RU2095903C1 - Discharge producing device - Google Patents
Discharge producing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095903C1 RU2095903C1 RU9696110398A RU96110398A RU2095903C1 RU 2095903 C1 RU2095903 C1 RU 2095903C1 RU 9696110398 A RU9696110398 A RU 9696110398A RU 96110398 A RU96110398 A RU 96110398A RU 2095903 C1 RU2095903 C1 RU 2095903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- discharge
- electrode
- electrodes
- insulated
- power source
- Prior art date
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании электроустановок для создания объемного разряда, например, в лазерных установках, или для проведения химических реакций, таких, как получение озона, очистка газов и др. The invention relates to electrical engineering and can be used in the design of electrical installations for creating a volume discharge, for example, in laser installations, or for carrying out chemical reactions, such as ozone production, gas purification, etc.
Такие промышленные установки работают преимущественно на переменном токе с частотой 50 600 Гц. Для повышения производительности и КПД таких установок требуется повышение частоты по крайней мере на порядок, что проблематично на существующей элементной базе (например, коммутаторы, трансформаторы, имеющие в режимах работы подобных установок низкий КПД). Such industrial plants operate mainly on alternating current with a frequency of 50 600 Hz. To increase the productivity and efficiency of such installations, it is necessary to increase the frequency by at least an order of magnitude, which is problematic on the existing element base (for example, switches, transformers having low efficiency in the operation modes of such installations).
Известно устройство для осуществления разряда аппарат для ионизации воздуха, включающий источник высокого напряжения, соединенные с ним электроды, в котором с целью повышения эффективности между электродами дополнительно установлено устройство вторичной ионизации, выполненное в виде вращающейся на барабанах бесконечной полимерной ленты [1]
Эффективность подобного устройства невелика, так как протеканию электрического тока между электродами препятствует полимерная лента и энерговклад в разрядный промежуток из-за этого мал.A device for carrying out a discharge is known, an apparatus for ionizing air, comprising a high voltage source, electrodes connected to it, in which, in order to increase efficiency, a secondary ionization device is additionally installed between the electrodes, made in the form of an endless polymer tape rotating on drums [1]
The efficiency of such a device is low, since the flow of electric current between the electrodes is prevented by a polymer tape and the energy input into the discharge gap is therefore small.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления срабатыванием разрядника со скользящим разрядом, содержащее высоковольтный и заземленный электроды, установленные на одной стороне диэлектрика, на другой стороне которого расположен токопроводящий элемент, соединенный с заземленным электродом, указанный элемент выполнен в виде металлического цилиндра, установленного с возможностью вращения вокруг своей оси, а указанный диэлектрик выполнен в виде неполярной замкнутой пленки, расположенной на внешней поверхности металлического цилиндра [2]
Это устройство не позволяет получить объемный разряд, так как электроды расположены непосредственно на поверхности диэлектрика и, следовательно, решить такие задачи, как проведение химических реакций в объеме газовой среды, в частности, озонирование.The closest in technical essence to the proposed one is a device for controlling the operation of a spark gap with a sliding discharge, containing high-voltage and grounded electrodes mounted on one side of the dielectric, on the other side of which there is a conductive element connected to the grounded electrode, this element is made in the form of a metal cylinder, installed with the possibility of rotation around its axis, and the specified dielectric is made in the form of a non-polar closed film located and the outer surface of the metallic cylinder [2]
This device does not allow to obtain a volume discharge, since the electrodes are located directly on the surface of the dielectric and, therefore, solve problems such as conducting chemical reactions in the volume of a gaseous medium, in particular, ozonation.
Предлагаемое устройство обладает высоким коэффициентом преобразования электрической энергии в энергию химических реакций, просто в изготовлении и эксплуатации, не требует больших затрат энергии. Такой технический эффект достигнут благодаря увеличению производительности устройства за счет повышения частоты следования импульсов разряда до 10 20 Кгц, достигаемого простыми средствами, не связанными с энергозатратами. The proposed device has a high coefficient of conversion of electrical energy into energy of chemical reactions, easy to manufacture and operate, does not require large expenditures of energy. This technical effect was achieved due to an increase in the device’s productivity due to an increase in the discharge pulse repetition rate up to 10 20 KHz, achieved by simple means not related to energy consumption.
Предлагаемое устройство для осуществления разряда включает источник питания, соединенные с ним электроды, один из которых выполнен изолированным в виде замкнутой поверхности, имеющей осевую симметрию, а другой выполнен неизолированным, в виде по крайней мере одной пары соединенных с полюсами указанного источника коронирующих элементов, разнесенных друг относительно друга, соразмерных по длине изолированному электроду и установленных параллельно его оси симметрии, причем один из коронирующих элементов непосредственно соединен с отрицательным полюсом источника питания, а электроды установлены с возможностью вращения друг относительно друга. Новым в устройстве является то, что коронирующие элементы расположены на расстоянии l1 от диэлектрической поверхности изолированного электрода и на расстоянии l2 друг от друга, другой из коронирующих элементов соединен с положительным полюсом источника питания через дополнительно введенный разрядник, а расстояния l1 и l2 выбраны в соотношениях
l1 k1•U/E; l2k2•U/E,
где U напряжение источника питания, кВ;
E пробивная напряженность электрического поля газовой среды, кВ/см;
k1 и k2 коэффициенты, выбранные в пределах
0,5 ≅ k1 ≅ 3, k2 ≥ 6.The proposed device for implementing the discharge includes a power source, electrodes connected to it, one of which is insulated in the form of a closed surface having axial symmetry, and the other is made uninsulated, in the form of at least one pair of corona elements spaced from each other, spaced apart relative to another, proportionate along the length of the insulated electrode and installed parallel to its axis of symmetry, moreover, one of the corona elements is directly connected to -negative pole of the power source, and electrodes are mounted rotatably relative to each other. New in the device is that the corona elements are located at a distance l 1 from the dielectric surface of the insulated electrode and at a distance l 2 from each other, the other of the corona elements is connected to the positive pole of the power source through an additionally introduced arrester, and the distances l 1 and l 2 selected in ratios
l 1 k 1 • U / E; l 2 k 2 • U / E,
where U is the voltage of the power source, kV;
E breakdown electric field strength of the gas medium, kV / cm;
k 1 and k 2 coefficients selected within
0.5 ≅ k 1 ≅ 3, k 2 ≥ 6.
С целью стабилизации частоты следования импульсов тока разряда поверхность изолированного электрода может быть выполнена в виде многогранника. In order to stabilize the repetition rate of the discharge current pulses, the surface of the insulated electrode can be made in the form of a polyhedron.
С целью упрощения конструкции поверхность изолированного электрода может быть выполнена в виде диэлектрической подложки, обмотанной изолированным проводом. In order to simplify the design, the surface of the insulated electrode can be made in the form of a dielectric substrate wrapped in an insulated wire.
Традиционно химические реакции в объеме газовой среды, например озонирование, осуществляют с использованием барьерного разряда. Traditionally, chemical reactions in the volume of a gaseous medium, for example, ozonation, are carried out using a barrier discharge.
Известно, что эффективность вклада энергии в химические реакции в объемном разряде существенно выше, чем в барьерном разряде. Так эффективность образования озона в объемном самостоятельном разряде составляет 40 что существенно превышает максимальную величину 20 25 достигнутую в озонаторах с барьерным разрядом. Однако применение объемного самостоятельного разряда в промышленных установках представляется проблематичным из-за высокой технической сложности и ненадежности устройств с фотоионизацией, реализующих объемный самостоятельный разряд. It is known that the efficiency of the energy contribution to chemical reactions in a volume discharge is significantly higher than in a barrier discharge. Thus, the efficiency of ozone formation in a self-contained volume discharge is 40, which significantly exceeds the maximum value of 20 25 achieved in ozonizers with a barrier discharge. However, the use of a self-sustained volume discharge in industrial installations seems problematic due to the high technical complexity and unreliability of photoionization devices that realize an independent volume discharge.
Было установлено, что и в барьерном разряде в воздухе при атмосферном давлении возможно получение объемного разряда, при этом поверхность диэлектрика на электродах заряжается равномерно. Этот режим реализуется в очень узком диапазоне напряжений и только при выполнении ряда условий: высокая однородность диэлектрика, строгая параллельность электродов, крутизна нарастания импульса напряжения не менее 1011 В/с. Поэтому объемный режим барьерного разряда трудно реализовать даже в лабораторных условиях. Собственно барьерный разряд в воздухе при атмосферном давлении представляет собой многочисленные отдельные микроразряды. При этом диэлектрик на электродах заряжается неравномерно, на нем появляются локальные заряды. Локальный заряд имеет сложное строение: избыточный электрический заряд одного знака окружен полусферической оболочкой из электрического заряда другого знака, и может иметь и несколько разноименно заряженных оболочек. Время жизни локальных зарядов на несколько порядков превышает время жизни полученной в тех же условиях равновесной плазмы.It was found that in a barrier discharge in air at atmospheric pressure, it is possible to obtain a volume discharge, while the surface of the dielectric on the electrodes is uniformly charged. This mode is implemented in a very narrow range of voltages and only when a number of conditions are met: high uniformity of the dielectric, strict parallelism of the electrodes, the steepness of the rise of the voltage pulse is not less than 10 11 V / s. Therefore, the volumetric mode of the barrier discharge is difficult to realize even in laboratory conditions. The actual barrier discharge in air at atmospheric pressure represents numerous individual microdischarges. In this case, the dielectric on the electrodes is charged unevenly, local charges appear on it. The local charge has a complex structure: the excess electric charge of one sign is surrounded by a hemispherical shell of the electric charge of another sign, and may also have several oppositely charged shells. The lifetime of local charges is several orders of magnitude longer than the lifetime of an equilibrium plasma obtained under the same conditions.
При выборе конструктивных решений устройства для осуществления разряда основывались на следующем:
1) возникшие на поверхности диэлектрика локальные заряды являются причиной перехода объемного разряда в режим многочисленных отдельных микроразрядов;
2) локальный заряд вследствие крупного избыточного электрического заряда своего центра является основной причиной высоковольтного пробоя диэлектрика;
3) возможна нейтрализация избыточного электрического заряда центра в локальном заряде противоположным зарядом оболочки, при этом электрическое поле будет сосредоточено в основном внутри локального заряда, либо он будет разрушен. Это исключит влияние локальных зарядов на объемный характер разряда и увеличит электрическую прочность диэлектрика.When choosing constructive solutions, devices for discharging were based on the following:
1) local charges arising on the surface of the dielectric cause the transition of the volume discharge to the regime of numerous individual microdischarges;
2) a local charge due to a large excess electric charge of its center is the main cause of high-voltage breakdown of a dielectric;
3) it is possible to neutralize the excess electric charge of the center in the local charge by the opposite charge of the shell, while the electric field will be concentrated mainly inside the local charge, or it will be destroyed. This will exclude the influence of local charges on the volume character of the discharge and increase the dielectric strength.
Было показано, что возможно создание объемного разряда в устройстве с изолированным электродом благодаря конструктивным решениям и использованию источника питания с положительным и отрицательным напряжением, обеспечивающим перезарядку диэлектрика. It was shown that it is possible to create a volume discharge in a device with an insulated electrode due to design solutions and the use of a power supply with positive and negative voltage, providing recharge of the dielectric.
На чертеже представлена схема устройства, где источник 1 питания, электроды 2, 3, изолированный электрод 4 установлен на заземленной оси вращения 5. Электроды 2, 3 выполнены в виде коронирующих элементов и подсоединены к положительному и отрицательному полюсам источника 1 питания, при этом электрод 2 подсоединен через разрядник 6. Ось 5 имеет привод вращения 7. The drawing shows a diagram of a device where the power supply 1, the electrodes 2, 3, the insulated electrode 4 is mounted on a grounded axis of rotation 5. The electrodes 2, 3 are made in the form of corona elements and connected to the positive and negative poles of the power source 1, while the electrode 2 connected through a spark gap 6. Axis 5 has a rotation drive 7.
Электроды 2, 3 для исключения бесполезных потерь на корону выполнены соразмерными электроду 4. Они должны быть установлены параллельно поверхности электрода 4, нарушение этого условия приводит к неоднородному вкладу энергии по длине разрядного промежутка. Расстояние l1 находится из соотношения l1 k1•U/E, где 0,5 ≅ k1 ≅ 3 и определяется применительно к решаемой задаче. Если предлагаемое устройство применяется в химической технологии и основные химические реакции происходят в объеме газовой среды, для k1 целесообразно выбирать верхний предел значений, если химические реакции происходят с участием поверхности нижний.The electrodes 2, 3 to eliminate useless losses on the corona are made proportional to the electrode 4. They must be installed parallel to the surface of the electrode 4, violation of this condition leads to an inhomogeneous energy contribution along the length of the discharge gap. The distance l 1 is found from the relation l 1 k 1 • U / E, where 0.5 ≅ k 1 ≅ 3 and is determined in relation to the problem being solved. If the proposed device is used in chemical technology and the main chemical reactions occur in the volume of the gas medium, for k 1 it is advisable to choose the upper limit of values if chemical reactions occur with the participation of the lower surface.
Расстояние l2 выбирают, чтобы отсутствовал искровой пробой между электродами 2 и 3.The distance l 2 is chosen so that there is no spark breakdown between the electrodes 2 and 3.
Электрод 4 может быть выполнен в виде металлического цилиндра или многогранника и изолирован тонкопленочным диэлектрическим материалом. Изготовление электрода 4 в виде многогранника целесообразно для стабилизации частоты импульсов тока разряда. Для упрощения конструкции поверхность электрода 4 может быть выполнена в виде диэлектрической подложки, обмотанной изолированным проводом. Обмотка может быть выполнена "виток к витку" или с заданным шагом. The electrode 4 can be made in the form of a metal cylinder or a polyhedron and is insulated with thin-film dielectric material. The manufacture of the electrode 4 in the form of a polyhedron is advisable to stabilize the frequency of the pulses of the discharge current. To simplify the design, the surface of the electrode 4 can be made in the form of a dielectric substrate wrapped in an insulated wire. The winding can be made "turn to turn" or with a given step.
Пробойное напряжение Uпр разрядника 6 устанавливают на уровне Uпр (0,1-0,9)U. Оно задает частоту следования импульсов разряда.The breakdown voltage U pr arrester 6 is set at the level of U pr (0.1-0.9) U. It sets the repetition rate of the discharge pulses.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Включают источник 1 питания, в разрядном промежутке между электродами 3 и 4 возникает разряд. Благодаря тому, что электроды 2, 3 выполнены в виде коронирующих элементов, коронный разряд начинается при меньшем напряжении. Образующиеся при коронном разряде с электрода 3 отрицательные ионы при неподвижном электроде 4 резко уменьшают ток коронного разряда, поэтому практически одновременно с источником питания включают привод вращения 7. Отрицательные ионы связываются положительно поляризованной поверхностью на электроде 4 и благодаря его вращению выносятся из зоны разряда. Это увеличивает ток коронного разряда и превращает разряд в барьерный, так как возникающая в разряде плазма образует с металлом электрода 4 электрическую емкость, для заряда которой необходима энергия. Вследствие вращения электрода 4 отрицательно заряженная поверхность перемещается в область воздействия электрода 2, в результате чего к разряднику 6 прикладывается практически удвоенное напряжение. Это вызывает самопроизвольное срабатывание разрядника, отрицательно заряженная поверхность электрода 4 разряжается в импульсном режиме и перезаряжается положительно до напряжения источника питания. The power source 1 is turned on, a discharge occurs in the discharge gap between the electrodes 3 and 4. Due to the fact that the electrodes 2, 3 are made in the form of corona elements, corona discharge begins at a lower voltage. Negative ions generated during corona discharge from electrode 3 when the electrode 4 is stationary sharply reduce the corona discharge current, therefore, they turn on the rotation drive 7 almost simultaneously with the power source. Negative ions are connected by a positively polarized surface on electrode 4 and are removed from the discharge zone due to its rotation. This increases the corona discharge current and turns the discharge into a barrier, since the plasma arising in the discharge forms an electric capacitance with the metal of electrode 4, for the charge of which energy is required. Due to the rotation of the electrode 4, the negatively charged surface moves to the area of influence of the electrode 2, as a result of which almost twice the voltage is applied to the spark gap 6. This causes a spontaneous operation of the spark gap, the negatively charged surface of the electrode 4 is discharged in a pulsed mode and recharges positively to the voltage of the power source.
Проведенные измерения показали, что в этом случае реализуются импульсы перезарядки поверхности с крутизной нарастания импульса напряжения 1011 1012 В/с с высокочастотной составляющей тока порядка 2 3 МГц. В этих условиях в разрядном промежутке между электродами 2 и 4 имеет место объемный разряд.The measurements showed that in this case surface recharging pulses are realized with a steepness of rise of a voltage pulse of 10 11 10 12 V / s with a high-frequency component of the current of about 2 3 MHz. Under these conditions, a volume discharge takes place in the discharge gap between the electrodes 2 and 4.
Далее при вращении электрода 4 происходит перезарядка положительно заряженной поверхности в отрицательную в области воздействия электрода 3 и затем процесс перезарядки повторяется. Так как вследствие импульсного режима на электроде 2 поверхность электрода 4 заряжается неравномерно, разряд в промежутке между электродами 3 и 4 превращается в импульсный и также принимает объемный характер. В отсутствие разрядника 6 между электродами 2, 3 и 4 реализуется обычный барьерный разряд с нитевидной структурой плазмы разряда. Then, when the electrode 4 is rotated, the positively charged surface is recharged to negative in the area affected by the electrode 3, and then the recharging process is repeated. Since, due to the pulsed mode on the electrode 2, the surface of the electrode 4 is charged unevenly, the discharge in the gap between the electrodes 3 and 4 turns into a pulsed one and also takes on a volume character. In the absence of a spark gap 6 between the electrodes 2, 3, and 4, a conventional barrier discharge with a filamentary structure of the discharge plasma is realized.
Так как заряды электродов 2, 3 и электрода 4 после импульса перезарядки имеют одинаковый знак, происходит взаимоотталкивание электродов, в результате чего получивший начальный импульс вращения электрод 4 может вращаться самостоятельно. Поэтому привод вращения 7 может быть выполнен с возможностью самоотключения. Since the charges of the electrodes 2, 3 and electrode 4 after the recharge pulse have the same sign, the electrodes repel each other, as a result of which the electrode 4, which received the initial impulse of rotation, can rotate independently. Therefore, the rotation drive 7 can be made with the possibility of self-shutdown.
Для получения максимальной частоты импульсов разряда межэлектродное расстояние разрядника 6 устанавливают так, что его Uпр 
При любом выборе Uпр разрядника 6 имеется разброс в частоте импульсов разряда в пределах ±20 Для некоторых применений, например в лазерной технике, этот разброс может оказаться нежелательным. В этом случае электрод 4 выполняют в виде многогранника и вращают принудительно. Расстояние l1 выбирают таким, что разряд с электрода 2 происходит на ребрах многогранника. При числе граней 20 24 легко реализуются частоты разряда примерно 1 кГц. При этом диаметр электрода 4 целесообразно увеличивать.For any choice of U pr arrester 6, there is a spread in the frequency of the discharge pulses within ± 20. For some applications, for example, in laser technology, this spread may be undesirable. In this case, the electrode 4 is made in the form of a polyhedron and rotated forcibly. The distance l 1 is chosen such that the discharge from the electrode 2 occurs at the edges of the polyhedron. With the number of faces 20 24, discharge frequencies of about 1 kHz are easily realized. In this case, the diameter of the electrode 4 is advisable to increase.
Когда электрод 4 выполнен в виде 3-4-гранника, крайне трудно обеспечить объемный характер разряда. В этом случае при принудительном вращении электрода 4 предлагаемое устройство можно применить для фотоионизации или для фотолиза газовой среды, так как в этом случае с ребер электрода 4 развиваются навстречу вращению скользящие искры. В этом единственном случае изоляция электрода 4 должна быть рассчитана на полное напряжение источника питания. When the electrode 4 is made in the form of a 3-4-sided, it is extremely difficult to ensure the volumetric nature of the discharge. In this case, with the forced rotation of the electrode 4, the proposed device can be used for photoionization or for the photolysis of a gaseous medium, since in this case, moving sparks develop from the edges of the electrode 4 towards the rotation. In this single case, the insulation of the electrode 4 must be designed for the full voltage of the power source.
Для определения энерговклада в разряд нужно знать величину удельной поверхности емкости Cуд изоляции электрода. Ее можно оценить с помощью упрощенной формулы
где ε диэлектрическая постоянная изоляция электрода 4; d толщина изоляции, мм.To determine the energy input into the discharge, you need to know the specific surface area of the capacitance C beats of the electrode insulation. It can be estimated using a simplified formula
where ε is the dielectric constant insulation of electrode 4; d insulation thickness, mm.
Было выполнено несколько вариантов предлагаемого устройства, на которых отрабатывалось различное выполнение узлов устройства и исследовались режимы его работы. Ток, напряжение и частота следования импульсов разряда измерялись осциллографически. В режиме работы без привода вращения измерялась также скорость вращения изолированного электрода. Several variants of the proposed device were performed, on which various designs of the device nodes were worked out and the modes of its operation were investigated. The current, voltage, and pulse repetition rate were measured oscillographically. In the operation mode without a rotation drive, the rotation speed of the insulated electrode was also measured.
1. Пример 1. Изолированный электрод цилиндр из металла диаметром 2000 мм, длиной 250 мм, изоляция из пленки полиэтилентерефталата толщиной 0,4 мм. Коронирующие элементы вольфрамовая проволока диаметром 0,2 мм, длиной 260 мм. Напряжение источника ±15 кВ, l1 6 мм, l2 70 мм, частота следования импульсов разряда, регулируемая разрядником 10 кГц, скорость вращения изолированного электрода 550 об/мин. Средняя мощность в разряде составила 25 Вт.1. Example 1. An insulated electrode a cylinder of metal with a diameter of 2000 mm, a length of 250 mm, insulation from a film of polyethylene terephthalate 0.4 mm thick. Corona elements are tungsten wire with a diameter of 0.2 mm, a length of 260 mm. Source voltage ± 15 kV, l 1 6 mm, l 2 70 mm, pulse repetition rate controlled by a 10 kHz spark gap, insulated electrode rotation speed of 550 rpm. The average power in the discharge was 25 watts.
Устройство использовалось для разработки установки по обеззараживанию сточных вод. Кювета с обрабатываемой водой помещалась в зоне воздействия коронирующих электродов. Емкость кюветы 1 л. Время обработки 3 мин. Исходное микробное число воды 6•107 см-3. Микробное число после обработки 2,2•103 см-3. Поражение микроорганизмов составило 99,9
Пример 2. Изолированный электрод восьмигранник из диэлектрика, максимальный диаметр 210 мм, длина 520 мм, обмотан виток к витку проводом МГШВ на рабочее напряжение 500 В. Коронирующие элементы полосы стальной фольги толщиной 0,1 мм, обращенные ребром к поверхности электрода, длиной 515 мм. Напряжение источника питания ±25 кВ, l1 4 мм, l275 мм, скорость принудительного вращения изолированного электрода 1500 об./мин, частота разряда 200 Гц. Средняя мощность в разряде составила 115 Вт.The device was used to develop a wastewater disinfection plant. The cell with the treated water was placed in the zone of influence of the corona electrodes. The capacity of the cell is 1 liter. Processing time 3 min. The initial microbial number of water is 6 • 10 7 cm -3 . The microbial number after processing 2.2 • 10 3 cm -3 . The defeat of microorganisms was 99.9
Example 2. An insulated electrode is an octahedron made of a dielectric, maximum diameter 210 mm, length 520 mm, coil to coil is wound with MGShV wire for an operating voltage of 500 V. Corona elements of a strip of steel foil 0.1 mm thick, facing edge to the electrode surface, 515 mm long . Supply voltage ± 25 kV, l 1 4 mm, l 2 75 mm, forced rotation speed of the insulated electrode 1500 rpm, discharge frequency 200 Hz. The average power in the discharge was 115 watts.
Устройство использовалось для замены блока предионизации в лазере с объемным самостоятельным разрядом. Выходные характеристики лазера не изменились, однако предлагаемое устройство в качестве блока предионизации проще в изготовлении и существенно надежнее в эксплуатации, чем блок предионизации с большим количеством искровых каналов. Ни одного случая пробоя изоляции отмечено не было. The device was used to replace the preionization block in a laser with a volume independent discharge. The output characteristics of the laser have not changed, but the proposed device as a preionization unit is easier to manufacture and significantly more reliable in operation than a preionization unit with a large number of spark channels. Not a single case of insulation breakdown was noted.
Пример 3. Изолированный электрод цилиндр из диэлектрика диаметром 200 мм, длиной 250 мм обмотан виток к витку проводом МГШВ. Коронирующие элементы
вольфрамовая проволока диаметром 0,2 мм, длиной 250 мм. Напряжение источника питания ±18 кВ, l1 12 мм, l2 2 25 мм, частота следования импульсов разряда, регулируемая разрядником, 5 кГц, скорость вращения изолированного электрода 725 об./мин, частота разряда 200 Гц. Средняя мощность в разряде составила 40 Вт.Example 3. An insulated electrode a cylinder of a dielectric with a diameter of 200 mm, a length of 250 mm, a coil to coil is wound with a MGShV wire. Corona elements
tungsten wire with a diameter of 0.2 mm, a length of 250 mm. Power supply voltage ± 18 kV, l 1 12 mm, l 2 2 25 mm, discharge pulse repetition rate regulated by a spark gap, 5 kHz, insulated electrode rotation speed of 725 rpm, discharge frequency 200 Hz. The average power in the discharge was 40 watts.
Устройство было использовано в качестве озонатора, дополнительно помещено в кожух и снабжено вентилятором. The device was used as an ozonizer, additionally placed in a casing and equipped with a fan.
Отбор проб и химический анализ проводился по стандартной методике. Удельная производительность озонатора в пересчете на 1 см2 поверхности изолированного электрода оказалась такой же, как у озонатора фирмы "Дегремон". Однако для этих озонаторов обязательна предварительная осушка и обеспыливание воздуха, что требует таких же энергозатрат, как и процесс озонирования. Предлагаемое же устройство работало на обычном воздухе и не было оптимизировано именно на процесс озонирования. Кроме того, оно имеет широкие возможности для изменения характеристик разряда.Sampling and chemical analysis was carried out according to standard methods. The specific productivity of the ozonizer in terms of 1 cm 2 of the surface of the insulated electrode was the same as that of the Degremon ozonizer. However, preliminary drying and dedusting of air is mandatory for these ozonizers, which requires the same energy consumption as the ozonation process. The proposed device worked in ordinary air and was not optimized specifically for the ozonation process. In addition, it has ample opportunities for changing the characteristics of the discharge.
Устройство для осуществления разряда практически не имеет высоковольтной изоляции, что существенно удешевляет его производство, просто в изготовлении и эксплуатации. The device for carrying out the discharge practically does not have high-voltage isolation, which significantly reduces the cost of its production, easy to manufacture and operate.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9696110398A RU2095903C1 (en) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Discharge producing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9696110398A RU2095903C1 (en) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Discharge producing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2095903C1 true RU2095903C1 (en) | 1997-11-10 |
| RU96110398A RU96110398A (en) | 1997-12-10 |
Family
ID=20180989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9696110398A RU2095903C1 (en) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | Discharge producing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2095903C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065502A4 (en) * | 1998-02-10 | 2001-03-07 | Starikov Valery Venginovich | Method for carrying out the electrical breakdown of a gaseous dielectric in a highly non-uniform field |
| RU194143U1 (en) * | 2019-02-18 | 2019-11-29 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "БИОТЕХПРОГРЕСС" | WATER DISINFECTION DEVICE |
-
1996
- 1996-05-23 RU RU9696110398A patent/RU2095903C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. SU, авторское свидетельство, 1560929, кл.F 24F 3/16, 1990. 2. SU, авторское свидетельство, 1735950, кл.H 01T 1/00, 1992. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065502A4 (en) * | 1998-02-10 | 2001-03-07 | Starikov Valery Venginovich | Method for carrying out the electrical breakdown of a gaseous dielectric in a highly non-uniform field |
| RU194143U1 (en) * | 2019-02-18 | 2019-11-29 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "БИОТЕХПРОГРЕСС" | WATER DISINFECTION DEVICE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lisitsyn et al. | Thermal processes in a streamer discharge in water | |
| Samaranayake et al. | Ozone production using pulsed dielectric barrier discharge in oxygen | |
| US5004587A (en) | Apparatus and method for ozone production | |
| EP0873184A1 (en) | Method and device for treating an aqueous solution | |
| Abdel-Salam et al. | Characteristics of corona and silent discharges as influenced by geometry of the discharge reactor | |
| CA2104355C (en) | Method and apparatus for ozone generation and treatment of water | |
| KR100407447B1 (en) | Apparatus for generating ozone in high concentration | |
| JPH11508532A (en) | Ozone generation method and apparatus | |
| RU2095903C1 (en) | Discharge producing device | |
| JP2005216763A (en) | Ionization airflow generator | |
| US10577261B2 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
| JP2010044876A (en) | Ion generating device | |
| US20060124612A1 (en) | Generation of diffuse non-thermal atmosheric plasmas | |
| RU2381989C2 (en) | Electrode system for ozone generator | |
| US10647574B2 (en) | Method and system of ozone generation | |
| SU1754648A1 (en) | Method and device for producing ozone | |
| Andreev et al. | A barrierless pulse discharge cell | |
| JP2000348896A (en) | Plasma generating method, plasma generating device, and gas treatment method in plasma reaction | |
| RU2153465C2 (en) | Ozone generator | |
| Mase et al. | Capacity-coupled multidischarge at atmospheric pressure | |
| JPH11209105A (en) | Ozonizer | |
| JPS632884B2 (en) | ||
| RU2220093C2 (en) | Method of synthesis of ozone and device for its realization | |
| Jodzis et al. | Ozone synthesis under pulse discharge conditions | |
| RU2050654C1 (en) | Device for producing unipolar corona discharge |