RU2634012C1

RU2634012C1 - Device for protection of ozone generator from fire

Info

Publication number: RU2634012C1
Application number: RU2016146781A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Пуресев; Евгений Аркадьевич Гордееня; Юрий Васильевич Тарасов; Сергей Иосифович Черножуков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Истра-Озон"
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-10-23

Abstract

FIELD: fire safety.

SUBSTANCE: device contains a power source connected to the ozone generator electrodes, an ignition sensor, an electronic protective block connected to the external power source control circuit and an ignition sensor, oxygen supply and ozone-oxygen mixture derivation pipelines, a solenoid valve installed in the oxygen supply line to the generator, a container filled with a non-flammable replacement gas at elevated pressure. The solenoid valve installed in the oxygen supply line to the ozone generator is connected to an oxygen source and a container filled with non-flammable gas. At the output of the ozone generator, a distribution solenoid valve is connected to the ozone supply pipeline to the process unit and to the ozone-oxygen mixture and the combustion products to the atmosphere.

EFFECT: decrease in the amount of combustion products and replacement gas entering the ozone-oxygen mixture derivation pipeline from the ozone generator and the process unit using ozone, as well as in sensors of gas composition monitoring devices at the input to the process unit.

1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам защиты генераторов озона, использующих в качестве рабочего газа кислород, от пожара и может быть использовано в озонаторных установках при их промышленном производстве и эксплуатации.The invention relates to devices for protecting ozone generators using oxygen as a working gas from fire and can be used in ozonation plants during their industrial production and operation.

Известно, что пробой диэлектрического покрытия электродов генератора озона, работающего на кислороде, может приводить к возгоранию конструкционных элементов генератора озона, выполненных из органических материалов, и повреждению всего комплекта электродов. В связи с этим разработка мер по ликвидации очага возгорания, минимизации ущерба от возгорания и предотвращению попадания продуктов горения в газовый тракт технологической установки, использующей озон, является актуальной задачей.It is known that a breakdown of the dielectric coating of electrodes of an ozone generator operating on oxygen can lead to ignition of structural elements of an ozone generator made of organic materials and damage to the entire set of electrodes. In this regard, the development of measures to eliminate the source of ignition, minimize damage from ignition and prevent the ingress of combustion products into the gas path of a technological unit using ozone is an urgent task.

Известно устройство защиты генератора озона от пожара, которое включает в себя источник электропитания, присоединенный к электродам генератора озона, защитный электронный блок, соединенный с датчиком аварии, нормально открытые электромагнитные клапаны, установленные на входе и выходе генератора озона, дополнительную вакуумированную защитную емкость, подсоединенную к генератору озона трубопроводом, нормально перекрытым с помощью электромагнитного клапана, включающим нормально закрытый микрожиклер, соединенный с источником замещающего газа, причем сечение трубопровода выполнено на 1-3 порядка больше сечения микрожиклера, а все электромагнитные клапаны подключены к электронному защитному блоку [1].A device for protecting an ozone generator from fire is known, which includes a power source connected to the ozone generator electrodes, a protective electronic unit connected to the accident sensor, normally open solenoid valves installed at the input and output of the ozone generator, and an additional evacuated protective container connected to to the ozone generator by a pipeline normally closed by means of an electromagnetic valve, including a normally closed micro-jet connected to a source, I replace his gas, wherein the pipe section is taken at section 1-3 orders of magnitude greater mikrozhiklera and all solenoid valves are connected to the electronic protection unit [1].

Недостатками описанного выше устройства являются значительный объем защитной вакуумированной емкости, превышающий приблизительно в пять раз объем корпуса генератора озона, а также потребность в дополнительном оборудовании для создания вакуума в защитной емкости. Необходимо дополнительное время при подготовке устройства защиты генератора озона к работе, связанное с необходимостью создания разрежения в защитной емкости. Кроме того, воздействие на электроды генератора озона пониженного давления газа при подключении его к защитной емкости может привести к появлению остаточной деформации электродов, ухудшающей эксплуатационные характеристики генератора озона.The disadvantages of the above device are a significant amount of protective evacuated capacity, approximately five times greater than the volume of the body of the ozone generator, as well as the need for additional equipment to create a vacuum in the protective container. Extra time is required when preparing the protection device for the ozone generator for operation, associated with the need to create a vacuum in the protective container. In addition, the effect on the electrodes of the ozone generator of a reduced gas pressure when connected to a protective capacitance can lead to the appearance of permanent deformation of the electrodes, which worsens the performance of the ozone generator.

Наиболее близким к изобретению является устройство защиты генератора озона от пожара, содержащее источник электропитания, подключенный к электродам генератора озона, датчик возгорания, электронный защитный блок, выход которого соединен со схемой внешнего управления источника электропитания, а вход - с датчиком возгорания, трубопроводы подвода кислорода и отвода озонокислородной смеси, нормально открытый электромагнитный клапан, установленный в трубопроводе подачи кислорода в генератор озона, защитную емкость, заполненную негорючим замещающим газом под повышенным давлением, соединенную с полостью генератора озона трубопроводом с нормально закрытым электромагнитным клапаном, соединенным с выходом электронного защитного блока, или мембраной, соединенной с исполнительным механизмом, предназначенным для ее разрушения и подключенным к выходу электронного защитного блока [2].Closest to the invention is a device for protecting an ozone generator from fire, containing a power source connected to the ozone generator electrodes, a fire sensor, an electronic protective unit, the output of which is connected to an external control circuit of the power source, and the input to the ignition sensor, oxygen supply pipes and discharge of the ozone-oxygen mixture, a normally open solenoid valve installed in the oxygen supply line to the ozone generator, a protective container filled with non-combustible replacement gas at elevated pressure, connected to the cavity of the ozone generator by a pipe with a normally closed solenoid valve connected to the output of the electronic protective unit, or a membrane connected to an actuator designed to destroy it and connected to the output of the electronic protective unit [2].

Недостатком этого устройства является возможность попадания продуктов горения и замещающего газа в трубопровод отвода озонокислородной смеси из генератора озона и нарушения режима работы технологической установки, использующей озон, а также повреждения датчиков приборов, анализирующих состав газа на входе в технологическую установку.The disadvantage of this device is the possibility of ingress of combustion products and substitute gas into the ozone-oxygen mixture removal pipeline from the ozone generator and violation of the operating mode of a technological installation using ozone, as well as damage to sensors of analyzers analyzing the gas composition at the entrance to the technological installation.

Задачей изобретения является уменьшение количества продуктов сгорания и замещающего газа, попадающих в трубопровод отвода озонокислородной смеси из генератора озона и технологическую установку, использующую озон, а также в датчики приборов контроля состава газа на входе в технологическую установку.The objective of the invention is to reduce the amount of combustion products and substitute gas entering the ozone-oxygen mixture removal pipe from the ozone generator and the technological unit using ozone, as well as in the sensors of the gas composition control devices at the entrance to the technological unit.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве защиты от пожара генератора озона, содержащем источник электропитания, подключенный к электродам генератора озона, датчик возгорания, электронный защитный блок, выход которого соединен со схемой внешнего управления источника электропитания, а вход - с датчиком возгорания, трубопроводы подвода кислорода и отвода озонокислородной смеси, защитную емкость, заполненную негорючим замещающим газом под повышенным давлением, электромагнитный клапан, установленный в линии подачи кислорода в генератор озона, имеет два входа, из которых первый - нормально-открытый - соединен с источником кислорода, а второй - нормально закрытый - с источником защитного газа. Дополнительно на выходе генератора озона введен распределительный электромагнитный клапан, вход которого соединен с трубопроводом отвода озонокислородной смеси из генератора озона, нормально открытый выход - с трубопроводом подачи озонокислородной смеси в технологическую установку, а нормально закрытый выход - с трубопроводом отвода озонокислородной смеси и продуктов горения в атмосферу. Цепи питания катушек обоих клапанов соединены параллельно и подключены к электронному защитному блоку.The problem is solved in that in a fire protection device of an ozone generator containing a power source connected to the ozone generator electrodes, a fire sensor, an electronic protective unit, the output of which is connected to the external control circuit of the power source, and the input to the ignition sensor, supply pipelines oxygen and removal of ozone-oxygen mixture, a protective container filled with a non-combustible substitute gas under high pressure, an electromagnetic valve installed in the oxygen supply line to generator of ozone, has two inputs, the first of which - normally open - is connected with a source of oxygen, and the second - normally closed - to a source of shielding gas. Additionally, a distribution electromagnetic valve was introduced at the output of the ozone generator, the inlet of which is connected to the pipeline for removing the ozone-oxygen mixture from the ozone generator, the normally open outlet - to the pipe for supplying the ozone-oxygen mixture to the process unit, and the normally closed outlet - with the pipe for draining the ozone-oxygen mixture and combustion products into the atmosphere . The power supply circuits of the coils of both valves are connected in parallel and connected to an electronic protective unit.

На чертеже изображена структурная схема устройства защиты генератора озона от пожара. Устройство защиты генератора озона от пожара содержит источник электропитания 1, подключенный к электродам генератора озона 2; трубопровод 3 подачи кислорода во внутреннюю полость генератора озона 2, трубопровод 4 отвода озонокислородной смеси из генератора озона 2, защитный электронный блок 5, выход которого соединен со схемой внешнего управления источника электропитания 1, а вход - с датчиком возгорания 6; защитную емкость 7 с негорючим замещающим газом, соединенную трубопроводом 8 с нормально закрытым входом электромагнитного клапана 9, нормально открытый вход которого соединен с линией подачи кислорода 10; распределительный электромагнитный клапан 11, вход которого соединен с трубопроводом 4 отвода озонокислородной смеси от генератора озона 2, нормально открытый выход соединен с трубопроводом 12 подачи озонокислородной смеси в технологическую установку, а нормально закрытый выход соединен с трубопроводом 13 отвода озонокислородной смеси с продуктами горения и замещающим газом в атмосферу. Катушки 14 электромагнитов 9, 11 подключены к защитному электронному блоку 5.The drawing shows a structural diagram of a device for protecting an ozone generator from fire. The device for protecting the ozone generator from fire contains an electrical power source 1 connected to the electrodes of the ozone generator 2; a pipe 3 for supplying oxygen to the internal cavity of the ozone generator 2, a pipe 4 for discharging the ozone-oxygen mixture from the ozone generator 2, a protective electronic unit 5, the output of which is connected to the external control circuit of the power source 1, and the input to the ignition sensor 6; a protective container 7 with a non-combustible substitute gas, connected by a pipe 8 to a normally closed inlet of an electromagnetic valve 9, a normally open inlet of which is connected to an oxygen supply line 10; electromagnetic distribution valve 11, the input of which is connected to the ozone-oxygen mixture withdrawal pipe 4 from the ozone generator 2, the normally open outlet is connected to the ozone-oxygen mixture supply pipe 12, and the normally closed outlet is connected to the ozone-oxygen mixture discharge pipe 13 with combustion products and a replacement gas in atmosphere. The coils 14 of the electromagnets 9, 11 are connected to a protective electronic unit 5.

При возникновении возгорания в полости генератора озона 2 по сигналу с датчика возгорания 6 электронный защитный блок 5 выдает сигналы на выключение источника электропитания 1 и срабатывание электромагнитных клапанов 9 и 11. При срабатывании электромагнитного клапана 9 прекращается подача кислорода в генератор озона 2 и открывается подача негорючего замещающего газа под давлением из защитной емкости 7 по трубопроводу 8 во внутреннюю полость генератора озона 2. При срабатывании клапана 11 трубопровод 4 отвода озонокислородной смеси от генератора озона отключается от трубопровода 12 подачи озонокислородной смеси в технологическую установку и подключается к трубопроводу 13 отвода озонокислородной смеси с продуктами горения и замещающим газом в атмосферу. За счет вытеснения кислорода из внутренней полости генератора озона процесс горения прекращается.If there is a fire in the cavity of the ozone generator 2 at the signal from the ignition sensor 6, the electronic protective unit 5 gives signals to turn off the power supply 1 and the operation of the electromagnetic valves 9 and 11. When the electromagnetic valve 9 is activated, the oxygen supply to the ozone generator 2 stops and the supply of non-combustible substitute gas under pressure from the protective container 7 through line 8 to the internal cavity of the ozone generator 2. When valve 11 is activated, line 4 of the ozone-oxygen mixture drain from the generator the ozone torus is disconnected from the pipeline 12 for supplying the ozone-oxygen mixture to the process unit and connected to the pipe 13 for withdrawing the ozone-oxygen mixture with combustion products and substitute gas to the atmosphere. Due to the displacement of oxygen from the internal cavity of the ozone generator, the combustion process stops.

Использование изобретения приводит к уменьшению количества продуктов сгорания и замещающего газа, попадающих в трубопровод отвода озонокислородной смеси из генератора озона в технологическую установку, использующую озон, в датчики приборов контроля состава газа на входе в технологическую установку и в целом приводит к уменьшению ущерба от возгорания.The use of the invention leads to a decrease in the amount of combustion products and substitute gas entering the ozone-oxygen mixture withdrawal pipe from the ozone generator to the ozone-using technological unit to the sensors of the gas composition control devices at the inlet of the technological unit and, as a whole, reduces the damage caused by fire.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2341448, C01B 13/11, 2007.1. RF patent No. 2341448, C01B 13/11, 2007.

2. Патент РФ №2543488, C01B 13/11, 2012.2. RF patent No. 2543488, C01B 13/11, 2012.

Claims

Ozone generator fire protection device containing a power source connected to the ozone generator electrodes, a fire sensor, an electronic protective unit, the output of which is connected to an external control circuit of the power source, and the input to a fire sensor, oxygen supply and ozone-oxygen mixture removal pipelines, electromagnetic a valve installed in the oxygen supply line to the ozone generator, a protective container filled with a non-combustible substitute gas under high pressure, characterized in that The solenoid valve installed in the oxygen supply line to the ozone generator has two inlets, the first of which is normally open, connected to an oxygen source, and the second, normally closed, to a protective gas source, and a solenoid valve is introduced at the output of the ozone generator. connected to the pipeline for withdrawing the ozone-oxygen mixture from the ozone generator, a normally open outlet - to the pipeline for supplying the ozone-oxygen mixture to the process unit, and a normally closed outlet - to the pipeline ohm discharge ozone-oxygen mixture and the combustion products into the atmosphere, and the power circuit of both valve coils are connected in parallel and connected to the electronic protection unit.