RU2394756C1 - Ozoniser - Google Patents

Ozoniser Download PDF

Info

Publication number
RU2394756C1
RU2394756C1 RU2008149662/15A RU2008149662A RU2394756C1 RU 2394756 C1 RU2394756 C1 RU 2394756C1 RU 2008149662/15 A RU2008149662/15 A RU 2008149662/15A RU 2008149662 A RU2008149662 A RU 2008149662A RU 2394756 C1 RU2394756 C1 RU 2394756C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
plane
parallel sections
ozonizer
dielectric
Prior art date
Application number
RU2008149662/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Пахомов (RU)
Виктор Иванович Пахомов
Владимир Андреевич Максименко (RU)
Владимир Андреевич Максименко
Александр Иванович Пахомов (RU)
Александр Иванович Пахомов
Кирилл Николаевич Буханцов (RU)
Кирилл Николаевич Буханцов
Original Assignee
Государственное научное учреждение "Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ)
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 Государственное научное учреждение "Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) filed Critical Государственное научное учреждение "Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ)
Priority to RU2008149662/15A priority Critical patent/RU2394756C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2394756C1 publication Critical patent/RU2394756C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to devices for producing ozone from oxygen or air using barrier electric discharge and can be used in industrial and agricultural enterprises for purifying and decontaminating gaseous and aqueous media, surfaces, and for stimulating vital functions of biological objects. The ozoniser has a packet of alternating electrodes with opposite electric potentials. The electrodes are made from wire in form of a coil with plane-parallel sections of equal steps and lying between dielectric barriers and form gas discharge elements separated from each other by dielectric spacers. Plane-parallel sections on electrodes at opposite electric potentials are mirrored and connections of plane-parallel sections of electrodes are arranged chequer-wise. The electrodes are connected to a high alternating voltage source.
EFFECT: increased efficiency of the ozoniser, lower specific power consumption for ozone synthesis, reduced size and metal consumption of the device, longer service life and reliability.
6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам получения озона из кислорода или воздуха с помощью барьерного электрического разряда и может быть использовано на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях и в других отраслях народного хозяйства для интенсификации и энергосбережения в технологических процессах, очистки и обеззараживания газовых и водных сред, поверхностей, для стимулирования жизнедеятельности биологических объектов (семян, бактерий, грибов, водорослей и др.).The invention relates to devices for producing ozone from oxygen or air using a barrier electric discharge and can be used at industrial and agricultural enterprises and in other sectors of the economy for intensification and energy saving in technological processes, cleaning and disinfection of gas and water environments, surfaces, to stimulate vital functions of biological objects (seeds, bacteria, fungi, algae, etc.).

Известен озонатор /1/, содержащий кварцевую трубку с двумя входными патрубками для кислородсодержащего газа и патрубком для выхода озона, внешний высоковольтный электрод, устройство для охлаждения. Трубка разделена на диссоциатор, снабженный внешним высоковольтным проволочным электродом, выполненным в виде спирали, и синтезатор, снабженный устройством охлаждения, причем между ними установлена газопроницаемая перегородка из инертного материала с развитой поверхностью и второй патрубок для подачи в зону синтеза озона охлаждающего газа, содержащего молекулярный кислород. (Выделенное курсивом [здесь и далее по тексту] - признаки, общие с предметом заявляемого изобретения; выделенное подчеркиванием [здесь и далее по тексту] - признак аналога, не выделенный в формуле изобретения, но отображенный на чертежах в описании).Known ozonizer / 1 / containing a quartz tube with two inlet pipes for oxygen-containing gas and a pipe for ozone output, an external high-voltage electrode , a cooling device. The tube is divided into a dissociator equipped with an external high-voltage wire electrode made in the form of a spiral, and a synthesizer equipped with a cooling device, with a gas-permeable baffle made of an inert material with a developed surface and a second pipe for supplying cooling gas containing molecular oxygen to the ozone synthesis zone . (Italicized [here and hereinafter] - features in common with the subject matter of the claimed invention; highlighted by underlining [here and hereinafter] - analog indication is not allocated in the claims, but displayed in the figures in the description).

Недостатками этого озонатора являются: сложность конструкции, связанная с наличием двух патрубков ввода кислородсодержащего газа и одного патрубка для вывода озона; малая производительность из-за интенсивной тепловой рекомбинации атомарного кислорода в диссоциаторе; низкая эффективность охлаждения озонатора из-за применения газопроницаемой перегородки.The disadvantages of this ozonizer are: design complexity associated with the presence of two nozzles for the introduction of oxygen-containing gas and one nozzle for the output of ozone; low productivity due to intense thermal recombination of atomic oxygen in the dissociator; low cooling efficiency of the ozonizer due to the use of a gas permeable partition.

Известен озонатор трубчатой формы /2/, состоящий из источника питания, внешнего и внутреннего электродов и диэлектрической трубки между ними, оба электрода проволочные выполнены в виде спиралей, навитых согласно на внешней и внутренней сторонах диэлектрической трубки, причем начало внешнего электрода и конец внутреннего электрода подключены к источнику питания.Known tubular ozonizer / 2 /, consisting of a power source, external and internal electrodes and a dielectric tube between them, both wire electrodes are made in the form of spirals, wound according to the outer and inner sides of the dielectric tube, and the beginning of the outer electrode and the end of the inner electrode are connected to the power source.

К недостаткам данного озонатора следует отнести: сложность конструкции, обусловленную необходимостью водяного охлаждения электродов; низкая производительность по озону из-за неравномерности межэлектродного расстояния у спиральных электродов при трубчатой конструкции озонатора; повышенные электрические утечки и энергозатраты из-за оседания на поверхности электродов влаги, токопроводящей пыли и окислов азота.The disadvantages of this ozonizer include: design complexity due to the need for water cooling of the electrodes; low ozone productivity due to uneven electrode spacing of spiral electrodes with a tubular ozonizer design; increased electrical leakage and energy consumption due to the deposition of moisture, conductive dust and nitrogen oxides on the surface of the electrodes.

Известен озонатор /3/, содержащий диэлектрическую пластину, на одной стороне которой размещены параллельно друг другу два проволочных коронирующих электрода, которые подключены к одному полюсу источника высоковольтного переменного напряжения, а к другой стороне прижата заземленная металлическая пластина.Known ozonizer / 3 / containing a dielectric plate, on one side of which are placed parallel to each other two corona wire electrodes that are connected to one pole of a high-voltage AC voltage source , and a grounded metal plate is pressed to the other side.

Недостатками этого озонатора являются: попадание материала электродов в озонированную газовую смесь; снижение производительности по озону и повышенные энергозатраты из-за оседания на поверхности электродов влаги, токопроводящей пыли и окислов азота; низкая эффективность использования рабочей поверхности озонатора для синтеза озона.The disadvantages of this ozonizer are: the ingress of electrode material into the ozonated gas mixture; decreased ozone productivity and increased energy costs due to moisture, conductive dust and nitrogen oxides deposited on the surface of the electrodes; low efficiency of using the working surface of the ozonizer for ozone synthesis.

Известен озонатор /4/, содержащий как минимум две плоские диэлектрические пластины, расположенные параллельно друг другу на определенном расстоянии, являющемся воздушным разрядным промежутком. На противоположных разрядному промежутку поверхностях диэлектрических пластин расположены электроды, один из которых, высоковольтный, выполнен в форме плоской катушки, которая представляет собой длинный проводник, уложенный на поверхности одной из диэлектрических пластин по спирали, а другой, низковольтный, выполнен в форме тонкопленочной проводящей пластины, расположенной на поверхности второй диэлектрической пластины.Known ozonizer / 4 / containing at least two flat dielectric plates located parallel to each other at a certain distance, which is the air discharge gap . On the surfaces of the dielectric plates opposite the discharge gap, there are electrodes, one of which, high-voltage, is made in the form of a flat coil, which is a long conductor, spirally laid on the surface of one of the dielectric plates , and the other, low-voltage, is made in the form of a thin-film conductive plate, located on the surface of the second dielectric plate.

К недостаткам данного озонатора относятся: малая производительность, обусловленная неравномерностью синтеза озона по поверхности электродов; низкая надежность работы из-за электрических пробоев между крайними участками высоковольтного и низковольтного электродов.The disadvantages of this ozonizer include: low productivity due to the uneven synthesis of ozone on the surface of the electrodes; low reliability due to electrical breakdowns between the extreme sections of the high-voltage and low-voltage electrodes.

Известен озонатор /5/, принятый за прототип, который содержит пакет чередующихся электродов с разноименными электрическими потенциалами. Known ozonizer / 5 /, adopted for the prototype, which contains a package of alternating electrodes with opposite electrical potentials.

Недостатками прототипа являются: низкая производительность устройства, связанная с высокой неравномерностью синтеза озона по поверхности плоских электродов; повышенные энергозатраты на синтез озона; большие габаритные размеры и металлоемкость озонатора, обусловленные низкой эффективностью использования поверхности электродов в процессе образования озона в барьерном разряде; необходимость применения повышенных значений высокого переменного напряжения питания озонатора (более 12-14 кВ), что ведет к увеличению образования окислов азота, которые разрушающе действуют на озон при синтезе его из воздуха /6/. Применение для работы озонатора повышенных значений высокого переменного напряжения снижает срок службы и надежность устройства из-за увеличения вероятности электрического пробоя диэлектрических барьеров.The disadvantages of the prototype are: low productivity of the device associated with high non-uniformity of ozone synthesis on the surface of flat electrodes; increased energy consumption for ozone synthesis; large overall dimensions and metal consumption of the ozonizer due to the low efficiency of using the surface of the electrodes in the process of ozone formation in the barrier discharge; the need to use high values of high alternating voltage of the ozonizer supply (more than 12-14 kV), which leads to an increase in the formation of nitrogen oxides, which destructively act on ozone during its synthesis from air / 6 /. The use for operation of the ozonizer of high values of high alternating voltage reduces the service life and reliability of the device due to the increased likelihood of electrical breakdown of dielectric barriers.

Задачей изобретения является повышение производительности озонатора, снижение энергозатрат на процесс синтеза озона, уменьшение габаритных размеров и металлоемкости устройства, повышение его срока службы и надежности работы.The objective of the invention is to increase the productivity of the ozonizer, reducing energy consumption for the ozone synthesis process, reducing the overall dimensions and metal consumption of the device, increasing its service life and reliability.

Для достижения поставленной задачи в известном озонаторе, содержащем пакет чередующихся электродов с разноименными электрическими потенциалами, электроды выполнены из провода в форме змеевиков с плоскопараллельными участками одинакового шага и расположены между диэлектрическими барьерами с образованием газоразрядных элементов, разделенных между собой дистанционными диэлектрическими прокладками, причем у электродов с разноименными электрическими потенциалами плоскопараллельные участки расположены зеркально, а соединения плоскопараллельных участков электродов выполнены с шахматным расположением, при этом электроды подключены к высоковольтному источнику переменного напряжения.To achieve this goal, in the known ozonator containing a package of alternating electrodes with opposite electrical potentials, the electrodes are made of wire in the form of coils with plane-parallel sections of the same pitch and are located between the dielectric barriers with the formation of gas discharge elements separated by remote dielectric spacers, moreover, with electrodes with with opposite electric potentials, plane-parallel sections are mirrored, and parallel sections of the electrodes are staggered, while the electrodes are connected to a high voltage source of alternating voltage.

Неравномерность синтеза озона по поверхности пластинчатых электродов (в озонаторе-прототипе) вызвана неравномерностью распределения величин напряженности электрического поля по поверхности электродных пластин. В центральной части разрядного промежутка, между двумя пластинчатыми электродами, покрытыми диэлектриком, напряженность электрического поля равномерная (по аналогии с полем плоского конденсатора), а по краям электродных пластин напряженность электрического поля имеет повышенные значения, что обусловлено краевым эффектом /7/. В связи с этим образование наибольшего количества озона происходит именно в зоне разряда по краям электродных пластин /8/ вследствие наибольшей интенсивности и энергетики разрядных процессов. Обычно использование высокой напряженности электрического поля, обусловленной краевым эффектом, в процессе электросинтеза озона в озонаторах объемного барьерного разряда стремятся ограничить, при этом удельный выход озона с единицы площади электродов в зоне равномерного распределения напряженности электрического поля повышают за счет увеличения высокого переменного напряжения, подаваемого для питания озонатора /9/.The uneven synthesis of ozone on the surface of the plate electrodes (in the proton ozonizer) is caused by the uneven distribution of the electric field strengths on the surface of the electrode plates. In the central part of the discharge gap, between two plate electrodes coated with a dielectric, the electric field strength is uniform (similar to the field of a flat capacitor), and the electric field strength has increased values at the edges of the electrode plates, due to the edge effect / 7 /. In this regard, the formation of the greatest amount of ozone occurs precisely in the discharge zone along the edges of the electrode plates / 8 / due to the highest intensity and energy of the discharge processes. Usually, the use of a high electric field strength due to the edge effect in the process of ozone electrosynthesis in ozonizers of a volume barrier discharge is sought to limit, while the specific yield of ozone from a unit area of electrodes in the area of uniform distribution of electric field strength is increased by increasing the high alternating voltage supplied to power ozonizer / 9 /.

В предлагаемой конструкции озонатора за счет изменения формы проволочных электродов, обеспечивающей увеличение количества наиболее производительных участков, работающих на краевом эффекте, и придания определенного взаимного расположения этим участкам у электродов с разноименными электрическими потенциалами, достигается интенсификация газоразрядных процессов и повышение выхода озона.In the proposed design of the ozonizer by changing the shape of the wire electrodes, providing an increase in the number of the most productive sections working on the edge effect, and giving a certain relative position to these sections at electrodes with unlike electric potentials, intensification of gas-discharge processes and an increase in ozone output are achieved.

Изготовление электродов в форме змеевиков с плоскопараллельными участками одинакового шага обеспечивает высокую плотность укладки провода, что уменьшает габариты газоразрядных элементов (электрод, расположенный между диэлектрическими барьерами, представляет собой единичный газоразрядный элемент) и увеличивает производительность озонатора, так как она пропорциональна длине проволочных электродов.The manufacture of electrodes in the form of coils with plane-parallel sections of the same pitch provides a high density of wire laying, which reduces the dimensions of gas-discharge elements (the electrode located between the dielectric barriers is a single gas-discharge element) and increases the performance of the ozonizer, as it is proportional to the length of the wire electrodes.

Наличие у электродов в форме змеевиков плоскопараллельных участков одинакового шага упрощает обеспечение зеркальности расположения плоскопараллельных участков у электродов с разноименными электрическими потенциалами и облегчает изготовление электродов.The presence in the form of coils of plane-parallel sections of the same pitch simplifies mirroring the location of plane-parallel sections at electrodes with unlike electric potentials and facilitates the manufacture of electrodes.

Зеркальное расположение плоскопараллельных участков у электродов с разноименными электрическими потенциалами обеспечивает минимальное расстояние между ними, что соответствует максимальным значениям напряженности электрического поля, возникающей в газоразрядном промежутке между плоскопараллельными участками электродов по всей их длине, и обеспечивает повышение производительности и уменьшение энергозатрат.The mirror arrangement of plane-parallel sections at electrodes with dissimilar electric potentials ensures a minimum distance between them, which corresponds to the maximum values of the electric field strength arising in the gas-discharge gap between plane-parallel sections of electrodes along their entire length, and provides an increase in productivity and reduction of energy consumption.

У электродов в форме змеевиков только плоскопараллельные участки являются рабочими. Между соединениями плоскопараллельных участков за счет их шахматного расположения у электродов с разноименными электрическими потенциалами барьерный разряд не образуется, что позволяет предотвратить возникновение искровых разрядов между соединениями плоскопараллельных участков у разнопотенциальных электродов, которые наиболее близко расположены к краям диэлектрических барьеров.For coil-shaped electrodes, only plane-parallel sections are operational. No barrier discharge is formed between the connections of plane-parallel sections due to their staggered arrangement at electrodes with unlike electric potentials, which prevents spark discharges between the connections of plane-parallel sections at different-potential electrodes, which are closest to the edges of the dielectric barriers.

Использование в конструкции устройства двух типов расположения электродов в форме змеевиков с разноименными электрическими потенциалами связано с необходимостью обеспечения зеркальности их плоскопараллельных участков, шахматного расположения соединений плоскопараллельных участков и раздельного расположения на противоположных сторонах пакета газоразрядных элементов или на противоположных концах одной стороны пакета выводов электродов с разноименными электрическими потенциалами, которые подключаются к высоковольтному источнику переменного напряжения.The use of two types of arrangement of electrodes in the form of coils with opposite electrical potentials in the design of the device is associated with the need to ensure the mirroring of their plane-parallel sections, the checkerboard arrangement of the connections of plane-parallel sections and the separate arrangement on the opposite sides of the package of gas-discharge elements or on opposite ends of one side of the package of terminal leads of electrodes with opposite electrical potentials that connect to a high voltage source ku ac voltage.

На фиг.1 представлена схема озонатора - вид спереди, на фиг.2 - поперечный разрез А-А озонатора с фиг.1, показывающий взаимное расположение плоскопараллельных участков у электродов с разноименными электрическими потенциалами; на фиг.3 - разрез Б-Б с фиг.2 с первым типом расположения электрода, на фиг.4 - разрез В-В с фиг.2 со вторым типом расположения электрода; на фиг.5 - разрез Г-Г озонатора с фиг.2 в зоне щелевого разрядного промежутка с дистанционными диэлектрическими прокладками; на фиг.6 - разрез Д-Д озонатора с фиг.3, показывающий взаимное расположение соединений плоскопараллельных участков у электродов с разноименными электрическими потенциалами (на чертежах озонатор показан без размещения в корпусе).Figure 1 presents a diagram of the ozonizer - front view, figure 2 is a cross section aa of the ozonizer of figure 1, showing the relative position of plane-parallel sections of the electrodes with opposite electrical potentials; figure 3 is a section bB from figure 2 with the first type of location of the electrode, figure 4 is a section bb of figure 2 with a second type of location of the electrode; figure 5 is a section GG of the ozonizer of figure 2 in the zone of the slotted discharge gap with remote dielectric gaskets; Fig.6 is a section DD DD of the ozonizer of Fig.3, showing the relative position of the connections of plane-parallel sections at electrodes with unlike electric potentials (in the drawings, the ozonizer is shown without being placed in the housing).

Озонатор содержит проволочные электроды 1 (из меди, алюминия, серебра, латуни или провода из другого металла (сплава) или токопроводящего неметаллического материала), подключенные к высоковольтному источнику переменного напряжения 2 и расположенные между диэлектрическими барьерами 3 (стекло, слюда, фторопласт, керамика или др.). Для повышения безопасности эксплуатации и надежности работы озонатора щелевой зазор между диэлектрическими барьерами, внутри которых располагается электрод, по периметру газоразрядных элементов (электрод, расположенный между диэлектрическими барьерами, представляет собой единичный газоразрядный элемент) заполнен слоем диэлектрического клеящего вещества 4 (клей эпоксидный универсальный ЭДП, воск или др.), наличие которого предотвращает непосредственный контакт электродов с поступающим на озонирование кислородсодержащим газом и обеспечивает прочность соединения пластин диэлектрических барьеров, а также неподвижность и постоянство формы электродов, находящихся между ними. Электроды с разноименными электрическими потенциалами, расположенные между диэлектрическими барьерами, образуют газоразрядные элементы, которые разделены между собой дистанционными диэлектрическими прокладками 5, образующими газоразрядные промежутки 6 для прохода через зону разряда воздуха или др. кислородсодержащего газа. Электроды 1 озонатора выполнены тонким проводом в форме змеевиков с плоскопараллельными участками 7 одинакового шага t, являющимися рабочими участками электрода, и с соединениями 8 плоскопараллельных участков, которые при работе озонатора не образуют барьерного разряда. При размещении электродов в форме змеевиков между диэлектрическими барьерами при их изготовлении необходимо выдерживать расположение крайних плоскопараллельных участков и соединений плоскопараллельных участков на расстоянии, обеспечивающем отсутствие искровых разрядов между электродами с разноименными электрическими потенциалами, огибающих края барьеров. Соединения плоскопараллельных участков электродов в форме змеевиков выполняются так, чтобы исключить изгибы провода под углом, например, в форме дуги или П-образной формы с изготовлением мест изгиба провода по радиусу вместо углов, что устранит источники концентрации высокой напряженности электрического поля и возникновения искровых разрядов, повышая надежность работы устройства. Свободные концы электродов, не подключаемые к высоковольтному источнику переменного напряжения и являющиеся сильными концентраторами высокой напряженности электрического поля, с прилежащими участками провода располагаются параллельно между крайним и вторым плоскопараллельным участком от края барьера, равноудаленно от обоих, то есть на расстоянии t/2, и с соединением с крайним по дуге (где t - шаг плоскопараллельных участков электрода в форме змеевика). При этом длина участков провода, прилежащих к свободным концам, должна обеспечивать удаленное их расположение от края диэлектрических барьеров и от рабочих (плоскопараллельных) участков противоположных по знаку электродов, что предотвратит возникновение искровых разрядов и повысит срок службы и надежность работы устройства.The ozonizer contains wire electrodes 1 (made of copper, aluminum, silver, brass or wires of another metal (alloy) or conductive non-metallic material) connected to a high-voltage source of alternating voltage 2 and located between dielectric barriers 3 (glass, mica, fluoroplastic, ceramic or other). To increase the operational safety and reliability of the ozonizer, the gap between the dielectric barriers inside which the electrode is located is filled with a layer of dielectric adhesive 4 along the perimeter of gas-discharge elements (the electrode located between dielectric barriers is a single gas-discharge element) (universal epoxy adhesive, EAF, wax or others), the presence of which prevents direct contact of the electrodes with oxygen-containing gas supplied to ozonation and about effectiveness to the dielectric strength of the connection plates barriers and immobility and constancy form electrodes located therebetween. Electrodes with dissimilar electric potentials located between the dielectric barriers form gas discharge elements that are separated by remote dielectric spacers 5, forming gas discharge gaps 6 for passage through the discharge zone of air or other oxygen-containing gas. The ozonizer electrodes 1 are made of a thin wire in the form of coils with plane-parallel sections 7 of the same pitch t, which are the working sections of the electrode, and with connections 8 of plane-parallel sections, which do not form a barrier discharge when the ozonizer operates. When placing electrodes in the form of coils between dielectric barriers during their manufacture, it is necessary to maintain the location of extreme plane-parallel sections and connections of plane-parallel sections at a distance that ensures the absence of spark discharges between electrodes with unlike electric potentials enveloping the edges of the barriers. Connections of plane-parallel sections of electrodes in the form of coils are made in such a way as to exclude bends of the wire at an angle, for example, in the form of an arc or a U-shaped shape with the manufacture of places of bending of the wire along the radius instead of angles, which will eliminate the sources of concentration of high electric field strength and spark discharges, increasing the reliability of the device. The free ends of the electrodes, which are not connected to a high-voltage source of alternating voltage and are strong concentrators of high electric field strength, with adjacent sections of wire are parallel to the extreme and second plane-parallel section from the edge of the barrier, equidistant from both, i.e., at a distance of t / 2, and a connection with an extreme arc (where t is the step of plane-parallel sections of the electrode in the form of a coil). The length of the wire sections adjacent to the free ends should ensure their remote location from the edge of the dielectric barriers and from the working (plane-parallel) sections of electrodes opposite in sign, which will prevent the occurrence of spark discharges and increase the service life and reliability of the device.

Устройство относится к пластинчатым озонаторам, на фиг.1, 2, 6 изображен вариант исполнения озонатора с семнадцатью газоразрядными элементами (электрод, расположенный между диэлектрическими барьерами, представляет собой единичный газоразрядный элемент), девять из которых - с электродами одного электрического потенциала, а восемь - с электродами другого электрического потенциала, и шестнадцатью газоразрядными промежутками.The device relates to plate ozonizers, Figs. 1, 2, 6 show an embodiment of an ozonizer with seventeen gas discharge elements (the electrode located between the dielectric barriers is a single gas discharge element), nine of which are with electrodes of the same electric potential, and eight with electrodes of another electrical potential, and sixteen gas discharge gaps.

Озонатор работает следующим образом.The ozonizer works as follows.

При подаче питания на электроды 1 от высоковольтного источника переменного напряжения 2, между зеркально расположенными плоскопараллельными участками 7 электродов 1 с разноименными электрическими потенциалами возникает электрическое поле высокой напряженности, способствующее образованию, в газоразрядных промежутках 6 на поверхностях диэлектрических барьеров 3, барьерного электрического разряда. Воздействие разряда на поток воздуха, продуваемого через газоразрядные промежутки 6 озонатора, вызывает диссоциацию молекул кислорода на атомы, которые присоединяются в результате соударений при движении воздуха к недиссоциировавшим молекулам кислорода, что приводит к образованию озона и озоно-воздушной смеси.When power is supplied to the electrodes 1 from a high-voltage source of alternating voltage 2, a high-voltage electric field arises between the mirror-located plane-parallel sections 7 of the electrodes 1 with dissimilar electric potentials, which contributes to the formation of a barrier electric discharge in the gas-discharge gaps 6 on the surfaces of the dielectric barriers 3. The impact of the discharge on the flow of air, blown through the gas-discharge gaps 6 of the ozonizer, causes the dissociation of oxygen molecules into atoms, which are attached as a result of collisions during the movement of air to undissociated oxygen molecules, which leads to the formation of ozone and ozone-air mixture.

Предложенное техническое решение обеспечивает повышение производительности и снижение удельных энергозатрат на синтез озона, уменьшает габариты и металлоемкость устройства, увеличивает его срок службы и надежность работы.The proposed technical solution provides increased productivity and reduced specific energy consumption for ozone synthesis, reduces the size and metal consumption of the device, increases its service life and reliability.

Источники информацииInformation sources

1. Патент № 2178383 РФ, МПК 7 С01В 13/11. Озонатор./Н.В.Камышанченко, Г.В.Маханьков, И.В.Рыжков, А.В.Таран, Н.А.Чеканов (Белгородский государственный ун-т). - № 2000107677/12, заявл. 28.03.2000, опубл. 20.01.2002//БИПМ. - 2002. - № 2.1. Patent No. 2178383 of the Russian Federation, IPC 7 СВВ 13/11. Ozonator. / N.V. Kamyshanchenko, G.V. Makhankov, I.V. Ryzhkov, A.V. Taran, N.A. Chekanov (Belgorod State University). - No. 2000107677/12, declared 03/28/2000, publ. 01/20/2002 // BIPM. - 2002. - No. 2.

2. Патент № 2016841 РФ, МПК 5 С01В 13/11. Озонатор. /К.С.Демирчян, И.К.Алиев, Г.Г.Гусев, О.А.Склянченков (Московский энергетический ин-т). - № 4946366/26, заявл.: 14.06.1991, опубл.: 30.07.1994//БИПМ. - 1994. - № 14.2. Patent No. 2016841 of the Russian Federation, IPC 5 СВВ 13/11. Ozonizer. / K.S. Demirchyan, I.K. Aliev, G.G. Gusev, O.A.Sklyanchenkov (Moscow Power Engineering Institute). - No. 4946366/26, application .: 06/14/1991, publ.: 07/30/1994 // BIPM. - 1994. - No. 14.

3. Лунин В.В. Физическая химия озона./В.В.Лунин, М.П.Попович, С.Н.Ткаченко; Под ред.: В.В.Лунина. - М.: Изд-во МГУ, 1998. - С.126.3. Lunin V.V. Physical chemistry of ozone. / V.V. Lunin, M.P. Popovich, S.N. Tkachenko; Edited by: V.V. Lunin. - M.: Publishing House of Moscow State University, 1998. - P.126.

4. Стрижков И.Г. Электрическая цепь озонатора с электродом в форме плоской катушки./И.Г.Стрижков, О.Н.Разнован//Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2007. - № 3. - С.20-21.4. Strizhkov I.G. The electric circuit of an ozonizer with an electrode in the form of a flat coil / I.G. Strizhkov, O.N. Raznovan // Mechanization and electrification of agriculture. - 2007. - No. 3. - S.20-21.

5. А.с. № 941278 СССР, МКИ С01В 13/11. Озонатор./ И.М.Савченко, М.И.Шаляпин, Ю.Б.Пинаевский, Г.Е.Мазуркевич, В.В.Зайцев. - № 3006100/23-26, заявл.: 19.11.1980, опубл.: 07.07.1982//БИПМ. - 1982. - № 25.5. A.S. No. 941278 USSR, MKI C01B 13/11. Ozonator. / I.M.Savchenko, M.I. Chaliapin, Yu.B. Pinaevsky, G.E. Mazurkevich, V.V. Zaitsev. - No. 3006100 / 23-26, application .: 11/19/1980, publ.: 07/07/1982 // BIPM. - 1982. - No. 25.

6. Книпович О.М. Электросинтез озона из воздуха: Автореф. дис.… канд. хим. наук. - М.: МГУ им. М.В.Ломоносова, 1970. - С.5, 9.6. Knipovich O.M. Electrosynthesis of ozone from air: Abstract. dis ... cand. Chem. sciences. - M.: Moscow State University. M.V. Lomonosova, 1970 .-- S. 5, 9.

7. Воробьев А.А. Техника высоких напряжений. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1945. - С.39-40.7. Vorobyov A.A. High voltage technique. - M.-L.: Gosenergoizdat, 1945. - P.39-40.

8. Самойлович В.Г. Физическая химия барьерного разряда./В.Г.Самойлович, В.И.Гибалов, К.В.Козлов. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - С.86.8. Samoilovich V.G. Physical chemistry of a barrier discharge. / V.G. Samoilovich, V.I. Gibalov, K.V. Kozlov. - M.: Publishing House of Moscow State University, 1989. - P.86.

9. Артамонов В.Г. О повышении производительности озонатора при устранении краевых эффектов./В.Г.Артамонов, С.С.Баранов, В.И.Семенов, М.В.Соколова//Вторая Всесоюзная межвузовская конференция по озону: Материалы конференции (г.Москва, Химический факультет МГУ, январь 1977 г.). - М., 1977. - С.66-67.9. Artamonov V.G. On increasing the performance of an ozonizer while eliminating edge effects / V.G. Artamonov, S. S. Baranov, V. I. Semenov, M. V. Sokolova // Second All-Union Interuniversity Conference on Ozone: Conference proceedings (Moscow, Chemical Faculty of Moscow State University, January 1977). - M., 1977. - P.66-67.

Claims (1)

Озонатор, содержащий пакет чередующихся электродов с разноименными электрическими потенциалами, отличающийся тем, что электроды выполнены из провода в форме змеевиков с плоскопараллельными участками одинакового шага и расположены между диэлектрическими барьерами с образованием газоразрядных элементов, разделенных между собой дистанционными диэлектрическими прокладками, причем у электродов с разноименными электрическими потенциалами плоскопараллельные участки расположены зеркально, а соединения плоскопараллельных участков электродов выполнены с шахматным расположением, при этом электроды подключены к высоковольтному источнику переменного напряжения. An ozonizer containing a stack of alternating electrodes with dissimilar electric potentials, characterized in that the electrodes are made of wire in the form of coils with plane-parallel sections of the same pitch and are located between dielectric barriers with the formation of gas discharge elements separated by remote dielectric spacers, moreover, with electrodes with unlike electric dielectric potentials plane-parallel sections are mirrored, and the connections of plane-parallel sections ele The electrodes are staggered, while the electrodes are connected to a high voltage source of alternating voltage.
RU2008149662/15A 2008-12-16 2008-12-16 Ozoniser RU2394756C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149662/15A RU2394756C1 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Ozoniser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149662/15A RU2394756C1 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Ozoniser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2394756C1 true RU2394756C1 (en) 2010-07-20

Family

ID=42685899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149662/15A RU2394756C1 (en) 2008-12-16 2008-12-16 Ozoniser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2394756C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578158C1 (en) * 2015-01-12 2016-03-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная Компания "Нуклерон" Ozone generator and power supply therefor
TWI833651B (en) * 2023-05-18 2024-02-21 國立中正大學 Multi-channel air-cooled plasma ozone generation device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578158C1 (en) * 2015-01-12 2016-03-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная Компания "Нуклерон" Ozone generator and power supply therefor
TWI833651B (en) * 2023-05-18 2024-02-21 國立中正大學 Multi-channel air-cooled plasma ozone generation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6315482B2 (en) Dielectric barrier discharge type plasma generating electrode structure having conductor protrusion on electrode
US5409673A (en) Ozone generator having an electrode formed of a mass of helical windings and associated method
KR101535904B1 (en) Uniform electrical field dielectric barrier discharge reactor
CN100411974C (en) Method and apparatus for generating ozone
CN107029644B (en) Device for generating oxygen active substance by mesh-shaped surface discharge plasma
CN1847736B (en) Discharge device and air conditioner having said device
US5545380A (en) Corona discharge system with conduit structure
JPH09221303A (en) Ozonizer
RU2394756C1 (en) Ozoniser
WO1992006917A1 (en) Active-species generator using covered small-gage wire electrode
RU2346886C2 (en) Ozone generator
US20060239873A1 (en) Double dielectric barrier discharge electrode device and system
KR100461516B1 (en) multistage structured barrier plasma discharge apparatus with dielectric-embedded type electrodes
JP6157764B1 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
CA2461223A1 (en) Apparatus for generating ozone and/or o1 using a high energy plasma discharge
RU2381989C2 (en) Electrode system for ozone generator
RU2326812C1 (en) Ozoniser pipe
JP5836808B2 (en) Ozone generator
RU2290365C1 (en) Three-phase generator of ozone
CN212347288U (en) Three-phase three-dimensional electrode generator for plasma air purification device
KR20000067547A (en) A discharge-electrode of an ozonizer system
RU2307787C2 (en) Ozonizer
CN114745839B (en) Surface-body coupling discharge plasma device based on seed electron generation
JP2013168297A (en) Discharge device
JP4342991B2 (en) Ozone generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101217