Установка для производства озона

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА, ОЗОНА, содержащая амплитудный модулятор и генератор озона, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения равномерной загрузки всех фаз многофазной сети путем повьшения регулирования, она дополнительно содержит блок импульсно-фазового управления, автономный инвертор тока или напряжения, блок управления инвертором , два сумматора и датчик производительности генератора озона. а амплитудный модулятор выполнен в виде многофазного выпрямительного узла с анодными и катодными токосборньми группами, при этом многофазный выпрямительный узел соединён с блоком кмпульсно-фаэового управления, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй - к выходу первого сумматора, анодные и катодные токосборные группы выпрямительного узла связаны с многофазным источником, а общие точки токосборных групп - с входом автономного инвертора тока или напряжения, соединенного с блоком управления инверi тора, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй (Я С к выходу второго .умматора, выход инвертора соединен с входом генератора озона и через выпрямитель, снабженный фильтром низкой частоты, с одним из входов первого сумматора, а выход генератора озона через датчик его производительности связан с одним из входов второго сумматора. 00 4 Ю 4i

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1cN (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТСССНСМУ СВНВСТВЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3437437/23-26 (22) 14.05.82 (46) 07.04.84. Бюл. Ф 13 (72) Ю.П.Агафонов, В.А.Васильев и Э.ФАМаер (71) Курганский машиностроительный институт (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Патент ФРГ У 1111603, кл. С 03 В 13/11, 1969.

2. Патент ФРГ У .1215113, кл. С 01 В 13/11, 1971. (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

ОЗОНА, содержащая амплитудный модулятор и генератор озона, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения равномерной загрузки всех фаз многофазной сети путем повышения регулирования, она дополнительно содержит блок импульсно-фазового управления, автономный инвертор тока или напряжения, блок управления инвертором, два сумматора и датчик производительности генератора озона, ЗсЮ 01 В 13 11 С 05 9 27 00 а амплитудный модулятор выполнен в виде многофазного выпрямительного узла с анодньачи и катодными токосборными группами, при этом многофазный выпрямительный узел соединен с блоком импульсно-фазового управления, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй - к выходу первого сумматора, анодные и катодные токосборные группы выпрямительного узла связаны с многофаэным источником, а общие точки токосборных групп — с входом автономного инвертора тока или напряжения, соединенного с блоком управления инвертора, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй— к выходу второго "умматора, выход инвертора соединен с входом генератора озона и через выпрямитель, снабженный фильтром низкой частоты, с одним иэ входов первого сумматора, а выход генератора озона через датчик его производительности связан с одним из входов второго сумматораВ

Ф 10842

Изобретение относится к производ ству озона и может быть использовано на предприятиях химической промышлен ности, а также в мощных озонирующих установках по очистке сточных и питьевых вод.

Известена установка для производства озона, содержащая генератор озона и генератор высокочастотных колебаний, обеспечивающих возбужде- щ ние генератора озона силами повышенной частоты (1g .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому регулятору является установка для производства озона, содержащая генератор озона и амплитудный модулятор (магнитный усилитель), выход которого подключен к входу генератора озона,. один из его входов - к питающей сети, 2р второй — задатчику производительности генератора (21 .

В известной установке обеспечивается работа генератора озона по .заданной программе. Однако в связи с тем, что в установке не предусмотрен контроль эа фактическим исполнением программы, то точность ее исполнения невелика, а при значительных изменениях напряжения питающей сети или технологических параметров генератора (температура, давление и др.) может быть полностью не обеспечена.

Невелик и КПД установки. Это объясняется тем, что известное устройство З5 принципиально не может обеспечить работу установки в режиме оптимальных энергетических характеристик, имеющих место при определенном и неиз.менном направлении сигналов, воэбуж- 4О дающих генератор, и силовой элемент установки (магнитный усилитель) имеет относительно низкий КПД. Кроме этого, определенное снижение КПД и значительное снижение производи- 45 тельности установки по прототипу обусловлено тем, что генератор озона возбуждается низкочастотными сигналами питающей сети. Недостатком известного устройства является то, что при его использовании не представляется возможным обеспечить рав" номерную загрузку всех фаэ многофазной сети и приемлемкю работоспособность установки на форсированном ре- 55 жиме. Последнее объясняется тем, что повышение производительности в установке по прототипу обеспечивается

44

2 повышением напряжения сигналов, возбуждающих генератор, что повышает вероятность пробоя диэлектрического барьера в зоне разряда и выхода установки иэ строя.

Цель изобретения — повышение про" изводительности и обеспечение равномерной загрузки всех фаз многофазной сети за счет повышения точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что установка для производства озона, содержащая амплитудный моду- . лятор и генератор озона, дополнительно содержит блок импульсно-фазового управления, автономный инвертор тока или напряжения, блок управления .инвертором, два сумматора и датчик производительности генератора озона, а амплитудный модулятор выполнен в виде многофазного выпрямительного узла с анодными и катодными токосборными. группами, при этом многофазный выпрямительный узел соединен с блоком импульсно-фазового управления, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй — к выходу первого сумматора, анодные и катодные токосборные группы выпрямительного узла связаны с многофазным источником, а общие точки токосборных групп — с входом автономного инвертора тока или напряжения, соединенного с блоком управления инвертора, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй— к выходу второго сумматора, выход инвертора соединен с входом генератора озона и через выпрямитель, снабженный фильтром низкой частоты, с одним их входов первого сумматора, а выход генератора озона через дат чик его производительности связан с одним из входов второго сумматора.

На чертеже показана схема установки для производства озона.

Установка содержит генератор I озона, многофазный управляемый выпрямитель 2, автономный инвертор 3 тока или напряжения, датчик 4 производительности генератора озона, первый сумматор S, второй сумматор 6, выпрямитель 7 с фильтром низкой частоты, систему 8 импульсно-фазового управления, систему 9 управления инвертором.

П„, 0 — соответственно заданное и текущее значения сигналов на входе

44 4

3 10842 генератора, U, 04 — сигналы, пропорциональные соответственно заданному и текущему значениям производительности генератора, Уб — сигнал питающей сети, Я вЂ” текущее значение производительности генератора.

Установка работает следующим образом.

Из промышленной трехфазной сети . напряжение подается на многофазный 10 управляемый выпрямитель 2, собранный по схеме Ларионова. На выходе выпрямителя 2 формируется постоянное напряжение, амплитуда которого зави сит от Угла oTKPblTHH THPHcTPPOB 15 выпрямителя, в свою очередь, от момента подачи на управляющие электроды последних импульсов, формирующихся с помощью системы импульснофазового управления 8. В данной 2О установке может быть использована широко применяемая в преобразовательной технике система с вертикальным управлением. При увеличении сигнала U< -U> на входе системы 8 угол открытия 25 тиристоров выпрямителя уменьшается, амплитуда выходного напряжения последнего увеличивается, и наоборот.

Постоянство амплитуды выпрямленного напряжения, вытекающее из условия максимальной эффективности работы озонатора, обеспечивается введением отрицательной обратной связи по напряжению на входе озонатора. Эта связь осуществляется выпрямителем 7, 35 первым сумматором 5, системой 8

l выпрямителем 2. Так как напряжение задающего сигнала 01 = const то например, при произвольном увеличении амплитуды напряжения на входе генератора 1 напряжение на входе системы 8,И -Б2 уменьшается, что приводит к увеличению угла открытия, тиристоров выпрямителя и, .следовательно, уменьшению на выходе послед- 45 него или, что то же самое, к уменьшению амплитуды на входе озонатора»

Выпрямленное напряжение подается на вход тиристорного однофазного инвертора 3 тока или напряжения, выполненного по автономной схеме.

Инвертор содержит четыре тиристора (по два тиристора в каждом плече), открывающихся попарно через 180 эл.град. Таким образом, на выходе инвертора 3 (входе озонатора) формируется переменное напряжение и ток,форма которых зависит от типа инвертора и характера загрузки.

Для активно-емкостной нагрузки, какой является оэонатор, для инвертора напряжения - напряжение квазипрямоугольной формы, ток в виде коротких (по времени) импульсов, для инвертора тока — напряжение линейно нарастающее по времени, ток прямоугольной формы.

Тиристоры инвертора открываются управляющими импульсами, формирующимися с помощью системы 9 управления инвертором, которая формирует одно-, временно два импульса, поступающих соответственно на тиристора, расположенные в двух противоположных плечах моста инвертора. Следующая за ними пара импульсов поступает соответственно на тиристоры, расположенные в двух других противоположных плечаь этого моста, а затем процесс повторяется. При этом частота следования этих импульсов> определяющая частоту питающего озонатор напряжения, зависит от сигнала U --0

3 на входе системы 9; при увеличен и сигнала U -U частота следования управляющих импульсов (а следователь- но, и частота напряжения на озонаторе) увеличивается, и наоборот.

Требуемая частота напряжения на озонаторе обеспечивается введением отрицательной обратной связи по производительности озонатора.. В связи с тем, что сигнал U -U4 пропорционален заданной-производительности, то частота выходного напряжения иивертора зависит лишь от заданного значения производительности озонатора.

1084244

Составитель P. Клейман

Редактор Л. Авраменко Техред М.Гергель Корректор В. Бутяга

Заказ 1906/16 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4