Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами

 

Использование: в полевых, походных условиях, на автономных объектах. Сущность изобретения: устройство содержит источник питания, индуктивный элемент, генератор высоковольтных импульсов, Формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостью для обеззараживания воды. Низковольтный источник питания постоянного тока соединен с индуктивным элемёнтбм через статический преобразователь напряжения. В генератор высоковольтных им пульсов включены ненасыщенные транзисторы сj насыщающим дросселем в базовой цепи, ар высоковольтный выход трансформатора содержит удвоитель напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 02 F 1/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4914098/26 (22) 25.02.91 (46) 23.01.93. Бюл. М 3 (71) Смоленский государственный медицинский институт (72) Е.Г.Жук и А.В.Авчинников (73) E.Ã.Æóê и А.В.Авчинников (56) Авторское свидетельство СССР М

960130, кл. С 02 F 1/48, ".982.

Авторское свидетельство СССР М

1151512, кл. С 02 F 1/48, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ

Изобретение относится к обработке и обеззараживанию воды электрическими методаьм и может быть использовано в полевых, походных угловиях, на автономных объектах для обеззараживания питьевой воды.

Известно устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, включающее источник питания, генератор высоковольтных импульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостью для обеззараживания воды.

Однако этому устройству присущи высокие удельные энергозатраты на обеззараживание воды и большие габаритные размеры.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами,,, Я2 „„1790557A3 (57) Использование: в полевых, походных условиях, на автономных объектах. Сущ- ность изобретения . устройство содержит источник питания, индуктивный элемент, генератор высоковольтных имйульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостью для обеззараживания воды. Низковольтный источник питания постоянного тока соединен с индуктивным элементом через стати ческйй и реобразовател ь. напряжения. В генератор высоковольтных импульсов вклю- - чены ненасыщенные транзисторы-- eI . насыщающим дросселем в базовой цепи, а, . высоковольтный выход трансформатора со- держит удвоитель напряжения. 2 ил, включающее высоковольтный источник питания, последовательно которому подключены индуктивные элементы, генераторы высоковольтных импульсов. Последовательно к генераторам подсоединены форми- 10 рующие разрядники и технологические С) камеры с электродной системой, помещен- (Л ной в емкость для обеззараживания воды. у

Недостатками известного устройства являются сравнительно высокие удельные энергозатраты из-за нестабильных по силе разрядов, обладающих высоким (10-20 кВ) рабочим напряжением. Кроме того извест- (Д ное устройство обладает большими размерами и,может быть выполнено в виде переносной и малогабаритной установки.

Цель изобретения — снижение удельных энергозатрат, посредством получения стабильных по силе разрядов и снижения эффективного уровня рабочего напряжения, а

1790557 также выполнение устройства малогабаритным и переносным.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее источник питания, индуктивный элемент, генератор высоковольтных импульсов, фор-мирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостью для обеззараживания воды, дополнительно содержит статический преобразователь напряжения, а в генератор "высоковольтных импульсов включеньг йенасыщенные транзисторы с насыщающим дросселем в базо вой цепи и на высоковольтной стороне трансформатора имеется удвоитель напряжения, Статический преобразователь напря- жения преобразует постоянный ток низкого напряжения, поступающий от источника пи- 20 тания (батареи, бортовая сеть автотранспорта); в переменный высокого напряжения, подаваемый через индуктивный элемент на генератор высоковольтных импульсов, что позволит устройству иметь автономное питание, быть малогабаритным и переносным. В генераторе высоковольтных импульсов конденсаторы удвоителя напряжения в сумме с транзисторами генератора ограничивают ток заряда основ- 30 ного конденсатора, поддерживая ceo постоянным, чем достигается стабильность разряда.

Иа фиг,1 представлена схема устройства; на фиг.2 — схема генератора. 35

Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами содержит источник постоянного тока низкого напряжения

1, к которому последовательно подключен статический преобразователь напряжения

2, который через индуктивной элемент 3 последовательно соединен с генератором высоковольтных импульсов 4, а генератор последовательно соединен с формирующим разрядником 5 и технологической камерой с электродной системой 6, помещенной в емкость для обеззараживания воды 7.

Генератор высоковольтных импульсов (фиг.2) содержит ненасыщенные транзисторы Т1 и Т2 с насыщающим дросселем Др, диоды Д1и Д2, сопротивления R> и Rz, трансформатор Тр, на высоковольтной стороне которого имеется удвоитель напряжения

Дз, Д4 и С1, С2, соединенный параллельно с основным конденсатором Сз. Последний соединен с формирующим разрядником ФР и технологической электродной камерой ТЗК.

Устройство работает следующим образом. От источника постоянного тока 1 напряжением 12 В питание подается на статический преобразователь напряжения

2, который преобразует постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого (до 3 кВ) напряжения, который через индуктивный элемент 3 подается в генератор высоковольтных импульсов 4, где с вторичной обмотки трансформатора Тр через удвоитель напряжения Дз, Д4, С1, С2 заряжается основной конденсатор Сз, Конденсаторы С, Cz удвоителя напряжения в сумме с транзисторами генератора ограничивают ток заряда основного конденсатора Сз, поддерживая его стабильным. По достижении рабочего напряжения в генераторе 3 кВ, достаточного для пробоя формирующего разрядника 5, представленного радиоактивным разрядником P-26 ЧТУ-3393, 014 ТУ„ происходит его пробой и энергия, накопленная в основном конденсаторе Сз, выделяется между электродами технологической камеры 6, обеззараживая воду, находящуюся в емкости 7.

Анализ результатов исследований, посвященных оценке качества воды, обработанной с помощью предлагаемого устройства, показал, что она полностью соответствует требованиям ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая".

Для оценки обеззараживающего эффекта воду перед обработкой заражали суспензией культуры кишечной палочки в концентрации

5х10 мт/л, которая в 10 раз превышает допустимую для класса источников хозяйственнопитьевого водоснабжения по ГОСТ 2761-84.

Несмотря на высокое микробное заражение вода через час после обработки в устройстве полностью освобождалась от микроорганизмов. т.е, эффективность обеззараживания составила 99,999.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает в 3,3 раза меньшим эффективным уровнем рабочего напряжения, в 1,5-2,5 раза меньше потребляет энергии при сохранении эффективности обеззараживающего действия, что представлено в таблице, Устройство имеет малые габариты и массу 5 кг. Таким образом, использование в предлагаемом устройстве статического преобразователя напряжения и изменений в схеме генератора высоковольтных импульсов позволяет получить сравнительно низкий эффективный уровень рабочего напряжения и стабильные по силе разряды, что, в свою очередь, снижает удельные энергозатраты в1,,5-2,5 раза по сравнению с известным устройством, а также делает возможным применением малогабаритного устройства в полевых, походных условиях и на автономных объектах для обеззараживания воды.

1190557

Формула изобретения

Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее источник питания, индуктивный элемент, генератор высоковольтных импульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкость для обеззараживания воды,о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, веса и габаритов устройства. оно дополнительно снабжено статическим преобразователем напряжения, генератор высоковольтных импульсов дополнительно содержит ненасыщенные транзисторы с насыщенньм дросселем в базовой цепи, а высоковольтный выход его трансформатора содержит удвоитель напряжения.

1790557

Составитель Т.Замилова

Техред М,Моргентал Корректор Л.Лукач

Редактор Т.Куркова

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

Заказ 364 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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