RU2509180C2 - Электрод озонаторной установки и способ его изготовления - Google Patents
Электрод озонаторной установки и способ его изготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509180C2 RU2509180C2 RU2012117534/05A RU2012117534A RU2509180C2 RU 2509180 C2 RU2509180 C2 RU 2509180C2 RU 2012117534/05 A RU2012117534/05 A RU 2012117534/05A RU 2012117534 A RU2012117534 A RU 2012117534A RU 2509180 C2 RU2509180 C2 RU 2509180C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- membranes
- soldering
- carried out
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологическому оборудованию, предназначенному для использования в производстве озонаторных установок. Электрод озонаторной установки представляет собой полую цельнопаяную конструкцию, состоящую из двух одинаковых мембран с диэлектрическим барьером на внешней поверхности; внешнего и внутреннего проставочных колец, определяющих высоту электрода; теплообменной насадки, размещенной в полости электрода для повышения эффективности охлаждения его рабочих поверхностей при синтезе озона; штуцеров для подвода и отвода теплоносителя, диаметрально расположенных на внешнем кольце. Мембраны, изготовленные из металла или сплава с вентильными свойствами, имеют форму диска с центральным отверстием и отбортовкой по внешнему и внутреннему диаметрам, выполненной для формирования электрического разряда в пределах активных зон электрода. Тепловой контакт внутренних поверхностей мембран с насадкой и проставочными кольцами, а также герметичность электрода обеспечивают вакуумной пайкой. Подготовку поверхности деталей к пайке и их защиту от окисления производят в экологически чистых растворах. Сборку и пайку конструкции осуществляют в сборочно-паяльном приспособлении, изготовленном из металла с более низким по сравнению с материалами электрода температурным коэффициентом линейного расширения. В процессе нагрева конструкции при температуре ниже температуры плавления припоя осуществляют терморихтовку плоских поверхностей электрода за счет направленного термического удлинения проставочных колец и ребер насадки, чем достигается эквидистантность разрядного промежутка электродов при их сборке. Одновременно при соответствующих температурах производят гомогенизацию металла и вакуумное травление рабочих поверхностей электрода для последующего создания на них диэлектрического барьера. Диэлектрический барьер формируют электрохимическим путем в виде оксидной пленки. После образования на рабочих поверхностях электродов барьерного слоя производят их сборку совместно с дистанцирующей прокладкой для создания заданного разрядного промежутка. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологическому оборудованию, предназначенному для использования в производстве озонаторных установок.
Известен электрод в виде полой герметичной конструкции из двух одинаковых мембран из нержавеющей стали, соединенных между собой по контуру. В стыке между мембранами по продольной оси расположены штуцера для подвода и отвода теплоносителя. В полости электрода размещена дистанцирующая вставка, которая имеет высоту, равную расстоянию между мембранами, обеспечивая тепловой контакт в местах касания с внутренней поверхностью мембран и направленное движение теплоносителя в полости электрода. Электрод снаружи покрыт диэлектриком, созданным, например, высокотемпературным эмалированием (Патент RU 2278074 С2, опубл. 20.06.2006 г., бюл. №17) [1].
К недостаткам этой конструкции следует отнести:
- многопередельность технологии получения эмалированного покрытия с толщиной, необходимой для достижения стабильно высоких диэлектрических характеристик барьера;
- проблематичность обеспечения повторяемых геометрических параметров неплоскостности рабочих поверхностей электродов и расчетной эквидистантности разрядного промежутка между ними, особенно при малой величине зазора;
- значительные энергозатраты на синтез озона, обусловленные большой толщиной барьерного покрытия, образованного эмалированием рабочей поверхности электродов;
- недостаточную эффективность охлаждения рабочей поверхности электродов, так как дистанцирующая вставка не предназначена для этой цели;
- высокую металлоемкость электродов;
- недостаточный уровень качества и надежности присоединения штуцеров в зоне стыка мембран.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту являются электроды генератора озона, состоящие из мембран в виде герметичной полой тонкостенной конструкции со штуцерами для подвода и отвода теплоносителя. Мембраны изготовлены из металла или сплава с вентильными свойствами, и на их поверхности создан оксидный слой из того же металла, выполняющий со стороны, обращенной к разрядному промежутку, функцию диэлектрического барьера, а со стороны охлаждаемой поверхности - функцию антикоррозионного покрытия (Патент РФ №2322386, С01В 13/11, опубл. 20.04.2008 г., бюл. №11) [2].
Применение металлов с вентильными свойствами для изготовления мембран, предложенное в этом патенте, позволяет, во-первых, заменить дорогостоющую нержавеющую сталь на более экономичный конструкционный материал, во-вторых, способствует уменьшению энергозатрат на синтез озона, поскольку в отличие от высокотемпературного эмалирования, позволяет создавать на основе этого же металла более тонкий, сформированный при нормальной температуре, оксидный барьерный слой с высокими диэлектрическими свойствами. Недостатками этой конструкции являются:
- проблематичность создания тонкостенных электродов с повторяемыми характеристиками и обеспечения расчетной эквидистантности разрядного промежутка между ними, особенно при малой величине зазора;
- отсутствие в электродах средств повышения эффективности их охлаждения;
- недостаточный уровень качества и надежности присоединения штуцеров в зоне стыка мембран.
Решаемая задача - создание экономичного при изготовлении и эксплуатации электрода генератора озона для установок широкого спектра применения.
На фиг.1 схематично представлен вариант конструкции электрода генератора озона. Электрод представляет собой полую герметичную конструкцию, состоящую из двух мембран 1 с центральным отверстием и отбортовкой специального профиля по внешнему и внутреннему диаметрам, выполненной с целью формирования электрического разряда в пределах активной зоны электрода и изготовленных, например, алюминия или его сплавов; при этом одна из двух мембран может иметь форму плоского диска без отбортовки по внешнему и внутреннему диаметрам; наружного 2 и внутреннего 3 проставочных колец, определяющих высоту электрода; во внутренней полости электрода с тепловым контактом с мембраной размещена насадка 4 с развитой поверхностью теплообмена для эффективного охлаждения рабочих поверхностей мембран; проставочные кольца и насадка имеют одинаковую высоту; на внешней поверхности мембран электрохимическим путем сформировано диэлектрическое покрытие 5 с высокой теплопроводностью; для подвода и отвода теплоносителя на внешнем кольце расположены штуцера.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а следовательно, оно соответствует критерию «новизна».
Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».
Способ изготовления электрода включает подготовку поверхности деталей к пайке, сборку и пайку конструкции, формирование диэлектрического барьерного покрытия.
Подготовку поверхности деталей к пайке и их защиту от окисления в процессе межоперационного пролеживания производят в экологически чистых электролитах; сборку конструкции осуществляют в сборочно-паяльном приспособлении, изготовленном из металла с более низким по сравнению с материалами электрода температурным коэффициентом линейного расширения, с целью терморихтовки (выравнивания) плоских поверхностей электрода за счет направленного термического удлинения ребер насадки при температуре ниже температуры плавления припоя, для достижения эквидистантности разрядного промежутка электродов при их сборке в генераторе озона, а пайку производят в вакууме, что обеспечивает тепловой контакт внутренних поверхностей мембран с насадкой и проставочными кольцами, а также герметичность конструкции; одновременно в процессе пайки при соответствующих температурах производят гомогенизацию металла и вакуумное травление рабочих поверхностей электрода для последующего создания на них диэлектрического барьера, который формируют электрохимическим путем в виде наноструктурированной оксидной пленки.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а следовательно, оно соответствует критерию «новизна».
Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».
Claims (2)
1. Электрод, выполненный из двух мембран в виде полой герметичной конструкции со штуцерами для входа и выхода теплоносителя, к внутренним поверхностям мембран с образованием теплового контакта прикреплена дистанцирующая вставка, мембраны изготовлены из металла или сплава с вентильными свойствами, а на их наружных поверхностях создан оксидный слой из того же металла, выполняющий со стороны, обращенной к разрядному промежутку, функцию диэлектрического барьера, отличающийся тем, что электрод представляет собой полую герметичную конструкцию, состоящую из двух мембран с центральным отверстием и отбортовкой по внешнему и внутреннему диаметрам, выполненной для формирования электрического разряда в пределах активной зоны электрода, или из двух мембран, одна из которых может иметь форму плоского диска без отбортовки по внешнему и внутреннему диаметрам, наружного и внутреннего проставочных колец, определяющих высоту электрода, во внутренней полости электрода размещена насадка с развитой поверхностью теплообмена, которая имеет тепловой контакт с мембраной, проставочные кольца и насадка имеют одинаковую высоту, на внешней поверхности мембран сформировано диэлектрическое покрытие с высокой теплопроводностью, для подвода и отвода теплоносителя на внешнем кольце расположены штуцера.
2. Способ изготовления электрода, включающий подготовку поверхности деталей к пайке и их защиту от окисления, которая производится в экологически чистых электролитах, сборку конструкции, которая осуществляется в сборочно-паяльном приспособлении, изготовленном из металла с более низким по сравнению с материалами электрода температурным коэффициентом линейного расширения, выравнивание плоских поверхностей электрода, которое происходит за счет направленного термического удлинения ребер насадки при температуре ниже температуры плавления припоя, пайку, которая производится в вакууме, что обеспечивает тепловой контакт внутренних поверхностей мембран с насадкой и проставочными кольцами и герметичность конструкции, одновременно в процессе пайки при соответствующих температурах происходит гомогенизация металла и вакуумное травление рабочих поверхностей электрода для последующего создания на них диэлектрического барьера, который формируется электрохимическим путем в виде оксидной пленки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117534/05A RU2509180C2 (ru) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Электрод озонаторной установки и способ его изготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012117534/05A RU2509180C2 (ru) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Электрод озонаторной установки и способ его изготовления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012117534A RU2012117534A (ru) | 2013-11-10 |
RU2509180C2 true RU2509180C2 (ru) | 2014-03-10 |
Family
ID=49516554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012117534/05A RU2509180C2 (ru) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | Электрод озонаторной установки и способ его изготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509180C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2600475C1 (ru) * | 2015-07-14 | 2016-10-20 | Юрий Васильевич Горбатский | Устройство для синтеза озона |
RU2640586C1 (ru) * | 2016-07-11 | 2018-01-10 | Александр Евгеньевич Крамаренко | Способ формирования барьерного покрытия на паяных алюминиевых электродах генератора озона |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06277272A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-10-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | オゾン発生装置 |
RU2046753C1 (ru) * | 1993-11-02 | 1995-10-27 | Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября | Генератор озона |
JP2005104816A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Usui Dengyo:Kk | 湿潤排出空気を利用した自冷式高効率小型オゾン発生装置 |
RU2278074C2 (ru) * | 2004-07-27 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Система электродов генератора озона |
JP2008031002A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Huei Tarng Liou | オゾン発生装置、オゾン発生装置モジュール、およびオゾン発生装置の積層組立体 |
RU2322386C2 (ru) * | 2006-05-17 | 2008-04-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Генератор озона |
RU2446093C1 (ru) * | 2010-09-01 | 2012-03-27 | Закрытое акционерное общество "Московские озонаторы" | Устройство для генерирования озона |
-
2012
- 2012-04-28 RU RU2012117534/05A patent/RU2509180C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06277272A (ja) * | 1993-03-24 | 1994-10-04 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | オゾン発生装置 |
RU2046753C1 (ru) * | 1993-11-02 | 1995-10-27 | Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября | Генератор озона |
JP2005104816A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Usui Dengyo:Kk | 湿潤排出空気を利用した自冷式高効率小型オゾン発生装置 |
RU2278074C2 (ru) * | 2004-07-27 | 2006-06-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Система электродов генератора озона |
RU2322386C2 (ru) * | 2006-05-17 | 2008-04-20 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения (ОАО "Криогенмаш") | Генератор озона |
JP2008031002A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Huei Tarng Liou | オゾン発生装置、オゾン発生装置モジュール、およびオゾン発生装置の積層組立体 |
RU2446093C1 (ru) * | 2010-09-01 | 2012-03-27 | Закрытое акционерное общество "Московские озонаторы" | Устройство для генерирования озона |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2600475C1 (ru) * | 2015-07-14 | 2016-10-20 | Юрий Васильевич Горбатский | Устройство для синтеза озона |
RU2640586C1 (ru) * | 2016-07-11 | 2018-01-10 | Александр Евгеньевич Крамаренко | Способ формирования барьерного покрытия на паяных алюминиевых электродах генератора озона |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012117534A (ru) | 2013-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101409324B (zh) | 一种碲化铋基热电发电器件的制造方法 | |
CN104244557B (zh) | 一种气氛保护同轴送粉等离子枪 | |
RU2509180C2 (ru) | Электрод озонаторной установки и способ его изготовления | |
JP2013014830A (ja) | エンジンバルブの製造方法 | |
CN108723368A (zh) | 一种slm成形316l构件消除支撑结构的方法 | |
WO2023284431A1 (zh) | 一种利用激光辐照实现薄壁件背面诱导定域电沉积的方法及装置 | |
CN111121510A (zh) | 一种均温板及其制备方法 | |
Shi et al. | CHF enhancement of downward-facing saturated pool boiling on the SCGS-modified surfaces with multi-scale conical pin fin structures | |
RU2581335C1 (ru) | Способ изготовления двухслойных паяных конструкций | |
CN105696056A (zh) | 具有冷凝液滴自驱离功能纳米层的换热器 | |
JP6089347B2 (ja) | チューブ状熱発電デバイス | |
CN104101091A (zh) | 电热水器的内胆及其制造方法 | |
RU2322386C2 (ru) | Генератор озона | |
CN103028798A (zh) | 连续激光电化学金属微成形加工方法及系统 | |
RU144205U1 (ru) | Электрод генератора озона | |
WO2014007227A1 (ja) | パイプ埋設構造体及びその製造方法 | |
RU2600475C1 (ru) | Устройство для синтеза озона | |
CN103737263B (zh) | 一种蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法 | |
CN103737264B (zh) | 一种核电站蒸汽发生器传热管用辊胀式机械堵头及其制造方法 | |
CN112663005A (zh) | 多晶硅还原炉内壁镀膜装置及方法 | |
CN101805916B (zh) | 半导体液晶制造装置用表面处理构件的制造方法 | |
CN104562138A (zh) | 铝合金微弧氧化保护方法 | |
CN115570219A (zh) | 一种冰掩膜激光刻蚀复合电解加工方法与装置 | |
CN220698597U (zh) | 一种高焊接性微细圆焊带 | |
CN117680802B (zh) | 钛合金微通道换热器制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |