Способ и устройство защиты генератора озона от пожара



Способ и устройство защиты генератора озона от пожара
Способ и устройство защиты генератора озона от пожара

 


Владельцы патента RU 2543488:

Общество с ограниченной ответственностью "Истра-Озон" (RU)

Изобретение относится к способам и устройствам защиты генератора озона от пожара при электрическом пробое внутренней изоляции. Техническим результатом является полное вытеснение за короткий промежуток времени кислорода с продуктами горения из внутренней полости генератора озона газом, не поддерживающим горение. Технический результат достигается тем, что в способе защиты генератора озона от пожара производят отключение электродов генератора озона от источника электропитания и прекращают подвод кислорода в генератор озона. Одновременно заполняют внутреннюю полость генератора озона негорючим газом под повышенным давлением, вытесняя из нее кислород с продуктами горения и прекращая процесс горения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способам и устройствам защиты генераторов озона, использующих в качестве рабочего газа кислород, от пожара и может быть использовано в озонаторных устройствах при их промышленном производстве и эксплуатации.

Известен способ защиты многоэлементного озонатора, при котором происходит самоотключение разрядного элемента с поврежденной диэлектрической стенкой за счет повышения давления внутри герметичной полости и увеличения вследствие этого напряжения пробоя вспомогательного газоразрядного промежутка до величины, превышающей величину рабочего напряжения озонатора [1].

При большом числе разрядных элементов отключение одного или даже нескольких из них практически не отражается на суммарной производительности озонатора.

Известно устройство защиты многоэлементного электрического озонатора, разрядный элемент которого состоит из двух расположенных на расстоянии друг от друга и подсоединенных к источнику электропитания электродов, один из которых в виде металлического покрытия нанесен на диэлектрическую стенку, выполненную в виде герметичной камеры. Для обеспечения самоотключения разрядного элемента с пробитой диэлектрической стенкой металлическое покрытие присоединено к источнику электропитания через вспомогательный газоразрядный промежуток, расположенный внутри камеры [1].

Недостатком данных способа и устройства является то, что элементы конструкции, выполняющие защитную функцию, расположены в герметичной камере внутри цилиндрического электрода, снабженного диэлектрическим покрытием. Это исключает возможность использования предложенных решений при защите мощных высокочастотных генераторов озона, требующих двухстороннего жидкостного охлаждения разрядных промежутков, а также генераторов озона с плоскими электродами.

Известен способ защиты многоэлементного озонатора, при котором в нормальном режиме при номинальном напряжении разряда Up ток барьерного разряда Ip пропускают через плавкую вставку, при этом плавкая вставка нагревается ниже допустимой нормы. В случае пробоя барьера при снижении диэлектрической прочности трубчатого электрода мгновенно возрастает ток через высоковольтный предохранитель до величины тока короткого замыкания устройства Iкз, при этом плавкая вставка высоковольтного предохранителя расплавляется, электрическая цепь обрывается. Номинальная нагрузка устройства равномерно распределяется между n-1 разрядными элементами, и устройство продолжает безотказное функционирование [2].

Известно устройство защиты многоэлементного озонатора, включающего трубчатый электрод, имеющий на внутренней части токопроводящее покрытие, содержащее вставленную в трубчатый электрод трубку из токопроводящего материала, сопрягающуюся с токопроводящим покрытием, внутри которой расположен высоковольтный предохранитель, включающий цилиндрический корпус с плавкой вставкой из тугоплавкого материала, соединяющей два электрода, один из которых жестко соединен с трубкой, а другой с источником питания, причем трубчатый электрод закрыт с двух сторон пробками. Цилиндрический корпус высоковольтного предохранителя выполнен из диэлектрического материала [2].

Недостатками данных способа и устройства являются ограничения по применению, а также то, что элементы конструкции, выполняющие защитную функцию, расположены внутри электрода, снабженного диэлектрическим покрытием. Это исключает возможность использования предложенных решений при защите генераторов озона с двухсторонним жидкостным охлаждением разрядных промежутков, а также генераторов озона с плоскими электродами.

Наиболее близким к изобретению является способ защиты генератора озона от пожара, при котором электроды генератора озона отключают от источника электропитания, предварительно создают в дополнительном объеме защитной емкости разрежение, прекращают подвод кислорода в генератор озона и отвод из него озонокислородной смеси, соединяют защитную емкость с генератором озона, тем самым снижая давление озонокислородной смеси до значения, при котором исключается горение материалов, использованных в конструкции генератора озона. Одновременно открывают канал с малым проходным сечением, соединяющий внутреннюю полость генератора озона с атмосферой или емкостью с замещающим газом, не поддерживающим горение, для заполнения им генератора озона и защитной емкости, и повышают давление в защитой емкости и внутренней полости генератора озона до атмосферного, после чего отсоединяют защитную емкость от генератора озона [3].

Наиболее близким к изобретению является устройство защиты генератора озона от пожара, реализующее описанный выше способ, которое включает в себя источник электропитания, присоединенный к электродам генератора озона, защитный электронный блок, соединенный с датчиком аварии, нормально открытые электромагнитные клапаны, установленные на входе и выходе генератора озона, дополнительную вакуумированную защитную емкость, подсоединенную к генератору озона трубопроводом, нормально перекрытым с помощью электромагнитного клапана, включающим нормально закрытый микрожиклер, соединенный с источником замещающего газа [3].

Недостатками описанного выше способа и реализующего его устройства являются значительный объем защитной вакуумированной емкости, превышающий приблизительно в пять раз объем корпуса генератора озона, а также потребность в дополнительном оборудовании для создания вакуума в защитной емкости, что делает конструкцию генератора озона громоздкой. Необходимо дополнительное время при подготовке устройства противопожарной защиты генератора озона к работе, связанное с необходимостью создания разрежения в защитной емкости. Кроме того, воздействие на электроды генератора озона пониженного давления газа при подключении его к защитной емкости может привести к появлению остаточной деформации электродов и, тем самым, к ухудшению эксплуатационных характеристик генератора озона.

Задачей изобретения является снижение пожароопасности озонаторного оборудования, упрощение конструкции устройства защиты от пожара генератора озона, уменьшение его размеров и времени подготовки устройства противопожарной защиты к работе.

Техническим результатом является полное вытеснение за короткий промежуток времени кислорода с продуктами горения из внутренней полости генератора озона газом, не поддерживающим горение.

Поставленная задача решается тем, что в способе защиты от пожара генератора озона, предусматривающем отключение электродов генератора озона от источника электропитания генератора озона и прекращение подвода кислорода в генератор озона по сигналу с датчика аварии, одновременно в полость генератора озона подают замещающий негорючий газ под повышенным давлением, вытесняя кислород с продуктами горения из полости генератора озона в атмосферу по трубопроводу отвода озонокислородной смеси.

Поставленная задача решается тем, что в устройство защиты от пожара генератора озона (ГО), содержащее источник электропитания, подключенный к электродам генератора озона, датчик возгорания, электронный защитный блок, выход которого соединен со входом источника электропитания, а вход соединен с датчиком возгорания, трубопроводы подвода кислорода и отвода озонокислородной смеси, нормально открытый электромагнитный клапан, установленный в линии подачи кислорода в генератор озона, введена защитная емкость, заполненная негорючим газом под повышенным давлением и отделенная от внутренней полости ГО нормально закрытым электромагнитным клапаном, установленным в трубопроводе подачи замещающего газа и подключенным к выходу электронного защитного блока.

Вместо электромагнитного клапана в линии подачи замещающего газа может быть установлена мембрана, соединенная с исполнительным механизмом разрушающего типа, подключенным к выходу электронного защитного блока.

Наличие защитной емкости, с находящимся в ней под повышенным давлением негорючим газом, не поддерживающим горение, позволяет сократить время, необходимое для подготовки устройства к работе, так как исключается необходимость создания разрежения в специальной защитной емкости. Уменьшается количество оборудования, необходимого для реализации способа защиты генератора озона от пожара. Значительно уменьшаются размеры генератора озона, так как объем защитной емкости в прототипе не может быть меньше пяти объемов генератора озона, а в предлагаемом устройстве объем защитной емкости определяется давлением защитного газа в ней и может быть на порядок меньше объема генератора озона.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства защиты генератора озона от пожара.

На фиг.2 изображена структурная схема устройства защиты генератора озона от пожара с мембраной, включенной в линию подачи замещающего негорючего газа вместо нормально закрытого электромагнитного клапана.

Устройство защиты генератора озона от пожара содержит источник электропитания 1 (фиг.1), подключенный к электродам 2 генератора озона 3. Устройство защиты содержит защитный электронный блок 4, выход которого соединен со входом источника электропитания 1, датчик возгорания 5, подключенный ко входу защитного электронного блока 4, нормально открытый электромагнитный клапан 6, установленный в трубопроводе 7 подачи кислорода в генератор озона 3 и подсоединенный к выходу электронного защитного блока 4. В устройство защиты введена герметичная защитная емкость 8 с замещающим негорючим газом, соединенная с генератором озона 3 трубопроводом 9 с нормально закрытым электромагнитным клапаном 10 (фиг.1), подсоединенным к выходу электронного защитного блока 4.

Вытесняемый газ (кислород) с продуктами горения может отводиться из полости генератора озона через трубопровод 11 (фиг.1) в атмосферу либо через дополнительно введенный трубопровод в специальную емкость (на рисунке не показаны).

Вместо электромагнитного клапана 10 (фиг.1) в линии подачи защитного газа может быть применена мембрана 12 (фиг.2), соединенная с исполнительным разрушающим ее механизмом 13 (фиг.2), подсоединенным к выходу электронного защитного блока 4.

При осуществлении способа защиты от пожара генератора озона 3 предварительно вводят в состав озонаторной установки защитную емкостью 8, заполненную под повышенным давлением замещающим негорючим газом (например, сжиженным углекислым газом), соединяют защитную емкость с внутренней полостью генератора озона трубопроводом 9, организуют тракт отвода кислорода с продуктами горения из полости генератора озона через трубопровод отвода озонированного газа 7 или через дополнительно введенный трубопровод.

При возникновении пожара в полости генератора озона 3 по сигналу с датчика возгорания 5 электронный защитный блок 4 выдает сигналы на выключение источника электропитания 1, закрытие электромагнитного клапана 6, открытие электромагнитного клапана 10 или включение исполнительного механизма 13, разрушающего мембрану 12. При открытии электромагнитного клапана 10 или разрушении мембраны 12 замещающий газ под давлением из защитной емкости 8 по трубопроводу 9 поступает во внутреннюю полость генератора озона 3. При этом происходит полное вытеснение кислорода с продуктами горения из полости генератора озона 3 через трубопровод отвода озонокислородной смеси 7 или через введенный дополнительный трубопровод. За счет вытеснения кислорода полностью прекращается процесс горения горючих материалов, используемых в конструкции генератора озона.

Использование изобретения приводит к упрощению конструкции генератора озона, повышению надежности системы пожаротушения и долговечности генератора озона.

Источники информации

1. А.с. СССР №1390182, С01В 13/11, 1984.

2. Патент РФ №2263629, С01В 13/11, 2004.

3. Патент РФ №2341448, С01В 13/11, 2007.

1. Способ защиты генератора озона от пожара, заключающийся в том, что по сигналу, полученному от датчика возгорания, производят отключение электродов генератора озона от источника электропитания генератора озона, прекращают подвод кислорода в генератор озона, замещают кислород с продуктами горения в полости генератора озона воздухом или иным не поддерживающим горение газом, отличающийся тем, что при возгорании замещающий негорючий газ из защитной емкости подают в полость генератора озона под повышенным давлением, вытесняя кислород с продуктами горения из полости генератора озона в атмосферу по трубопроводу отвода озонокислородной смеси.

2. Устройство защиты генератора озона от пожара, содержащее источник электропитания, подключенный к электродам генератора озона, датчик возгорания, электронный защитный блок, выход которого соединен со схемой внешнего управления источника электропитания, а вход с датчиком возгорания, трубопроводы подвода кислорода и отвода озонокислородной смеси, нормально открытый электромагнитный клапан, установленный в трубопроводе подачи кислорода в генератор озона, отличающееся тем, что оно содержит защитную емкость, заполненную негорючим замещающим газом под повышенным давлением, соединенную с полостью генератора озона трубопроводом с нормально закрытым электромагнитным клапаном, соединенным с выходом электронного защитного блока, или мембраной, соединенной с исполнительным механизмом, предназначенным для ее разрушения и подключенным к выходу электронного защитного блока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам и устройствам защиты от пожара при электрическом пробое изоляции генераторов озона. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к блокам питания для микроволновых печей и используемым в них высоковольтным плавким предохранителям. .

Изобретение относится к электроаппаратостроению. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтному аппаратостроению, а также может быть использовано в тех областях техники, где возникает необходимость в механически прочных герметичных соединениях.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для защиты полупроводниковых преобразователей. .

Изобретение относится к устройству для получения озона и направлено на совершенствование схемы электрического питания генератора озона озонаторного комплекса. Озонаторный комплекс содержит высоковольтный высокочастотный источник питания и подключенную к нему ударную емкость, а также подключенный через коммутатор и выполненный в виде многозазорного искрового разрядника генератор озона.

Изобретение относится к области промышленной безопасности и газоаналитического приборостроения в части производства приборов и устройств, применяемых для проведения периодической поверки и калибровки приборов газового контроля наличия в воздухе рабочей зоны промышленных предприятий токсичных и взрывоопасных газов.

Изобретение относится к технологии стабилизации производительности озонаторов и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях для обработки воздушных и водных сред.

Изобретение относится к озонаторам и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятия для обработки воздушных и водных сред. Технический результат состоит в обеспечении контроля производительности озонаторов.

Озонатор // 2523805
Изобретение относится к области производства озона и может быть использовано для обработки воздушных и водных сред. Озонатор содержит высоковольтный источник переменного напряжения, выполненный в виде изолированных проводов (электродов), покрытых диэлектриком, намотанных на конусное основание.

Изобретение может быть использовано для обеззараживания питьевой воды, очистки сточных вод и воздуха в помещениях. Устройство содержит расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные пластинчатые электроды, имеющие центральные отверстия и выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем, покрытые снаружи диэлектриком и чередующиеся через один, источник питания, выводы которого подключены к электродам, штуцеры для подвода рабочего кислородосодержащего газа и теплоносителя и штуцеры для отвода теплоносителя и газоозоновой смеси.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Определяют активную мощность газоразрядного блока с газоразрядным промежутком между стеклянными пластинами и производительность, а также внутреннюю температуру озонируемого помещения.

Изобретение относится к плазменной технике и технологи получения озона, дезинфекции воздуха и обеззараживания воды, и может быть использовано в медицинской, химической и других областях промышленности, а так же для очистки от микробных загрязнений подземных и поверхностных вод.

Изобретение относится к производству озона и может быть использован для очистки воды и обработки помещений в медицине. .

Изобретение относится к устройству для генерации озона и может быть использовано в химической промышленности и сельском хозяйстве. .

Импульсный безбарьерный генератор озона относится к системам получения озона для использования его в технологиях очистки и обеззараживания воды. В импульсном безбарьерном озонаторе, содержащем металлический корпус и размещенную в корпусе электродную систему, содержащую разрядные элементы, каждый из которых состоит из низковольтного и высоковольтного электродов, подключенных к высоковольтному генератору импульсов, корпус содержит две диэлектрические пластины, установленные против друг друга. На одной из пластин расположен высоковольтный электрод, представляющий собой однослойную обмотку из неизолированного провода, диаметр которой меньше расстояния между пластинами, причем шаг обмотки не менее чем в 2 раза больше расстояния электрического пробоя. Аналогично выполнен низковольтный электрод, установленный на другой пластине. Электроды смещены относительно друг друга на полшага обмотки. Устройство характеризуется повышенной эффективностью наработки озона, простотой конструкции и малыми габаритами. 2 ил.
Наверх