ese caso, el electrodo de no corona y el electrodo de efecto corona podrían tener una altura de entre 2 y 3 metros o incluso más. El electrodo de no corona podría tener un diámetro de entre 0,3 y 0,6 metros y la distancia entre el electrodo de no corona y la carcasa sería de entre 0,1 y 0,2 metros o más. La distancia entre dos elementos discoidales adyacentes sería de entre 0,05 y 0,2 metros. Con esta dimensión, un electrodo de efecto corona podría estar compuesto por 20 o más elementos discoidales. El polvo acumulado en el electrodo de no corona podría reducirse sacudiéndolo o martilleándolo. Según la invención, un electrodo de efecto corona que comprende un númerode elementos discoidales se sustituye por electrodos de efecto corona alternativos que comprenden una matriz cilíndrica de puntas de corona.

[0117] Las figuras 6A a 6C ilustran un método de fabricación de un elemento discoidal, adecuado para su uso como parte de un electrodo de efecto corona en un dispositivo de limpieza de flujo de gas, descrito en la presente solicitud. Dicho método no está contemplado en las reivindicaciones.

[0119] La figura 6A muestra los componentes necesarios para la fabricación del elemento discoidal. La figura muestra un carrete 600 alrededor del cual se enrolla un cable conductor flexible 204 y el elemento de soporte discoidal 202, como se muestra en la figura 2 y se describe con su correspondiente descripción. La figura muestra además una tijera colocada a una distancia predefinida R del centro del punto medio del elemento de soporte discoidal 202. La tijera representa un medio de corte adecuado para cortar el alambre 204 a una longitud predefinida, definida por la distancia radial R.

[0121] La figura 6B muestra la situación durante la fabricación del elemento discoidal, donde un extremo libre del alambre 204 se enrolla alrededor de una primera protuberancia 202A1 del elemento de soporte discoidal 202. La posición del alambre 204 con respecto al extremo distal de la primera protuberancia se fija colocándolo en la abertura del extremo distal de la primera protuberancia 601. Al tirar del extremo libre del alambre, la parte que sobresale del elemento de soporte discoidal se posiciona a lo largo del radio del elemento discoidal. Al tirar del extremo libre del alambre, se reduce la curvatura del alambre debido al enrollamiento alrededor de la bobina 600. Posteriormente, el alambre se corta con un dispositivo de corte adecuado para obtener una primera punta de corona a una distancia predefinida R del centro o punto medio del elemento discoidal. Esta distancia predefinida R es mayor que el radio del extremo distal de la protuberancia del elemento discoidal.

[0123] Posteriormente, una parte del alambre, situada entre la parte enrollada alrededor de la primera protuberancia 601 y el carrete 600, se enrolla alrededor de una segunda protuberancia 602 del elemento discoidal de soporte 202, fijada en la abertura del extremo distal de esta última. Tras tirar del alambre entre el extremo distal de la segunda protuberancia y el carrete 600 para posicionar radialmente el alambre que sobresale del elemento discoidal de soporte, se corta para obtener una segunda punta de corona a dicha distancia predefinida R desde el centro del elemento discoidal 202.

[0124] Los pasos descritos en las figuras 6B y 6C deben repetirse dos veces para obtener el elemento discoidal que se muestra en la figura 2.

[0126] El método proporciona un proceso de fabricación sencillo para fabricar elementos discoidales con puntas de corona en forma de aguja, simplemente doblando un alambre alrededor de las protuberancias de un elemento de soporte discoidal. El elemento de soporte discoidal y los alambres están hechos de un material conductor. El contacto eléctrico entre el alambre y el elemento de soporte discoidal, mediante enrollado o doblado, es suficiente para suministrar el voltaje y la corriente necesarios a la punta de la corona para generar una descarga de efecto corona. No es necesario soldar el alambre al elemento de soporte ni sujetarlo con abrazaderas, lo cual incrementaría el coste de producción.

[0127] Otra ventaja es que el elemento discoidal puede restaurarse reemplazando un alambre con una punta de corona desgastada por uno nuevo.

[0129] Otro problema con los electrodos de efecto corona con un conjunto de agujas es que, durante el almacenamiento, estas deben protegerse para que no se doblen. Además, estos electrodos de corona pre-ensamblados requieren mucho espacio de almacenamiento. Una ventaja de los elementos discoidales es que se pueden almacenar fácilmente en un husillo. Un husillo consiste en una placa base con una varilla vertical. Los elementos discoidales se pueden apilar en el husillo, alternando con placas o láminas de mayor tamaño que el contorno de los elementos discoidales. Las láminas protegen los cables de la deformación. Una pila de elementos discoidales requiere mucho menos espacio que un electrodo de efecto corona pre-ensamblado con una cantidad equivalente de elementos discoidales.

[0131] Para obtener un electrodo de efecto corona, los elementos discoidales se sujetan entre las partes de una estructura de soporte en forma de varilla, como se describió anteriormente.

[0133] Cabe destacar que el número de puntas de corona del electrodo de efecto corona está determinado por la cantidad de carga que debe añadirse al flujo de gas para eliminar suficiente material en forma de partículas. La cantidad de carga es proporcional al caudal y al grado de contaminación del gas con material en forma de partículas. Cada punta de la corona puede añadir una cantidad máxima predeterminada de carga al flujo de gas. De esta manera, se puede calcular el número de puntas de corona.

[0135] Cabe señalar además que, en las realizaciones descritas, el generador de flujo de gas está integrado en el dispositivo, lo que forma un sistema de flujo de gas. En una realización no contemplada en las reivindicaciones, el dispositivo de limpieza del flujo de gas podría adoptar la forma de una bandeja de conductos y el flujo de gas se genera mediante una unidad generadora de flujo externa conectada al dispositivo de limpieza de flujo de gas. Por lo tanto, el dispositivo de limpieza de flujo de gas podría ser una pieza que, en combinación con otros componentes, forma un sistema de flujo de aire. El dispositivo de limpieza de flujo de gas podría utilizarse para limpiar cualquier gas que contenga partículas. Ejemplos de gases son: aire en edificios, gases de escape de motores de combustión, gases de combustión de calentadores o incineradores, y aire de cobertizos de animales, en particular gallineros.

[0137] Si bien la invención se ha descrito en función de varias realizaciones, se prevé que las alternativas, modificaciones, permutaciones y equivalentes de la misma resulten evidentes para los expertos en la materia tras la lectura de la memoria descriptiva y el estudio de los dibujos. La invención no se limita a las realizaciones ilustradas. El alcance de la invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES:

1. Dispositivo de limpieza de flujo de gas (100) que comprende un electrodo de efecto corona (102), un electrodo cilindrico de no corona (104) con eje cilíndrico (104B) y un generador de flujo de gas (106);

el electrodo de efecto corona (102) se coloca en el electrodo cilíndrico de no corona (104);

el generador de flujo de gas (106) está configurado para generar un flujo de gas a través del dispositivo de limpieza de flujo de gas;

donde el electrodo de efecto corona (102) comprende un conjunto cilíndrico de puntas de corona; en donde el electrodo cilíndrico de no corona comprende una primera sección de pared circunferencial (402A) y una segunda sección de pared circunferencial (402B). La primera sección de pared circunferencial (402A) comprende una entrada (408) para el flujo de gas y se encuentra aguas arriba de la segunda sección de pared circunferencial (402B) en la dirección del flujo de gas,

en donde el electrodo de efecto corona (102) se extiende a lo largo de la primera sección de pared circunferencial (402A) y la segunda sección de pared circunferencial (402B). La superficie de la segunda sección de pared circunferencial (402B) comprende múltiples aberturas, mientras que la superficie de la primera sección de pared circunferencial (402A) no las comprende,

en donde la superficie de las múltiples aberturas de la segunda sección de pared circunferencial (402B) es varias veces mayor que la superficie de la sección transversal del electrodo cilíndrico de no corona (104), de modo que la velocidad del gas a través de las aberturas es mucho menor que la del gas en la entrada (408);

en donde el dispositivo de limpieza del flujo de gas comprende además una carcasa (412) alrededor de al menos la segunda sección de pared circunferencial (402B), que forma un canal de aire (414) alrededor de las aberturas de la segunda sección de pared circunferencial (402B),

en donde el electrodo cilíndrico de no corona (104) está cerrado en su extremo inferior (404) por un contenedor o elemento colector (402C) donde se recogen las partículas,

en donde el dispositivo de limpieza de flujo de gas está configurado de modo que el flujo de gas fluye desde la entrada (408) de la primera sección de pared circunferencial (402A) del electrodo de no corona (104), a través de las múltiples aberturas de la segunda sección de pared circunferencial (402B) del electrodo de no corona (104), y a través del canal de aire (414) hasta una salida (410) del dispositivo de limpieza de flujo de gas.

2. El dispositivo de limpieza de flujo de gas según la reivindicación 1, en donde el electrodo de no corona y el electrodo de efecto corona tienen una altura de al menos 2 metros.

3. El dispositivo de limpieza de flujo de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en donde el electrodo de no corona tiene un diámetro de entre 0,3 y 0,6 metros.

4. El dispositivo de limpieza de flujo de gas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la sección de pared circunferencial (402B) con múltiples aberturas tiene forma de malla de cables conductores o de rejilla cilíndrica.