DE2332270A1 - Gas flow electrical discharge treatment - with reactor electrodes connected through switching circuit to rectified AC from transformer - Google Patents
Gas flow electrical discharge treatment - with reactor electrodes connected through switching circuit to rectified AC from transformerInfo
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Abstract
Description
Dr. Ι.,-. i\. .. ·. ν ZJr. eMineh»n22, Steinadorfetr. MDr. Ι., -. i \. .. ·. ν ZJr. eMineh »n22, Steinadorfetr. M.
530-20.94OP 25- 6. 1973530-20.94OP 25-6. 1973
Leningradskij ordena Lenina elektrotechniceskij institut imeni V. I. Ul'.janova (Lenina), Leningrad (UdSSR) Leningradskij ordena Lenina elektrotechniceskij institut imeni VI Ul'.janova (Lenina), Leningrad (USSR)
Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische EntladungDevice for gas flow treatment by electrical discharge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Apparatur für elektrophysikalische Gasbehandlung, insbesondere auf eine Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung.The invention relates to an apparatus for electrophysical Gas treatment, in particular a device for gas flow treatment by electrical discharge.
Es sind Einrichtungen für eine Gasstrombehandlung durch eine elektrische Entladung bekannt, in welchen die elektrische Entladung unter Einwirkung eines Wechselstroms erregt wird, der eine schmale Spaltentladungsstrecke durchfließt.There are devices for a gas flow treatment by an electrical Discharge known, in which the electrical discharge under action an alternating current is excited, which flows through a narrow gap discharge path.
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530-(P. 48 729/1-Hd-r (8)530- (P. 48 729/1-Hd-r (8)
Eine bekannte Einrichtung für Gas Strombehandlung durch elektrische Entladung enthält mindestens einen Gasentladungs-Spaltreaktor (ein Oszongerät), der einen Ein- und einen Auslaß für den Gasstrom und mindestens ein Paar einen Gasraum begrenzender und durch ein Dielektrikum getrennter Elektroden aufweist, von denen die eine geerdet und mittels der zweiten Elektrode mit der Sekundärwicklung eines Transformators elektrisch gekoppelt ist, dessen Primärwicklung an eine Wechselstromquelle derart angeschlossen ist, daß das Umladen der Kapazität des Dielektrikums und der Kapazität des Gasraums durch eine Steuerung geregelt wird (vgl. z. B. US-PS Nr. 3 455 803 der Klasse 204 - 176).A well-known device for gas flow treatment by electrical Discharge contains at least one gas discharge fission reactor (an oscillation device), which has an inlet and an outlet for the gas flow and at least one pair delimiting and through a gas space has a dielectric of separated electrodes, one of which is grounded and connected to the secondary winding by means of the second electrode a transformer is electrically coupled, the primary winding of which is connected to an alternating current source in such a way that the charge reversal the capacity of the dielectric and the capacity of the gas space is regulated by a controller (see e.g. US Pat. No. 3,455,803 of classes 204 - 176).
Außerdem ist in der bekannten Einrichtung als Wechselstromquelle ein Impulsmodulator mit einer Speicherkapazität verwendet, dessen Eingang an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist, wobei die Kapazität des Gasraums und die Kapazität des Dielektrikums des Gasentladungs-Spaltreaktors zusammen mit der Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators einen Schwingkreis bilden.In addition, a pulse modulator with a storage capacity is used as an alternating current source in the known device, its Input is connected to a direct current source, the capacity of the gas space and the capacity of the dielectric of the gas discharge fission reactor together with the secondary winding of the step-up transformer form an oscillating circuit.
Der Hauptnachteil der bekannten Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung besteht darin, daß der Schwingkreis mindestens zwei Eigenfrequenzen hat, wodurch die Möglichkeit der Erregung und der Aufrechterhaltung der optimalen Form der elektrischen Entladung im Gasraum und folglich einer Steuerung des Vorgangs einer Produktsynthese im Gasstrom ausgeschlossen ist. Bei Betrieb des Schwingkreises werden in diesem Hochfrequenzschwingungen erregt, die zu einer Bildung von Funken- und Bogenentladungen im GasraumThe main disadvantage of the known device for gas flow treatment by electrical discharge is that the resonant circuit has at least two natural frequencies, whereby the possibility of Excitation and maintaining optimal form of electrical Discharge in the gas space and consequently a control of the process of product synthesis in the gas stream is excluded. When operating the The resonant circuit is excited in this high-frequency oscillations, which lead to the formation of spark and arc discharges in the gas space
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beitragen, was eine schnelle Zerstörung des Dielektrikums und einen Zerfall des erzeugten Produktes herbeiführt sowie die Selektivität der Reaktion bedeutend herabsetzt.contribute, causing rapid destruction of the dielectric and a Brings about decomposition of the product produced and significantly reduces the selectivity of the reaction.
Ein anderer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht in der Anwendung des Impulsmodulators als Wechselstromquelle, von dem bestimmte Frequenzen Überspannungen im Schwingkreis hervorrufen und die Masse und die Abmessungen des Speicherkondensators im Impulsmodulator bei größeren Leistungen mit den entsprechenden Kennwerten des Gasentladungsspaltreaktors vergleichbar sind, außerdem sind die Energieverluste in Umladungsstromkreisen des Speicherkondensators sehr groß, und die Verwendung eines Impulsmodulators erfordert an sich eine zusätzliche Gleichspannungsquelle.Another disadvantage of the known device is its application the pulse modulator as an alternating current source, from which certain frequencies cause overvoltages in the resonant circuit and the mass and dimensions of the storage capacitor in the pulse modulator for higher powers with the corresponding parameters of the gas discharge gap reactor are comparable, in addition, the energy losses in charge reversal circuits of the storage capacitor very large, and the use of a pulse modulator itself requires an additional DC voltage source.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß der Aufwärtstransformator im Schwingkreis zusätzliche Energieverluste herbeiführt.Another disadvantage of the known device is that the step-up transformer in the resonant circuit causes additional energy losses brings about.
Nachteilig ist auch, daß für jeden Gasentladungsspaltreaktor ein daran angepaßter Aufwärtstransformator notwendig ist, was die Einrichtung sperrig macht und verteuert.It is also disadvantageous that a step-up transformer adapted to it is necessary for each gas discharge gap reactor, which the device makes it bulky and expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der angegebenen Nachteile eine solche Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung zu schaffen, die durch eine Regelung der Umladung der Kapazitäten des Gasentladungsspaltreaktors es ermöglicht, dessen Betriebsart zu ändern und eine gleichmäßig verteilte Gasentladung zu erzielen.The invention is based on the object of eliminating the specified disadvantages such a device for gas flow treatment by means of electrical discharge, which, by regulating the charge reversal of the capacities of the gas discharge gap reactor, enables to change its operating mode and to achieve an evenly distributed gas discharge.
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Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung für Gas Strombehandlung durch elektrische Entladung, mit mindestens einem Gasentladungsspaltreaktor, der einen Ein- und einen Auslaß für den Gasstrom und mindestens ein Paar einen Gasraum begrenzende und durch ein Dielektrikum getrennte Elektroden aufweist, deren eine geerdet und mittels der zweiten Elektrode mit der Sekundärwicklung eines Transformators elektrisch gekoppelt ist, dessen Primärwicklung an eine Wechselstromquelle derart angeschlossen ist, daß das Umladen der Kapazität des Dielektrikums und der Kapazität des Gasraums mittels eines Steuermittels regelbar ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrische Kopplung der Sekundärwicklung des Transformators mit der zweiten Elektrode des Gasentladungsspaltreaktors mittels einer Reihenschaltung eines Gleichrichters, der den Wechselstrom in den Gleichstrom umwandelt, und einer mittels des Steuermittels geregelten Kommutationsschaltung erfolgt, die beim Betrieb der Einrichtung die zweite Elektrode des Gasentladungsspaltreaktors abwechselnd an die Anschlüsse des Gleichrichters anschließt, wodurch eine Umladung der erwähnten Kapazitäten des Reaktors und die Erregung einer elektrischen Entladung im Gasraum erzielt wird.This task is performed in a device for gas flow treatment by electrical discharge, with at least one gas discharge gap reactor, the one inlet and one outlet for the gas flow and at least one pair delimiting a gas space and through a dielectric has separate electrodes, one of which is grounded and electrically connected to the secondary winding of a transformer by means of the second electrode is coupled, the primary winding of which is connected to an alternating current source such that the recharging of the capacitance of the Dielectric and the capacity of the gas space can be regulated by means of a control means, achieved according to the invention in that the electrical Coupling of the secondary winding of the transformer with the second electrode of the gas discharge gap reactor by means of a series connection a rectifier, which converts the alternating current into the direct current, and a commutation circuit regulated by means of the control means takes place, which during operation of the device, the second electrode of the gas discharge gap reactor alternately to the connections of the rectifier connects, whereby a charge reversal of the mentioned capacities of the reactor and the excitation of an electrical Discharge is achieved in the gas space.
Es ist zweckmäßig, daß die Kommutationsschaltung ein an das Steuermittel angeschlossenes Kommutationsglied und eine Reaktanz enthält, wobei der erste Anschluß des Gleichrichters mit der zweiten Elektrode des Reaktors über das Kommutationsglied und der zweite Anschluß des Gleichrichters mit der zweiten Elektrode über die Reaktanz gekoppelt ist, und daß die elektrischen Parameter der Reaktanz und des Kommutationsgliedes derart bemessen sind, daß die Zeitkonstante des Ladens der Kapazitäten des Reaktors die Zeitkonstante des EntladensIt is expedient that the commutation circuit has a commutation element connected to the control means and a reactance contains, the first connection of the rectifier to the second electrode of the reactor via the commutation element and the second connection of the rectifier is coupled to the second electrode via the reactance, and that the electrical parameters of the reactance and of the commutation element are dimensioned such that the time constant of charging the capacities of the reactor is the time constant of discharging
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der erwähnten Kapazitäten mindestens um das Dreifache übersteigt.of the mentioned capacities at least three times.
Es ist möglich, daß zwischen dem ersten Anschluß des Gleichrichters und der zweiten Elektrode des Reaktors in Reihe mit dem Kommutationsglied eine zweite Reaktanz geschaltet ist.It is possible that between the first connection of the rectifier and the second electrode of the reactor in series with the commutation element a second reactance is switched.
Es ist auch vorteilhaft, daß zwischen dem zweiten Anschluß des Gleichrichters und der zweiten Elektrode des Reaktors in Reihe mit der Reaktanz ein weiteres Kommutationsglied geschaltet ist, das durch kein Steuermittel geregelt wird.It is also advantageous that between the second terminal of the rectifier and the second electrode of the reactor in series with the Reactance another commutation element is connected, which is not regulated by any control means.
Ferner ist es zweckmäßig, daß die Kpmmutationsschaltung zwei an das Steuermittel angeschlossene Kommutationsglieder enthält, deren jedes jeden Anschluß des Gleichrichters mit der zweiten Elektrode des Reaktors koppelt.Furthermore, it is expedient that the mutation circuit contains two commutation elements connected to the control means, each of which couples each terminal of the rectifier to the second electrode of the reactor.
Es ist auch nützlich, daß die Kommutationsglieder mit der zweiten Elektrode des Reaktors über eine Reaktanz gekoppelt sind.It is also useful that the commutation members are coupled to the second electrode of the reactor via a reactance.
Es ist schließlich sinnvoll, daß zwischen jedem Anschluß des Gleichrichters und der zweiten Elektrode des Reaktors in Reihe mit einem der Kommutationsglieder eine Reaktanz geschaltet ist.Finally, it makes sense that between each terminal of the rectifier and the second electrode of the reactor in series with a reactance is switched to one of the commutation elements.
Die Lösung dieser Aufgabe ermöglicht es, die Betriebsart von Gasentladungsspaltreaktoren automatisch zu regeln, wobei die Ausbeute der gesamten Einrichtung gesteigert und die Produktionskosten herabgesetzt werden.The solution to this problem enables the operating mode of Automatically regulate gas discharge gap reactors, increasing the yield of the entire facility and increasing production costs be reduced.
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Die Erfindung wird anhand einer Beschreibung von Ausführung sbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :The invention is based on a description of exemplary embodiments and the drawing explained in more detail. Show it :
Fig. ldie erfindungsgemäße Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung in Gesamtansicht mit teilweisem Aufbruch,Fig. L the device according to the invention for gas flow treatment due to electrical discharge in general view with partial opening,
Fig. 2 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung,2 shows the basic circuit diagram of the device according to the invention for gas flow treatment by electrical discharge,
Fig. 3-13 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung mit einer zweiten bis zwölften Ausführungsform der Kommutationsschaltung, und3-13 the block diagram of the device according to the invention for gas flow treatment by electrical discharge with a second to twelfth embodiment of the commutation circuit, and
Fig. 14 a, b, c und d erfindungsgemäße Zeitdiagramme, nämlich14 a, b, c and d timing diagrams according to the invention, namely
- der Steuerimpulse,- the control impulses,
- des Stroms der Kapazitätsumladung eines ersten Gasentladungsspaltreaktors ,- The current of the capacity transfer of a first gas discharge gap reactor ,
- des Stroms der Kapazitätsumladung eines zweiten Reaktors,- the current of the capacity transfer of a second reactor,
- des Stroms der Kapazitätsumladung des dritten Reaktors.- the current of the capacity transfer of the third reactor.
Im folgenden wird die Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung ausführlich erörtert.In the following, the device for gas flow treatment by electric discharge will be discussed in detail.
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An einem Generator 1 (Fig. 1), der als Wechselstromquelle verwendet wird, ist über einen Wahlschalter 2, der als ein Schaltschrank mit an der Frontplatte angeordneten Anzeigegeräten ausgeführt ist, ein Anschluß 3 der Primärwicklung eines Transformators angeschlossen, für welchen ein an sich bekannter Aufwärtstransformator verwendet ist. Die Sekundärwicklung des Transformators 4 ist mit einem Gleichrichter 5 gekoppelt, der mit dem ersteren in einer und derselben Baugruppe 6 angeordnet ist. Der Ausgang des Gleichrichters ist über einen ersten Anschluß 7 und einen zweiten geerdeten Anschluß 8 an eine Steuertafel 9 angeschlossen.On a generator 1 (Fig. 1), which is used as an alternating current source is via a selector switch 2, which is designed as a control cabinet with display devices arranged on the front panel, one terminal 3 of the primary winding of a transformer is connected, for which a known step-up transformer is used. The secondary winding of the transformer 4 is with a Coupled rectifier 5, which is arranged with the former in one and the same assembly 6. The output of the rectifier is via a first terminal 7 and a second grounded terminal 8 connected to a control panel 9.
Ein Ausgang 10 der Baugruppe 9 ist über ein Kabel mit einer Hochspannungsdurchführung 11 eines jeden von drei Gasentladungsspaltreaktoren 12, 12' und 12" verbunden, die je einen Einlaß 13 und einen Auslaß 14 für den Gasstrom und mindestens ein Paar den Gasraum begrenzender Elektroden aufweisen, von welchen die eine an einen Anschluß 15 angeschlossen und geerdet ist.An output 10 of the assembly 9 is via a cable with a high-voltage bushing 11 of each of three gas discharge gap reactors 12, 12 'and 12 "connected, each having an inlet 13 and an outlet 14 for the gas flow and at least one pair of the Have electrodes delimiting the gas space, one of which is connected to a connection 15 and grounded.
Fig. 2 zeigt das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung .Fig. 2 shows the basic circuit diagram of the device according to the invention .
Als Gleichrichter 5 ist eine an sich bekannte Schaltung eines Drehstrom-Vollweggleichrichter s mit Halbleiter-Stromrichtern 16, einer Drossel 17 und einem Kondensator 18 benutzt. Die Anschlüsse 7 und 8 des Gleichrichters sind mit dem Eingang von Kommutations-Schaltungen 19, 19' und 19" für jeden Reaktor 12, 12' und 12" entsprechend verbunden, welche aus je zwei an das Steuermittel angeschlos-The rectifier 5 is a circuit, known per se, of a three-phase full-wave rectifier with semiconductor converters 16, a choke 17 and a capacitor 18 are used. The terminals 7 and 8 of the rectifier are connected to the input of commutation circuits 19, 19 'and 19 "for each reactor 12, 12' and 12" respectively connected, which are made up of two each connected to the control means
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senen Kommutationsgliedern 20 und 21, als welche Thyratrone verwendet sind, und einer Reaktanz oder einem Blindwiderstand 22 bestehen, die bzw. das als eine Drossel ausgeführt ist.Senen commutation elements 20 and 21, used as what thyratrone are, and a reactance or a reactance 22 exist, or which is designed as a choke.
Jeder der Reaktoren 12, 12' und 12" ist nach der Art eines Wärmetauschers mit mehreren Elektrodenpaaren ausgeführt. Im Reaktor 12, der für Ozongewinnung aus Luftsauerstoff verwendet wird, beträgt die Anzahl der Elektrodenpaare zweihundertzweiundvierzig. Aufbaumäßig (nicht dargestellt) ist ein solcher Reactor 12 als ein Metallzylinder ausgeführt, an dessen Innenfläche mittels Metallrosten zweihundertzweiundvierzig Metallrohre befestigt sind, welche geerdete Elekt roden darstellen. Im inneren eines jeden Rohres ist koaxial eine zylindrische zweite Elektrode befestigt, als welche ein Rohr aus wärmefestem Glas, das ein Dielektrikum ist, verwendet ist, dessen Innenfläche mit einem Leitbelag versehen ist, der mit der Hochspannungsdurchführung 11 elektrisch gekoppelt ist.Each of the reactors 12, 12 'and 12 "is in the manner of one Executed heat exchanger with several pairs of electrodes. In reactor 12, which is used for ozone production from atmospheric oxygen, the number of electrode pairs is two hundred forty-two. In terms of structure (not shown), such a reactor 12 is a Executed metal cylinder, on the inner surface of which by means of metal grids two hundred and forty-two metal pipes are attached, which are grounded Represent electrodes. Inside each tube is one coaxial cylindrical second electrode, as which a tube made of heat-resistant glass, which is a dielectric, is used, the inner surface of which is used is provided with a conductive coating that connects to the high-voltage bushing 11 is electrically coupled.
Die Innenfläche jeder geerdeten Elektrode begrenzt zusammen mit der Außenfläche des Rohres aus wärmefestem Glas den Gasraum.The inner surface of each earthed electrode, together with the outer surface of the tube made of heat-resistant glass, delimits the gas space.
Dabei koppelt jedes Kommutationsglied 20 und 21 über die Reaktanz 22 eine Elektrode 23 des Reaktors 12 mit den Anschlüssen 7 und 8 des Gleichrichters 5 und ist an ein Steuermittel 24 angeschlossen. Das Steuermittel 24 besteht aus einem Steuergenerator 25, der nach einer an sich bekannten Schaltung mit einem Transistor 26, einem Impulstransformator 27, Kondensatoren 28, 29 und 30 und Widerständen 31, 32 und 33 ausgeführt ist. Der Ausgang des GeneratorsEach commutation element 20 and 21 couples via the reactance 22 an electrode 23 of the reactor 12 with the connections 7 and 8 of the rectifier 5 and is connected to a control means 24. The control means 24 consists of a control generator 25, which according to a circuit known per se with a transistor 26, a Pulse transformer 27, capacitors 28, 29 and 30 and resistors 31, 32 and 33 is executed. The output of the generator
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ist mit einer Zählschaltung 34 verbunden, bestehend aus sechs identischen Kanälen, deren jeder eine Dynistordiode 35, eine Diode 36, Kondensatoren 37 und 38 sowie einen Widerstand 39 enthält, die miteinander in an sich bekannter Weise verbunden sind.is connected to a counting circuit 34, consisting of six identical channels, each of which is a dynistor diode 35, a diode 36, capacitors 37 and 38 and a resistor 39 which are connected to one another in a manner known per se.
Jeder Kanal der Zählschaltung 34 ist mit einem Verstärker 40 versehen, der mit dem Kanal über einen Widerstand 41 gekoppelt und mit einem Thyristor 42, einem Kondensator 43, einem Impulstransformator 44 und Widerständen 45 und 46 ausgeführt ist, die auch nach einer bekannten Schaltung verbunden sind. Die Ausgänge der Verstärker 40 sind an Elektroden 47 und 48 der Kommutationsglieder derart angeschlossen, daß der Ausgang des Verstärkers 40 des ersten Kanals mit dem Kommutationsglied 21 der Kommutationsschaltung 19", der Ausgang des Verstärkers 40 des dritten Kanals mit dem Kommutationsglied 20 der Kommutationsschaltung 19', der Ausgang des Verstärkers 40 des vierten Kanals mit dem Kommutationsglied 21 der Kommutationsschaltung 19, der Ausgang des Ver- . stärkers 40 des fünften Kanals mit dem Kommutationsglied 20 der Kommutationsschaltung 19" und der Ausgang des Verstärkers 40 des sechsten Kanals mit dem Kommutationsglied 21 der Kommutationsschaltung 19' gekoppelt ist. Das Steuermittel 24 ist auch mit einem Speiseblock 49 auf der Grundlage eines Gleichrichters versehen, dessen Eingang über einen Schalter 50 und einen Transformator 51 an das Wechselstromnetz angeschlossen und dessen Ausgang mit Schienen 52 und 53 gekoppelt ist.Each channel of the counting circuit 34 is provided with an amplifier 40 which is coupled to the channel via a resistor 41 and with a thyristor 42, a capacitor 43, a pulse transformer 44 and resistors 45 and 46, which also are connected according to a known circuit. The outputs of the amplifiers 40 are at electrodes 47 and 48 of the commutation elements so connected that the output of the amplifier 40 of the first channel with the commutation element 21 of the commutation circuit 19 ", the output of the amplifier 40 of the third channel with the commutation element 20 of the commutation circuit 19 ', the Output of the amplifier 40 of the fourth channel with the commutation element 21 of the commutation circuit 19, the output of the Ver. amplifier 40 of the fifth channel with the commutation element 20 of the commutation circuit 19 "and the output of the amplifier 40 of the sixth channel is coupled to the commutation element 21 of the commutation circuit 19 '. The control means 24 is also with a Supply block 49 provided on the basis of a rectifier, the input of which is connected via a switch 50 and a transformer 51 the AC mains is connected and its output is coupled to rails 52 and 53.
In einer anderen Ausführungsform, die Fig. 3 zeigt, besteht jedeIn another embodiment, shown in FIG. 3, each consists
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Kommutationsschaltung 19 im Unterschied zur Kommutationsschaltung 19, welche Fig. 2 zeigt, aus einem an das Steuermittel 24 angeschlossenen Kornmutationsglied 21, und die Reaktanz 22 ist anstelle des Kommutationsglieds 20 eingeschaltet.Commutation circuit 19, in contrast to commutation circuit 19, which is shown in FIG. 2, consists of one connected to control means 24 Corn mutation member 21, and the reactance 22 is instead of the Commutation member 20 switched on.
Inder dritten Ausführungsform (Fig. 4) ist in jeder Kommutationsschaltung 19, im Unterschied zur Ausführungsform von Fig. 3, in Reihe mit dem Korn mutationsg lied 2 (Fig. 4) noch eine Reaktanz 54 geschaltet.In the third embodiment (Fig. 4) is in each commutation circuit 19, in contrast to the embodiment of FIG. 3, in series with the grain mutation member 2 (FIG. 4) also has a reactance 54 switched.
Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der Kommutationsschaltung, wo im Unterschied zur Schaltung, die Fig. 3 zeigt, in Reihe mit der Reaktanz 22 ein Kommutationsglied 55 geschaltet ist, das durch kein Steuermittel 24 geregelt wird.Fig. 5 shows a fourth embodiment of the commutation circuit, where, in contrast to the circuit shown in FIG. 3, a commutation element 55 is connected in series with the reactance 22, which through no control means 24 is regulated.
Es ist auch eine Ausführungsform der Kommutationsschaltung 19 möglich (Fig. 6), in welcher im Unterschied zur Schaltung, die Fig. zeigt, in Reihe mit der Reaktanz 22 ein Kommutationsglied 55 geschaltet ist (Fig. 6), das durch kein Steuermittel 24 geregelt wird.An embodiment of the commutation circuit 19 is also possible (FIG. 6), in which, in contrast to the circuit shown in FIG. shows, in series with the reactance 22, a commutation element 55 is connected (FIG. 6), which is not regulated by any control means 24.
Es ist auch eine Ausführungsform der Kommutationsschaltung 19 möglich, die Fig. 7 zeigt. In diesem Fall sind im Unterschied zur Kommutationsschaltung 19, die Fig. 2 zeigt, die Kommutationsglieder 20 (Fig. 7) und 21 mit der Elektrode 23 des Reaktors 12 unmittelbar ohne Hilfe der Reaktanz 22 (Fig. 2) gekoppelt.An embodiment of the commutation circuit 19 shown in FIG. 7 is also possible. In this case, in contrast to Commutation circuit 19, which FIG. 2 shows, the commutation elements 20 (FIG. 7) and 21 with the electrode 23 of the reactor 12 directly coupled without the aid of the reactance 22 (FIG. 2).
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Kommutations-Fig. 8 shows a further embodiment of the commutation
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schaltung 19, welche Fig. 6 zeigt. Hier sind in Reihe mit jedem Kommutationsglied 20 und 21 entsprechend die Reaktanzen 22 und 56 geschaltet .circuit 19 shown in FIG. Here are in series with each commutation link 20 and 21, the reactances 22 and 56 are switched accordingly.
Im Unterschied zu allen oben angeführten Schaltungen ist es möglich, in den KommutationSEchaltungen durch das Steuermittel 24 geregelte Reaktanzen zu verwenden. Fig. 9 zeigt eine solche Variante der Kommutationsschaltung 19. Hier ist die Reaktanz 22 an einen der Kanäle des Steuer mittels 24 angeschlossen.In contrast to all the circuits listed above, it is possible to regulated in the commutation circuits by the control means 24 To use reactances. Fig. 9 shows such a variant of the commutation circuit 19. Here the reactance 22 is on one of the control channels are connected by means of 24.
Eine andere Ausführungsform der Kommutationsschaltung 19 Fig. 8 zeigt Fig. 10, wo nichtlineare Reaktanzen 22" und 56' verwendet sind.Another embodiment of the commutation circuit 19 of FIG. 8 is shown in FIG. 10, where non-linear reactances 22 "and 56 'are used are.
Fig. 11 zeigt eine Kommutationsschaltung 19, in welcher jedes Kornmutationsglied 20 und 21 eine erzwungene Kommutierung aufweist, welche durch solche Glieder, wie eine Drossel 57, ein Kondensator 58, ein nichtregelbares Kommutationsglied 59 und einen Widerstand 60 erzeugt wird, die gemäß der Zeichnung Fig. 11 angeschlossen sind.11 shows a commutation circuit 19 in which each grain mutation element 20 and 21 has a forced commutation, which by such members as a choke 57, a capacitor 58, a non-controllable commutation element 59 and a resistor 60 is generated, which are connected according to the drawing FIG.
Es ist eine Ausführung der Reaktanz 22' ' ' (Fig. 12) in der Art von zwei in Reihe geschalteten Drosseln 61 und 62 mit einem parallel zur Drossel 62 angeschlossenen Kondensator 63 möglich.It is an embodiment of the reactance 22 "" (Fig. 12) of the type of two chokes 61 and 62 connected in series with a capacitor 63 connected in parallel to choke 62 is possible.
Schließlich ist in der nächsten Ausführungsform der Kommutationsschaltung 19, die Fig. 13 zeigt, als Reaktanz eine Formungskette bzw. -leitung verwendet, die in Reihe geschaltete Drosseln 61, 62, 64 undFinally, in the next embodiment is the commutation circuit 19, which shows FIG. 13, a forming chain or conduit is used as the reactance, the series-connected chokes 61, 62, 64 and
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sowie diesen entsprechende Kondensatoren 63, 66 und 67 enthält, dabei ist in Reihe mit den Drosseln ein Kommutationsglied 68 und parallel zu diesen ein Kommutationsglied 69 geschaltet.as well as these corresponding capacitors 63, 66 and 67, thereby a commutation element 68 is connected in series with the chokes and a commutation element 69 is connected in parallel with them.
Im weiteren wird der Betrieb der Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung anhand eines Beispiels der Luftstrombehandlung zur Ozongewinnung aus Luftsauerstoff untersucht.Furthermore, the operation of the facility for gas flow treatment investigated by electrical discharge using an example of air flow treatment for ozone production from atmospheric oxygen.
Man schickt einen Luftstrom durch den Gasraum jedes der Reaktoren 12, 12' und 12" (Fig. 2), und gleichzeitig damit schließt man die Primärwicklung des Transformators 4 an den Generator 1 mittels des Wahlschalters 2 an. Die Gleichspannung vom Ausgang des Gleichrichters 5 wird den Kommutationsschaltungen 19, 19' und 19" zugeführt. Zum gleichen Zeitpunkt schaltet man mit Hilfe eines Schalters 50 eine Speisequelle des Steuermittels 24 ein, infolgedessen wird der Steuergenerator 25 erregt, und über den entsprechenden Kanal der Zählschaltung 34 und den Verstärker 40 wird den Elektroden 47 und 48 des Kommutationsgliedes 20 der Kommutationsschaltung 19 der erste Steuerimpuls zugeführt. Das Kommutationsglied 20 öffnet sich, und die Drossel 22 mit dem Reaktor 12 wird an den Anschluß 7 des Gleichrichters 5 angeschlossen.A stream of air is sent through the gas space of each of the reactors 12, 12 'and 12 "(FIG. 2), and at the same time it closes the primary winding of the transformer 4 to the generator 1 by means of the selector switch 2. The DC voltage from the output of the rectifier 5 is fed to the commutation circuits 19, 19 'and 19 ". At the same time, a switch is used to switch 50 a supply source of the control means 24, as a result of which the control generator 25 is excited, and via the corresponding channel of the Counting circuit 34 and the amplifier 40 is connected to the electrodes 47 and 48 of the commutation element 20 of the commutation circuit 19 of the first control pulse supplied. The commutation element 20 opens, and the throttle 22 with the reactor 12 is connected to the terminal 7 of the Rectifier 5 connected.
Ohne elektrische Entladung stellt jeder der Reaktoren 12, 12' und 12" zwei in Reihe geschaltete Kapazitäten dar, und zwar die elektrische Kapazität des Gasraums und die Kapazität des Dielektrikums. Im ersten Zeitpunkt des Anschließens des Reaktors 12 an den Anschluß 7 stellt dieser eine Gesamt-Kapazität C dar:Without electrical discharge, each of the reactors 12, 12 'and 12 ″ represents two capacitances connected in series, namely the electrical capacitance of the gas space and the capacitance of the dielectric At the first point in time when the reactor 12 is connected to the connection 7, this represents a total capacity C:
409884/0584409884/0584
C · C C - ' 2 C · CC - ' 2
hierin bedeuten C= Kapazität des Dielektrikums, C = Kapazität des Gasraums.here mean C = capacitance of the dielectric, C = capacity of the gas space.
Dabei ist C >C .Where C> C.
Im Ergebnis ist bei einer Aufladung der Gesamt-Kapazität des Reaktors 12 die Potentialdifferenz am Gasraum bedeutend höher als jene am eigentlichen Dielektrikum. Sobald die Potentialdifferenz am Gasraum den kritischen Wert des elektrischen Durchschlags erreicht, wird im Raum eine elektrische Entladung erregt, unter deren Wirkung sich aus dem Sauerstoff der bewegten Luft Ozon bildet. Nachdem die elektrische Entladung im Gasraum erregt ist, erfolgt eine Aufladung der Kapazität des Dielektrikums, sobald der Vorgang dieser Aufladung beendet wird, hört die elektrische Entladung auf, und das Kommutationsglied 20 sperrt.As a result, when the total capacity of the reactor 12 is charged, the potential difference in the gas space is significantly higher than those on the actual dielectric. As soon as the potential difference at Gas chamber reaches the critical value of the electrical breakdown, an electrical discharge is excited in the room, under its effect Ozone is formed from the oxygen in the moving air. After the electrical discharge is excited in the gas space, it is charged the capacitance of the dielectric, as soon as the process of this charging is ended, the electrical discharge stops, and the commutation element 20 blocks.
Vom Steuergenerator 25 wird über den entsprechenden Kanal der Zählschaltung 34 und den Verstärker 40 den Elektroden 47 und 48 des Kommutationsglieds 21 der Kommutationsschaltung 19 der nächste Steuerimpuls zugeführt, dabei wird die Impulsfolgefrequenz f des Steuergenerators 25 durch die Dauer i des Ladestroms des Reaktors 12 bestimmt, d. h.From the control generator 25 via the corresponding channel of the counting circuit 34 and the amplifier 40, the electrodes 47 and 48 of the Commutation element 21 of commutation circuit 19 is supplied with the next control pulse, the pulse repetition frequency f des Control generator 25 is determined by the duration i of the charging current of the reactor 12, d. H.
409884/0584409884/0584
233/270233/270
Dann öffnet sich das Kommutationsglied 21, und die Drossel 22 mit dem Gasentladungsreaktor 12, dessen Kapazitäten auf die Spannung des Anschlusses 7 des Gleichrichters 5 aufgeladen sind, werden an den Anschluß 8 des Gleichrichters 5 angeschlossen, womit der Vorgang einer Umladung der Kapazitäten des Reaktors 12 beginnt, welcher in der gleichen Reihenfolge vor sich geht, wie oben beschrieben ist. Nachdem die Kapazitäten des Reaktors 12 bis auf den Spannungspegel des Anschlusses 8 aufgeladen sind, sperrt das Kommutationsglied 21. Dann wird dem Kommutationsglied 20 der Kommutationsschaltung 19 der nächste Steuerimpuls zugeführt, und der Vorgang wiederholt sich.Then the commutation element 21 opens and the throttle 22 opens with the gas discharge reactor 12, the capacities of which are charged to the voltage of the connection 7 of the rectifier 5 connected to the terminal 8 of the rectifier 5, with which the process of reloading the capacities of the reactor 12 begins, which takes place in the same order as described above. After the capacities of the reactor 12 down to the voltage level of the connection 8 are charged, the commutation element 21 blocks. Then the commutation element 20 of the commutation circuit 19 the next control pulse is supplied and the process is repeated.
Die Parameter der Stromkreise der Entladung und der Ladung der Kapazitäten des Reaktors 12 bleiben konstant, daher ist die Dauer T. des Ladestroms der Dauer des Entladestroms gleich. Dann gilt für die Umladungsperiode T der Kapazitäten:The parameters of the circuits of the discharge and the charge of the capacities of the reactor 12 remain constant, therefore the duration is T. of the charging current is equal to the duration of the discharging current. Then the following applies for the reloading period T of the capacities:
T >2 · T.
ι T > 2 T.
ι
und die Umladungsfrequenz F dieser Kapazitäten beträgtand the charge reversal frequency F of these capacitances is
Fig. 14 a zeigt die Steuerspannungsimpulse des Steuergenerators 25 (Fig. 2) in Abhängigkeit von der Phase. Ähnlich dem Reaktor 12 arbeiten die Reaktoren 12' und 12", bei denen die Zeitdiagramme der Umladeströme i , i12,» und i „ ihrer Kapazitäten in Abhängigkeit von der Phase in Fig. 14 b, c, d dargestellt sind.14 a shows the control voltage pulses of the control generator 25 (FIG. 2) as a function of the phase. The reactors 12 'and 12 "operate in a similar way to the reactor 12, in which the time diagrams of the charge reversal currents i, i 12 , and i" of their capacities as a function of the phase are shown in FIGS. 14 b, c, d.
409884/058A409884 / 058A
Ein aufeinanderfolgendes Anschließen jedes Gasentladungsspaltreaktors 12, 12' und 12" an jeden der Anschlüsse 7 und 8 wird durch eine aufeinanderfolgende Zufuhr der Steuerimpulse von dem ersten, dem dritten und dem fünften Kanal der Zählschaltung 34 zu den Kommutationsgliedern 20 der Kommutationsschaltungen 19, 19' und 19" und der Impulse von dem vierten, dem sechsten und dem zweiten Kanal zu den Kommutierungsgliedern 21 der gleichen Schaltungen gewährleistet.A sequential connection of each gas discharge cracking reactor 12, 12 'and 12 "to each of the terminals 7 and 8 is activated by successive application of the control pulses from the first, third and fifth channel of the counting circuit 34 to the commutation elements 20 of the commutation circuits 19, 19 ' and 19 "and the pulses from the fourth, sixth and second channels to the commutation elements 21 of the same circuits guaranteed.
Damit hohe Werte des Leistungsfaktors der Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung gesichert werden, sollten die Dauer I . des Ladestroms der Kapazitäten der Reaktoren 12, 12' und 12", die Anzahl N der an den Gleichrichter 5 parallel angeschlossenen Gasentladungsspaltreaktoren 12, 12' und 12" und die Umladungsfrequenz F der Kapazitäten jedes der Reaktoren 12, 12' und 12" durch die folgende Relation verknüpft werden:Thus high values of the power factor of the device for gas flow treatment are secured by electrical discharge, the duration I. the charging current of the capacities of the reactors 12, 12 'and 12 ", the number N of those connected in parallel to the rectifier 5 Gas discharge gap reactors 12, 12 'and 12 "and the charge reversal frequency F of the capacities of each of the reactors 12, 12' and 12 "can be linked by the following relation:
I. · N · F > 1. ιI. · N · F> 1. ι
Im Grenzfall, wenn die Umladungsperiode T der KapazitätenIn the borderline case, if the reloading period T of the capacities
τ--1-.2T,τ - 1-.2T,
beträgt, wird die Impulsfolgefrequenz f des Steuergenerators 25 gewählt zu:is, the pulse repetition frequency f of the control generator 25 is selected to:
f = 2NF.f = 2NF.
409884/0584409884/0584
23372702337270
Durch eine Änderung der Impulsfolgefrequenz f erfolgt eine Leistungsregelung der Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung.By changing the pulse repetition frequency f, the power of the device for gas flow treatment is regulated by electrical means Discharge.
Im Ergebnis einer Änderung der Folgefrequenz f der Steuer im-As a result of a change in the repetition frequency f the control im-
I 1 I 1
pulse in einem Bereich, der durch das Verhältnis f «f N · L . bestimmt ist, wird die Umladungsfrequenz der Kapazitäten der Reaktoren 12, 12' und 12" geändert, was eine Änderung der Brenndauer einer Entladung im Gasraum herbeiführt und folglich auf die Behandlungsdauer des Gasstroms durch eine elektrische Entladung einen Einfluß ausübt. Bei einer Steigerung der Umladungsfrequenz F der Kapazitäten der Reaktoren 12, 12' und 12" wird die Brenndauer der Entladung im Gasraum vergrößert, und das ruft eine Steigerung der im Gasraum abgegebenen elektrischen Leistung und eine Steigerung der Ausbeute der Gasentladungsspaltreaktoren 12, 12' und 12" hervor. Auf diese Weise kann man, ohne den Spannungspegel zu ändern, in weiten Bereichen die im Gasraum abgegebene Leistung und die Ausbeute regeln.pulse in a range determined by the ratio f «f N · L. is determined, the charge reversal frequency of the capacities of the reactors 12, 12 'and 12 "is changed, which causes a change in the burning time of a discharge in the gas space and consequently has an influence on the duration of the treatment of the gas flow by an electrical discharge of the capacities of the reactors 12, 12 'and 12 ", the burning time of the discharge in the gas space is increased, and this causes an increase in the electrical power output in the gas space and an increase in the yield of the gas discharge gap reactors 12, 12' and 12". In this way it is possible to regulate the output and the yield in the gas space over a wide range without changing the voltage level.
Eine Änderung der Folgefrequenz der Steuerimpulse des Steuergenerators 25 erfolgt durch den Widerstand 33, d. h. mit Hilfe des Widerstands 33 erfolgt eine Regelung der Ausbeute und der Konzentration des gewonnenen Produktes.A change in the repetition frequency of the control pulses from the control generator 25 takes place through resistor 33, i. H. With the aid of the resistor 33, the yield and the concentration are regulated of the product obtained.
Die in Fig. 3 gezeigten Kommutationsschaltungen 19, 19' und 19" arbeiten wie folgt: Die Spannung vom Gleichrichter 5 wird an die Reaktoren 12, 121 und 12" (Fig. 2) über den Anschluß 7 und die Reaktanz 22 (Fig. 3) gelegt, dadurch wird eine Aufladung der KapazitätenThe commutation circuits 19, 19 'and 19 "shown in Fig. 3 work as follows: The voltage from the rectifier 5 is applied to the reactors 12, 12 1 and 12" (Fig. 2) via the connection 7 and the reactance 22 (Fig. 3), thereby charging the capacities
409884/0584409884/0584
der Reaktoren 12, 12' und 12" ausgelöst, welche wie oben beschrieben erfolgt. Eine Entladung der angegebenen Kapazitäten über das Kommutationsglied 21 (Fig. 3) erfolgt, nachdem ein Steuerimpuls zugeführt ist, in der oben beschriebenen Reihenfolge, indem ein aufeinanderfolgendes Anschließen jedes Reaktors 12, 12' und 12" (Fig. 2) an jeden der Anschlüsse 7 und 8 des Gleichrichters 5 gesichert wird. Im Laufe einer Entladung der Kapazitäten des Reaktors 12 (Fig. 3) über das Kommutationsglied 21 bleiben die beiden Anschlüsse 7 und 8 des Gleichrichters mit der Reaktanz 22 gekoppelt. Daher wählt man zur Sicherung der Kom mutation des Glieds 21 den Reaktanzwert der Reaktanz 22 (unter Berücksichtigung der Koppelkabel) derart, daß die Zeitkonstante der Aufladung der Kapazitäten des Reaktors 12 mindestens um das Dreifache größer als die Zeitkonstante der Entladung dieser Kapazitäten ist.of reactors 12, 12 'and 12 "triggered, which as described above he follows. The specified capacities are discharged via the commutation element 21 (FIG. 3) after a control pulse has been supplied is, in the order described above, by sequentially connecting each reactor 12, 12 'and 12 "(Fig. 2) to each of the terminals 7 and 8 of the rectifier 5 is secured. In the course of a discharge of the capacities of the reactor 12 (Fig. 3) over the commutation element 21, the two connections 7 and 8 of the rectifier remain coupled to the reactance 22. Therefore one chooses to Securing the Kom mutation of the member 21 the reactance value of the reactance 22 (taking into account the coupling cable) such that the The time constant of the charging of the capacities of the reactor 12 is at least three times greater than the time constant of the discharge of this Capacities is.
Die Kommutationsbedingungen werden verbessert, und der Bereich eines stabilen Betriebs des Kommutationsglieds 21 (Fig. 4) vird vergrößert, wenn in dessen Stromkreis die Reaktanz 54 eingeschaltet wird.The commutation conditions are improved, and the area stable operation of the commutation element 21 (FIG. 4) is increased when the reactance 54 is switched on in its circuit will.
Der Resonanz-Diodencharakter des Ladens der Kapazitäten des Reaktors 12 wird durch eine Reihenschaltung des ungesteuerten Kommutationsglieds 55 und der Reaktanz 22 gewährleistet, wodurch eine Aufladung der erwähnten Kapazitäten auf größere Spannung swerte ermöglicht wird, was seinerseits die Brenndauer einer Entladung im Gasraum, d. h. die Ausbeute des Reaktors 12, steigert.The resonance diode character of the charging of the capacitances of the reactor 12 is achieved by a series connection of the uncontrolled commutation element 55 and the reactance 22 are guaranteed, which enables the capacities mentioned to be charged to higher voltage values becomes what in turn the burning time of a discharge in the gas space, d. H. the yield of the reactor 12 increases.
409884/0584409884/0584
Die beiden oben angeführten Effekte erzielt man durch Anwendung einer Schaltung, die in Fig. 6 gezeigt ist und analog zu den letzteren arbeitet.The two effects mentioned above are obtained by using a circuit which is shown in FIG. 6 and which is analogous to the latter is working.
Die Kommutationsbedingungen sind in der Kommutationsschaltung 19, die Fig. 7 zeigt, im Unterschied zu den in Figuren 3,4,5 und 6 gezeigten Schaltungen bedeutend verbessert, weil nach der Beendigung des Vorgangs einer Umladung der Kapazitäten des Reaktors 12 die Kommutationsglieder 20 und 21 sperren.The commutation conditions are in the commutation circuit 19, which FIG. 7 shows, in contrast to those in FIGS. 3, 4, 5 and the circuits shown in FIG. 6 are significantly improved because, after the end of the process, the capacities of the reactor are reloaded 12 block the commutation elements 20 and 21.
Im Vergleich mit den Kommutationsschaltungen 19* (Fig. 2 und 7) ermöglicht die Kornmutationsschaltung 19 (Fig. 8), durch eine Auswahl der Parameter der Reaktanzen 22 und 56 Lade- und Entladestromimpulse getrennt zu bilden, was zur Effektivität der Einwirkung elektrischer Entladungen auf den Gasstrom beiträgt.In comparison with the commutation circuits 19 * (FIGS. 2 and 7), the corn mutation circuit 19 (FIG. 8) enables a selection the parameters of the reactances 22 and 56 form charge and discharge current pulses separately, which leads to the effectiveness of the action of electrical Discharges contributes to the gas flow.
Die steuerbare Reaktanz 22' (Fig. 9) ermöglicht beim Betrieb der Einrichtung, nicht nur die Dauer des Ladens und des Entladens der Kapazitäten des Reaktors 12, sondern auch die Ladestromdichte im Gasraum zu ändern. Infolgedessen entsteht die Möglichkeit einer Änderung der im Reaktor 12 stattfindenden Prozesse nach einem beliebigen Parameter (Ausbeute, Konzentration, Selektivität).The controllable reactance 22 '(Fig. 9) enables operation the establishment, not just the duration of loading and unloading Capacities of the reactor 12, but also to change the charging current density in the gas space. As a result, there is a possibility of change the processes taking place in the reactor 12 according to any parameter (yield, concentration, selectivity).
Damit eine konstante Lade- und Entladestromdichte im Gasraum des Reaktors 12 erzielt wird, sind in der Kommutationsschaltung 19 (Fig. 10) die nichtlinearen Reaktanzen 22" und 56' verwendet, wodurch die im Gasraum abgegebene Leistung konstant gehalten wird.In order to achieve a constant charge and discharge current density in the gas space of the reactor 12, there are 19 in the commutation circuit (Fig. 10) uses the nonlinear reactances 22 "and 56 ', whereby the power delivered in the gas space is kept constant.
409884/0584409884/0584
Im Anfangs- und Endzeitpunkt T. des Lade- bzw. des Entladestromdurchgangs fehlt im Gasraum des Reaktors 12 eine Gasentladung, dabei beträgt die Dauer dieser Ströme 30 - 40 % der Umladedauer T der Kapazitäten des Reaktors 12. Diese unerwünschte Erscheinung wird durch Anwendung der Kommutationsschaltungen 19 beseitigt, die in Fig. 11, 12 und 13 gezeigt sind.At the beginning and end time T. 19 shown in Figs. 11, 12 and 13 are eliminated.
Tatsächlich sind die Parameter des Kondensators 58 (Fig. 11) und der Drossel 57 so dimensioniert, daß sobald der Lade- bzw. der Entladestrom einen Schwellenwert erreicht hat, bei welchem eine Entladung der Kapazitäten des Reaktors 12 noch vorhanden ist, sich der Kondensator 58 über die Kommutationsglieder 20 und 59 sowie die Drossel 57 entlädt, indem er das Kommutationsglied 20 sperrt, wodurch der Durchfluß des Lade- bzw. des Entladestroms beendet wird. Auf die gleiche Weise wird das Kommutationsglied 21 gesperrt.In fact, the parameters of the capacitor 58 (FIG. 11) and the choke 57 are dimensioned so that as soon as the charging or the Discharge current has reached a threshold value at which a discharge of the capacities of the reactor 12 is still present, the Capacitor 58 via the commutation elements 20 and 59 and the Choke 57 discharges by blocking the commutation element 20, whereby the flow of the charging or discharging current is terminated. The commutation element 21 is blocked in the same way.
Zwecks Verminderung der Umladedauer T der Kapazitäten des Reaktors 12 ist die Kommutationsschaltung 19 (Fig. 12) verwendet, in der über die Drossel 61 und den Kondensator 63 ein Aufladen ,der erwähnten Kapazitäten erzwungen wird.In order to reduce the reloading time T of the capacities of the Reactor 12, the commutation circuit 19 (FIG. 12) is used, in which a charging process takes place via the choke 61 and the capacitor 63 mentioned capacities is enforced.
Außer einem Zwangsladen der Kapazitäten des Reaktors im Anfangszeitpunkt des Lade- bzw. des Entladestroms ermöglicht die Kommutationsschaltung 19 (Fig. 13), einen etwa linearen Spannungsanstieg an den Elektroden des Reaktors 12 zu erzielen, was eine konstante Stromdichte im Gasraum sichert.Except for a forced charging of the capacities of the reactor at the beginning of the charging or discharging current, the commutation circuit 19 (FIG. 13) enables an approximately linear voltage increase to achieve at the electrodes of the reactor 12, which ensures a constant current density in the gas space.
409884/0584409884/0584
Die Anwendung der drei letzteren Kommutationsschaltungen 19 (Fig. 11, 12 und 13) sichert eine Steigerung der Umladefrequenz der Kapazitäten des Reaktors 12 und folglich eine Steigerung der Leistung und der Ausbeute der gesamten Einrichtung.The use of the latter three commutation circuits 19 (FIGS. 11, 12 and 13) ensures an increase in the charge reversal frequency Capacities of the reactor 12 and consequently an increase in the performance and the yield of the entire facility.
Die erfindungsgemäße Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung kann in Ozonisierungsanlagen zur Trink- und Abwasserreinigung, zur Gewinnung von Hydrazin, Halogenoxyden und Kohlenwasserstoffen sowie zur Abgasreinigung nach Ozonkatalysever fahren verwendest werden.The device according to the invention for gas flow treatment by electrical discharge can be used in ozonization systems for drinking and waste water purification, drive for the production of hydrazine, halogen oxides and hydrocarbons as well as for exhaust gas purification according to ozone catalysis be used.
Die Anwendung der Einrichtung für Gasstrombehandlung durch elektrische Entladung ermöglicht es, ohne die Konstruktion des Gasentladungsspaltreaktors zu ändern, dessen Ausbeute um das 1,5- bis 3fache zu steigern, was durch eine Steigerung der Brennzeit der elektrischen Entladung erzielt wird.The use of the device for gas flow treatment by electrical discharge makes it possible without the construction of the gas discharge gap reactor to change, increase its yield by 1.5 to 3 times, which is achieved by increasing the burning time of the electrical Discharge is achieved.
Außerdem wild durch eine Auswahl der Parameter dor Reaktanzen die optimale Stromform im Gasraum gesichert und die Möglichkeit der Bildung einer Funkenentladung begrenzt, was den Vorgang der Ozonzersetzung bzw. dei Zersetzung eines anderen im Entladungskanal gewonnenen Gases bedeutend herabsetzt, die Ausbeute des Reaktors 12 steigert und den Verbiau'ch elektrischer Energie1 pro Einheit des gewonnen'>n Produktes vermindert.In addition, the optimal current shape in the gas space is wildly secured by a selection of the parameters dor reactances and the possibility of the formation of a spark discharge is limited, which significantly reduces the process of ozone decomposition or the decomposition of another gas obtained in the discharge channel, increases the yield of the reactor 12 and the Consumption of electrical energy 1 per unit of the product obtained is reduced.
In der erfindungsgemäßen Einrichtung wird in jedem Gasentladuncjsspaltreaktor 12 zur Gewinnung eines Kilogramms Ozon 6,8 - 12 kWhIn the device according to the invention, in each gas discharge gap reactor 12 for the production of one kilogram of ozone 6.8 - 12 kWh
40988 W058440988 W0584
233/270233/270
Energie bei einer Ozonkonzentration im Ozon-Luft-Gemisch von bis zu 18 - 19 g/m3 verbraucht.Energy is consumed at an ozone concentration in the ozone-air mixture of up to 18-19 g / m 3.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht es, die Reaktorleistung um das 1,5- bis 2fache zu vergrößern sowie den Vorgang der Gasstrombehandlung zu automatisieren und die vorgegebenen Betriebsarten der Reaktoren 12, 12" und 12" (Fig. 2) sowohl durch eine Regelung der Geschwindigkeit einer Spannungs änderung an den Reaktoren, die durch eine ParaimVeränderung der Reaktanz 22' (Fig. 8) erzielt wird, als auch durch eine Änderung der Umladungsfrequenz F der Kapazitäten zu sichern, welche mittels des Steuermiti ;i 24 (Fig. 2) erfolgt.The use of the device according to the invention makes it possible to increase the reactor output by 1.5 to 2 times as well as to automate the process of gas flow treatment and the specified Operating modes of the reactors 12, 12 "and 12" (FIG. 2) both by regulating the speed of a voltage change the reactors, which are caused by a change in reactance 22 ' (Fig. 8) is achieved, as well as by changing the charge reversal frequency F to secure the capacities, which by means of the Steuermiti ; i 24 (Fig. 2) takes place.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung beäeht auchrdarin, daß der Regelungsprozeß der Betriebsarten der Reaktoren 12, 12' und 12" keine besondere Frequenzumformer erfordert, wodurch die Abmessungen und die Masse der Einrichtung herabgesetzt werde λ . Die Abmessungen werden auch dadurch verkleinert, daß ein Transformator nicht für jeden Reaktor notwendig ist.An advantage of the device according to the invention also lies in the fact that the process of regulating the operating modes of the reactors 12, 12 'and 12 "does not require any special frequency converters, which reduces the dimensions and mass of the device . The dimensions are also reduced by the fact that a transformer is not is necessary for each reactor.
Schließlich ist in der erfindungsgemäßen Einrichtung sowohl ein Reihen- als auch ein Parallelanschluß einer beliebigen Anzahl der Gasentladungsspaltreaktoren 12 an den Gleichrichter 5 vorgesehen.Finally, in the device according to the invention, both a Series and parallel connection of any number of the gas discharge gap reactors 12 is provided on the rectifier 5.
409884/0584409884/0584
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732332270 DE2332270A1 (en) | 1973-06-25 | 1973-06-25 | Gas flow electrical discharge treatment - with reactor electrodes connected through switching circuit to rectified AC from transformer |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2332270A1 true DE2332270A1 (en) | 1975-01-23 |
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ID=5885028
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2332270A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3005040A1 (en) * | 1980-01-14 | 1981-07-16 | BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | OZONIZER WITH CUFF ELECTRODES |
-
1973
- 1973-06-25 DE DE19732332270 patent/DE2332270A1/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3005040A1 (en) * | 1980-01-14 | 1981-07-16 | BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | OZONIZER WITH CUFF ELECTRODES |
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|---|---|---|---|
| OHN | Withdrawal |