Озонатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)998328

Союз Советск их

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.06,81(2I ) 3305965/23-26 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет (51)M. Кл.

С 01 В 13/11

Государетаенный комитет

СССР (53) УДК697. .947 (088.8) ао ленам изобретений и открытий

Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 23.02.83 т

1 (72) Авторы изобретения

М. В. Горохов, С. С. Баранов, В. И. Семенов и А. В. Катявин. Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (7I ) Заявитель

{54) ОЗОНАТОР

Изобретение относится к аппаратам синтеза озона низких концентраций. Известен озонатор, изготавливаемый из плоских металлических электродов прямоугольной формы, между которыми прокладываются стеклянные диэлектрические пластины и продольные рейки, создаюшие шелевые разрядные промежутки, через которые пропускается озонируемый газ.

Весь слоистый пакет стягивается жесткой монтажной рамой, а электроды соединяются через один в два пучка. Один из них присоединяется к раме, а другой,— выводится из аппарата и присоединяется к высокопотенциальной клемме высоковольтного трансформатора питания (615 кВ). Рама с пакетом электродов монтируется в металлическом кожухе, а пространство между кожухом и пакетом заполняется газонепроницаемым электроизоляцион-2о . ным материалом. Рама электрически связывается с корпусом, который заземляется.

Специальные устройства для отвода тепла, выделяюшегося в аппарате, не предусматри2 ваются и, чтобы озонатор в процессе длительной работы не прогревался, электроды заземляемого пучка изготовляют из листов толшиной 15 мм и максимально уменьшают термическое сопротивление между ними и кожухом, который охлаждается за счет естественной конвенции окружающего воздуха (1 1 .

Однако в процессе работы озона гора происходит неравномерный нагрев стеклянных диэлектрических пластин. В зойе разряда температура пластины достигает

80-100 С, а на краях, необходимых для о предотврашения перекрытия разрядного промежутка, на поверхности температура не превышает 40 С. В результате в стек ле возникают значительные термические и механические напряжения, способные вызвать механическое разрушение стек ла и выход озонатора из строя. В указанной конструкции это усугубляется тем, что теплоотвод к толстому металлическому электроду от центральной части Пластины -осушествляется через слой воздуха, ОМЗ

3 а от края — через продольные рейки, имеющие значительно более высокую теплопроводность, чем воздух.

Целью изобретения является повыше ние надежности и увеличение срока службы озонатора.

Поставленная цель достигается тем, что в оэонаторе, содержащем плоские прямоугольные металлические электроды, разделенные прямоугольными диэлектричес-:„й кими пластинами, и продольные рейки, создающие щелевые разрядные промежутки, стянутые жесткой рамой в слоистый-пакет, установленный в кожухе, электроды выполнены из металлической фольги и каждый из них плотно соединен по всей своI ей поверхности с диэлектрической пластиной, выполненной в виде одного или более слоев плотной ткани из стеклянного волок на, пропитанных органическим или кремнийорганическим термостойким связующим.

На фиг. 1 схематично представлен озонатор, продольный разрез; на фиг. 2— то же, поперечный разрез.

Озонатор состоит из пакета диэлектрическик пластин 1, на одну сторону которых,, наклеены листы металлической фольги 2, являющиеся электродами. Пластины 1 через одну сдвинуты отноСительно друг друга на расстояние, исключающее воэможность пробоя разряда между двумя

30 соседними электродами вдоль поверхности диэлектрика в местах токоподводов. Токоподводы 3 выполнены в виде гибкого проводника и собраны в два пучка, закрепленных на токоподводяших планках 4. З

Между пластинами 1 вне разрядной зоны проложены вкладыши 5, предназначенные для обеспечения равномерности газового зазора 6 между пластинами. Пакет пластин жестко зажат межцуциэлектричес- Ф кими пластинами 7 с помощью уголков

8 и шпилек 9. На пластинах 7 закреплены токоподводяшие планки 4, к которым крепятся высоковольтные выводы 10, выь полненные в виде гибкого изолированного высоковольтного провода, пропущенного через отверстие в корпусе 11, в котором помещен пакет диэлектрических. пластин.

Корпус снабжен фланцами 12 с отверстиями 13 для крепления (например. в s0 разрыв вентиляционной системы).

Аппарат, работает следующим обрезом.

Через озонируюший блок от какоголибо побудителя расхода, например вен- ы тилятора, подается поток воздуха, проходящий через газовые зазоры 6 между пластинами 3. В газовых зазорах 6 воз28 .. 4 буждается так. называемый тихий электрический разряд за счет подачи высокого, 4-10 кВ напряжения на электроды 2 через токоподводы 3, токоподводяшие планки 4 и высоковольтные выводы 10.

Под действием разряда в потоке воздуха, проходящего через разрядные промежутки, образуется озон.

Электроды 2 оэонатора выполнены иэ металлической фольги толщиной 30-50 мкм и каждый из них плочено, без зазора, соединен с одной из диэлектрических пластин, причем диэлектрические пластины выполнены из слоистого композиционного материала толщиной 1,0-2,0 мм, содер- жащего 7-15 слоев стеклоткани толщиной

80-10 мкм, пропитанных эпоксидным связующим.

В конструкциях озонаторов материал диэлектрического барьера, взаимное рас.положение электродов и барьера, геометрические размеры. барьера и соотношение

его геометрических и электрических характеристик играют важнейшую роль как. для параметров назначения озонатора в целом, так и для надежности его работы. . Отношение толщин электрода и диэлектрической пластины, составляющее приблизительно 0,03, обеспечивает равенство абсолютных деформаций этих элементов при нагреве во время работы озонатора.

Благодаря этому исключается возникновение механических напряжений в слое, соединяющем электрод и диэлектрик, предотвращается отрыв электрода от диэлектрика и образование неплотностей, в которых при работе озонатора развиваются частичные разряды, приводящие к пробою диэлектрика.

Слоистый характер материала диэлектрика обеспеиивает высокую прочность и трешиностойкость материала в условиях резких температурных градиентов, свойственных рабочему режиму озонатора.

Расчет и практика показывают, что при количестве слоев стеклоткани большем 7, минимальна вероятность совпадения несплошностей плетения ткани по нормам к плоскости пластины. Это обеспечивает необходимую плотность налолнителя с.точки зрения электрической прочности диэлектрика. Для стеклоткани тол«, шиной 80-100 мкм характерен минимальный размер несплошностей.плетения, что также положительно влияет на электрическую прочность. Эпоксидное связующее выбрано для получения композиции диэлектрика исходя из его высоких электрических и

% ООЙМ8 .: 4 механических свойств и высокой стойкости деленные прямоугольными диэлектричесв озоне. кими пластинами, и продольные рейки, При толщине пластины 1 0 2,0 мм и создающие шелевые разрядные промеж тки, относительной диэлектрической проницае- - стянутые жесткой рамой в слоистый пакет, мости композиционного материала барьера, установленный в кожухе, о т л и ч а юравной 5, емкость барьера обеспечивает ш и и с я тем, что, с целью увеличения нормальную относительно параметров на- срока службы и повышения, надежности, значения работу оэонатора в диапазоне электроды выполнены иэ металлической

4-16 кВ,при естественном охлаждении. фольги и каждый иэ них плотно соединен

Предлагаемая конструкция может най- >е по всей своей поверхности с диэлектрити широкое применение для синтеза озона ческой пластиной, выполненной в виде низких концентраций, применяемого для одного или более слоев ткани иэ тонкого дезодорации помещений, дезинфекции хо- стеклянного волокна, пропитанных оргалодилвных камер, обработки сельскохозяй- . ническим или кремнийорганическим терственной продукции, предназначенной для 1S мостойким связующим. длительного хранения.. Источники информации, Ф о р м у л а и э.о. б р. е т е н и я принятые во внимание при экспертизе

Озонатор, содержащий.плоские прямо- . 1. Патент США % З801791, угольные металлические электроды, раз- кл. 250-532, 1976.

Составитель Л. Бузмакова

Редактор Г. Волкова Техред М.Гергель Корректор С. Шекмар

Заказ 1055f36 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/э

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4