BG98018A - Устройство за производство на озон - Google Patents

Abstract

1. Устройство за получаване на озон, състоящо се от източник на високо напрежение (1), най-малко два, разположени на разстояние един от друг, плоски електроди (5) и диелектрик (6), поставен между електродите (5) така, че между единия плосък електрод(5) и диелектрика (6) да се оформи поне един път на потока (11) за преминаване на газ, характеризиращо се с това, че поне един от плоските електроди (5) се състои от два слоя (3, 4) от електропроводящ материал, от които най-малко единият слой (3, 4)е виброеластичен, а между слоевете (3, 4) е поставен федериращо-демпфериращ материал (2), в резултат на което поне единият от електродите (5) е виброеластичен. 16 претенции, 4 фигури

Description

УСТРОЙСТВО ЗА ПРОИЗВОДСТВО НА озон

Изобретението се отнася до устройство за производство на озон с източник на високо напрежение и най-малтсо два, разположени на разстояние един от друг плоски електрода с намиращ се между тящ диалетлтри^, при своето се създава най-малко един път на потока, съгласно ограничителната част на претенция 1» ...

Озонът представлява сриатомната разновидност на кислорода и въ

I f » нитгва,между другото,под влиянието на електрическо поле. При така нареченото тихо изпразване / коренен разряд/ кислородът /0_о/ се цревръща отчасти в озон. Електрическото разтоварване предизвиква частично разцепване на кислородната молекула в свободни атоми

I I : · ^: ^оито при сблъсъка с неразцепени молекули се обединяват с тях· пЛри образуването на озон се изразходва електрическа енергия; тс линният еквивалент затова възлиза на 14,5 Ккал за Мол Og. При нагряване озонът се разпада, при което се освобождава енергия и с

X V збразува «иожород,/Og/. Газът се разпада много бързо при темпер; тури над 100°С или,в присъствието на катализатори,при стайна тен a-·

йература,.

·'·* «

Озонът е значително по-реактивен от^олкото кислорода и с това

I представлява мощно окисляващо средство, използувано в петрохимията за превръщане на олефини в алдехиди, кетони или карбоксилна !

киселина. Освен това той се използува като избелващо средство за.

брганични вещества и за стерилизиране на питейна вода и работни помещения.

В промишлеността озонът се произвежда, в общий случай, чрез тих »

разряд. При това през плосък или пръстеновиден процеп между два i j електрода и намиращ се между тях диалектрик- се насочва кислород или съдържаща кислород газова смес. При различните познати успроизводство на озон бе направен опит ?за тройства и методи за повишаване на добива му, при хгоето трябваше да се избягва нагря·· ване на озона.

и. 563 е известно устройство за производство на озон, ι V

I 1’ .едвидени средства за управление на честотата и а*:- / плитудата ι създаващото електрическото поле променливо напреже· i ' ^! ; I ние, с оглед подобряване на добива на озон.В рлучая генераторите на висота режение се управляват при импулсна модулация или се

I

увеличава честотата на променливия ток, тъй като и в двата случая се получава увеличен и топлинните загуби, :ципа на тихия разряд добив на озон. При това, обаче , нарасввагз.

с което при производството на озон по прин се нагряваха разрядните участъци и резулга* ι : ί :

|тът от това бе намален добив на озон.· '

Работещите в режим на импулсна модулация устройства за произвол ство на озон, наречени още озонатори, имат и този недодтатък, че. поради стръмността на страните разрядът меаду двата електрода се получава точкообразен електрода. В резултат или лещрвиден, т.е. не по целия обхват πει на това по електрода се образуват отвори прегаряне, което намалява добива на озон и влошава безупречния от режим на работа на устройството.

От ДЕ-Оз 28 53 436 е известно за повишаване на добива, на озон >

в разрядните участъци да се създаде турбулентно движение /потоп/ чрез разполагането меаду тях на тела. Това, обаче, води до и?вс стно увеличаване на конолите на потока, поради което /

личаване на силата на полето. Освен това, при този се налага уюметод, ламш-ар· ните съставляващи на потока, оставащи в граничните му слоеве, са сравнително много.

От ДЕ-0s 26 44 978 е известно устройство за производство на озсн въз основа на високо променливотоково напрежение при изключването

Ha диалект.рик. За целта се използува технически добре позната конструкция от пластини за да се поддържат на разстояние два] Плоски електрода, мък^оито несвързан с електрически ток е: разг ! вложен двуполюсен електрод.

оЦакрая, в ДЕ-Р® 299 248 е ди, при с много което разстоянието голяма трие. По тази но покритие за м

! описано устройство с фиксирани ел^ка .. 1 f меаду електродите трябва да се оп£зе роЖ да се избягват т.н. изпразвания

Π · Нпричина фиксираният диелектри^с бе шприцован да се постигне винаги постоянно разстояние меаду точност., за с метала‘ Ετο защо задача на настоящото изобретение е да се създаде ус : тройство от посочения по-горе вид за производство на озон, при което в vаналите на потока, по прост начин се създава турбулен; J i тен поток, като същевременно се постигне по-голяма равномерност . I ί в разпределението на повърхнините на разрядните канали за пови:шаване на ефективността.

I ί Съгласно изобретението задачата се решава с това, че

- най-малко един от плоските електроди е трептящ , ·$*.

- плоският електрод териал, от които се състои от два слоя електропроводим м слой е трептящ, поне единият ia- между двата слоя е разположен действуващ федериращо-демпфз риращо материал

- двата слоя са закрепени така, че да създадат възможност на.

.4 електрода да трепти.

: 7 £

С такова устройство е възможно, чрез прилагането на нискочестосно променливо напрежение и/или на подходяща скорост на потока на за третирания медиум, електродите да се приведат в трептене иТдиалекί три-^кх да се създаде турбулентен поток. По-специално чрез трептящите електроди се постига отделяне на граничния слой, в който j f

иначе действува ламинарен поток·

Широчината на пътя на потока и скоростта му са определени така че се постига осъществяването на турбулентен поток.

Както е известно видът ί

; получава. от величината

I на потока /ламинарен или турбулентен/ сз на числото на Рейнолдс :

Re |където гсредната скорост на потока в т / в · d = диаметърът на

динамичният вискозитет, кг/м сек. плътността на течността, kg/m s ;

кинематичният вискозитет, m/s

При некръгообразно сечение на потока, в израза за йе се поставя ' i . j еквивалентния диаметър, който съотнзетствува многократно на^хидр авличния радиус напречното -сечение на потока към

Хидравличният радиус г представлява отношението на площа на обгечения /омокрения/ обхват U ^rh

За тръба с кръгообразно напречно сечение, което се протича изцяло d^{2 r}h ~4 d ί

Следователно при поток с некръгообразно напречно сечение, вместо

Диаметърът, може да се използува еквивалентния диаметър :

d = 4г,= 4f ah

В общия случай, при турбулентен поток, числото на Рейнолдс е над ι.

2,300 , при което при р_е 10.000 имаме абсолютно турбулентен,

ПОТОК.’

С описаното, съгласно изобретението изпълнение на пътищата на потока и на получения чрез тях турбулентен поток се постига равно мерно разпределено поле на искровите разряди и за -единица вре^е '

е близост с повърхнината на електродите се доставят значително повече газови частици. При това от особено значение, че се полу^: ί 8 ' чават множество малки разряди, водещи до значително по-малко цоί : 1 :

лучаване на топлина, която обикновено е противопоказана на ефек6 тивния добив на озон, та^а че околният въздух е напълно τ,-ато охлаждаща среда, i :

Преимуществени изпълнения на изобретението се получават достатъчен чрез il подпретенциите,

В съответствие с едно от преимуществените изпълнения на е предвидено двата слоя да бъдат трептящи. С това възможността за създаване на турбулентен поток.

i : <

I г преимуществено изпълнение на изобретението предвижда двата трептящи слоя да бъдат събрани съответно в краищата, с което се ' I ! · j , | получава просто лагероване на плоския електрод.:

нието брява изобретеI се подо

В съответствие с друго преимуществено изпълнение на изобретението се ^зползуват няколко електрода с между всеки два от тях съответ» но разположен диелектрик, като са обединени в подединица/подраздел^ние/, като електродите група електроди е заземена са включени паралелно така, че идната и другата група електроди е свързана с ΒΪ солото напрежение. При това е възможно няколко подразделения да бъдат обединени в агрегат.

В ст пр ответствие с друго преимуществено изпълнение на изобретението;

едвидено. агрегатът да се зарежда от обща газоразпределителна един.

ица, При това способните на трептене слоеве се състоят от елет/ тропроводими - а също обработени - фолия.

Друг о възможно изпълнение на изобретението предвижда способните на т рептене флаине да се състоят от електропроводими ламарини.

«

Целесъобразно способните на трептене слоеве се състоят от платина, титан, поцинковано желязо или алуминий. Тези метали постигат добро оформление на електрическото поле. При това слоевете платина^ титан,поцинковано желязо или алуминий могат да бъдат изпълнени;

под формата на фолио, ламарина или телена плетка.

! ¹

Съгласно други преимуществено изпълнение на изобретението се пр.едвйжда способните на трептене слоеве да притежават отвори. С това се осигурява не само отделянето от граничния слой и създаването.

с него на напълно т^рбул^нт^н поток, но освен това, тези отбори съдействуват за получаването на по-голям газов обмен между отделните пътища на поток при събирането на няколко подразделения, с което се увеличава още по-вече турбулентността на потока

За да се избегне нежелано висока амплитуда на трептенията на! електродите е възможно, в близост с краищата на електродите да се:предвидят водещи жлебове.

Събирането на слоевете в ръбовете на електродите и съответно лаге

I . :

ройнето на тези ръбове във водещи жлебове създава възможност за безпрепятствено изпълнение на нискочестотно трептене на електродите, за водене на ποτονβ и за получаването на нааворена в себе си jсистема прузкина-демпфер-маса.

За по-нататъшно увеличаване на ефективността е възможно също така надлъжно и/или напречно на направлението на потока те да бъдат съо!

гоъжени с по-вече от два способни на трептене елоя електропро водцм материал, woiito чрез токк могат примерно изместено по фаза водене на да постигнат управляеми относителни движения.

Възможно е също така последователно свързване на електроди с опрнделена дължина в посока на потока.

Пру

I шниращо-демпфериращото действие на електродите се регулира ^съобразно за газй. широчини на цел да се постигнат необходимите за протичанети на процепа.

Освен това, чрез подходящи регулиращи устройства е възможно

I

I ръщо та^а да се управлява широчината на процепа на отделните пъпиi

Да на поток.

Друга подходяща мярка по отношение на трептенията на електродите се постига с това, че слоеве на електродите разпределението на зенкерите по гъвкавите е регулируемо.

Въпреки, че всеки проводим или непроводим,действуващ федериращодемпфериращо материал може да се използува като медиум между гъвкавите слоеве, стъклените фазери /влакна/ са се оказали като i _;I 'I ! ... ) . ί|

Примерни изпълнения на изобретението са показани на чертежите и особено преимуществени са разяснени ка^то следва по-подробно, при което

Фигура

- представлява принципна схема на устройството в разрез

Фигура

- представлява схематично разположение на няколко едини· ί · : ’ ци, съгласно

Фигура ¹ ' ’ I принципно разположение, на електроди с : . : I противоположна полярност, образуващи подразделение, и ί

- представлява обединение на няколко подразделения в ί

- представлява агрегат .

фиг. 1 е изобразена схематично първо изпълнение на устройст· вото, двата съгласно изобретението, за производство на озон, при което електрода 5 са свързани с вторичната намотка 1 на траноформат! op между за високо напрежение. Според нуждите високото напрежение е.

и 30 kV. Показаният на фиг. 1 трансформа!ор за висока напрежение е е разположен предвиден за честота 50 Хц. Между двата електрода 5 диелектрик 6 за формирането на ,примерно два: пътя

I на потот^·.

Електродите 5 се състоят съответно от еластичен субстрат 2 с разi h / / ..

положен върху повърхността на субстрата гъвкав слой 3,4 от електропроводим материал. Електродите 5 са съоръжени с насочени вертикално към пътищата на поток, проходни отвори. Гъвкавите слоеве 3,4 се състоят,за предпочитане, от платина, титан, поцинковано желязо ли алуминий. Те могат да бъдат изпълнени под формата на фолиа, ламарина или телена плетка. Възможно е също така, субстратът 2 или ' юлиото 3,4 да се покрият вакуумно с електропроводим материал.

.1

Еластичният субстрат 2 се състои за предпочитане от стъкйени влакна.^ ко описаното устройство се свърже с високо напрежение: за създаваА не на електрическо поле, то електродите започват да извършват в процепите * нист.'очестотни трептения. При това газът, струящ/между електродите и диелектрика 6 се привежда също в състояние на трептене, с κΕβταе подпомага възникването на турбулентен поток.

следствие на това е възможно за единица време, в близост с повтрх· зстта на електрода, да се поставят значително повече газови час ици и да се получи по-равномерно разпределено поле на искровия разряд. ·ί ;i ;I

Βϊпредставеното на фиг. 1 примерно изпълнение на първичната:намота е:приложено мрежово напрежение 220 волта, а на вторичната намотка

I кв. В сравнение с i

I произвежда с около на трансформатора за високо напрежение има обичайните озонатори нйстоящото /а повеч_е озон от въздуха.* устройство

На Фиг. 2 е показано обединение на няколко което ръбовете 7 на подразделения,съгласи) гъвкавите наслоявания 3,4 са съб/ фиг. 1, при рани ихийфаиувих заедно за образуването на ръб·- Този ръб се в подходящи водещи жлебове на корпус, така че/изпълняването трептения от отделните електроди 5 да йе се възпрепятствува, i ' н ' d ·· да се ограничава. По нататък , в електродите 5j са изпълнени верти—, т^ално насочени към пътищата на поток 11 проходни отвори . През ; ^; i· ί ! ' II ..

влага на ' ; i ' I тези отвори се получава възможност за газод. обмен между отделнитз пътища на поток, с което се постига по-нататъшно подобряване на равномерното разпределение т.е. на оформянето на турбулентен i : . ‘ ^! :г·.’·

ПОТОт-.

лс : ; . -. - ь

На фиг. 3 изпълнение, състоящо се от няколко електрода 5 и разпо i i ^:ясен между тях диелектрик 6. При това подразделение 8 две групи електроди са свързани паралелно, като едната група електроди е. заземена и другата група електроди притежава потенциал на високо.· напрежение. Така образуваното подразделение 8 е разположено в рпус с уплътнение по отношение на газове, та^а че може да бъде νθ

Об тичано от газа.

На фиг. 4 е показано друго изпълнение на изобретението : I се\ от няколко подразделения, съгласно фиг. 3.

, състояща

С изобретението по прост начин е възможно устройството оразмерявано според нуждите. : ^] да бъде

Claims (16)

1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ ft

   1. Устройство за производство на озон с източник на високо j

   | ·

   А напрежение и най-малко два, разположени на разстояние един от ; П ’ ί · С ^!1 ί ДРУГ ване плоски електрода с поставен между тях диелектрик при съзряна най-малко един път на потока, характеризиращо се с; τοι а, че

   - поне един от плоските електроди може да трепти. , _е -плоският електрод /5/ се състои от два слоя / 3, 4 / :електропроводим материал, от които поне единият слой / 3, 4 / е способен да трепти ,

   -между двата слоя / 3, 4 / е разположен материал / 2 /, действуващ федериращо-демпфериращо

   - двата слоя / 3, 4 / са закрепени за да създадат възмрж ност за трептене на електрода / 5 /
2. 2. Устройство, това, че двата слоя съгласно / 3, 4 / претенция 1, характеризиращо., се с са способни на трептения.
3. 3. Устройство, съгласно претенция 2, това, че двата способни на трептения слоя съответно в краищата им / 7 / .

   характеризиращо се с / 3, 4 / са събрани

   Iζ
4. 4. Устройство, съгласно пой-ς една от *ч претенциите 1 до 3 , характеризиращо се с това, че са/налице няколко електрода /15 със съответно между два електрода / 5 /разположени диелектрици / 6 / като ί дите /5 / i

   заземена и са са обединени в подразделение / 8 /, при което ел^кт;

   ро свързани паралелно така, че една група електроди другата група електроди е свързана с високото нафзе I I· Е' се с жение .
5. 5. Устройство, съгласно претенция 4, характеризиращо че няколко подразделения /8 / са обедцнени в агрегат. 9 ·>··»»»> ·»»»!»»* ·· I * » · » · » ······»
6. 6. Устройство, съгласно претенция това, че агрегатът / 9 / се зарежда от единица / 10 /.

   J » .» » *.» ♦ » J » · * ···.·' ” ” · · i §

   5, характеризиращо с<з с | газ оразпределителиа| ί !

   обща ¹ I i от претенциите 1 до’р, характеризиращо се с това, че способните на трептене слоеве

   I
7. 7₀ Устройство, съгласно най-малко една /3,4/ се състоят от електропроводими - а също обработени - фолия,
8. 8, Устройство, съгласно най-малко еднр. от претенциите 1 до ”, /

   I характеризиращо се с това, че способните на трептене слоевеs/3,4 се състоят от електропроводими ламарини. >

   тс ва, пи
9. 9. Устройство, съгласно претенция ч/ способните на трептене слоеве :атина, титан, поцинковано желязо или

   7, характеризиращо се с / 3, 4 / се състоят от алуминиум,.
10. 10, Устройство, съгласно най-малко една от претенциите хгра^теризиращо се с това, че способните на тррптене слоеве

    ПГ цтежават отвори
11. 11. Устройство,съгласно най-малко една от претенциите 1 характеризиращо се с това, че способните на трептене слоеве

    4/ се състоят от телена плетка.
12. 12. Устройство, съгласно най-малко една от претенциите 1 до 1 водещи жлебове; за ограничаване на трептенията на електродите / 5 / .

    характеризиращо се с това, че е съоръжено с
13. 13. Устройство, съгалсно най-малко една от претенциите 1 до 1! характеризиращо се с това, че фрдериращо-демпфериращото действие нЦ електродите / 5 / може да се регулира за осъществяване на; необ ходимите широчини на процепите за преминаване на газа, i
14. 14. Устройство, съгласно най-малко една характеризиращо се с това, че 'ирочините на руемио
15. 15. Устройство, съгласно найммалко една . i

    2, от претенциите 1) до^И процепите са регулицУ у до 1

    3, характеризиращо се с това, че определението на зенкерите псь *

    ?··.-·· • · ·· * · гъвкавите слоеве / 3, 4 / на електродите е регулируемо : · ' ^! : i ?

    I . _: : ι • е · • ·· • · ·· • ····· • ·· ·· · • ·· • · · • · · ·· ······ •· • · ···· • ·· ·· ··
16. 16. Устройство, съгласно найнмалко една'от претенциите? 1 д> 15, че действуващият ф едериращо-демпферахарактеризиращо се с това, I ращо материал / 2 / се състои от стъклени влакна·