RU2117628C1

RU2117628C1 - Tubular ozonizer

Info

Publication number: RU2117628C1
Application number: RU96109023A
Authority: RU
Inventors: А.А. Белов; А.А. Перетрутов; П.П. Ким; Г.В. Пестухова
Original assignee: Нижегородский государственный технический университет
Priority date: 1996-05-05
Filing date: 1996-05-05
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: synthesis of ozone from air. SUBSTANCE: ozonizer is made in the form of conducting tube accommodating central high-potential electrode made in the form of two coaxial conductors with regulated gap between them. One of the conductors is connected to positive terminal of high-voltage source and the other conductor, through high resistor to conducting tube and in series to negative terminal of high-voltage source. Besides, tubular ozonizer has a set of tubes with continuous central electrodes connected to central electrode having gap on the side of conductor connected to high-voltage source through high resistor. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для синтеза озона из воздуха. The invention relates to devices for the synthesis of ozone from air.

Известен электроразрядный элемент озонатора трубчатого типа [1], состоящий из радиочастотного коаксиального кабеля с воздушным каналом. Недостатками данного изобретения являются высокая удельная стоимость радиочастного коаксиального кабеля РК-150-7-12, а также необходимость использования кислорода, а не воздуха для синтеза озона. Known electrical discharge element of a tubular type ozonizer [1], consisting of a radio frequency coaxial cable with an air channel. The disadvantages of this invention are the high unit cost of the radio-frequency coaxial cable RK-150-7-12, as well as the need to use oxygen rather than air for the synthesis of ozone.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является трубчатый озонатор [2], включающий корпус и расположенные в нем газоразрядные элементы, выполненные в виде труб и состоящие из установленных с зазором высокопотенциальных и низкопотенциальных электродов, закрепленных на несущем устройстве, и снабженные электронагревателями, размещенными между газоразрядными элементами. Недостатками данного изобретения являются низкая концентрация озона в озоно-воздушной смеси, необходимость создания большого количества (до 270 шт.) параллельно установленных газоразрядных элементов, что приводит к значительному утяжелению конструкции, и увеличение удельного расхода электроэнергии за счет наличия нагревательных элементов. The closest in technical essence to the proposed device is a tubular ozonizer [2], which includes a housing and gas-discharge elements located in it, made in the form of pipes and consisting of high-potential and low-potential electrodes installed with a gap, mounted on a carrier device, and equipped with electric heaters placed between gas discharge elements. The disadvantages of this invention are the low concentration of ozone in the ozone-air mixture, the need to create a large number (up to 270 pcs.) Of parallel-mounted discharge elements, which leads to a significant weighting of the structure, and an increase in the specific energy consumption due to the presence of heating elements.

Цель изобретения - совершенствование конструкции трубчатого озонатора. The purpose of the invention is to improve the design of tubular ozonizer.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении энергетических затрат на производство озона, в уменьшении габаритов трубчатого озонатора и увеличении концентрации озона на выходе из озонатора. The technical result from the use of the invention is to reduce energy costs for the production of ozone, to reduce the dimensions of the tubular ozonizer and increase the concentration of ozone at the outlet of the ozonizer.

Указанный результат достигается тем, что трубчатый озонатор выполнен в виде токопроводящей трубы с установленным внутри нее центральным высокопотенциальным электродом, выполненным в виде двух соосных проводников с регулируемым зазором между ними, подключенным одним проводником к положительной полярности источника высокого напряжения, а другим проводником через высокоомное сопротивление к токопроводящей трубе и последовательно к отрицательной полярности источника высокого напряжения. This result is achieved by the fact that the tubular ozonizer is made in the form of a conductive pipe with a central high potential electrode installed inside it, made in the form of two coaxial conductors with an adjustable gap between them, connected by one conductor to the positive polarity of the high voltage source, and the other conductor through a high resistance to conductive pipe and in series to the negative polarity of the high voltage source.

Указанный результат достигается также тем, что трубчатый озонатор дополнен набором труб с непрерывными центральными электродами, подключенными к центральному электроду, имеющему зазор, со стороны проводника, подключенного к источнику высокого напряжения через высокоомное сопротивление. The indicated result is also achieved by the fact that the tubular ozonizer is supplemented by a set of pipes with continuous central electrodes connected to a central electrode having a gap on the side of the conductor connected to the high voltage source through high resistance.

На чертеже изображен общий вид трубчатого озонатора. The drawing shows a General view of a tubular ozonizer.

Трубчатый озонатор состоит из токопроводящей трубы 1 с установленным внутри нее центральным высокопотенциальным электродом 2, выполненным в виде двух соосных проводников 2а и 2б с регулируемым зазором 3 между ними и подключенным одним проводником 2а к положительной полярности источника высокого напряжения 4, а другим проводником 2б через высокоомное сопротивление 5 к токопроводящей трубе 1 и у отрицательной полярности источника высокого напряжения 4. Для снижения энергетических затрат на единицу массы полученного озона трубчатый озонатор дополнен набором труб 1 с непрерывными центральными электродами 6, подключенными к центральному электроду 2, имеющему зазор 3, со стороны проводника, подключенного к источнику высокого напряжения через высокоомное сопротивление. Tubular ozonizer consists of a conductive pipe 1 with a central high potential electrode 2 installed inside it, made in the form of two coaxial conductors 2a and 2b with an adjustable gap 3 between them and one conductor 2a connected to the positive polarity of the high voltage source 4, and the other conductor 2b through a high resistance resistance 5 to the conductive pipe 1 and the negative polarity of the high voltage source 4. To reduce energy costs per unit mass of ozone obtained, a tubular ozonizer supplemented by a set of pipes 1 with continuous central electrodes 6 connected to the central electrode 2, having a gap 3, from the side of the conductor connected to the high voltage source through high resistance.

Трубчатый озонатор работает следующим образом: при подаче высокого напряжения на центральный электрод 2 и отрицательный полярности на токопроводящую трубу 1, благодаря высокоомному сопротивлению 5, отрицательный потенциал возникает на проводнике 2б электрода 2, в результате этого между проводником 2а и 2б в воздушном зазоре 3 образуется искровой электрический разряд, вследствие которого проводник 2б приобретает положительный потенциал высокой напряженности, способствующий образованию диффузионного электрического разряда между положительными 2б и 6 и отрицательным 1 электродами, который, ионизируя кислород воздуха, приводит к образованию озона. Далее разрядный цикл повторяется. Tubular ozonizer works as follows: when high voltage is applied to the central electrode 2 and negative polarity to the conductive pipe 1, due to the high resistance resistance 5, a negative potential arises on the conductor 2b of the electrode 2, as a result of which a spark forms between the conductor 2a and 2b in the air gap 3 an electric discharge, due to which the conductor 2b acquires a positive potential of high tension, contributing to the formation of a diffusion electric discharge between solid 2b and 6 and negative 1 electrodes, which, ionizing the oxygen in the air, leads to the formation of ozone. Next, the discharge cycle is repeated.

Образующийся озон постоянно выдувается из трубчатого озонатора и заменяется порцией свежего воздуха. The resulting ozone is constantly blown out of the tubular ozonizer and replaced with a portion of fresh air.

Для увеличения концентрации озона в озоно-воздушной смеси трубчатый озонатор дополняется набором таких же трубчатых озонаторов с непрерывными центральными электродами 6 с подачей воздуха последовательно через весь набор трубчатых озонаторов. To increase the concentration of ozone in the ozone-air mixture, the tubular ozonizer is supplemented by a set of the same tubular ozonizers with continuous central electrodes 6 with air supply in series through the entire set of tubular ozonizers.

Воздушный зазор 3 в электроде 2 играет роль импульсного преобразователя, который преобразует постоянное напряжение на выходе источника высокого напряжения в импульсное с частотой следования импульсов 1-1000 кГц, которая зависит от прилагаемого напряжения и величины зазора 3 между проводниками 2а и 2б электрода 2, который не может быть больше расстояния между электродами 1 и 2. The air gap 3 in the electrode 2 plays the role of a pulse converter, which converts the constant voltage at the output of the high voltage source into a pulse voltage with a pulse repetition rate of 1-1000 kHz, which depends on the applied voltage and the size of the gap 3 between the conductors 2a and 2b of the electrode 2, which is not may be greater than the distance between electrodes 1 and 2.

Импульсный режим работы трубчатого озонатора способствует тому, что во время искрового разряда в воздушном зазоре 3 ток диффузионного электрического разряда в воздушном зазоре между электродами 1 и 2 имеет большую удельную плотность по сравнению с импульсным режимом. Это приводит к большей ионизации воздуха и, как следствие, к повышенному выходу озона. The pulse mode of operation of the tubular ozonizer contributes to the fact that during a spark discharge in the air gap 3, the current of the diffusion electric discharge in the air gap between the electrodes 1 and 2 has a higher specific density compared to the pulsed mode. This leads to greater ionization of the air and, as a consequence, to an increased ozone output.

Таким образом, трубчатый озонатор имеет больший удельный выход озона на единицу затраченной мощности, более высокую концентрацию озона на выходе из озонатора и меньшие габариты трубчатого озонатора. Thus, a tubular ozonizer has a larger specific ozone output per unit of expended power, a higher concentration of ozone at the outlet of the ozonizer, and a smaller tubular ozonizer.

Источники информации:
1. И.В.Кринский, Е.В.Бражников, С.Д.Разумовский. Авторское свидетельство СССР N 564258, кл. C 01 B 13/11, 1977, "Электроразрядный элемент озонатора трубчатого типа".Sources of information:
1. I.V. Krinsky, E.V. Brazhnikov, S.D. Razumovsky. USSR author's certificate N 564258, cl. C 01 B 13/11, 1977, “An electric discharge element of a tubular type ozonizer”.

2. А.В.Катевич, М.В.Горохов, Б.В.Жильцов. Авторское свидетельство СССР N 1583349, кл. C 01 B 13/11, 1990, "Трубчатый озонатор". 2. A.V. Katevich, M.V. Gorokhov, B.V. Zhiltsov. USSR author's certificate N 1583349, cl. C 01 B 13/11, 1990, “Tubular Ozonizer”.

Claims

1. A tubular ozonizer made in the form of a conductive pipe with a central high potential electrode installed inside it, characterized in that the central electrode is made in the form of two coaxial conductors with an adjustable gap between them and is connected by one conductor to the positive polarity of the high voltage source, and the other conductor through high resistance to the conductive pipe and in series to the negative polarity of the high voltage source.

2. The ozonizer according to claim 1, characterized in that the ozonizer is supplemented by a set of pipes with continuous central electrodes connected to a central electrode having a gap on the side of the conductor connected to the high voltage source through high resistance.