DE2534032C3 - Hochfrequenzozonisator - Google Patents

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

Reihenfolge durchgeführt.

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,.

Ozonerzeugunggloich 8,3 kWh · kg-' ist.

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 h*><l»iiitoi-w!f»n fSknnnnlKrllpn Nllt/pn

Hier/u 4 Wall Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

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.