Генератор озона

 

Изобретение относится к озонаторному оборудованию для обеззараживания питьевой и технической воды. В озонаторе электроды выполнены в виде усеченного кругового прямого тела вращения, образованного двумя жестко соединенными между собой эквидистантными тонкостенными профилями конического или близкого к нему типа, между которыми расположены направляющие, оптимизирующие поток охлаждающей жидкости. 3 ил.

Изобретение относится к озонаторному оборудованию и может быть использовано в качестве устройства для получения озона при обеззараживании питьевой воды, очистке сточных вод предприятий, городов и животноводческих ферм, а также в целлюлозно-бумажной промышленности, медицине и др.

Известны генераторы озона, в которых между двумя металлическими электродами имеется газовый зазор и диэлектрический слой (барьер), стабилизирующий разрядный ток и придающий разряду равномерный характер. Через разрядный промежуток продувается воздух, обогащенный кислородом воздух или чистый кислород, являющийся исходным газом для получения озона [1] Производительность генераторов озона такого типа и энергозатраты на производство озона определяются, в основном, интенсивностью отвода тепла от разрядного промежутка, электрическими характеристиками диэлектрического барьера, размещением барьера с одной или с двух сторон разрядного промежутка и обеспечением постоянства оптимальной длины разрядного промежутка. Высокие значения удельной производительности и низкие энергозатраты не могут быть достигнуты из-за недостаточно интенсивного отвода тепла, ограниченного значительной толщиной электродов (2 3 мм) и диэлектрического барьера (более 1 мм). Обеспечение постоянства оптимальной (0,4 1,0 мм) длины разрядного промежутка связано в большинстве случаев со значительным усложнением конструкции и повышением материалоемкости Наиболее близким к изобретению техническим решением является генератор озона, содержащий покрытые диэлектриком и охлаждаемые водой высоковольтные и заземленные электрода, корпус со штуцерами входа рабочего газа и охлаждающей воды и штуцерами выхода воды и газоозоновой смеси [2] Недостатками данной конструкции являются сравнительно большой разрядный промежуток (1 мм и более), а, следовательно, и большие энергозатраты на производство озона, материалоемкая и сложная конструкция электродной системы, требующая трудоемкой разборки, сборки, чистки электродов и их центровки.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости изготовления и эксплуатационных затрат, а также повышение удельной производительности. Это достигается тем, что каждый электрод представляет собой усеченное круговое прямое тело вращения, образованное двумя жестко соединенными между собой эквидистантными тонкостенными профилями, причем плоскость усечения параллельна плоскости основания и не совпадает с ней, отношение расстояния между этими плоскостями к радиусу основания равно 0,1 1,0 и отношение радиусов окружностей в основании и в плоскости усечения равно 2 8.

На фиг. 1 и 2 показаны возможные варианты электродов; на фиг. 3 - генератор озона, общий вид.

Электрод 1 состоит из двух тонких профилей 2 и 3, изготовленных из нержавеющей стали толщиной 0,4 0,6 мм. Профили герметично соединены (сварены) между собой так, что образуется полость для охлаждающей жидкости. Отношение расстояния (H) между плоскостью усечения и основанием к радиусу (R) основания в зависимости от размеров электрода и давления рабочей среды изменяется от 0,1 до 1,0. При H/R меньшем 0,1 жесткость электрода становится недостаточной для нанесения диэлектрического покрытия, а при H/R большем 1,0 сложно выполнить штамповку. В зависимости от количества электродов в озонаторе отношение радиуса R к радиусу в плоскости усечения (r) равно 2 8, причем меньшее отношение соответствует большему числу электродов.

Внешняя поверхность электродов покрыта короностойким диэлектриком 4, например стеклоэмально толщиной 0,4 0,6 мм. Электроды снабжены штуцерами для подвода 5 и отвода 6 охлаждающей воды.

Пакет электродов помещен в камеру 7, снабженную штуцерами для подачи охлаждающей воды 8 и рабочего газа 9, а также отвода газоозонной смеси 10 и охлаждающей воды 11. Между электродами установлены дистанирующие прокладки 12 из изоляционного материала, не препятствующие проходу газа. Для крепления электродов имеется стяжная шпилька 13. Камера снабжена проходным высоковольтным изолятором 14, через который на электроды подается напряжение так, что электроды с нулевым и высоким потенциалом чередуются. К последним охлаждающая вода подается через шланг 15 из изоляционного материала, длина и диаметр которого выбираются из условия обеспечения высокого оммического сопротивления.

При работе генератора озона рабочий газ (воздух или кислород) подается через штуцер 9 в камеру 7, где проходит между электродами, на которое подается высокое переменное напряжение. В разрядном промежутке генерируется озон, который отводится через штуцер 10. Тепло, выделяющееся при разряде, отводится охлаждающей жидкостью (водой).

Изобретение по сравнению с лучшими образцами подобного оборудования позволяет снизить трудоемкость изготовления и эксплуатационные затраты (на 20 30%) и значительно повысить компактность аппарата.

Формула изобретения

Генератор озона, содержащий покрытие диэлектриком и охлаждаемые водой высоковольтные и заземленные электроды, корпус со штуцерами входа рабочего газа и охлаждающей воды и штуцерами выхода воды и газоозоновой смеси, отличающийся тем, что каждый электрод выполнен в виде усеченного кругового прямого тела вращения, образованного двумя жестко соединенными между собой эквидистантными тонкостенными профилями, причем плоскость усечения параллельна плоскости основания и не совпадает с ней, отношение расстояния между этими плоскостями к радиусу основания равно 0,1 1,0 и отношение радиусов окружностей в основании и в плоскости усечения равно 2 8, а полость электрода соединена со штуцерами входа и выхода охлаждающей воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.05.2008

Извещение опубликовано: 20.06.2010        БИ: 17/2010

---