Озонатор

 

Использование; создание озона. Сущность изобретения: озонатор содержит два цилиндрических коаксиальных трубопровода . На внутренний цилиндр, выполненный из диэлектрического материала, спирально намотаны два электрода с возможностью генерации между их витками барьерного разряда. Электроды выполнены в виде проводников с индивидуальным изоляционным покрытием и подключены к высоковольтному источнику переменного тока. Предусмотрен вариант выполнения электродов в виде гибких трубок, заполненных проточной водой. Возможно снабжение озонатора третьим дополнительным спиральным электродом и подключение электродов к трехфазному источнику питания по замкнутой схеме электрического треугольника . 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 В 13/11

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«

ОО

О Ql о ( (21) 4861062/26; 4861040/26; 4861067/26;

4861039/26; 4861068/26; 4861044/26 (22) 20.08.90 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (71) Институт физики АН КиргССР (72) В.С.Энгельшт и Л.Т,Ларькина (56) Заявка Японии

N 57-53285, кл. С 01 В 13/11, 1982, Патент Великобритании

¹ 1402674, кл. С 01 В 13/11, 1975, (54) 030НАТОР (57) Использование: создание озона. Сущность изобретения: озонатор содержит два цилиндрических коаксиальных трубопровода. На внутренний цилиндр, выполненный

Изобретение относится к плазмохимии и может быть использовано в областях народного хозяйства, где необходим озон, Известен озонатор, работающий на принципе барьерного разряда. Один из вариантов этого озонатора содержит пластмассовый трубопровод и пару проводников, каждый из которых имеет свое пластмассовое изоляционное покрытие, Газ проходит через трубопровод по зазору, оставляемому проводниками и их изоляционными покрытиями. Таким образом, когда на проводники подается высокое напряжение, внутри трубопровода возникает барьерный поверхностный разряд, Озонатор прост в конструктивном исполнении, предлагает ряд возможных вариантов, Однако необходимость прокачки больших объемов воздуха внутри трубопровода требует больших затрат электроэнергии.... Ж„„1789504 А1 из диэлектрического материала, спирально намотаны два электрода с возможностью генерации между их витками барьерного разряда. Электроды выполнены в виде проводников с индивидуальным изоляционным покрытием и подключены к высоковольтному источнику переменного тока.

Предусмотрен вариант выполнения электродов в виде гибких трубок, заполненных проточной водой. Возможно снабжение озонатора третьим дополнительным спиральным электродом и подключение электродов к трехфазному источнику питания по замкнутой схеме электрического треугольника, 2 з.п.ф-лы, 7 ил.

Наиболее близким к предлагаемому является озонатор, также основанный на барьерном поверхностном разряде, содержащий два электрода, подключенные к выcoковольтному источнику переменного тока, Один электрод этого озонатора выполнен в виде двух коаксиальных цилиндрических перфорированных разрядников.

Второй электрод выполнен в виде изолированного проводника и намотан спирально на внутренний цилиндр. Озонатор представляет компактную конструкцию. Однако трудности, связанные с продувкой больших объемов воздуха в промежутке между цилиндрами, делают процесс малоэффективным, требующим больших затрат энергии.

Целью изобретения является снижение энергозатрат путем обеспечения эффективной транспортировки озона посредством электрического ветра; повышение производительности путем обеспечения эффектив1789504 оболочках, заполненных проточной водой.

При этом цилиндрические трубопроводы выполняют роль монтажных механизмов: внешний является корпусом, а на внутренний в последовательно чередующемся порядке с одинаковыми межвитковыми зазорами намотаны электроды, подключенные к высоковольтному источнику переменного тока, Межвитковые зазоры выполнены с возможностью генерации в них барьерного разряда и сопровождающего его электрического ветра. Воздух продувается по промежутку между цилиндрами, Дополнительный теплосъем может быть осуществлен посредством водяной рубашки, охватывающей внешнюю трубу. Кроме того, предусмотрено, что в озонаторе, содержащем корпус в виде трубопровода, в который коаксиально с зазором установлен второй цилиндрический трубопровод из диэлектри45

55 ной генерации трехфазного барьерного разряда, Поставленная цель достигается путем эффективного использования барьерного разряда. Конструктивно это обеспечено тем, что в озонаторе электроды выполнены в виде двух проводников с индивидуальным изоляционным покрытием. Причем электроды с зазором один относительно другого намотаны спирально на внутренний цилиндр, который в предложенном варианте исполняет роль монтажного механизма. В связи с этим внутренний цилиндр выполнен сплошным из диэлектрического материала.

Внешний цилиндр (трубопровод) является корпусом и также выполнен сплошным.

Внутренний цилиндр с намотанными на его внешнюю поверхность электродами вставлен во внешний цилиндр с зазором, по которому продувается воздух, Зазор между 20 электродами подобран таким, чтобы в нем генерировался барьерный разряд. При этом барьерный разряд сопровождается электрическим ветром, который берет на себя часть работы, связанной с транспортиров- 25 кой. Такая конструкция предполагает несколько вариантов теплосъема; водяное охлаждение может быть осуществлено как в виде водяной наружной рубашки, так и в виде потока проточной воды, пропускаемой через внутренний цилиндр.

Кроме того, возможен вариант изготовления электродов, где достигается эффективный теплосъем. Конструктивно это реализовано тем, что в качестве электродов 35 использованы две или три металлические трубки с изоляционным слоем на внешней поверхности, заполненные проточной водой, либо металлические проводники, расположенные в гибких диэлектрических 40 ческого материала, использованы три электрода, подключенные к высоковольтному трехфазному источнику переменного тока (трансформатору), При этом электроды выполнены в виде отдельных проводников с индивидуальным изоляционным покрытием, намотаны параллельными спиралями на внутренний цилиндр и подключены к трехфазному трансформатору 6 по замкнутой схеме электрического треугольника, Воздух транспортируется по зазору между цилиндрами. Теплосъем осуществлен проточной водой, циркулирующей по внутреннему цилиндрическому трубопроводу 2. Для улучшения теплосъема электроды выполнены в видетрубок, заполненных проточной водой.

На фиг,1 схематично изображен предлагаемый озонатор; на фиг.2 — разрез А-А фиг,1; на фиг.3 — озонатор с двумя спиральными электродами в виде гибких трубок, заполненных проточной водой; на фиг,4— разрез Б-Б фиг.3; на фиг.5 — озонатор с тремя спиральными электродами; на фиг.6— разрез В-В фиг.5; на фиг.7 — озонатор с тремя спиральными электродами в виде гибких трубок, заполненных проточной водой.

Озонатор имеет корпус в виде трубопровода 1 из металла или диэлектрика, и опорный цилиндр 2, коаксиально установленный с зазорам в трубопровод 1 и выполненный из диэлектрического материала.

Два электрода 3, 4 с индивидуальным изоляционным покрытием спирально намотаны на внутренний цилиндр 2 с возможностью генерации между витками барьерного разряда и подключены к высоковольтному источнику переменного тока 5. Теплосъем осуществлен потоком проточной воды, пропускаемой через опорный внутренний цилиндр 2. Воздух прокачивается в промежутке между цилиндрами 1 и 2.

Озонатор работает следующим образом. При включении высоковольтного источника переменного тока 5 в промежутках между витками электродов 3, 4 возникает барьерный разряд, который сопровождается электрическим ветром, выносящим получаемый озон в зазор между внутренним 2 и внешним 1 цилиндрами. Там озон подхватывается транспортируемым по зазору воздухом и выносится наружу.

Электроды 3, 4 могут быть выполнены в виде металлических гибких трубок, покрытых изоляционным слоем, внутри которых циркулирует проточная вода (фиг.3,4), Трубки 3, 4 в последовательно чередующемся порядке намотаны параллельными спиралями на внутренний цилиндр 2 с сохранением зазора между витками с возможностью воз1789504

25 буждения между витками барьерного поверхностного разряда и подключены к высоковольтному источнику переменного тока 5, а воздух прокачивается в промежутке между цилиндрами 1, 2, Возможно выполнение электродов 3, 4 в виде металлических проводников, уложенных в диэлектрические оболочки, заполненные проточной водой.

Возможен вариант, предусматривающий три электрода (фиг.5, 6). Электроды 3, 4, 6 выполнены в виде отдельных проводников с индивидуальным покрытием. Электроды

3, 4, 6 параллельными спиралями навиты на внутренний цилиндр 2, Зазор между витками необходим для генерации барьерного разряда. К трехфазному трансформатору 7 электроды 3, 4, 6 подключены по схеме электрического треугольника. Конструкция озонатора предполагает также варианты осуществления теплосъема. В предложенном озонаторе теплосъем осуществлен проточной водой, циркулируюФормула изобретения

1. Озонатор, содержащий два электрода, подключенных к высоковольтному источнику переменного тока, один из которых намотан спирально с зазорами между витками на внутренний цилиндр, установленный с зазором и коаксиально внешнему цилиндру, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем обеспечения эффективной транспортировки озона посредством электрического ветра, внутренний цилиндр выполнен из диэлектрического материала, на него намотан второй электрод в последовательно чередующемся с первым электродом порядке, причем электроды выполнены с изоляционным покрытием, 2. Озонатор по п.1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения теплосъема, электроды выполнены в виде металличещей по внутреннему цилиндрическому трубопроводу 2. Однако теплосъем может быть обеспечен посредством циркуляции воды по внешней рубашке, со стороны трубопро5 вода 1. Возможен вариант комбинированного теплосъема. Возможен вариант выполнения электродов в виде гибких трубок с проточной водой (фиг.7). Возможен вариант выполнения электродов 3, 4, 6 в

10 виде металлических проводников, уложенных в диэлектрические оболочки, заполненные проточной водой.

B связи с обеспечением возможности

15 генерировать между витками электродов барьерный разряд, сопровождаемый электрическим ветром, резко снижено энергопотребление устройства, направленное на перекачку (транспортировку) воздуха. Кро20 ме того, повышается надежность озонатора и снижаются требования к соблюдению постоянства зазора между цилиндрами. ских гибких трубок либо в виде металлических проводников, расположенных в гибких диэлектрических оболочках, и заполнены

30 проточной водой.

3. Озонатор по п.1 или 2, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности путем обеспечения эф35 фективной генерации трехфазного барьерного разряда, высоковольтный источник переменного тока выполнен в виде трехфазного источника питания, а озонатор снабжен дополнительным электродом, спи40 рально намотанным на диэлектрический цилиндр в последовательно чередующемся порядке с другими электродами, причем электроды подключены к трехфазному источнику питания по замкнутой схеме элект45 рического треугольника, 1789504 иг. 1 иг.

1789504

Праду/

1789504

/1родуЮ

Составитель В.Энгельшт

Техред М,Моргентал Корректор fl.Ãåðåøè

Редактор Г.Бельская

П роизводствен но-издател ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 326 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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