RU2446093C1 - Ozone generator - Google Patents
Ozone generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446093C1 RU2446093C1 RU2010136167/05A RU2010136167A RU2446093C1 RU 2446093 C1 RU2446093 C1 RU 2446093C1 RU 2010136167/05 A RU2010136167/05 A RU 2010136167/05A RU 2010136167 A RU2010136167 A RU 2010136167A RU 2446093 C1 RU2446093 C1 RU 2446093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacers
- electrodes
- coolant
- heat carrier
- unions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для генерирования озона и может быть использовано для обеззараживания питьевой воды, очистки сточных вод, воздуха в помещениях, а также в медицине, в промышленном производстве, в сельском хозяйстве и других отраслях.The invention relates to devices for generating ozone and can be used for disinfection of drinking water, wastewater treatment, indoor air, as well as in medicine, in industrial production, in agriculture and other industries.
Известна система электродов генератора озона, содержащая, по меньшей мере, два электрода - высоковольтный и заземленный, каждый из которых выполнен из двух мембран, жестко соединенных между собой и образующих внутреннюю полость, имеющую штуцеры для входа и выхода хладагента, при этом смежные поверхности электродов расположены с постоянным зазором между собой в пределах их активных зон, а во внутренней полости каждого электрода размещена дистанцирующая вставка высотою, равной расстоянию между мембранами, активные зоны мембран электродов выполнены, например, плоскими, дистанцирующая вставка имеет форму, обеспечивающую направленное движение хладагента, в местах касания жестко закреплена на внутренней поверхности мембран электрода в пределах активных зон с образованием теплового контакта, при этом расстояние между местами жесткого закрепления дистанцирующей вставки выбирают таким образом, чтобы деформация активных зон смежных поверхностей электродов под действием давления хладагента не превышала половины величины зазора между ними, а электроды снаружи покрыты диэлектриком.A known system of electrodes of an ozone generator, containing at least two electrodes - high voltage and grounded, each of which is made of two membranes, rigidly interconnected and forming an internal cavity having fittings for the input and output of the refrigerant, while adjacent surfaces of the electrodes are located with a constant gap between themselves within their active zones, and in the inner cavity of each electrode there is a spacer insert with a height equal to the distance between the membranes, the active zones of the electrode membranes made, for example, flat, the spacer insert has a shape that provides directional movement of the refrigerant, at the points of contact it is rigidly fixed on the inner surface of the electrode membranes within the active zones with the formation of thermal contact, while the distance between the hard fixation points of the spacer insert is chosen so that the deformation active zones of adjacent electrode surfaces under the influence of refrigerant pressure did not exceed half the gap between them, and the electrodes were coated outside with ktrikom.
Электроды могут иметь форму круглого диска с центральным сквозным отверстием.The electrodes may be in the form of a circular disk with a central through hole.
Электроды могут быть выполнены из биметалла, включающего озоностойкий металл, например нержавеющую сталь, образующий наружную поверхность электродов, и металл с высокой теплопроводностью, например медь, образующий их внутреннюю поверхность.The electrodes can be made of bimetal, including ozone-resistant metal, such as stainless steel, forming the outer surface of the electrodes, and a metal with high thermal conductivity, such as copper, forming their inner surface.
Внутри электродов на мембранах в пределах их активных зон могут быть жестко закреплены пластины из металла с высокой теплопроводностью с образованием теплового контакта, при этом дистанцирующие вставки крепятся к этим пластинам.Inside the electrodes on the membranes within their active zones, plates of metal with high thermal conductivity can be rigidly fixed with the formation of thermal contact, while the distance inserts are attached to these plates.
Дистанцирующая вставка может быть выполнена из материала с высокой теплопроводностью.The spacer insert may be made of a material with high thermal conductivity.
Дистанцирующая вставка может быть выполнена составной.The spacer insert may be integral.
В дистанцирующей вставке могут быть выполнены конструктивные элементы, например отверстия [1].Structural elements, for example, holes [1], can be made in the spacer insert.
Недостатками данной системы электродов генератора озона являются неэффективное охлаждение электродов, в результате низкой скорости движения теплоносителя, вследствие параллельности охлаждающих каналов, а также неравномерное их охлаждение в результате разной скорости движения теплоносителя в центре и по краям электродов.The disadvantages of this system of electrodes of the ozone generator are inefficient cooling of the electrodes, as a result of the low speed of the coolant, due to the parallelism of the cooling channels, as well as their uneven cooling as a result of different speeds of the coolant in the center and along the edges of the electrodes.
Известна система электродов генератора озона, содержащая, по меньшей мере, два электрода, каждый из которых выполнен из двух гофрированных мембран, жестко соединенных между собой и образующих внутреннюю кольцевую полость, имеющую штуцеры входа и выхода охлаждающей воды, высоковольтный и заземленный электроды имеют одинаковую конфигурацию в пределах активной зоны, соответствующие вершины и впадины верхних и нижних мембран каждого электрода находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, а во внутренней кольцевой полости между мембранами в пределах активной зоны размещена дистанцирующая вставка, имеющая высоту, равную расстоянию между мембранами, которое в свою очередь равно 10-30 значениям разрядного расстояния. Дистанцирующая вставка установлена между вершинами нижней мембраны и впадинами верхней. Дистанцирующая вставка должна выполняться из тонкого металла и иметь ячеистую структуру. Форма ячейки может быть различной, а характерный размер ее d должен быть близок к шагу волны мембраны [2].A known system of electrodes of an ozone generator, containing at least two electrodes, each of which is made of two corrugated membranes, rigidly interconnected and forming an inner annular cavity having cooling water inlet and outlet fittings, the high-voltage and grounded electrodes have the same configuration in within the active zone, the corresponding vertices and depressions of the upper and lower membranes of each electrode are at the same distance from each other, and in the inner annular cavity between the membrane we placed a spacer insert within the active zone, having a height equal to the distance between the membranes, which in turn is equal to 10-30 values of the discharge distance. A spacer insert is installed between the vertices of the lower membrane and the depressions of the upper. The spacer insert must be made of thin metal and have a cellular structure. The shape of the cell can be different, and its characteristic size d should be close to the step of the membrane wave [2].
Недостатком данной системы электродов генератора озона является неравномерное охлаждение поверхности электродов, так как на части электрода, прилегающей к штуцеру подвода охлаждающей воды, направление потока кислородосодержащего газа и охлаждающей воды совпадает, на части электрода, прилегающей к штуцеру отвода охлаждающей воды, они противоположны, на частях электрода, расположенных между вышеназванными, направления потоков кислородосодержащего газа и охлаждающей воды взаимно перпендикулярны, что может привести к образованию застойных зон и исключает достижение равномерного распределения разряда по всей площади электродов. В результате возможен перегрев охлаждающей воды вплоть до ее вскипания с разрушением электродов. Недостатком также является большая толщина электродов в результате значительного расстояния между мембранами, которое определяется высотой дистанцирующей вставки и расстояниями между ней и гофрами верхней и нижней мембран.The disadvantage of this system of electrodes of the ozone generator is the uneven cooling of the surface of the electrodes, since the direction of the flow of oxygen-containing gas and cooling water coincides on the part of the electrode adjacent to the fitting for supplying cooling water, on the part of the electrode adjacent to the fitting for cooling water, they are opposite, on the parts the electrode located between the above, the directions of the flow of oxygen-containing gas and cooling water are mutually perpendicular, which can lead to the formation of congestion ynyh bands and excludes the achievement of uniform distribution across the discharge area of the electrodes. As a result, overheating of cooling water is possible up to its boiling with destruction of electrodes. The disadvantage is the large thickness of the electrodes as a result of a significant distance between the membranes, which is determined by the height of the spacer insert and the distances between it and the corrugations of the upper and lower membranes.
Известно устройство для генерирования озона, содержащее расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные электроды, покрытые снаружи диэлектриком и чередующиеся через один, выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем, из герметично соединенных между собой по кромкам кольцевых гофрированных пластин, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга и образующих внутреннюю полость, в которой расположены перемычки, установленные перпендикулярно внутренним поверхностям пластин, источник питания, выводы которого подключены к электродам, штуцера для подвода рабочего кислородосодержащего газа и теплоносителя и штуцера для отвода теплоносителя и газоозоновой смеси, штуцера для подвода теплоносителя к электродам и отвода теплоносителя от них, в котором перемычки выполнены кольцевыми с множественными отверстиями и прорезью, площадь которой равна площади сечения штуцера для подвода теплоносителя к электродам, и закреплены по всей длине окружности каждого гофра между вершинами и впадинами верхней и нижней пластин электродов, жестко связывая пластины электродов между собой, причем площадь суммарного сечения отверстий в перемычках выполнена намного меньшей площади сечения канала, образованного между двумя соседними перемычками в тангенциальном направлении, а проходящая в электроде часть штуцера для подвода теплоносителя выполнена повторяющей форму сечения гофров электрода, расположена радиально, и конец ее размещен у внутренней кромки электрода [3].A device for generating ozone is known that contains high-voltage and grounded electrodes located in a sealed enclosure, coated on the outside with a dielectric and alternating through one, made with the possibility of cooling with a coolant, from annular corrugated plates hermetically connected to each other at the edges of each other and at the same distance from each other and forming the internal cavity in which the jumpers are located perpendicular to the inner surfaces of the plates, the power source, the conclusions of which They are connected to the electrodes, a fitting for supplying a working oxygen-containing gas and a coolant, and a fitting for draining a coolant and a gas-ozone mixture, a fitting for supplying a coolant to the electrodes and removing a coolant from them, in which the jumpers are circular with multiple openings and a slot, the area of which is equal to the cross-sectional area nipples for supplying coolant to the electrodes, and are fixed along the entire circumference of each corrugation between the tops and troughs of the upper and lower plates of the electrodes, rigidly connecting electrostones between them, and the total cross-sectional area of the holes in the jumpers is made much smaller than the cross-sectional area of the channel formed between two adjacent jumpers in the tangential direction, and the part of the fitting for supplying coolant passing through the electrode is made repeating the cross-sectional shape of the corrugations of the electrode, located radially, and its end placed at the inner edge of the electrode [3].
Недостатками данного устройства для генерирования озона являются недостаточно эффективное охлаждение электродов, в результате роста гидравлического сопротивления из-за наличия большого количества отверстий малого диаметра, а также трудность технологической реализации жесткого соединения перемычек с пластинами электродов.The disadvantages of this device for generating ozone are insufficiently effective cooling of the electrodes, as a result of the increase in hydraulic resistance due to the presence of a large number of small diameter holes, as well as the difficulty in the technological implementation of the hard connection of jumpers with electrode plates.
Задачей изобретения является повышение производительности устройства для генерирования озона путем уменьшения энергозатрат на производство озона.The objective of the invention is to increase the productivity of a device for generating ozone by reducing energy costs for the production of ozone.
Техническим результатом является повышение эффективности отвода тепла от разрядного промежутка путем повышения эффективности охлаждения электродов.The technical result is to increase the efficiency of heat removal from the discharge gap by increasing the cooling efficiency of the electrodes.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для генерирования озона, содержащем расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные электроды, покрытые снаружи диэлектриком, чередующиеся через один, выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем из герметично соединенных между собой по кромкам кольцевых плоских или гофрированных пластин, образующих внутреннюю полость, в которой расположены дистанцирующие проставки кольцевой формы, установленные перпендикулярно внутренним поверхностям пластин, источник питания, выводы которого подключены к электродам, штуцера для подвода рабочего кислородсодержащего газа и теплоносителя и штуцера для отвода газоозоновой смеси и теплоносителя, штуцера для подвода теплоносителя к электродам, выходное отверстие которых расположено у внутренней дистанцирующей проставки, и штуцера для отвода теплоносителя от электродов, входное отверстие которых расположено у внешней кромки электродов, причем в дистанцирующих проставках выполнены отверстия для прохода штуцера для подвода теплоносителя, в первой внутренней и последующих нечетных дистанцирующих проставках выполнены прорези, расположенные диаметрально противоположно от штуцера для подвода теплоносителя, а во второй внутренней и последующих четных дистанцирующих проставках выполнены прорези, расположенные диаметрально противоположно от штуцера для отвода теплоносителя, при этом прорези выполнены соосно со штуцерами подвода и отвода теплоносителя к электродам, а их площадь Sпр выполнена равной:The problem is solved in that in a device for generating ozone containing high-voltage and grounded electrodes located in a sealed enclosure, coated externally with a dielectric, alternating through one, made with the possibility of cooling with a coolant from hermetically connected annular flat or corrugated plates forming an inner the cavity in which the spacers are ring-shaped, located perpendicular to the inner surfaces of the plates, source itania, the leads of which are connected to the electrodes, a fitting for supplying a working oxygen-containing gas and a coolant, and a fitting for draining a gas-ozone mixture and a coolant, a fitting for supplying a coolant to electrodes, the outlet of which is located at the inner spacer, and a fitting for removing the coolant from the electrodes, an input the hole is located at the outer edge of the electrodes, and in the spacers spacers are made holes for the passage of the nozzle for supplying coolant in the first inside slots located diametrically opposite from the fitting for supplying coolant in the first and subsequent odd spacers spacers, slots are made diametrically opposite from the fitting for removing coolant in the second inner and subsequent even spacers, while the slots are made coaxially with the coolant inlets and outlets to the electrodes, and their area S pr is made equal to:
Sпр=(2÷3)Sкaн S ave = (2 ÷ 3) S Kan
где Sкан - площадь поперечного сечения канала для прохода теплоносителя, образованного соседними дистанцирующими проставками; причем, первая внутренняя и все нечетные дистанцирующие проставки присоединены к штуцеру для подвода теплоносителя, а внешняя дистанцирующая проставка присоединена к штуцеру для отвода теплоносителя, кроме того, в дистанцирующих проставках выполнены отверстия, в которых расположены стержни, жестко прикрепленные к дистанцирующим проставкам и обеспечивающие равное расстояние между ними, при этом стержни расположены в радиальном направлении равномерно по окружности, симметрично относительно оси штуцеров подвода и отвода теплоносителя.where S kan - the cross-sectional area of the channel for coolant flow formed by distancing adjacent spacers; moreover, the first inner and all odd distance spacers are connected to the nozzle for supplying coolant, and the external distance spacer is connected to the nozzle for draining the coolant, in addition, holes are made in the distance spacers, in which the rods are located, rigidly attached to the distance spacers and providing an equal distance between them, while the rods are located in the radial direction evenly around the circumference, symmetrically with respect to the axis of the coolant inlets and outlets .
Выполнение прорезей с площадью, равной: Sпр=(2÷3)Sкaн,Execution of slits with an area equal to: S ave = (2 ÷ 3) S Kan,
где Sкaн - площадь поперечного сечения канала для прохода теплоносителя, образованного двумя соседними дистанцирующими проставками, обеспечивает постоянство среднерасходной скорости движения теплоносителя и не приводит к дополнительному росту гидравлического сопротивления.where S kan is the cross-sectional area of the channel for the passage of the coolant formed by two adjacent spacer spacers, provides a constant average consumption speed of the coolant and does not lead to an additional increase in hydraulic resistance.
Поток теплоносителя, осуществляющий отвод тепла от электродов, создается направленным по окружности перекрестно потоку кислородосодержащего газа, направленному от периферии к центру, затем в радиальном направлении, перемещаясь от центра к периферии - встречно потоку кислородосодержащего газа, затем вновь по окружности, затем вновь в радиальном направлении и так далее, - перемещаясь от центра к периферии перекрестно-встречно потоку кислородосодержащего газа. Создание перекрестно-встречного направления потоков кислородосодержащего газа и потоков теплоносителя во всей активной зоне барьерного разряда приводит к исключению образования застойных зон, более равномерному распределению температуры по разрядному промежутку и значительному росту коэффициента теплопередачи. В результате этого осуществляется более эффективное охлаждение электродов.The heat carrier flow, which removes heat from the electrodes, is created along the circumferential cross-flow of oxygen-containing gas, directed from the periphery to the center, then in the radial direction, moving from the center to the periphery - counter to the flow of oxygen-containing gas, then again around the circle, then again in the radial direction and so on, - moving from the center to the periphery cross-counter to the flow of oxygen-containing gas. The creation of a cross-opposite direction of oxygen-containing gas flows and coolant flows in the entire active zone of the barrier discharge eliminates the formation of stagnant zones, a more uniform temperature distribution over the discharge gap, and a significant increase in the heat transfer coefficient. As a result of this, more efficient cooling of the electrodes is achieved.
Подача холодного теплоносителя в наиболее нагретую центральную часть электрода позволяет существенно снизить температуру поверхности электрода и вероятность распада молекул озона под воздействием повышенной температуры, что приводит к уменьшению энергозатрат на производство озона и повышению производительности устройства для генерирования озона.The supply of cold coolant to the most heated central part of the electrode can significantly reduce the surface temperature of the electrode and the probability of decomposition of ozone molecules under the influence of elevated temperature, which leads to a decrease in energy consumption for ozone production and an increase in the productivity of the device for generating ozone.
На фиг.1 изображено устройство для генерирования озона.Figure 1 shows a device for generating ozone.
На фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1.Figure 2 shows a section aa in figure 1.
На фиг.3 изображена электродная система устройства для генерирования озона с плоскими электродами.Figure 3 shows the electrode system of a device for generating ozone with flat electrodes.
На фиг.4 изображено сечение А-А на фиг.3.Figure 4 shows a section aa in figure 3.
На фиг.5 изображена электродная система устройства для генерирования озона с гофрированными электродами.Figure 5 shows the electrode system of a device for generating ozone with corrugated electrodes.
На фиг.6 изображено сечение А-А на фиг.5.In Fig.6 shows a section aa in Fig.5.
На фиг.7 изображено сечение Б-Б на фиг.5.In Fig.7 shows a section bB in Fig.5.
Устройство для генерирования озона содержит расположенные в герметичном корпусе 1 высоковольтные 2 и заземленные электроды 3, изготовленные из нержавеющей стали (фиг.1). Электроды выполнены с возможностью охлаждения теплоносителем, равномерно покрыты снаружи изоляцией из короностойкого диэлектрика 4 (фиг.4, 6), чередуются через один и закреплены стяжными шпильками 5 (фиг.1, 2). Электроды 2, 3 выполнены из герметично соединенных между собой по кромкам 6, 7 кольцевых плоских (фиг.3, 4) или гофрированных (фиг.5, 6) пластин 8, 9, образующих внутреннюю полость 10 (фиг.4, 6), в которой расположены дистанцирующие проставки 11, 12, 13, 14 (фиг.3, 4, 5, 6), закрепленные перпендикулярно к внутренним поверхностям пластин 8, 9 (фиг.4, 6). При появлении разрежения в полости электродов дистанцирующие проставки 11, 12, 13, 14 не позволяют им сомкнуться, сохраняя рабочие поверхности электродов 2, 3 на одинаковом расстоянии друг от друга.A device for generating ozone contains located in a sealed
Между электродами 2, 3 установлены дистанцирующие прокладки из изоляционного материала 15 (фиг.1, 2), не препятствующие проходу газа. Выводы высоковольтного источника питания 16 через проходной изолятор 17 подключены к электродам 2, 3 (фиг.1). Устройство для генерирования озона снабжено штуцерами для подвода рабочего кислородосодержащего газа 18 и теплоносителя 19 и штуцерами для отвода теплоносителя 20 и газоозоновой смеси 21, а также штуцерами для подвода теплоносителя к электродам 22 (фиг.3, 5) и отвода теплоносителя от них 23. Высоковольтные электроды 2 (фиг.1) соединены со штуцерами для подвода теплоносителя 19 через шланг 24 из изоляционного материала, длина и диаметр которого выбираются из условия обеспечения высокого омического сопротивления. Дистанцирующие проставки 11, 12, 13, 14 выполнены кольцевыми (фиг.3, 5) одинаковой высоты из нержавеющей стали с прорезями 25, 26, 27, 28 для прохода теплоносителя. В первой внутренней 11 и последующих нечетных дистанирующих проставках 13, … выполнены прорези 25, 26, расположенные диаметрально противоположно от штуцера для подвода теплоносителя 22, а во второй внутренней 12 и последующих четных дистанцирующих проставках 14, … выполнены прорези 27, 28, расположенные диаметрально противоположно от штуцера для отвода теплоносителя, при этом прорези 25, 26, 27, 28 выполнены соосно со штуцерами подвода 22 и отвода 23 теплоносителя к электродам. Площадь прорезей (Sпр) 25, 26, 27, 28 выполнена равной:Between the
Sпр=(2÷3)Sкaн,S ave = (2 ÷ 3) S Kan,
где Sкaн - площадь поперечного сечения канала для прохода теплоносителя, образованного соседними дистанцирующими проставками. Первая внутренняя 11 и все нечетные 13, … дистанцирующие проставки присоединены к штуцеру для подвода теплоносителя 22, а внешняя дистанцирующая проставка 14 присоединена к штуцеру для отвода теплоносителя 23. Кроме того, в дистанцирующих проставках 11, 12, 13, 14 выполнены отверстия 29 (фиг.7), в которых расположены стержни 30 (фиг.3, 5), жестко прикрепленные к дистанцирующим проставкам 11, 12, 13, 14 и обеспечивающие равное расстояние между ними. При этом стержни расположены в радиальном направлении равномерно по окружности, симметрично относительно оси штуцеров подвода 22 и отвода теплоносителя 23.where S kan - the cross-sectional area of the channel for the passage of the coolant formed by adjacent spacer spacers. The first inner 11 and all odd 13, ... distance spacers are connected to the fitting for supplying
Электрод 2, расположенный первым от штуцера для подвода рабочего кислородосодержащего газа 18, выполнен сплошным (без центрального отверстия) (фиг.1). Проходящая в электроде, выполненном из гофрированных (фиг.5, 6) пластин 8, 9, часть штуцера для подвода теплоносителя к электродам 22 выполнена в виде трубки, расположенной радиально, с выходным отверстием 31, размещенным у внутренней проставки 11 (фиг.4, 5). Входное отверстие 32 штуцера для отвода теплоносителя 23 расположено у внешней кромки 7 электродов.The
Дистанцирующие проставки 11, 12, 13, 14 в гофрированных электродах расположены по всей длине окружности каждого гофра между вершинами 33, 34 и впадинами 35, 36 верхней 8 и нижней 9 пластин электродов 2, 3 (фиг.6).
Устройство работает следующим образом. Рабочий кислородосодержащий газ (например, воздух или кислород) очищают в устройстве для очистки рабочего кислородосодержащего газа 37 (фиг.1) и отделяют влагу в устройстве для отделения влаги из рабочего кислородосодержащего газа 38. Рабочий кислородосодержащий газ подают в корпус 1 через штуцер 18, направляют в пространство между электродами 2, 3 от периферии к центру. К электродам 2, 3 прикладывают высокочастотное переменное напряжение необходимой величины от высоковольтного источника питания 16 устройства для генерирования озона. Между электродами 2, 3 возникает электрический барьерный разряд, который воздействует на кислородосодержащий газ. Образующиеся свободные электроны, обладающие значительной энергией, приводят к разрушению молекул кислорода и образованию в разрядном промежутке между электродами молекул озона (О3), который отводится через штуцер 21. Прохождение тока вызывает выделение джоулевого тепла, нагревающего электроды 2, 3 и диэлектрик 4 и приводящего к уменьшению интенсивности образования озона и ускоренному его распаду. Тепло, выделяющееся при разряде в газе, электродах и изоляции, отводится созданным потоком теплоносителя. Теплоноситель предварительно охлаждают в устройстве охлаждения 39. В полость электрода 10 (фиг.3, 5) теплоноситель подводят через выходное отверстие 31 штуцера для подвода теплоностеля 22 (фиг.3, 5). Теплоноситель попадает во внутренний кольцевой канал 40, образованный первой дистанцирующей проставкой 11 и внутренней кромкой электрода 6, раздваивается и течет и прорези 25. Подведенные потоки теплоносителя, подойдя к прорези 25, меняют свое направление движения на 180° и текут по каналу 41, образованному первой 11 и второй 12 дистанцирующими проставками, до следующей по ходу движения теплоносителя прорези 27. Пройдя прорезь 27, потоки меняют направление движения на 180° и текут по каналу 42, образованному второй 12 и третьей 13 дистанцирующими проставками, до следующей по ходу движения теплоносителя прорези 26. И так далее до выхода через отверстие 32 штуцера для отвода теплоносителя 23.The device operates as follows. The working oxygen-containing gas (for example, air or oxygen) is cleaned in the device for cleaning the working oxygen-containing gas 37 (Fig. 1) and moisture is separated in the device for separating moisture from the working oxygen-containing
Выполнение прорезей с площадью, равной: Sпр=(2÷3)Sкaн, где Sкaн. - площадь поперечного канала для прохода теплоносителя, образованного двумя соседними дистанцирующими проставками, обеспечивает постоянство среднерасходной скорости движения теплоносителя и не приводит к дополнительному росту гидравлического сопротивления.Execution of slits with an area equal to: S ave = (2 ÷ 3) S Kan where S Kan. - the area of the transverse channel for the passage of the coolant formed by two adjacent spacer spacers, provides a constant average consumption speed of the coolant and does not lead to an additional increase in hydraulic resistance.
Поток теплоносителя, осуществляющий отвод тепла от электродов, создается направленным по окружности перекрестно потоку кислородосодержащего газа, направленному от периферии к центру, затем в радиальном направлении, перемещаясь от центра к периферии - встречно потоку кислородосодержащего газа, затем вновь по окружности, затем вновь в радиальном направлении и так далее, - перемещаясь от центра к периферии перекрестно-встречно потоку кислородосодержащего газа. Создание перекрестно-встречного направления потоков кислородосодержащего газа и потоков теплоносителя во всей активной зоне барьерного разряда приводит к исключению образования застойных зон, более равномерному распределению температуры по разрядному промежутку и значительному росту коэффициента теплопередачи. В результате этого осуществляется более эффективное охлаждение электродов.The heat carrier flow, which removes heat from the electrodes, is created along the circumferential cross-flow of oxygen-containing gas, directed from the periphery to the center, then in the radial direction, moving from the center to the periphery - counter to the flow of oxygen-containing gas, then again around the circle, then again in the radial direction and so on, - moving from the center to the periphery cross-counter to the flow of oxygen-containing gas. The creation of a cross-opposite direction of oxygen-containing gas flows and coolant flows in the entire active zone of the barrier discharge eliminates the formation of stagnant zones, a more uniform temperature distribution over the discharge gap, and a significant increase in the heat transfer coefficient. As a result of this, more efficient cooling of the electrodes is achieved.
Подача холодного теплоносителя в наиболее нагретую центральную часть электрода позволяет существенно снизить температуру поверхности электрода и вероятность распада молекул озона под воздействием повышенной температуры, что приводит к уменьшению энергозатрат на производство озона и повышению производительности устройства для генерирования озона.The supply of cold coolant to the most heated central part of the electrode can significantly reduce the surface temperature of the electrode and the probability of decomposition of ozone molecules under the influence of elevated temperature, which leads to a decrease in energy consumption for ozone production and an increase in the productivity of the device for generating ozone.
Использование изобретения приводит к повышению эффективности теплоотвода от разрядного промежутка и увеличению срока службы устройства. Одновременно повышается эффективность охлаждения электродов за счет равномерного распределения потока теплоносителя по всей площади электродов, что позволяет повысить производительность генерирования озона.The use of the invention leads to an increase in the efficiency of heat removal from the discharge gap and an increase in the service life of the device. At the same time, the cooling efficiency of the electrodes is increased due to the uniform distribution of the coolant flow over the entire area of the electrodes, which makes it possible to increase the productivity of ozone generation.
Источники информации:Information sources:
1. Патент РФ №2278074, C01B 13/11, 2006.1. RF patent No. 2278074,
2. Патент РФ №2199487, C01B 13/11, 2003.2. RF patent No. 2199487,
3. Патент РФ №2239597, C01B 13/11, 2004.3. RF patent No. 2239597,
Claims (1)
Snp=(2÷3)Sкан,
где Sкан - площадь поперечного сечения канала для прохода теплоносителя, образованного соседними дистанцирующими проставками, причем первая внутренняя и все нечетные дистанцирующие проставки присоединены к штуцеру для подвода теплоносителя, а внешняя дистанцирующая проставка присоединена к штуцеру для отвода теплоносителя, кроме того, в дистанцирующих проставках выполнены отверстия, в которых расположены стержни, жестко прикрепленные к дистанцирующим проставкам и обеспечивающие равное расстояние между ними, при этом стержни расположены в радиальном направлении равномерно по окружности, симметрично относительно оси штуцеров подвода и отвода теплоносителя. A device for generating ozone containing high-voltage and grounded electrodes located in a sealed enclosure, insulated externally, alternating through one, made with the possibility of cooling by a heat carrier from hermetically connected annular flat or corrugated plates forming an internal cavity in which the spacers are located ring-shaped, mounted perpendicular to the inner surfaces of the plates, a power source whose terminals are connected to electrodes, a fitting for supplying a working oxygen-containing gas and coolant, and a fitting for draining a gas-ozone mixture and a coolant, a fitting for supplying a coolant to electrodes, an outlet for which is located at an internal spacer, and a fitting for draining a coolant from electrodes, an inlet of which is located at an outer edge electrodes, and in the spacer spacers, holes are made for the passage of the nozzle for supplying the coolant, characterized in that in the first internal and subsequent odd distance spacers are made slots located diametrically opposite from the fitting for supplying coolant, and in the second inner and subsequent even distance spacers are made slots located diametrically opposite of the fitting for draining coolant, while the slots are made coaxially with fittings for supplying and removing coolant to the electrodes and their area is equal:
S np = (2 ÷ 3) S channel ,
where S kan - the cross-sectional area of the channel for coolant passage formed adjacent distanced by spacers, wherein the first inner and all odd distancing spacers are attached to the nozzle for the coolant supply and the outer Spacer spacer is attached to the nozzle for discharging the coolant, in addition, spacers the spacers are made holes in which the rods are located, rigidly attached to the spacer spacers and providing an equal distance between them, while the rods are located They are radially uniformly distributed around the circumference, symmetrically with respect to the axis of the coolant inlets and outlets.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010136167/05A RU2446093C1 (en) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | Ozone generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010136167/05A RU2446093C1 (en) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | Ozone generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2446093C1 true RU2446093C1 (en) | 2012-03-27 |
Family
ID=46030837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010136167/05A RU2446093C1 (en) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | Ozone generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2446093C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509180C2 (en) * | 2012-04-28 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения | Electrode of ozonation plant and method of its manufacturing |
| RU2773284C1 (en) * | 2021-08-12 | 2022-06-01 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Ozone generator |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1310364A (en) * | 1969-06-04 | 1973-03-21 | Purification Sciences Inc | Cells for corona reactors |
| RU5178U1 (en) * | 1994-03-14 | 1997-10-16 | Индивидуальная производственно-коммерческая фирма И.М.Кирко | BARRIER OZONATOR |
| RU2199487C1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-02-27 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Electrode system of ozone generator |
| RU2239597C1 (en) * | 2003-08-28 | 2004-11-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Device for generation of ozone |
| RU2278074C2 (en) * | 2004-07-27 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | System of electrodes of the ozone generator |
| RU2352520C1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-04-20 | Закрытое акционерное общество "Московские озонаторы" | Ozone generator |
-
2010
- 2010-09-01 RU RU2010136167/05A patent/RU2446093C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1310364A (en) * | 1969-06-04 | 1973-03-21 | Purification Sciences Inc | Cells for corona reactors |
| RU5178U1 (en) * | 1994-03-14 | 1997-10-16 | Индивидуальная производственно-коммерческая фирма И.М.Кирко | BARRIER OZONATOR |
| RU2199487C1 (en) * | 2002-03-22 | 2003-02-27 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Electrode system of ozone generator |
| RU2239597C1 (en) * | 2003-08-28 | 2004-11-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Device for generation of ozone |
| RU2278074C2 (en) * | 2004-07-27 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | System of electrodes of the ozone generator |
| RU2352520C1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-04-20 | Закрытое акционерное общество "Московские озонаторы" | Ozone generator |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2509180C2 (en) * | 2012-04-28 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения | Electrode of ozonation plant and method of its manufacturing |
| RU2773284C1 (en) * | 2021-08-12 | 2022-06-01 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Ozone generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5409673A (en) | Ozone generator having an electrode formed of a mass of helical windings and associated method | |
| CN101891156B (en) | Ozone generating apparatus | |
| US10336612B2 (en) | Ozone generator unit and system | |
| JP2017523585A (en) | Device for treating gas in a conduit | |
| RU2446093C1 (en) | Ozone generator | |
| CN104041193A (en) | Non-thermal plasma cell | |
| JPH0546052B2 (en) | ||
| RU2239597C1 (en) | Device for generation of ozone | |
| CN201002015Y (en) | Conic tooth shaped medium-barrier discharge plasma chemical reactor | |
| RU2499765C1 (en) | Ozone generator | |
| RU2255897C1 (en) | Device for generating of ozone | |
| KR102014271B1 (en) | Ozone generator with position dependent discharge distribution | |
| WO2018150618A1 (en) | Ozone generator | |
| JP2004066055A (en) | Apparatus for treating liquid | |
| RU2239596C1 (en) | Device for generation of ozone | |
| KR20200038574A (en) | Plasma generating device having double structure of dielectric pipe | |
| RU2236371C1 (en) | Ozone generation method and apparatus | |
| RU2381989C2 (en) | Electrode system for ozone generator | |
| RU2352520C1 (en) | Ozone generator | |
| RU2046753C1 (en) | Ozone generator | |
| CN1055058C (en) | Plasma tube two side active oxygen generator | |
| RU2278074C2 (en) | System of electrodes of the ozone generator | |
| KR102145120B1 (en) | Ozone generator | |
| RU2089488C1 (en) | Ozone generator | |
| RU2656043C1 (en) | Device for generation of ozone |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190802 |