Озонатор

Авторы патента:

C01B2201/22 - Неметаллические элементы; их соединения

C01B13/11 - с помощью электрического разряда

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для озонирования воздуха и кислорода, растворов, обработки озоном различных объектов в биологии, медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Озонатор коронного разряда содержит два разрядных электрода, расположенных коаксиально и выполненных в форме цилиндров, соединенных с источником высокого напряжения. Внутренний электрод вращается относительно внешнего электрода и имеет на поверхности коронирующие элементы в виде звездочек из проводящего материала. Внутренний электрод поделен на секции. Секция собирается из набора однотипных конструктивных элементов, например в виде цилиндрической изолирующей втулки с нанесенным на часть ее поверхности слоя балластного сопротивления и звездочки, одетой на втулку. Технический результат: повышение эффективности работы озонатора за счет встроенной защиты от перехода коронного разряда в искровый или дуговой, увеличение общего тока разряда, увеличение надежности и ресурса работы озонатора. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для озонирования воздуха, растворов, обработки озоном различных объектов, а также в биологии, медицине, сельском хозяйстве и промышленности при получении озоно-воздушных и озоно-кислородных смесей для различных нужд.

В настоящее время наиболее эффективным методом получения озона является его синтез из кислорода или воздуха под действием электрических разрядов.

Известны озонаторы, в конструкции которых используют коронный разряд постоянного тока [1]. В этом случае применяют электроды, создающие неоднородное электрическое поле, в котором реализуют коронный разряд.

Известен озонатор на коронном разряде [2]. Озонатор содержит два коаксиальных цилиндрических разрядных электрода, соединенных с источником электропитания; его разрядные электроды катод и анод размещены в корпусе, при этом на внешней поверхности внутреннего электрода-катода установлены конусные шипы, причем катод с шипами и анод выполнены из тугоплавкого металла.

Недостатками данного озонатора является относительно низкая производительность, невысокая надежность и низкий ресурс его работы. Это связано с тем, что предельный ток разряда от каждого конусного электрода ограничен. Превышение критического значения тока коронного разряда от электрода ведет к развитию искрового и дугового разряда, разрушающего электроды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является генератор озона [3], содержащий корпус и два коаксиально расположенных цилиндрических электрода. Внутренний коронирующий электрод имеет одно или более ребер на поверхности и выполнен с возможностью вращения.

Основным недостатком данной конструкции является сравнительно низкая эффективность работы (низкая производительность, обусловленная геометрией электрического поля, создаваемого разрядным электродом в виде ребра из-за невысокой плотности коронирующих элементов), а также отсутствие внутренней защиты электродной системы озонатора от перехода коронного разряда в искровой или дуговой разряд.

Задачей предлагаемого изобретения является защита от перехода коронного разряда в искровой или дуговой разряд, а также увеличение тока внутреннего коронирующего электрода. Достигаемый при решении задачи технический результат заключается в повышении выхода озона путем устранения перехода коронного разряда в дуговой разряд, увеличении тока внутреннего коронирующего электрода за счет увеличения плотности коронирующих элементов ввиду уменьшения их взаимного влияния и вращения внутреннего коронирующего электрода относительно внешнего электрода.

Поставленная задача решается тем, что внутренний вращающийся коронирующий электрод состоит из насаженных на проводящую ось (стержень или трубу выполняющую роль токопроводящей шины) коронирующих элементов, выполненных в виде звездочек из проводящего материала, причем каждая отдельная звездочка одета на основу в виде втулки из изолятора, с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением, соединенным с проводящим слоем внутри втулки.

Изобретение поясняется чертежом Фиг. 1, где изображены элементы озонатора, а именно: 1 - проводящая ось вращения внутреннего коронирующего электрода, 2 - изолирующая втулка внутреннего коронирующего электрода, 3 - изолирующая втулка внутреннего коронирующего электрода с нанесенным на часть поверхности втулки балластным сопротивлением, 4 - звездочка из проводящего материала, 5 - внешний электрод озонатора.

В отличие от коронирующего электрода в виде конусных шипов или ребра в предлагаемом изобретении решается вопрос защиты от перехода коронного разряда в дуговой разряд, а также увеличивается ток коронирующего электрода за счет возможности более плотной установки коронирующих элементов из-за уменьшения эффекта их взаимной экранировки ввиду наличия индивидуального балластного сопротивления на каждом из них, и вращения коронирующего электрода относительно внешнего электрода.

В коронирующем электроде согласно настоящему изобретению монтаж элементов может осуществляться как с помощью соединения втулок меж собой при помощи разъемных соединений, так и при помощи фиксации коронирующего электрода состоящего из набора втулок со звездочками стягиванием с двух сторон на проводящей оси вращения.

Литература

1. Токарев А.В., «Коронный разряд и его применение», изд. Бишкек, КРСУ, 2009, стр. 16.

2. Патент России «Озонатор» RU 2058933 от 03.02.1993 г. C01B 13/11. Дата публикации: 27.04.1996 г.

3. Patent US 5002738 А, C01B 13/11, 26.03.1991.

Озонатор коронного разряда, содержащий два разрядных электрода, расположенных коаксиально, соединенных с источником высокого напряжения, внутренний электрод сделан с возможностью вращения относительно внешнего электрода и имеет на поверхности коронирующие элементы, электроды имеют форму цилиндров, при этом коронирующие элементы внутреннего электрода выполнены в виде звездочек из проводящего материала, отличающийся тем, что внутренний вращающийся коронирующий электрод поделен на секции, составляющие в сборе единую целую конструкцию коронирующего электрода, причем каждая секция имеет встроенное отдельное балластное сопротивление, секция собирается из набора однотипных конструктивных элементов, например, в виде цилиндрической изолирующей втулки с нанесенным на часть ее поверхности слоя балластного сопротивления для передачи электрического тока на звездочку из проводящего материала и звездочки, одетой на втулку.

Изобретение относится к химической промышленности и к нанотехнологии. Композитный материал с размером первичных частиц 0,1-100 мкм содержит оксид графена и 0,1-50 мас.

Графитовая фольга, листовой материал на ее основе, уплотнение и способ получения // 2706103

Изобретение относится к области технологии углеграфитовых материалов. Для получения графитовой фольги с улучшенными характеристиками герметичности сначала получают интеркалированный графит, который затем нагревают в режиме термоудара с получением полупродукта, содержащего терморасширенный графит и аморфный углерод.

Способ получения аммиака // 2706059

Изобретение относится к способу получения аммиака каталитической реакцией подпиточного синтез-газа, получаемого риформингом углеводородного сырья, и к установке для его осуществления.

Реакционная ячейка многопуансонного аппарата высокого давления и температуры для обработки алмаза // 2705962

Изобретение относится к области обработки алмаза на многопуансонных аппаратах высокого давления и температуры. Реакционная ячейка многопуансонного аппарата высокого давления и температуры содержит соосно установленные цилиндрической формы нагревательный элемент 1 с торцевыми двойными токовводными крышками 2 и токовводными стержнями 4, запирающие ячейку таблетки 5, и расположенную в полости ячейки подложку 6 с запрессованным алмазом, материал которой содержит, мас.

Монокристаллический синтетический алмазный материал, полученный химическим осаждением из газовой фазы // 2705356

Изобретение относится к синтезу монокристаллического CVD алмазного материала, который может быть использован в оптике, ювелирных изделиях, в качестве подложек для дальнейшего CVD роста алмазов, механических применениях, в области квантового зондирования и обработки информации.

Антистатическое напольное покрытие с углеродными нанотрубками // 2705066

Изобретение относится к антистатическим напольным покрытиям и может использоваться при производстве покрытий данного типа. Антистатическое напольное покрытие содержит отверждаемую полиуретановую смолу и наполнитель в форме одностенных углеродных нанотрубок в количестве 0,001-0,1 масс.%.

Устройство для получения фуллеренсодержащей сажи // 2705064

Изобретение может быть использовано в области электротермии. Герметичная реакционная камера состоит из крышки 1 и корпуса 2 с рубашками водяного охлаждения 3 и 4, соединённых фланцевым соединением 5.

Способ определения температуры керна печи графитации // 2704558

Изобретение относится к производству графитированных углеродных конструкционных материалов и графитированных электродов для электрометаллургических печей. В способе определения температуры керна в печи графитации, включающем измерение температуры одновременно в трех точках по длине стержня-тепловода из графита, один конец которого поддерживается при постоянной температуре 0°С, а второй находится в прямом контакте с керном печи графитации, расчет температуры керна осуществляется с использованием аналитической зависимости формируемого температурного поля вдоль стержня-тепловода, имеющей вид квадратичного трехчлена Т=ах2+bх+с, на основе измеренных данных.

Применение водорастворимых производных фуллерена в качестве лекарственных препаратов нейропротекторного и противоопухолевого действия // 2704483

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения заболеваний нервной системы. Раскрыто использование водорастворимых производных фуллерена С60 в производстве лекарственных препаратов нейропротекторного действия.

Способ получения углеродных металлсодержащих наноструктур // 2704433

Изобретение относится к химической промышленности и материаловедению и может быть использовано при изготовлении добавок, улучшающих свойства материалов. Смесь органического и металлсодержащего вещества механически обрабатывают перетиранием.

Получение озона при высоких давлениях // 2702689

Изобретение относится к способу получения озона при повышенном давлении с производительностью не менее 1 кг озона в час посредством генератора озона. Генератор озона содержит высоковольтный электрод (5) и по меньшей мере один противоэлектрод (1).

Переносное автономное устройство генерации озона // 2699265

Изобретение относится к области синтеза озона из атмосферного воздуха, т.е. к физическим методам его получения, в данном случае к электроразрядным генераторам.

Получение озона в плазменной установке с прямым охлаждением // 2696471

Изобретение относится к генератору озона, содержащему высоковольтный электрод и по меньшей мере один противоэлектрод, ограничивающие промежуток, в котором установлены по меньшей мере один диэлектрик и неэлектропроводящая структура и через который протекает газ в направлении течения потока газа, при этом высоковольтный электрод и указанный по меньшей мере один противоэлектрод подключены к источнику электрического напряжения для генерации тихих разрядов, причем неэлектропроводящая структура является текстильным материалом и имеет поры с номинальным размером (х) пор в диапазоне: 100 мкм< x <1 мм.

Генератор озона с распределением разряда в зависимости от местоположения // 2670932

Группа изобретений относится к генератору озона с высоковольтным электродом (5) и по меньшей мере одним контрэлектродом (1), проволочному изделию плоской формы и компоновке высоковольтного электрода.

Генератор озона с распределением разряда в зависимости от местоположения // 2663744

Изобретение относится к генератору озона и может быть использовано для дезинфекции воды или для отбеливания древесины, целлюлозы или пульпы для производства бумаги.

Способ генерирования озона и портативное устройство для генерирования озона // 2661232

Группа изобретений относится к способам и устройствам физической генерации озона из кислородсодержащего газа и может быть использована для бактерицидной обработки ран, гинекологических патологий, стерилизации хирургического инструмента.

Способ генерирования озона и портативное устройство для генерирования озона // 2661232

Озонатор // 2660870

Изобретение относится к аппаратам синтеза озона из кислорода. Озонатор содержит два высокоомных электрода в виде полос, закрепленных на обеих поверхностях диэлектрического барьера и разнесенных так, что полосы одного электрода расположены относительно полос другого электрода в последовательно чередующемся порядке.

Озонатор // 2660870

Устройство для генерирования озона // 2656043

Изобретение относится к озонаторному оборудованию и может быть использовано при производстве озонаторов для очистки питьевой и сточных вод, дезинфекции помещений, обработки семян и злаков и т.д.

Способ получения частиц сферического графита и устройство для его осуществления // 2706623

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для изготовления электродных материалов химических источников тока. Устройство для получения частиц сферического графита содержит корпус 2 с загрузочным 1 и вызгрузочным 9 устройствами, а также ротор 4. Корпус 2 и ротор 4 выполнены трехступенчатыми. Ротор 4 снабжен сфероидизирующими дисками 5 со ступицами, на которых жестко закреплены била 6. Соотношение размеров дисков 5 сверху вниз 1:1,3:1,6, диаметр нижнего диска 350 мм. Средний и нижний сфероидизирующие диски 5 содержат шесть сепарационных отверстий 7 диаметром 30-40 мм, расположенных на расстоянии 1/3 диаметра от оси ротора 4. На внутренней поверхности ступенчатого корпуса 2 через каждые 50 мм закреплены отбойники 3 высотой 10-12 мм. Выгрузочное 9 устройство выполнено в нижней крышке корпуса 2 и установлено на расстоянии от края его нижней ступени, равном сумме высот отбойников 3 и била 6 нижней ступени ротора 4. Загрузочное 1 устройство установлено в центре верхней части корпуса 2 соосно с осью вращения вала ротора 4. Исходный природный графит загружают через загрузочное 1 устройство и подвергают ударно-отражательному измельчению с увеличением скоростей нагружения на каждой ступени на 30-35% от скорости на предыдущей ступени обработки, равной 30-100 м/с за один проход. После этого измельченный графит пропускают через указанное устройство 5-10 раз с меньшими скоростями нагружения, при этом на последней ступени скорость нагружения 40-50 м/с, для создания условий закатывания, гранулирования и точечного «пришивания» плоских чешуйчатых частиц разных размеров от 1,5 до 80 мкм в образующиеся гранулы графита размерами 5-50 мкм. При этом острые углы гранул подвергаются истиранию в зонах интенсивного турбулентного вращения, находящихся около отбойников 3. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс измельчения, увеличить содержание частиц с высокой степенью сферичности до 55 % от общей массы обрабатываемых частиц графита, повысить выход готового продукта, снизить удельные затраты энергии. 2 н.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 2 пр.