DE2534032C3 - Hochfrequenzozonisator - Google Patents
HochfrequenzozonisatorInfo
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- DE2534032C3 DE2534032C3 DE2534032A DE2534032A DE2534032C3 DE 2534032 C3 DE2534032 C3 DE 2534032C3 DE 2534032 A DE2534032 A DE 2534032A DE 2534032 A DE2534032 A DE 2534032A DE 2534032 C3 DE2534032 C3 DE 2534032C3
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen I lochfrcqucn/-o/.onisator
der im Oberbegriff des Patentanspruchs I beschriebenen, aus dem russischen Privileg 7 J 5 5
bekannten Art.
Ozon ist ein wichtiges Produkt, welches in den verschiedensten Industriezweigen eine weitgehende
Verwendung findet. Man kann es beispielsweise zum Reinigen des Trinkwassers, der Industrieabwässer, der
Außcnluft von Slicksioffoxyden und anderen schädlichen
Gasen verwenden. Ozon wird ferner in verschiedenen chemischen Betrieben. /.. U. der organsichen und
anorganischen chemischen Technologie, der Metallurgie und dergleichen verwendet.
Die gegenwärtig vorhandenen Einrichtungen für die Ozonsynthese enthüllen in der Entladungszone ein
Dielektrikum und werden nach der Kühltingsarl des Dielektrikums in Einrichtungen ohne intensive (vorwiegend
mit Luft) Kühlung des Dielektrikums und Einrichtungen mit dessen intensiver Flüssigkeitskühlung
eingeteilt. Die Einrichtungen ohne intensive Flüssigkeitskühlung sind für einen Betrieb mit Frequenzen von
50—60 Hz bestimmt und weisen eine relativ geringe Leistung auf. Die Einrichtungen mit intensiver Flüssigkeitskühlung
des Dielektrikums können mit höheren Frequenzen arbeiten — von etwa 10 000 Hz — und
zeichnen sich durch hohe Leistungsfähigkeit aus, die nahezu proportional der Frequenzerhöhung ansteigt.
Bei dem eingangs beschriebenen Hochfrequenzozonisator ist es »vegen dessen konstruktiven Aufbaues
verhältnismäßig schwierig und zeitaufwendig, die Elektroden im Falle eines Defekts zu ersetzen.
Aus der US-PS 20 10 080 ist ein Ozonisator bekannt, in dessen Gehäuse eine Niederspannungs- und eine
Hochspannungselektrode koaxial angeordnet sind.
Die rohrförmige Niederspannungselektrode besteht aus einem Metallrohr, an dessen Innenseite ein
Dielektrikum befestigt ist, und aus einem rohrförmigen Metallmantel. In den freien Raum zwischen dem
Gehäuse und dem Metallrohr sind Wellbleche einge- £°tZt.
Die metallische Hochspannungselektrode ist an einem Ende geschlossen und in einem Hochspannungsisolator
starr befestigt. Der durch die einander zugekehrten Oberflächen, der dielektrischen Oberfläche
der Niederspannungselektrode und der Metalloberfläche der Hochspannungselektrode gebildete Raum stellt
die Entladungszone dar, in der die Reaktion der Ozonbildung verläuft.
Die Niederspannungselektrode wird durch eine Flüssigkeit gekühlt, weiche im Hohlraum zirkuliert, der
durch den Elektrodcnmantcl und das Ozonisatorgchäuse gebildet wird. Die Wärmeableitung vom Dielektrikum
zum Elektrodenmanicl wird durch das am Metallrohr befestigte Dielektrikum und durch die
Wellbleche erreichi. der Mantel der Hochspannungselektrode ist gemeinsam mit dem Gehäuse zwischen den
Ozonisatordeckcln befestigt.
Die Hochspannungsclektrode hai keine zirkulierende Durchgangsktihlung. Die Einführung der Kühlflüssigkeit
s~> in den Hohlraum dieser Elektrode erfolgt durch ein Spc/ialrohr, welches längs der Elcktrodenach.se angeordnet
ist. Der Ozonisator wird mit Öl gekühlt das den Elektroden mit Hilfe einer besonderen Pumpe
zugeführt wird.
•to Hierbei muß man auf die mangelhafte Kühlung des
Dielektrikums hinweisen, welche dwdureh verursacht wird, daß die Wärmeabfuhr vom Dielektrikum durch die
Mctallwellbleche erfolgt, die eine geringe Wärmeabführfläche
haben, da das Metallrohr, welches am
4'> Dielektrikum befi ligi ist. clic Kühlflüssigkeit nicht
unmittelbar berührt.
Ebenfalls ungenügend ist die Kiihliniensilät der Hochspanniingsclcklrodc.da die Lineargeschwindigkeit
der längs der Elcktmdcnobcrfliichc strömenden Kiihl-
r>" flüssigkeit, nämlich lies Öls im Gegensalz /um Wasser
gering ist.
Aus der IR-PS 21 77 02b isl weiter ein Ozonisator
bekannt, bei dem in einem gemeinsamen Metallmantel einige O/onisierelemenle befestigt sind, die aus je einer
M rohrförmigen Nicdcrspannungs-Glasclckimdc und
einer I lochspanniings-Mclallclcktrodc bestehen. Die
einander zugekehrten Oberflächen dieser Elektroden bilden die Enlladungs/onc, in der während der
elektrischen Entladung die Reaktion der O/onbildung
M) verlauft.
Die Nicdcrspannungsglaseleklroden werden direkt durch einen Flüssigkeitsstrom, vorwiegend mit Wasser,
gekühlt, welches durch den Hohlraum zwischen dem Ozonisalorgchäuse und den Elektrodenobcrflächcn
fließt. Die rohrförmigen llochspannungsclektroden mit veränderlichem Querschnitt sind in Sammelbehältern
befestigt, durch welche die Kühlflüssigkeit zugeführt und abgeleitet wird, wobei man als Kühlflüssigkeit
Wasser verwenden kann, öas den Sammelbehältern zugeführt und aus ihnen durch lange Rohrleitungen aus
dielektrischen Material abgeleitet wird. Die Sammelbehälter sind mit den Bodenplatten des Ozonisatormantels
durch zylindrische Gaskammern befestigt.
Nun wäre noch auf die schwierige Zentrierung vieler Hochspannungselekiroden im Ozonisator relativ zu den
Niederspannungselektroden hinzuweisen, weil eine einwandfreie Zentrierung zur Schaffung einer gleichmäßigen
Entladungszone über die ganze Länge des in Ozonisatorelements unbedingt erforderlich ist, da die
Elektroden in den Sammelbehältern befestigt sind, und folglich diese Sammelbehälter gegenüber dem Ozonisatormantei
zentriert werden müssea.
Außerdem ist bei der beschriebenen Aüsführungs- ii
form die Demontage des Ozonisaiors zur Reparatur bzw. zum Ersatz des Dielektrikums verhältnismäßig
kompliziert.
Aus der DE-OS 2157 484 ist schließlich ein
röhrenförmiger Ozonisator mit gekühlter Innenelektro- _>o de bekannt, deren Enden eine Zentriervorrichtung
aufweisen. Aber auch dieser Ozonisator ist n::r schwer zu demontieren, um seine Einzelteile zu überprüfen und
gegebenenfalls zu reparieren oder auszutauschen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. ;>·->
einen leistungsfähigen Hochfrequenzozonisator mit metallischen Elektroden zu schaffen, dessen Montage
und Demontage sowohl bei der Revision als auch bei einer Reparatur wesentlich erleichtert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem jn
galtungsgemäßcn Ozonisator durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I beschriebenen
Maßnahmen gelöst.
Da erfindungsgemäß die llochspanniingselektrode in
zwei Teile unterteilt ist, von denen der eine ausschließ- r> lieh im Eniladiingsbereich angeordnet ist. kann der
Ozonisaior in einen Hoch- und einen Nicderspannungsblock auseinander genommen werden. Hierdurch
werden Montage und Demontage des Ozonisaiors wesentlich ei !cichiert. .1»
Durch die im Untcranspruch 2 beschriebene Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Ozonisators läßi sich die Hochspanmingseleklrode und insbesondere deren
freies Ende gut zentrieren. Außerdem werden Montage und Demontage weiter vereinfacht. »1
tüne weitere Vereinfachung clci Moulage und
Demontage ergibt sich durch die im Unteranspnich i
beschriebene Weiterbildung des Ozonisaiors. Insbesondere läßt sich bei einer Beschädigung des Dielektrikums
tier in der Eniladungs^.onc befindliche Teil der mi
I lochspaiinuMgseleklrode leicht auswechseln.
Durch die im Untcranspruch 4 beschriebene Ausgestaltung
werden schließlich Durchschlage des Dielcklrikunis vermieden und Randeffekte beseitigt.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Aiisfüh- γ,
rungsbcispicls wird die Erfindung niiher erläutert. Es
zeigt
Fig. I i\cn Längsschnitt eines erfindungsgemäßen
llochfrequenzozonisalors. welcher nur ein Ozonisierclemcnl
enthüll: mi
!•"ig. 2 die sehcmatischc Darstellung der Verbindung
von Einclcmcnlo/.onisatorcn zu einer Mchrelcmcntanlagc
des erfindungsgemäßen lloehfrequcnzozonisators
mit Hilfe von Rohrleitungen, in Seitenansicht;
Fig. J die sehcmatischc Darstellung der Verbindung ι/·,
von Einelcmcnlozonisatorcn zu einer Mchrelemcntnnlage
des crfindungsgemä3jn Hochfrequenzozonisators mit I lilfe von Rohrleitungen, in Draufsicht;
Fig.4 die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Hochfrequerzozomsators, welcher sieben Ozonisierelemente in einem gemeinsamen Gehäuse
enthält, in Seitenansicht;
F i g. 5 die schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Hochfrequenzozonisaiors, welcher sieben
Ozonisierelemente enthält in Draufsicht;
Fig.6 im Diagramm die Abhängigkeit der Leistung
des erfindungsgemäßen Ozonisators (in g · dm-2h-')
und der Ozonkonzentration (in Volumenprozent) vom entsprechenden Sauerstoffverbrauch.
Der erfindungsgemäße Hochfrequenzozonisator kann aus einem einzigen Ozonisierelement ausgeführt
werden, wie das aus Fi g. I zu ersehen ist. Eine weitere Ausführungsvariante des Hochfrequenzozonisaiors,
welcher drei Ozonisierelememe enthält, die durch gemeinsame Rohrleitungen miteinander verbunden
sind, ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Und schließlich ist
noch ein Beispiel eines Hochfrequenzozonisators, welcher sieben Ozonisierelememe ir .inem gemeinsamer,
zylindrischen Gehäuse enthält, iü ^ig.4 und 5
gezeigt.
Doch ist zu bemerken, daß die Gesamtzahl der Ozonisierelemente im Hochfrequenzozonisator je nach
der erforderlichen Leistung größer oder geringer sein
kann, und die gegenseitige Anordnung der einzelnen Elemente sowie die Form des Gehäuses beliebig sein
können.
Jedes Ozonisierelentent des Hochfroquenzozonisators
besteht aus einem Hochspannungs- und einem Niederspannungsblock, welche in sich eine Gruppe von
Teilen vereinigen, die unter Hoch- bzw. Niederspannung stehen, wobei diese beiden Blöcke durch einen
Hochspannungsisolator 1 (F i g. I) voneinander getrennt sind.
Der Nicderspannungsblock des Ozonisicrclemcnts
besieht aus einem zylindrischen Gehäuse 2. einer zylindrischen Nicdcrspanntingsmetallclektr.ide ΐ mit
abgerundeten Enden 4. wobei die Oberfläche dieser Elektrode, welche der Hochspannungselekirode 5
ziigi kehrt ist, mit einem Dielektrikum überzogen sein
kann. Eine Profilabrundung der Enden 4 der Nicderspannungselcktroclc
3 ist zum Verhüten eines Durehschlags des Dielektrikums und zur Beseitigung der
sogenannten Randeffekte erforderlich. Das Gehäuse 2 und die Elektrode 3 sind mit VerbindungsfUinschcn 6
und 7 verschweißt. Der freie Raum zwischen der I lochspanniingselckiiode 5 und der Niederspannungselektrode
3, in welchem die elektrische Entladung erfolgt, slelll eine Entladungszone 8 dar.
Am Umfang der Verbindungsflansehe 6 und 7 sind Öffnungen (in den Zeichnungen nicht angedeutet), in
welche B:festigungsbolzen 9 und 10 eingesetzt werden,
sowie Ringnuten Il und 12 zum Anordnen von ozonfesten Dichlcin'iigen 13 und 14 ausgeführt, und in
den Stirnflächen sind Hohlräume 15 und i6 ausgebohrt,
in welchen die Rohrstutzen 17 und 18 abgedichtet und
befestigt werden, welche für die Zufuhr und Ableitung der die Niedcrspaniiungselcktrode 3 kühlenden Flüssigkeit
bcstiniiiii sind. An einer Seile enthält der
Nicderspannungsblock einen zylindrischen Mctaüunterteil
19, welcher an dem Verbindungsflansch 7 mit Hilfe eines Flansches 20 befestigt ist, wobei am Umfang des
Flansches 20 Öffnungen (in den Zeichnungen nicht angegeben) für die Öefesligungsbolzen 10 ausgeführt
sind. In der Stirnfläche ist eine Öffnung zum Befestigen eines Rohrstul/.cns 21 vorgesehen, durch welchen das
ozonisierte Gas abeeleitet wird. An der Oberfläche des
Flansches 20, welche dem Verbindungsflansch 7 des Gehäuses 2 zugekehrt ist, ist ein Ringvorsprung 22
ausgeführt, welcher durch die ozonfeste Einlage 14 mit der entsprechenden Nut 12 des Verbindungsflansches 7
eine Stoßverbindung biidet. Im Metallunterteil 19 ist ein Zentrierzapfen 23 aus einem ozorifesten Isolationsmaterial befestigt, welcher in Axialrichttung der Hochspannungselektrode 5 eine Verliefimg 24 hat, die zum
Zentrieren der Hochspannungselektrode 5 bestimmt ist.
Der Niederspannungsblock enthält weiter eine zylindrische Büchse 25 aus Metall oder aus einem
o/onfcsten Isoliilinnsimiterial. Die Büchse 25 ist mil
Flanschen 26 und 27 versehen. an deren Umfang Öffnungen 28 /um Einsetzen der Bcfcstigungsbol/cn 9
und 29 ausgeführt sind. An der Oberfläche des Flansches 27. welche dem Verbindungsflansch 6 des Gehäuses 2
zugekehrt ist, isl ein Ringvorsprting 30 ausgeführt, der
durch die ozonfeste Einlage 13 mit der entsprechenden Nui !i des ViMuiiiduMgMiaiisciiese eine SioGvei bindung
bildet. Im Stirnteil des Flansches 27 der Büchse 25 ist ein
Hohlraum 31 zum Abdichten und Befestigen eines Rohrstutzens 32 ausgebohrt, durch welchen entweder
reiner Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas zugeführt wird. Die Büchse 25 wird durch einen Deckel
Π mit Hilfe der Bolzen 29. welche an seinem Umfang
angeordnet sind, abgeschlossen. Im Deckel 33 und im Flansch 26 sind in Axialrichtung verlaufende öffnungen
34 bzw. 35 ausgeführt, in welchen mit Hilfe eines Ringbundes 36 durch eine ozonfeste Dichteinlage 37 der
Hochspannungsisolator I an der freien Seite der Büchse 25 - und mil ihm gleichzeitig auch der llochspannungsblock
— starr befestigt wird.
Der llochspannungsblock enthält eine trennbare
rohrförmigc Hochspannungselekuode. welche aus zwei Teilen besteht, wovon der eine Teil 5 aus Metall mit
einem dielektrischen Überzug 38 z. B. aus Silikatcmail (bzw. aus einem Dielektrikum z. B. aus Glas) ausgeführt
und in der Entladungszone angeordnet ist. und die eigentliche Hochspannungselektrodc 5 darstellt. Der
andere F.lektrodenteil — das Endstück 39 — isl im Hochspannungsisolator I untergebracht und weist an
einer Spur pinen R intrhiinrl 4(1 :inf mit u-^li-hnm .-■<. Hun-h
die ozonfeste Diehteinlage 41 mit der Hochspannungselektrode
5 eine Stoßverbindung bildet. An der anderen Seite ist ein Endstück 39 mit einem Gewinde 42 zur
Verbindung mit einem T-Stück 43 versehen.
Das metallische T-Stück 43 ist auf der Innenflache der
einander gegenüberliegenden Enden mit einem Gewinde zur Befestigung des Endstücks 39 an der einen und
eines Rohrs 44 an der anderen Seite versehen, das zur Zufuhr der Kühlflüssigkeit in den Hohlraum der
Hoehfrequenzelektrode 5 dient. An der Außenfläche des T-Stücks 43 ist an dem Ende, an dem das Rohr 44
befestigt ist. ein Gewinde zur Befestigung eines Rohrstutzers 47 mit Hilfe einer Mutter 45 und zu dessen
Abdichtung mit Hilfe einer Einlage 46 ausgeführt, wobei durch den Stutzen 47 dem Rohr die Kühlflüssigkeit
zugeführt wird. Im Seitenrohr des T-Stückes 43 ist ein Hohlraum zum Befestigen und Abdichten des Rohrstutzens
48 ausgeführt, durch welchen die Kühlflüssigkeit aus der Hochspannungselektrode abgeleitet wird. Im
mittleren Teil des T-Stücks 43 ist eine Klemme 49 vorgesehen, an welche der Leitungsdraht für die Zufuhr
des elektrischen Stroms angeschlossen wird.
Das Endstück 39 ist im Hochspannungsisolator 1 mit Hilfe des oben erwähnten Ringbundes 40 an der einen
Seite und mit einer Metallscheibe 50 und dem T-Stück 43. welches auf das Endstück 39 aufgeschraubt ist, an der
anderen Seite starr befestigt.
Das Metallrohr 44 hat an dem einen Ende ein Gewinde und an dem anderen Ende eine Öffnung 51 für
die Zufuhr der Kühlflüssigkeit in den Hohlraum der •y Hochspannungseiektrode 5 und ist durch einen Blind
pfropfen 52 angeschlossen. Der Blindpfropfen 52 hat einen Anschlag 53 und ein Gewinde 54. Auf den
Anschlag 53 ist ein Andrücker 55 und eine ozonfeste Dichtscheibe 56 frei aufgesetzt und eine Mutter 57
ίο aufgeschraubt, mit deren Hilfe die Hochspannungseiek
trode 5 durch die o/onfes-te Einlage 58 abgedichtet und
mit dem zweiten Teil — dem Endstück 39 — starr verbunden ist.
Der Anschlag 53 und die Mutter 57 sind in die
ii Vertiefung 24 des Zentrierzapfens 23 eingeführt, so dall
die Achse der Hochspannungseiektrode 5 mit der Achse der Niederspannungselektrode 3 zusammenfällt, d. h. es
erfolgt eine entsprechende Zentrierung beider ElekirouCm.
2» Dm die Leistung des O/onisalors zu steigern, werden
entsprechende Ozonisicrelemcnte zu einem Mchrrohr Hochfrequcnzoz.onisator folgenderweise miteinander
verbunden.
Man kann beispielsweise einige Einelemeniozonisa-
2Ί toren 59 durch Rohrleitungen für das Kühlwasser und
Gas direkt verbinden. Ein Beispiel einer solchen Verbindung von drei Ozonisatoren ist in F ig. 2 und J
gezeigt.
Die Zufuhr und Verteilung der Kühlflüssigkeit für die
in Hochspannungselcklrodcn 5 erfolgt durch eine für
sämtliche Ozonisaloren gemeinsame Rohrleitung 60 mit Hilfe der Rohrstutzen 47. Die Abfuhr erfolgt durch die
Rohrstutzen 48. welche an die gemeinsame Rohrleitung 61 angeschlossen sind, wobei die Rohrleitungen aus
π einem dielektrischen Material ausgeführt sind. Die Anordnung der Rohrleitungen 60 und 61 und deren
Verbindung mit den entsprechenden Rohrstutzen 47, 48 der Ozonisatoren behindern die Demontage der
Hochspannungsblöcke nicht.
Die Zufuhr und Verteilung der Kühlflüssigkeit für die Niederspannungselektroden 3 erfolgl durch eine gemeinsame
Rohrleitung 62 mit Hilfe der Rohrstutzen 18. während deren Abfuhr durch die Rohrstutzen 17
bewerkstelligt wird, welche an eine gemeinsame
i'i Rohrleitung 63 angeschlossen sind.
Die Zufuhr und Verteilung des Sauerstoffs bzw. des saucrstoffhaltigen Gases erfolgt durch eine gemeinsame
Rohrleitung 64 mit Hilfe der Rohrstutzen 32. während das ozonisierte Gas durch die Rohrstutzen 21
ϊο abgezogen wird. die an eine gemeinsame Rohrleitung 65
angeschlossen sind.
Damit die Kühlflüssigkeit und das Gas gleichmäßig durch die Einelementozonisatoren strömen, sind in den
Eingangsstutzen 18, 32, 47 entsprechende Membranen 66 eingebaut. Die Hochspannung wird getrennt an jedes
Ozonisierelement durch eine Sicherung bzw. einen Automat (in den Zeichnungen nicht dargestellt)
zugeführt, welcher es bei einem Durchschlag des Dielektrikums abschaltet.
bn In Fig.4 und 5 ist ein-weiteres Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Ozonisators dargestellt, welcher sieben Ozonisierelemente 67 in einem gemeinsamen
Gehäuse 68 enthält. Das Gehäuse 68 ist durch Flansche 69 und Befestigungsbofzen (in den Zeichnungen
nicht angegeben) mit einem Unterteil 70 und einer gemeinsamen Büchse 71 verbunden. Am. Boden des
Unterteils 70 sind in der Axialrichrung der einzelnen
Ozonisierelemente die Zentrierzapfen 23 angeordnet.
Die Büchse 71 ist durch einen Deckel 72 mit Öffnungen (in der Zeichnung nicht angedeutet) zum Befestigen der
Hochspannungsisolatoren 1 der einzelnen Ozonisierelemente abgeschlossen, welche auf dem Deckel 72 durch
spezielle Befestigungsscheiben 73 mit Hilfe von Bolzen (in der Zeichnung nicht dargestellt) befestigt sind.
Die Niederspannungselektroden werden mit Wasser gekOit, das durch einen Rohrstutzen 74 in einen
ringförmigen Sammelbehälter 75 mit Membranen 76 zur gleichmäßigen Verteilung des Wassers zugeführt to
wird, das sich im Gehäuse 68 befindet t'ftd aus diesem
durch den Rohrstutzen 17 abgeleitet wird.
Die Hochspannungselektroden werden mit Wasser gekühlt, welches durch lange Rohrleitungen aus einem
dielektrischen Material in den ringförmigen Sammelbchälter
77 gelangt, der ebenfalls aus einem dielektrischen Material ausgeführt ist, und aus diesem Behälter durch
die Rohrstutzen 47 in den Hohlraum der Hochspannungsclcktrodcr;
5 fhcßt. Zur gleichmäßigen Verteilung
des Wassers sind in die Rohrstutzen die Membranen 76 eingebaut. Aus den Hochspannungselektroden wird das
Kühlwasser durch die Stutzen 48 in den ringförmigen Sammelbehälter 78 abgeleitet, welcher mit der langen
Rohrleitung aus einem dielektrischen Material verbunden ist.
Sauerstoff bzw. ein sauerstoffhaltiges Gas wird durch den Rohrstutzen 32 in den ringförmigen Sammelbehälter
79 mit den Membranen 76 zugeführt, durch welchen es in die Entladungszone der Ozonisierelemente gelangt
und durch den Rohrstutzen 21. der sich im Unterteil 70 bef idet, abgeleitet wird.
Der erfindungsgemäße Hochfrequenzozonisator kann zur prophylaktischen Revision und Reparatur der
einzelnen Blöcke bzw. für den Ersatz der defekten Hochspannungselektrode 5 demontiert werden. Die 3ί
Demontage erfolgt durch Lösen der Rohrstutzen 47 und 48 von den Rohrleitungen der Flüssigkeit, welche die
Hochspannungselektrode kühlt, lösen des elektrischen Hochspannungsdrahts von den Klemmen 49. Losschrauben
der Befestigungsbolzen und Ausheben des Hochspannungsblocks gemeinsam mit dem Isolator I.
Nach dieser Demontaee wird zur Revision die Hochspannungselektrode 5 leicht zugänglich. Wird ein
Durchschlag bzw. werden sonstige Beschädigungen der Hochspannungselektrode 5 festgestellt, so kann sie
durch eine neue ersetzt werden. Dazu wird die Mutter 57 abgeschraubt und der Andrücker 55 und die
Elektrode 5 werden entnommen. Die Montage der Hochspannungselektrode 5 wird in umgekehrter Reihenfolge
durchgeführt. Dabei ist zu beachten, daß der Hochspannungsblock beim Einbau im Gehäuse selbstzentriert
wird, da der Anschlag 53 in die Vertiefung 24 des Zentrierzapfens 23 eintritt. Bei einer bedeutenden
Beschädigung kann der Hochspannungsblock durch einen ähnlichen ersetzt werden.
Im ersten Beispiel der Mehrrohr-Hochfrequenzozonisieranlagen, bei dem drei Einelementozonisatoren
durch gemeinsame Rohrleitungen verbunden sind, wird die Demontage und Montage bei der prophylaktischen
Revision bzw. bei einer Reparatur nach dem oben ω beschriebenen Verfahren durchgeführt
Im zweiten Beispiel solcher Anlagen, welche sieben Ozonisierelemente in einem gemeinsamen Gehäuse
enthalten, wird die Reparatur bzw. der Ersatz einzelner defekter Hochspannungsblöcke folgendermaßen bewerkstelligt. Zuerst wird der Hochspannungsdraht (in
der Zeichnung nicht angedeutet) gelöst Dann werden die Rohrstutzen 47 und 48 von den ringförmigen
Sammelbehältern 77 zur Zufuhr und Ableitung des Kühlwassers der Hochspannungselektroden 5 gelöst.
Weiterhin werden die Bolzen (in der Zeichnung nicht angedeutet) auf der Befestigungsscheibe 73 herausgeschraubt, wonach der gesamte Hochspannungsblock
entnommen wird. Nach der Revision bzw. nach dem Ersatz des Hochspannungsblocks folgt die Montage in
umgekehrter Reihenfolge.
Die Demontage und Montage des erfindungsgemäßen Ozonisators zur prophylaktischen Revision bzw. für
eine Reparatur ist außerordentlich einfach und kann in einem kurzen Zeitabschnitt durchgeführt werden,
während bei den Ozonisatoren mit zirkulierender Diirchlaufkühlung der Elektroden die gesamte Anlage
demontiert werden muß — die Sammelbehälter müssen abgenommen und die Elektroden entnommen werden,
und bei der Montage ist eine Zentrierung jeder einzelnen Elektrode erforderlich.
Der vorliegende Ozonisator ^rhritpt fnltyrndorma-Ben:
Bevor man den elektrischen Strom einschaltet, wird den Ozonisator die Kühlflüssigkeit (z. B. Wasser) für die
Elektroden zugeführt. Die Wasserzufuhr in das Gehäuse der Niederspannungselektrode erfolgt unmittelbar von
der Wasserleitung durch den Rohrstutzen 18 und wird aus dem Gehäuse durch den Rohrstutzen 17 abgeleitet.
In die Hoehspannungselektrode gelangt das Wasser
durch den Rohrstutzen 47 und wird durch den Rohrstutzen 48 durch langgestreckte Rohre aus einem
dielektrischen Material abgeleitet, wobei die durch diese Rohrleitungen fließende Wassersäule einen genügenden
elektrischen Widerstand haben muß, um Verlusten der elektrischen Energie durch das Wasser vorzubeugen.
Nun wird an den Ozonisator durch den Rohrstutzen 32 Sauerstoff bzw. ein sauerstoffhaltiges Gas zugeführt.
Nachdem das ozonisierte Gas sämtliche Ozonisatoren parallel passiert hat, wird es durch die gemeinsame
Rohrleitung 65 abgeführt. Dann wird jedem Ozonisator einzeln elektrischer Strom zugeführt, wobei die
Spannung regelmäßig erhöht wird.
Die Rohrleitungen 60 und 61 sind aus einem Dielektrikum hergestellt, wodurch ein hinreichender
elektrischer Widerstand zwischen den Hochspannungselektroden der einzelnen Ozonisatoren zum Abschalten
der defekten Hochspannungselektroden gewährleistet wird.
Im Ozonisator, welcher aus sieben Ozonisierelementen
in einem gemeinsamen Gehäuse besteht, wird das Kühlwasser für die Niederspannungselektroden durch
den gemeinsamen Rohrstutzen 74 zugeführt und durch den gemeinsamen Rohrstutzen 17 aus ihnen abgeleitet.
Zum Kühlen der Hochspannungselektroden wird das Wasser durch den ringförmigen Sammelbehälter 77
zugeführt und von ihnen durch den ringförmigen Sammelbehälter 78 abgeleitet, wobei die beiden
Sammelbehälter aus einem dielektrischen Material hergestellt sind.
Der Sauerstoff bzw. das sauerstoffringe Gas gelangt
in die Anlage durch den Rohrstutzen 32, während das ozonisierte Gas durch den Rohrstutzen 21 abgeleitet
wird. Dann wird an jede Hochspannungselektrode 5 elektrischer Strom zügig zugeführt. Da die beiden
Sammelbehälter 77, 78 aus einem dielektrischen Material hergestellt sind, wurde vorgesehen, daß jede
Hochspannungselektrode bei einem Durchschlag abgeschaltet werden kann.
Die Arbeitseinstellung der Ozonisieranlagen wird nach den einzelnen Operationen in umgekehrter
Ein Ozonisator, bestehend aus einem Ozonisierelement, dessen Entladungszone gleich 2 mm war, arbeitete bei einer Wassertemperatur von 25°C für die
Elektrodenkühlung mit Wechselstrom von einer Frequenz von !500 Hz bei einer Spannung von 6 kV.
F i g. 6 zeigt die Abhängigkeit (Kurve A)der Leistung
eines Ozonisators (in g · dm-2h-') h-') sowie die
Abhängigkeit (Kurve B) der Ozonkonzentration in Vnltimen-% Oi) vom Sauerstoffverhraiich (in 1 /h).
Aus der Form dieser beiden Kurven ist /u ersehen,
dall die Leistung des Ozonisators mit steigendem Saiierstoffverbrauch höher wird, während die O/onkon-/.entraiion
sieh entsprechend vermindert. Bei einem relativ geringen Gasverbrauch, wenn die Ozonkon/.entration
nur bis 2,5% sinkt, ist die Leistung des O/onisiilors verhältnismäßig hoch, und /war beträgt sie
IS.i .ilm-Jli-l u;nKni /tor Pn..roi<.i;Prhr Ii für ,Ii,.
Die angeführten Werte betreffen nicht die maximalmögliche Leistung des Ozonisators, da sie bei einem
verhältnismäßig geringen Gasverbrauch — nur 560 l/h — erhalten wurden, wenn eine ziemlich hohe Ozonkonzentration gleich 2,5% erreicht wird. Eine Erhöhung des
Gasverbrauchs, um eine geringere Ozonkonzentration z.B. von 1% zu erhalten, führt zu einer bedeutenden
Leistungssteigerung des Ozonisators und zu einer to Herabsetzung des Energieaufwands.
Somit unterscheidet sich der erfindungsgemälle
Ozonisator von den bekannten Ausführungen durch seine einfache Bauart und leichte Demontage bei
Reparaturen, durch seine hohe Betriebssicherheit nebst
einer hohen Leistungsfähigkeit.
All das gewährleistet bei der Herstellung großer Ozonisicranlagen von hoher Leistungsfähigkeil einen
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Hier/u 4 Wall Zeichnungen
Claims (4)
1. Hochfrequenzozonisator mit einem Gehäuse mit koaxial in ihm angeordneten rohrförmigen
Elektroden, nämlich einer Nieder- und einer Hochspannungselektrode, deren einander zugekehrte
Oberflächen eine Entladungszone bilden, in deren Bereich mindestens eine von ihnen einen dielektrischen
Überzug aufweist, wobei die Hochspannungselektrode im Gehäuse mit Hilfe eines Hochspannungsisolators
befestigt und durch eine Flüssigkeit kühlbar ist, die in den inneren Hohlraum der
Hochspannungselektrode durch ein in Axialrichtung des Gehäuses verlaufendes Rohr zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungselektrode in zwei Teile (5, 39) teilbar ist,
von denen der eine (Endstück 39) in einem Hochspannungsisolator (1) untergebracht ist und
von denen der andere (5) in der Entladungszone angeordne! -'nd auf den ersten Teil aufgesteckt ist.
2. Hochfrequenzozonisator nach Anspruch 1.
dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des zweiten Teils (5) der Hochspannungselektrode mit
einer Zentriervorrichtung versehen ist, die aus einem ein Ende des Rohrs (44) für die Flüssigkeitszufuhr
zur Hochspannungselektrode überdeckenden Blindflansch (52) und einem Anschlag (53) besteht, auf
dem ein das freie Ende des zweiten Teils des Rohrs (44) der Hochspanniingsclcktrode überdeckender
Niederhalter (55) angeordnet und eine Mutler (57) aufgeschraubt ist, die sich an einem Zentrierzapfen
(24) abstützt, auf den ein Ende der Hochspannungselektrodc
(5) aufgesetzt ist.
3. Hoehfrequcnzozoni.,at(>r nach Anspruch I,
dadurch gekennzeichnet. d;iß de. ("eil (5) aus Metall
mit einem dielektrischen Überzug (38) ausgeführt ist.
4. Hochfrequenzozonisator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dal.! die Enden der
Nicderspannungselcktrode (3) abgerundet sind.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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GB31395/75A GB1503230A (en) | 1975-07-25 | 1975-07-26 | Highfrequency ozonizer |
DE2534032A DE2534032C3 (de) | 1975-07-25 | 1975-07-30 | Hochfrequenzozonisator |
US05/600,862 US4011165A (en) | 1975-07-25 | 1975-07-31 | High frequency ozonizer |
Applications Claiming Priority (4)
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CH978375A CH596093A5 (en) | 1975-07-25 | 1975-07-25 | High frequency ozoniser |
GB31395/75A GB1503230A (en) | 1975-07-25 | 1975-07-26 | Highfrequency ozonizer |
DE2534032A DE2534032C3 (de) | 1975-07-25 | 1975-07-30 | Hochfrequenzozonisator |
US05/600,862 US4011165A (en) | 1975-07-25 | 1975-07-31 | High frequency ozonizer |
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DE2534032B2 DE2534032B2 (de) | 1979-10-25 |
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Family
ID=27429251
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GB (1) | GB1503230A (de) |
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-
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Also Published As
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CH596093A5 (en) | 1978-02-28 |
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US4011165A (en) | 1977-03-08 |
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Legal Events
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