Электроразрядный озонатор

 

Использование: получение озона. Сущность изобретения:электроразрядный озонатор снабжен открытой вихревой камерой 5 с внутренней поверхностью, выполненной по спирали Архимеда, на торцевой стенке ее, прилегающей к разрядному промежутку, по центральной оси устройства выполнено аксиальное щелевое сопло 8 и, соосно ему, на противоположной торцевой стенке выполнено отверстие 6, сообщающее вихревую камеру с регулируемым эжектором, причем на входе в вихревую камеру установлено тангенциальное сопло 4, а для отвода озона на выходном конце устройства предусмотрен патрубок 10 с тангенциальными отверстиями 11, расположенными зеркально тангенциальному соплу 4. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 01 В 13/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896979/26 (22) 26.12.90 (46) 15,10,92. Бюл. N 38 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Компенсатор" (72) К.К. Лепорк, В.Г. Пономаренко и А.В, Спиридонов (56) Патент США (Ф 4159971, кл. С 01 В 13/11, 1982. (54) ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ ОЗОНАТОР

ТРУБЧАТОГО ТИПА (57) Использование: получение озона. Сущность изобретения: электроразрядный озонатор снабжен открытой вихревой камерой,,ЫЛ,, 1768505 А1

5 с внутренней поверхностью, выполненной по спирали Архимеда, на торцевой стенке ее, прилегающей к разрядному промежутку, по центральной оси устройства выполнено аксиальное щелевое сопла 8 и, соосно ему, на противоположной торцевой стенке выполнено отверстие 6, сообщающее вихревую камеру с регулируемым зжектором, причем на входе в вихревую камеру установлено тангенциальное сопло 4, а для отвода озона на выходном конце устройства предусмотрен патрубок 10 с тангенциальными отверстиями 11, расположенными зеркально тангенциальному соплу 4. 4 ил.

1768505

Изобретение относится к технике получения озона при пропускании сжатого воздуха через тлеющий разряд, возникающей между электродами в разрядном промежутке с диэлектрическим барьером при подаче 5 импульсного высоковольтного напряжения и предназначено для обеззараживающих(дезинфицирующих целей).

Известен трубчатый электроразрядный озонатор JEST полу4ения,озона иэ кислоро- 10 да, содержащий внегшйий электрод с радиатором и коаксиальЙОму Йиу установленный внутренйий электрод, ТГа наружной поверхности которого предусмотрены винтовые пазы, ребра и диэлектрический барьер, раз- 15 мещенный между ними, Наличие у внутреннего электрода спиральных канавок и ребер позволяет удлинить путь подаваемого кислорода в разрядный промежуток, что приводит к более полному использованию 20 электрического разряда и соответствующему росту производительности (при заданной.объемной скорости кислорода по сравнению с озонаторами с гладким электродом, в которых движение газа аксиаль- 25 ное).

Недостатком известного озонатора является то, что часть разрядного промежутка занята ребрами спирали и этот объем не . используется при выработке озона, а увели- 30 ченная поверхность внутренней электродной системы, нагреваемой под действием разряда, приводит к процессу разложения озона, что ограничивает производительность озонатора, 35

Цель изобретения — повышение производительности озонатора.

Указанная цель достигается тем, что электроразрядный озонатор трубчатого типа, содержащий внешний электрод с радиа- 40 тором и коаксиально ему установленный внутренний электрод, на наружной поверхности которого предусмотрены винтовые пазы и размещенный между ними диэлектрический барьер, снабжен на входном кон- 45 це камерой с образующей по спирали

Архимеда. Один из торцев ее по оси имеет входное отверстие в открытую вихревую камеру с регулируемым эжектором, На другом торце камеры выполйено аксиальное щеле- 50 вое сопла на входе разрядного промежутка, а на выходе предусмотрен патрубок с тангенциальными отверстиями, расположенными зеркально тангенциальному соплу, при соотношении площадей сечения в сле- 55 дующей зависимости к ш вых гс

16» 2 4»-0,5 8»-2 где F — площадь проходного сечения тангенциального сопла на входе;

Рк — площадь сечения входного отверстия в вихревую камеру с регулируемым эжектором;

F — площадь сечения входа щелевого сопла;

Евцх площадь сечения тангенциальных отверстий в выходном патрубке.

На фиг.1 представлен общий вид озонатора; на фиг.2 — разрез по А-А; на фиг.3— разрез по Б — Б; на фиг.4 — разрез по  — В.

Озонатор состоит из внутреннего электрода

1 со спиральными канавками, внешнего электрода трубчатой формы с радиатором 2, диэлектрического барьера 3. Для подачи сжатого воздуха в озонатор служит тангенциальное сопло 4, установленное на входе в камеру 5 с образующей по спирали Архимеда. Один из торцев камеры на оси имеет входное отверстие в конусную трубу открытой вихревой камеры 6 с регулируемым эжектором 7. На другом торце камеры расположено аксиальное щелевое сопло 8, присоединенное к разрядному промежутку 9.

На выходном конце разрядного промежутка размещен патрубок 10 с тангенциальными отверстиями 11, расположенными зеркально тангенциальному соплу 4.

Озонатор работает следующим образом, Сжатый воздух подают через тангенциальное сопло 4 в камеру 5 с образующей, выполненной в форме спирали Архимеда, в результате чего воздух приобретает вращательное движение с образованием вихря, который через входное отверстие заполняет конусную трубу открытой вихревой камеры 6, В этой камере происходит разделение сжатого воздуха на два потока.

Нагретый от трения, в результате образования вйхря, удаляется в эжектор 7, отсасывая нагретый воздух от радиатора внешнего электрода 2.

Охлажденный от расширения воздух из приосевой области вихря, вращаясь, поступает в сопло 8, присоединенное к входу разрядного промежутка, в котором образуется озоно-воздушная смесь. В разрядном промежутке поток холодного воздуха перемещается по винтовым линиям к выходному патрубку 10 с тангенциальными отверстиями 11, расположенными зеркально тангенциальному соплу 4, чтобы сохранить ход вращения газов. Вследствие этого в разрядный промежуток поступает холодный воздух, из которого процесс синтеза озона увеличивается, а процесс разложения озона значительно замедляется.

1768505

Рк Рш Рвых

16й2 4+ .0 5 8+2

55

Внутренний электрод 1 имеет спиральное рифление, канавки которого выполнены в направлении вращения газа, что увеличивает процесс синтеза озона за счет использования всего объема разрядного проме- 5 жутка, при возникновении тлеющего разряда в сжатом воздухе.

На выходе озонатора получается озоновоздушная смесь с увеличенным содержанием озона. 10

Опытный образец имел внутренний электрод, выполненный со спиральными канавками треугольной формы глубиной 0,7 мм и шагом 1 мм, разрядным промежутком

2 мм. Тангенциальное сопло выполнено 15 прямоугольного сечения с соотношением сторон 1:2. Входное отверстие в конусную трубку выполнено диаметром 12 мм и конусным раскрытием 6 . Аксиальное щелевое сопла имеет диаметр 6 мм, Давление сжато- 20 го воздуха 0,3 МПа. При этих условиях в озонатор поступало 30-40%, а в эжектор

60-70% сжатого воздуха.

B результате исследований установлены оптимальные режимы и соотношения 25 площадей проходных сечений в озонаторе;

Все это позволило увеличить выход озона на 20% при охлаждении сжатого воздуха в разрядном промежутке на 15-20ОС.

Отклонения от приведенных оптимальных соотношений площадей проходных сече- 35 ний свыше указанных приводят к снижению выхода озона из-за уменьшения степени охлаждения сжатого воздуха в разрядном промежутке на 10 15% Увеличение глубины нарезки до 1,4 мм при шаге 2 мм также 40 снижает выход озона на 30%.

Таким образом, предлагаемая конструкция озонатора при оптимальных соотношениях площадей проходных сечений (при одинаковой площади электродов разрядного промежутка, подведенной электрической мощности и частоте электрического тока) обладает наивысшей производительностью по озону.

Формула изобретения

Электроразрядный озонатор трубчатого типа, содержащий внешний электрод с радиатором и коаксиально ему установленный внутренний электрод с винтовыми riaзами на "наружной поверхности и размещенный между электродами диэлектрический барьер, отличающийся тем, что, с целью увеличейия производительности за счет обеспечени*я,отвода тепла, он снабжен вихревой камерой с регулируемым эжектором и камерой с внутренней поверхностью, выполненной по спирали Архимеда, на торцевой стенке ее со стороны разрядного промежутка по центральной оси озонатора выполнено аксиальное щелевое сопло и соосно с ним на противоположной торцевой стенке камеры выполнено входное отверстие вихревой камеры, на выходе из озонатора установлен патрубок с тангенциальными отверстйями, расположенными зеркально тангенциальному соплу, причем площади проходных сечений соответствуют соотношейию

Fc к ш Fe x

F F

16+2 4+0,5 8 где Рв — площадь проходного сечения тангенциального сопла на входе;

Р, — площадь сечения входного отверстия в вихревую камеру;

Рщ — площадь сечения входа щелевого сопла;

Рвых — площадь сечения тангенциальных отверстий в выходном патрубке.

1768505

45

Составитель К. Лепорк

Техред М.Моргентал Корректор С. Патрушева

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3615 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .