RU2095307C1 - Высокочастотный озонатор - Google Patents
Высокочастотный озонатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095307C1 RU2095307C1 SU5013615A RU2095307C1 RU 2095307 C1 RU2095307 C1 RU 2095307C1 SU 5013615 A SU5013615 A SU 5013615A RU 2095307 C1 RU2095307 C1 RU 2095307C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ozone generator
- frequency
- ozone
- long line
- dielectric barrier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению озона. Высокочастотный озонатор, содержащий высокочастотный источник питания и генератор озона, снабжен высоковольтным конденсатором, подключенным параллельно генератору озона, выполненному в виде конденсатора с диэлектрическим барьером, а искусственная длинная линия выполнена в виде спирали, намотанной на петлеобразном разомкнутом каркасе, между торцами которого расположен генератор озона. 2 ил.
Description
Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для получения озона из кислорода или кислородсодержащих газовых смесей, в частности из воздуха, и может быть использовано для решения экологических проблем (подготовка питьевой воды, обработка сточных вод, газовых выбросов промышленных предприятий) в металлургической, химической, пищевой промышленностях и является усовершенствованием известного устройства.
Известный высокочастотный озонатор содержит высокочастотный источник питания и генератор озона [1]
Недостатком известного высокочастотного озонатора является не достаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД) и не достаточно высокая надежность.
Недостатком известного высокочастотного озонатора является не достаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД) и не достаточно высокая надежность.
Целью изобретения является повышение надежности и коэффициента полезного действия высокочастотного озонатора.
Поставленная цель достигается тем, что в высокочастотном озонаторе искусственная длинная линия выполнена в виде спирали, намотанной на петлеобразном разомкнутом каркасе, между торцами которого расположен генератор озона.
Приведенные отличительные признаки изобретения позволяют сделать заключение о соответствии предлагаемого устройства критерию "новизна".
При исследовании, проведенном по патентной и научно-технической литературе, аналоги высокочастотного озонатора, в котором длинная линия выполняется в виде спирали, намотанной на петлеобразном разомкнутом каркасе, между торцами которого расположен генератор озона, не обнаружены, что обеспечивает предлагаемому устройству соответствие критерию "существенные отличия".
Сущность изобретения заключается в следующем. Идеальной формой искусственной длинной линии, выполненной на петлеобразном каркасе, является тороидальный соленоид, в котором индуцируемое им поле сосредотачивается внутри тора, а поле рассеивания снаружи практически отсутствует. Следует отметить, что отклонение от идеальной формы тора все же приводит к некоторому наличию полей рассеивания, но тем не менее они на несколько порядков меньше, чем у простого цилиндрического соленоида. Таким образом, магнитное поле в петлеобразном соленоиде сосредоточено внутри него (см. фиг. 1) и так как этот соленоид своими концами в разрыве стыкуется с торцами цилиндрического конденсатора, являющегося генератором озона, оно проходит и через зону "тихого" разряда, где образуется озон, причем силовые линии магнитного поля параллельны поверхности электродов. Во время существования высокочастотного "тихого" разряда имеет место направленное движение заряженных частиц (электронов, ионов) в радиальных направлениях и коаксиальном конденсаторе, так как в этом случае силовые линии напряженности электрического поля направлены радиально. На заряженные частицы, движущиеся в электрическом и магнитном полях действует сила Лоренца [3]
где e заряд частицы;
напряженность электрического тока;
c скорость света;
скорость частицы;
магнитная индукция;
μo- магнитная постоянная;
напряженность магнитного поля.
где e заряд частицы;
напряженность электрического тока;
c скорость света;
скорость частицы;
магнитная индукция;
μo- магнитная постоянная;
напряженность магнитного поля.
Под действием электрического поля заряженные частицы, образующиеся в плазме разряда, приобретают скорость , вектор которой в зависимости от заряда частицы направлен радиально либо к внутреннему электроду, либо к внешнему электроду в коаксиальном генераторе озона. Под действием же магнитного поля на частицу начинает действовать сила, ортогональная как вектору электрического поля, так и вектору магнитного поля. Под действием этой силы траектория движения частиц искривляется, причем радиус кривизны зависит от напряженности электрического поля , напряженности магнитного поля , заряда частицы e, массы частицы m. Предположим, что в генераторе озона имеется какая-либо неоднородность, которая выражается в механической неоднородности поверхности реакционной зоны (шероховатость, отклонение от коаксиальности, флуктуация толщины диэлектрического барьера или отклонения в неоднородности диэлектрических свойств его материала), которая приводит к увеличению плотности горения плазмы в районе этой неоднородности. Этот участок генератора имеет меньшее электрическое удельное сопротивление по сравнению с другими участками поверхности электродов генератора озона и обладает большей плотностью тока.
Такое явление имеет два отрицательных момента: во-первых, этот участок как бы шунтирует своим меньшим удельным сопротивлением остальные участки поверхности электродов, снижая интенсивность плазмы на них и в конечном итоге, снижая выход озона, а во-вторых, более интенсивный узкий пучок плазмы в одном из участков поверхности диэлектрического барьера приводит к быстрому электрическому пробою на этом участке и в конечном итоге к выходу из строя генератора озона.
Наличие же магнитного поля в реакционной зоне приводит к искривлению траектории движения заряженных частиц, причем различные частицы, обладающие различными зарядами и различными массами, будут иметь различные радиусы кривизны своих траекторий. Под действием этого эффекта узкий пучок плазмы с большой плотностью тока, возникающей под влиянием неоднородности, размывается, что приводит к более однородному распределению плазмы по поверхности электродов. В конечном итоге это приводит к повышению надежности генератора озона, т.к. резко снижается вероятность электрического пробоя диэлектрического барьера в местах неоднородностей, а также к увеличению коэффициента полезного действия, т.к. увеличивается однородность плазмы, а следовательно и выход озона.
На фиг. 1 приведена схема высокочастотного озонатора; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1.
Высокочастотный озонатор содержит высокочастотный источник питания 1, искусственную длинную линию 2, выполненную на диэлектрическом каркасе в виде разомкнутой петли, концы которого стыкуются с торцами коаксиального генератора озона 3, содержащего внутренний электрод 4, снабженный диэлектрическим барьером 5, и высоковольтный конденсатор 6, подключенный параллельно генератору озона 3.
Устройство работает следующим образом. Источник питания 1 генерирует высокочастотные электрические колебания, которые подаются на спиральную искусственную длинную линию 2, выполненную на диэлектрическом каркасе в виде разомкнутой петли, концы которого стыкуются с торцами коаксиального генератора озона 3, и усиленные на длинной линии 2 до необходимой величины напряжения поступают на внутренний электрод 4 генератора озона 3, снабженного диэлектрическим барьером 5, и на высокочастотный конденсатор 6, а внешний электрод 7 генератора озона 3 заземлен.
Преимуществом предлагаемого устройства является возможность увеличения надежности и коэффициента полезного действия высокочастотного озонатора путем увеличения однородности горения плазмы в генераторе озона и снижения полей рассеивания в искусственной длинной линии, что позволит осуществлять производство озона с меньшими экономическими затратами.
Claims (1)
- Высокочастотный озонатор, содержащий высокочастотный источник питания и генератор озона, отличающийся тем, что он снабжен высоковольтным конденсатором, подключенным параллельно генератору озона, выполненному в виде конденсатора с диэлектрическим барьером, и искусственной длинной линией, выполненной в виде спирали, намотанной на петлеобразном разомкнутом каркасе, между торцами которого расположен генератор озона.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5013615 RU2095307C1 (ru) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Высокочастотный озонатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5013615 RU2095307C1 (ru) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Высокочастотный озонатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2095307C1 true RU2095307C1 (ru) | 1997-11-10 |
Family
ID=21590076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5013615 RU2095307C1 (ru) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | Высокочастотный озонатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2095307C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542299C1 (ru) * | 2013-09-05 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Озонаторный комплекс |
-
1991
- 1991-12-13 RU SU5013615 patent/RU2095307C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 984994, кл. C 01 B 13/11, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2542299C1 (ru) * | 2013-09-05 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" | Озонаторный комплекс |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5435881A (en) | Apparatus for producing planar plasma using varying magnetic poles | |
US4792732A (en) | Radio frequency plasma generator | |
US20050083633A1 (en) | Aerosol charge altering device | |
WO2004073364A1 (ja) | 荷電粒子加速器 | |
KR940010868A (ko) | 음극 스퍼터링을 이용한 플라즈마 발생 장치 | |
RU2525442C2 (ru) | Плазменный генератор и способ управления им | |
RU2278484C2 (ru) | Ионный ускоритель | |
RU2095307C1 (ru) | Высокочастотный озонатор | |
EP0639939B1 (en) | Fast atom beam source | |
KR19980016180A (ko) | 이온드래그 진공펌프 | |
US4019088A (en) | Electrovacuum SHF apparatus | |
JP2869517B2 (ja) | 荷電粒子の捕獲供給装置 | |
US2662980A (en) | Rotatron-electrical transducer | |
US20080048565A1 (en) | Method for Generating a Cold Plasma for Sterilizing a Gaseous Medium and Device Therefor | |
RU2196395C1 (ru) | Плазменный реактор и устройство для генерации плазмы (варианты) | |
RU2223570C1 (ru) | Устройство для микроволновой вакуумно-плазменной с электронно-циклотронным резонансом обработки поверхности | |
RU2808774C1 (ru) | Способ получения заряженных частиц | |
JPS6333575A (ja) | 電子サイクロトロンプラズマcvd装置 | |
KR910010168B1 (ko) | 비정질박막 형성장치 | |
SU1466626A1 (ru) | Линейный ускоритель ионов | |
EP0024422A1 (en) | OZONE INJECTION WATER PURIFICATION SYSTEM. | |
RU2671915C2 (ru) | Авторезонансный СВЧ-генератор | |
JP4365595B2 (ja) | オゾン発生方法およびオゾン発生装置 | |
RU2153783C1 (ru) | Индукционный ускоритель заряженных частиц (варианты) | |
US20210057863A1 (en) | Electromagnetic radiation of nanometer range generating device |