RU208008U1 - Device for generating ozone in an electric discharge - Google Patents

Device for generating ozone in an electric discharge Download PDF

Info

Publication number
RU208008U1
RU208008U1 RU2021125022U RU2021125022U RU208008U1 RU 208008 U1 RU208008 U1 RU 208008U1 RU 2021125022 U RU2021125022 U RU 2021125022U RU 2021125022 U RU2021125022 U RU 2021125022U RU 208008 U1 RU208008 U1 RU 208008U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ozone
resistors
discharge
electric discharge
voltage source
Prior art date
Application number
RU2021125022U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Петрович Пичугин
Алексей Николаевич Матюнин
Галина Алексеевна Кравченко
Александр Сергеевич Лазарев
Даниил Гурьевич Максимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority to RU2021125022U priority Critical patent/RU208008U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU208008U1 publication Critical patent/RU208008U1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10Preparation of ozone
    • C01B13/11Preparation of ozone by electric discharge

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к синтезу озона из кислородосодержащих газов. Устройство для получения озона содержит электроразрядные электроды, выполненные из отрезков изолированного кабеля цилиндрической формы, расположенных в прямоугольной камере вплотную друг у другу и подключенных к источнику напряжения через резисторы. Технический результат - упрощение устройства, уменьшение его размера, повышение производительности и ресурса работы.The utility model relates to the synthesis of ozone from oxygen-containing gases. The device for producing ozone contains electric discharge electrodes made of cylindrical insulated cable segments located close to each other in a rectangular chamber and connected to a voltage source through resistors. EFFECT: simplification of the device, reduction of its size, increase in productivity and service life.

Description

Полезная модель относится к устройствам синтеза озона из кислородосодержащих газов.The utility model relates to devices for the synthesis of ozone from oxygen-containing gases.

Известно устройство для озонирования, содержащее два высокоомных электрода в виде полос, закрепленных на обеих поверхностях диэлектрического барьера и разнесенных так, что полосы одного электрода расположены относительно полос другого электрода в последовательно чередующемся порядке и каждая полоса электродов подключена к высокоомному источнику напряжения через резистор [1].A device for ozonization is known, containing two high-resistance electrodes in the form of strips fixed on both surfaces of the dielectric barrier and spaced apart so that the strips of one electrode are located relative to the strips of the other electrode in a sequentially alternating order and each strip of electrodes is connected to a high-resistance voltage source through a resistor [1] ...

Данное устройство за счет использования резисторов имеет повышенный ресурс работы и производительность по озону. Однако данное устройство имеет значительный линейный габарит и технологические сложности при его изготовлении.This device, due to the use of resistors, has an increased service life and ozone performance. However, this device has significant linear dimensions and technological difficulties in its manufacture.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа устройство, содержащее разрядные электроды, выполненные из отрезков изолированного кабеля цилиндрической формы и расположенных в прямоугольной камере в несколько рядов, как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях вплотную друг к другу и подключенных к источнику напряжения в шахматном порядке [2].The closest in technical essence to the claimed device is the device selected as a prototype, containing discharge electrodes made of pieces of insulated cylindrical cable and located in a rectangular chamber in several rows, both in horizontal and vertical planes close to each other and connected to voltage source in a checkerboard pattern [2].

Однако, недостатком указанного устройства, как и всех озонаторов с высокопроводящими электродами является высокий нагрев озоносодержащего газа, приводящий к снижению ресурса и производительности по выходу озона.However, the disadvantage of this device, like all ozonizers with highly conductive electrodes, is the high heating of the ozone-containing gas, which leads to a decrease in the resource and productivity in terms of ozone output.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение производительности и ресурса работы устройства при компактном исполнении озонаторной камеры.The technical result of the claimed utility model is to increase the productivity and service life of the device with a compact design of the ozonation chamber.

Этот технический результат достигается тем, что в полезной модели, содержащей разрядные электроды, выполненные из отрезков изолированного кабеля цилиндрической формы и расположенных в прямоугольной камере вплотную друг к другу и подключенных к источнику напряжения в шахматном порядке, подключение производится через резисторы. В газоразрядном промежутке тепла выделяется меньше на количество тепловыделения в резисторах, при этом теплопередача от резисторов обратно в газоразрядный промежуток не происходит, за счет этого производительность озона повышается.This technical result is achieved by the fact that in a utility model containing discharge electrodes made of cylindrical insulated cable sections and located in a rectangular chamber close to each other and connected to a voltage source in a staggered manner, the connection is made through resistors. In the gas-discharge gap, less heat is released by the amount of heat release in the resistors, while heat transfer from the resistors back to the gas-discharge gap does not occur, due to this, the ozone productivity increases.

На фиг. 1 представлена аксонометрия устройства со схемой подключения к высоковольтному источнику переменного напряжения 4 с использованием резисторов 3. Устройство для получения озона также содержит корпус 2 прямоугольной формы и разрядные электроды 1, выполненные из отрезков изолированного кабеля цилиндрической формы, которые расположены и соответственно подключены к источнику 4 в шахматном порядке (в нашем случае на фиг. 1 изображен простейший вариант, в каждом столбце и ряду по два отрезка изолированного кабеля, очевидно возможна и более сложная компоновка по количеству электродов больше двух). Каждый разрядный электрод подключен к источнику питания через резистор с помощью разъемного соединения (например, клеммы) или с помощью неразъемного соединения (например, пайки).FIG. 1 shows a perspective view of a device with a circuit for connecting to a high-voltage source of alternating voltage 4 using resistors 3. The device for producing ozone also contains a rectangular body 2 and discharge electrodes 1 made of pieces of insulated cylindrical cable, which are located and respectively connected to a source 4 in staggered (in our case, Fig. 1 shows the simplest version, in each column and row there are two pieces of insulated cable, obviously a more complex arrangement is possible in terms of the number of electrodes more than two). Each discharge electrode is connected to a power source through a resistor using a detachable connection (for example, a terminal) or using a permanent connection (for example, soldering).

Устройство для получения озона работает следующим образом. Поток озонируемого газа поступает в камеру 2. Далее он проходит в разрядные зазоры, образованные поверхностями отрезков кабелей 1. При подаче высокого переменного напряжения через резисторы 3 на электроды 1 в активной зоне по цилиндрической поверхности отрезков кабелей 1 возникают скользящие разряды, и осуществляется синтез озона. Затем озоногазовая смесь выходит из разрядных зазоров и подается на объект обработки озоном. Количество разрядных зон на каждом отрезке кабеля определяется числом линий соприкосновения отрезков кабелей. Вследствие шахматного порядка чередования, для отрезков кабелей, расположенных внутри сечения озонаторной камеры, количество таких линий равно четырем, а для крайних отрезков равно трем и для угловых - двум.The device for producing ozone works as follows. The flow of ozonized gas enters chamber 2. Then it passes into the discharge gaps formed by the surfaces of the cable segments 1. When a high alternating voltage is applied through the resistors 3 to the electrodes 1 in the active zone, sliding discharges occur along the cylindrical surface of the cable segments 1, and ozone is synthesized. Then the ozone-gas mixture leaves the discharge gaps and is supplied to the ozone treatment facility. The number of bit zones on each cable segment is determined by the number of contact lines of the cable segments. Due to the staggered order of alternation, for the cable segments located inside the section of the ozonation chamber, the number of such lines is four, and for the extreme segments it is three and for the angular ones - two.

В полезной модели, как и в аналоге [1], тепловыделение перераспределяется. В газоразрядных промежутках количество тепла выделяется меньше на количество тепловыделения в резисторах 3. За счет этого ресурс и производительность по озону повышаются. Это следует из дискретной структуры барьерного разряда, который состоит из отдельных частичных разрядов (микроразрядов). Эффекты, связанные с производительностью и нагревом, определяются каждым микроразрядом. При использовании в заявляемом озонаторе резисторов амплитуда тока микроразряда уменьшится, а время микроразряда увеличится в результате присутствия резисторов в цепи отдельных микроразрядов. При этом переносимый заряд остается неизменным, а джоулево выделение тепла в зоне микроазряда в газе уменьшится в результате перераспределения тепла между зоной микроразряда в газе и резистором, поэтому начальный синтез озона остается прежним из-за неизменности заряда, а нагрев микроразряда, барьеров и озоногазовой смеси уменьшается, вследствие чего разложение озона падает. В итоге выход озона от отдельного микроразряда и в озонаторе в целом увеличится.In the utility model, as in the analogue [1], the heat release is redistributed. In the gas-discharge gaps, the amount of heat is released less by the amount of heat generated in the resistors 3. Due to this, the resource and the productivity of ozone are increased. This follows from the discrete structure of the barrier discharge, which consists of individual partial discharges (micro-discharges). Performance and heating effects are determined by each micro-discharge. When using resistors in the claimed ozonizer, the amplitude of the microdischarge current will decrease, and the microdischarge time will increase as a result of the presence of resistors in the circuit of individual microdischarges. In this case, the transferred charge remains unchanged, and the Joule heat release in the micro-discharge zone in the gas will decrease as a result of the redistribution of heat between the micro-discharge zone in the gas and the resistor, therefore, the initial ozone synthesis remains the same due to the invariability of the charge, and the heating of the micro-discharge, barriers and ozone-gas mixture decreases , as a result of which the decomposition of ozone decreases. As a result, the ozone yield from a separate microdischarge and in the ozonizer as a whole will increase.

Выполнение в генераторе озона самого ответственного элемента диэлектрического барьера из отрезков кабелей позволяет увеличить ресурс работы предлагаемого устройства. Такие кабели широко выпускаются промышленностью, их производство и контроль качества автоматизированы, что является гарантией их высокой надежности.The implementation in the ozone generator of the most critical element of the dielectric barrier of the lengths of cables allows you to increase the service life of the proposed device. Such cables are widely produced by industry, their production and quality control are automated, which is a guarantee of their high reliability.

При проведении эксперимента осуществлялось сравнение по выходу озона с резисторами и без них. Производительность заявляемой камеры модели на 30% оказалась выше.During the experiment, a comparison was made in terms of the ozone yield with and without resistors. The performance of the claimed camera of the model is 30% higher.

Эксперимент проходил с одинаковыми электрическими нагрузками. Действующее напряжение высоковольтного источника питания U=7кВ при частоте источника питания f=400 Гц. Продолжается эксперимент по ресурсу. В настоящее время длительность непрерывной работы предлагаемого устройства свыше 2000 часов.The experiment was carried out with the same electrical loads. The operating voltage of the high-voltage power supply is U = 7 kV at a power supply frequency of f = 400 Hz. The resource experiment continues. At present, the duration of continuous operation of the proposed device is over 2000 hours.

Источники информации:Sources of information:

1. Патент РФ №2660870, МПК С01В 13/11. Опубл. 10.07.18. Бюл. №19.1. RF patent No. 2660870, IPC S01B 13/11. Publ. 07/10/18. Bul. No. 19.

2. Патент РФ №2275324, МПК С01В 13/11. Опубл. 27.04.06. Бюл. №12.2. RF patent No. 2275324, IPC С01В 13/11. Publ. 04/27/06. Bul. No. 12.

Claims (1)

Устройство для получения озона, содержащее разрядные электроды, выполненные из отрезков изолированного кабеля цилиндрической формы и расположенные в прямоугольной камере в несколько рядов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях вплотную друг к другу, подключенных к источнику напряжения в шахматном порядке, отличающееся тем, что каждый разрядный электрод подключен к источнику напряжения через резистор.A device for producing ozone, containing discharge electrodes made of pieces of insulated cylindrical cable and located in a rectangular chamber in several rows in both horizontal and vertical planes close to each other, connected to a voltage source in a checkerboard pattern, characterized in that each discharge electrode is connected to a voltage source through a resistor.
RU2021125022U 2021-08-23 2021-08-23 Device for generating ozone in an electric discharge RU208008U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021125022U RU208008U1 (en) 2021-08-23 2021-08-23 Device for generating ozone in an electric discharge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021125022U RU208008U1 (en) 2021-08-23 2021-08-23 Device for generating ozone in an electric discharge

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU208008U1 true RU208008U1 (en) 2021-11-29

Family

ID=79174584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021125022U RU208008U1 (en) 2021-08-23 2021-08-23 Device for generating ozone in an electric discharge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU208008U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153465C2 (en) * 1998-07-13 2000-07-27 Басиев Александр Гаврилович Ozone generator
RU2275324C1 (en) * 2004-08-24 2006-04-27 Юрий Петрович Пичугин Device for production of ozone in the electrical discharge
RU2290365C1 (en) * 2005-04-20 2006-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ВЭЛИТ" Three-phase generator of ozone
RU2458855C1 (en) * 2011-04-13 2012-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Ozone generator
CN212076416U (en) * 2020-04-18 2020-12-04 广东康福星科技有限公司 Corona tube of ozone generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153465C2 (en) * 1998-07-13 2000-07-27 Басиев Александр Гаврилович Ozone generator
RU2275324C1 (en) * 2004-08-24 2006-04-27 Юрий Петрович Пичугин Device for production of ozone in the electrical discharge
RU2290365C1 (en) * 2005-04-20 2006-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ВЭЛИТ" Three-phase generator of ozone
RU2458855C1 (en) * 2011-04-13 2012-08-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Ozone generator
CN212076416U (en) * 2020-04-18 2020-12-04 广东康福星科技有限公司 Corona tube of ozone generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8221689B2 (en) Decomposition of natural gas or methane using cold arc discharge
US4410495A (en) Ozonizer with sleeve electrodes
US4152603A (en) Device for the production of ozone
US3214364A (en) Ozone generator
JPS62841B2 (en)
Buntat et al. Ozone generation using atmospheric pressure glow discharge in air
US20030007908A1 (en) Apparatus for generating ozone in high concentration
US20060239873A1 (en) Double dielectric barrier discharge electrode device and system
RU208008U1 (en) Device for generating ozone in an electric discharge
US3842286A (en) Apparatus for producing ozone
Tamaribuchi et al. Effect of pulse width on generation of ozone by pulsed streamer discharge
RU2275324C1 (en) Device for production of ozone in the electrical discharge
RU2427528C1 (en) Ozoniser
JPH08321397A (en) Atmospheric plasma generator and atmospheric plasma generation method using the generator
Gasparik et al. Effect of CO2 and water vapors on NOx removal efficiency under conditions of DC corona discharge in cylindrical discharge reactor
RU2660870C2 (en) Ozonator
RU2290365C1 (en) Three-phase generator of ozone
US3843882A (en) Apparatus for electrical discharge treatment of a gas flow
RU2248319C2 (en) Electric ozonizer
JPS63242903A (en) Ozonizer
RU2109221C1 (en) Air ozonization device
RU2083483C1 (en) Cascade ozonator
SU1754648A1 (en) Method and device for producing ozone
RU2211800C2 (en) Ozone generation process and apparatus
RU2036130C1 (en) Apparatus for producing ozone