Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами

 

Использование; относится к электротехнике , к устройствам очистки воды. Сущность: особенностью устройства является то, что одним коммутатором обеспечивается вклад электрической энергии от конденсатора в п - разрядных промежутках в камере обработки воды. Камера обработки выполнена из изоляционного материала и в устройство дополнительно введены п-1 конденсаторов, при этом все п-разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между электродом коммутатора и заземленным полюсом емкостного накопителя, а дополнительные п-1 конденсаторы подключены между точками соединения п-1 разрядных промежутка , начиная от коммутатора, и заземленными полюсом емкостного накопителя , при этом Со Ci+ ... Сп-1. где Со - емкостной накопитель, Ci - дополнительные конденсаторы. 2 ил. i (/)

СОЮЗ COBETCКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 г (21) 4914638/26 (22) 27.02.91 (46) 30.11.92. Б.юл. М 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромэшиностроения (72) В.M.Ðòèùåâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 101727, кл, А 01 К 61/00, 1954.

Авторское свидетельство СССР

N. 861332, кл. С 02 F 1/48, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ (57) Использование; относится к электротехнике, к устройствам очистки воды. Сущность: особенностью устройства является то, что одним коммутатором обеспечивается

Изобретение относится к области обработки и обеззараживания питьевых и сточных вод электрофизическими методами и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности на предприятиях бытового и промышленного назначения, в микробиологии и медицине.

Известно устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее емкость, коммутатор и камеру обработки с одним разрядным промежутком, в котором под действием электрических разрядов в воде производится ее обработка.

Недостатком этого устройства являются низкие производительность и ресурс работы, т.к. в камере размещен один разрядный промежуток, Наиболее близким по технической сущности к изобретению являешься устройство Ы, 1778079 А1 (sijs С 02 F 1/48, 6 05 027/00 вклад электрической энергии от конденсатора в и — разрядных промежутках в камере обработки воды. Камера обработки выполнена из изоляционного материала и s устройство дополнительно, введены и-1 конденсаторов, при этом все и-разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между электродом коммутатора и заземленным полюсом емкостного накопителя, а дополнительные и — 1 конденсаторы подключены между точками соединения n — 1 разрядных промежутка, начиная от коммутатора, и заземленными полюсом емкостного накопителя, при этом Со ) С1+ ... Сл-1. где Со— емкостной накопитель, Ci — дополнительные конденсаторы. 2 ил. для обеззараживания воды электрическими юЛ разрядами, содержащее емкостной накопитель, состоящий из и емкостей, n — коммутаторов, камеры обработки воды с 4 . n-разрядными промежутками. 00

Недостатком этого устройства являются (.) высокая стоимость, сложность и низкая надежность работы. Это вызвано тем, что для со увеличения производительности обработки воды необходимо увеличение разрядных промежутков в камере, что ведет к равному увеличению числа формирующих коммутаторов, а следовательно увеличивается стоимость устройства (стоимость одного разрядника на напряжение 20 — 50 кВ, ток до

100 кА и ресурсе 10 -10 импульсов состав6 7 ляет 0,7-2 тыс. руб,). Наличие п-формирующих коммутаторов требует дополнительного блока синхронизации, выполненного из индуктивных элементов, вы1778079 соковольтных диодов и электронно-механического преобразователя. Это усложняет устройство и из-за наличия дополнительно, большого числа элементов, снижает надежность его работы и дополнительно увеличивает его стоимость.

Целью изобретения является уменьшение стоимости, повышение надежности и упрощение конструкции, 10

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее емкостной накопитель, один коммутатор и камеру обработки воды с и-разрядными промежутками, дополнительно введены и-1 конденсато15 ров, при этом все и-разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между электродом формирующего разрядника и заземленным полюсом емкостного накопителя, а каждый из дополнительных n — 1 конденсаторов под20 ключены между точками соединения n — 1 разрядных промежутка, начиная от коммутатара.и заземленным полюсом емкостного накопителя, Камера обработки выполнена из изоляционного материала, а емкости свя25 заны соотношением Со» С + ... +Cn-1, где Со — емкостной накопитель, С ... Сп- — дополнительно введенные конденсаторы.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предложенного устройства для обеззараживания воды электрическими разрядами, где обозначены: 1 — емкостной накопитель энергии,2 — формирующий коммутатор, 3 — разрядный промежуток, 4— камера обработки воды, 5 — дополнительно введенный конденсатор. Камера обработки

Количество разрядных промежутков (в общем случае n) выбирается из заданных производительности, ресурсе работы устройства и степени зараженности воды. Все и-разрядных промежутка 3 соединены между собой последовательно и включены между электродом формирующего разрядника и заземленным полюсом емкостного накопителя. Дополнительно введенные конденса50 торы подключаются между точками последовательно соединенных разрядных промежутков и заземленным полюсом емкостного накопителя, При этом величина емкости Со основного накопителя 1 значительно больше величины каждой из дополп — 1 нительно введенных емкостей: Со» . Сь — 1

Устройство работает следующим образом (фиг, 1, 2). воды выполнена из изоляционного материала, например: полиэтилен, фторопласт, капралон и др. 40

В исходном состоянии емкостной накопитель 1 заряжен (блок заряда условно не показан) до напряжения Uo, а на дополнительно введенных конденсаторах 3 напряжение отсутствует. После срабатывания коммутатора 2 напряжение накопителя 1 прикладывается к первому от коммутатора промежутку 3 и в нем инициируется проба, т.к. незаряженная емкость 5 в начальный момент времени представляет К.З. После пробоя первого промежутка 3 емкость 5 заряжается от накопителя 1 до напряжения U

Оо и под действием этого напряжения аналогично описанному пробивается второй разрядный промежуток 3 и заряжается второй дополнительный конденсатор 5 до напряжения 02 U1. Под действием напряжения U2 пробивается третий разрядный промежуток 3 и заряжается третий дополнительный конденсатор 3 до напряжения Оз U2. Так происходит инициирование пробоя всех и-разрядных промежутков и заряд всех n — 1 дополнительных конденсаторов. После пробоя последнего разрядного промежутка происходит основной разряд емкостного накопителя 1 через все и — последовательно соединенных разрядн ых и ромежутка. В это время и роисходит выделение энергии от накопителя 1 во всех последовательно соединенных и-разрядных промежутках 3.

Таким образом, инициирование пробоя во всех п промежутках происходит последовательно, а основное выделение запасенной энергии в накопителе 1 одновременно. В это время образуются мощные ударные волны, световое излучение, ионизационные и химические процессы, приводящие к обеззараживанию воды.

Выполнение соотношения Со»

»C1+C2+C3+Cn-1 обеспечивает величину напряжения Un-< на последней дополнительной емкости 5 близкой к величине напряжения Uo накопителя 1. Этому же способствует выполнение камеры обработки воды иэ изоляционного материала, приводящее к росту сопротивления между электродами всех и-разрядных промежутков до величины в несколько единиц-десятки кОм.

В результате чего постоянная времени дополнительных конденсаторов 5 превышает в несколько раз время инициирования пробоя и тем самым обеспечивается надежный пробой разрядных промежутков 3.

Таким образом в предложенном устройстве одним коммутатором осуществляется вклад запасенной электрической энергии в — разрядных промежутков, Технико-экономическая эффективность предложенного устройства в сравнении с

1778079 прототипом заключается в уменьшении стоимости, повышении надежности и упрощении конструкции за счет того. что используется один коммутатор вместо "n" коммутаторов(в прототипе) и отсутствии соответствующего блока синхронизации, состоящего из дополнительно большого числа элементов (индуктивных элементов, высоковольтных диодов и электронно-механического преобразователя). Стоимость одного коммутатора на напряжение 20-50 кВ и ток

20-100 кА, например игнитронный разрядник ИРТ вЂ” 4-1, составляет 700 руб, а стоимость одного дополнительно введенного конденсатора 50 руб.

Формула изобретения

Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами. содержащее емкостной накопитель, коммутатор, камеру обработки воды, с и-разрядными промежутками. отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работы, упрощения конструкции и уменьшения стоимости, ка5 мера обработки выполнена из изоляционного материала и в устройство дополнительно введены и-1 конденсаторов, при этом все и разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между элект10 родом коммутатора и заземленным полюсом емкостного накопителя, а дополнительные n — 1 конденсаторы подключены между точками соединения n— - 1 разрядных промежутков, начиная от

15 коммутатора, и заземленным полюсом емкостью накопителя, при этом

Со» C1+C2 +Сп-1 где Со — емкостной накопитель;

C> ... Сл-1 — дополнительно введенные

20 конденсаторы.

1178079

Составитель А.Прусковцов

Техред М,Моргентал Корректор О,Кравцова

Редактор

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

Заказ 4160 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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