RU78786U1 - Газоразрядный элемент - Google Patents
Газоразрядный элемент Download PDFInfo
- Publication number
- RU78786U1 RU78786U1 RU2008127126/22U RU2008127126U RU78786U1 RU 78786 U1 RU78786 U1 RU 78786U1 RU 2008127126/22 U RU2008127126/22 U RU 2008127126/22U RU 2008127126 U RU2008127126 U RU 2008127126U RU 78786 U1 RU78786 U1 RU 78786U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- tube
- gas
- discharge element
- dielectric tube
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Газоразрядный элемент, содержащий диэлектрическую трубку с закрепленными на ее внутренней и наружной стенках электродами, подключенными к высоковольтному источнику переменного тока, отличающийся тем, что каждый из электродов выполнен в виде проволочной спирали с закрепленным на ней носителем игл, выполненным из металлической сетки в виде полосы, причем электрод, расположенный на внутренней стенке диэлектрической трубки, установлен относительно электрода, расположенного на наружной стенке трубки, со сдвигом, равным половине шага намотки проволочной спирали электродов.
Description
Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к устройствам для получения низкотемпературной неравновесной газоразрядной плазмы и может быть использовано в качестве базового элемента в установках очистки воздуха и газов для плазмохимической конверсии вредных, токсичных и дурно пахнущих газов в безвредные и нетоксичные химические соединения в химической, металлургической, фармацевтической, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности.
Известны газоразрядные элементы трубчатой и пластинчатой формы со спиральными и цилиндрическими электродами, а также электродами в форме иголок для электросинтеза озона и генерации низкотемпературной плазмы с целью обеззараживания воздуха и воды (патенты RU №2066292, SU №1608108, US №5554344).
Известны также газоразрядные камеры и плазмохимические реакторы для очистки и обезвреживания отходящих газов, газовых выбросов различных производств и процессов, а также плазмохимического синтеза химически активных соединений (RU №2105439, RU №2128085, RU №2157060).
Наиболее близким к заявляемому в качестве полезной модели техническому решению является устройство, описанное в патенте России №2066292, МПК С01В 13/11, приоритет от 10 сентября 1993 года. Известное устройство выполнено в виде диэлектрической трубки с коронирующим электродом, выполненным в виде токопроводящей ленты, закрепленной по спирали на внешней стенке трубки, и со вторым электродом, расположенным на ее внутренней стенке, выполненным в виде токопроводящей ленты, закрепленной по спирали на внутренней стенке, один длинный край каждого электрода выполнен зубчатым и отогнутым и размещен соответственно над другим длинным краем другого электрода, прижатым к изолятору токопроводящей шиной, причем зубчатый край наклонен к поверхности трубки под углом от 3° до 60°,а расстояние между остриями зубцов и поверхностью трубки составляет от 0,5 мм до 10 мм.
Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на электроды между остриями зубчатых краев и соответственно прижатыми краями
возникает барьерный разряд, под действием которого образуется озон. Электрический ветер, образованный движением электронов и ионов воздуха к разноименным электродам направлен вдоль поверхности трубки в противоположные стороны.
Описанное выше устройство обладает ограниченными функциональными возможностями, так как предназначено только для озонирования воздуха за счет возникновения барьерного разряда и не обеспечивает его очистку от вредных примесей. В описанном выше устройстве скорость воздушного потока, обтекающего поверхность диэлектрической трубки, неодинакова, что связано с конструкцией электродов, выполненных с одной стороны с наклоном зубчатого края к поверхности трубки. Кроме того, размещение края внешнего электрода над другим краем внутреннего электрода также препятствует равномерному растеканию поверхностного разряда по поверхности диэлектрической трубки, поскольку максимальная напряженность поля между электродами возникает в локальной области вблизи электродов и резко уменьшается при удалении от них, что также не позволяет использовать известное устройство для очистки воздуха от вредных примесей.
Задачей заявляемого в качестве полезной модели технического решения является создание газоразрядного элемента для очистки воздуха от вредных примесей за счет получения неравновесной низкотемпературной плазмы в приповерхностном слое диэлектрика в скользящем барьерном разряде.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что в газоразрядном элементе, содержащем диэлектрическую трубку с закрепленными на ее внутренней и наружной стенках электродами, подключенными к высоковольтному источнику переменного тока, каждый из электродов выполнен в виде проволочной спирали с закрепленным на ней носителем игл, выполненным из металлической сетки в виде полосы, причем электрод, расположенный на внутренней стенке диэлектрической трубки, установлен относительно электрода, расположенного на наружной стенке трубки, со сдвигом, равным половине шага намотки проволочной спирали электродов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
фиг.1 - общий вид газоразрядного элемента;
фиг.2 - вид А фиг.1;
фиг.3 - пример подключения газоразрядного элемента к источнику переменного тока;
фиг.4 - плазмохимический модуль;
фиг.5 - плазмохимический реактор.
Предлагаемый газоразрядный элемент (фиг.1-3) содержит диэлектрическую трубку 1 с закрепленными на ее наружной и внутренней стенках электродами 2 и 3, каждый из которых выполнен в виде проволочной спирали с закрепленным на ней носителем игл 4, выполненным из металлической сетки в виде полосы, причем электрод 3, расположенный на внутренней стенке трубки, установлен относительно электрода 2, расположенного на наружной стенке трубки, со сдвигом, равным половине шага намотки проволочной спирали электродов. Электроды 2 и 3 через токопроводящую шину подключены к высоковольтному источнику переменного тока. Схема подключения содержит также вентилятор или воздушный насос 6 для подачи потока газа или воздуха через газоразрядный элемент.
Диэлектрическая трубка может быть изготовлена из любых диэлектрических материалов (стекла, керамики, полимеров) с относительной диэлектрической проницаемостью от 4,5 до 250, обладающих химической стойкостью к окислителям и щелочам, а также обладающих электрической и механической прочностью. Так, пробивное напряжение материала, из которого изготовлена диэлектрическая трубка, должно быть выше 40 кВ/мм, ударопрочность материала, должна составлять не менее 110 МПа. Длина диэлектрической трубки может составлять 100-700 мм, толщина трубки составляет 0,8-1,2 мм, диаметр трубки 22-33 мм. Выбор диаметра диэлектрической трубки зависит от скорости воздушного потока, проходящего через трубку. Так при скорости воздушного потока менее 3 м/сек диаметр трубки минимальный и составляет 22 мм, для скоростей свыше 7 м/сек - максимальный и составляет 32 мм.
Спирали электродов, выполняющие роль основы электродов, могут быть выполнены из различных материалов: алюминий, медь, хром, никель. На спиралях с помощью сварки закреплен носитель игл, выполненный из металлической сетки с размером ячеек 0,5×0,5 мм в виде полосы шириной 8-12 мм, с каждой из сторон которой удалены продольные краевые проволочные нити. Образованные таким образом из поперечных краевых проволочных нитей многочисленные тонкие иглы поднимаются над поверхностью диэлектрической трубки на высоту до 3 мм. Проволочная спираль с закрепленной с помощью сварки сеточной полосой образует электроды. Электроды могут быть выполнены
не только из различных материалов (алюминий, медь, хром, никель), но и подвергаться процессам нанесения гальванических покрытий или напыления различных материалов. Так например, при нанесении на электроды меди, хрома, кобальта и марганца наблюдается эффект увеличения степени конверсии углеродов на 20-30%.
Устройство работает следующим образом. С помощью вентилятора или воздушного насоса 6 через газоразрядный элемент пропускают газовоздушный поток, содержащий вредные, ядовитые, дурно пахнущие или токсичные химические соединения. Одновременно с этим на электроды газоразрядного элемента подается высокое напряжение 12-20 кВ переменного тока частотой от 50 Гц до 10 кГц. При подаче высокого напряжения с амплитудным значением 12-20 кВ переменного тока на электроды 2,3 между ними образуется электрическое поле нелинейной формы, и на поверхности диэлектрической трубки возникает скользящий электрический барьерный разряд, который растекается между витками электродов, и за счет упорядоченного их расположения равномерно распределяется по поверхности диэлектрической трубки и имеет очень узкую область затухания (от -2,8 кВ до +2,8 кВ). Свободные электроны, возникающие в плазме разряда, вызывают интенсивную ионизацию газового или воздушного потока, проходящего через сечение газоразрядного элемента. Все молекулы подвергаются интенсивной бомбардировке электронами, происходит ионизация и деструкция молекул, возникают радикалы ОН-, О- и другие возбужденные молекулы, которые вступают в химические реакции окисления - восстановления и также разрушают вредные вещества. Кроме того, в устройстве происходит электросинтез озона, который также участвует в реакции разрушения вредных веществ.
Заявляемая конструкция газоразрядного элемента может использоваться как самостоятельно, так и в качестве базового элемента плазмохимического реактора для синтеза низкотемпературной плазмы. Для получения необходимых энергетических характеристик разряда газоразрядные элементы собираются в плазмохимический модуль (фиг.4), который монтируется в плазмохимический реактор (фиг.5). При этом подключение высоковольтного трансформатора производится не к каждому газоразрядному элементу в отдельности, а к плазмохимическому модулю, а газоразрядные элементы подключаются параллельно как емкостные элементы, благодаря этому становится возможным создание плазмохимических реакторов на любые электрические мощности.
Преимущество заявляемой конструкции заключается в том, что расположение металлических игл на одинаковом расстоянии друг от друга и на одинаковом расстоянии от наружной и внутренней стенок диэлектрической трубки, а также расположение одного электрода относительно другого со сдвигом, равным половине шага намотки проволочной спирали электродов создает область поверхностно-пространственного ионного облака по всей длине диэлектрической трубки как внутри, так и снаружи, образуя плазменный канал без темных промежутков, что обеспечивает равномерную ионизацию газового или воздушного потока на протяжении всего времени его протекания через газоразрядный элемент.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство может быть изготовлено в условиях серийного производства освоенными технологическими методами с использованием существующих материалов и оборудования.
Claims (1)
- Газоразрядный элемент, содержащий диэлектрическую трубку с закрепленными на ее внутренней и наружной стенках электродами, подключенными к высоковольтному источнику переменного тока, отличающийся тем, что каждый из электродов выполнен в виде проволочной спирали с закрепленным на ней носителем игл, выполненным из металлической сетки в виде полосы, причем электрод, расположенный на внутренней стенке диэлектрической трубки, установлен относительно электрода, расположенного на наружной стенке трубки, со сдвигом, равным половине шага намотки проволочной спирали электродов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008127126/22U RU78786U1 (ru) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Газоразрядный элемент |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008127126/22U RU78786U1 (ru) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Газоразрядный элемент |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU78786U1 true RU78786U1 (ru) | 2008-12-10 |
Family
ID=48235313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008127126/22U RU78786U1 (ru) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Газоразрядный элемент |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU78786U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115884487A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-31 | 浙大城市学院 | 基于针式协同双螺旋电极介质阻挡放电管 |
-
2008
- 2008-06-20 RU RU2008127126/22U patent/RU78786U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115884487A (zh) * | 2023-02-16 | 2023-03-31 | 浙大城市学院 | 基于针式协同双螺旋电极介质阻挡放电管 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8361402B2 (en) | Apparatus for air purification and disinfection | |
CN107051198A (zh) | 阵列式等离子体‑催化剂协同作用的废气处理装置 | |
KR20140009922A (ko) | 전극상에 도전체 돌출부를 갖는 유전체장벽 방전 방식의 플라즈마 발생 전극 구조체 | |
US20080056934A1 (en) | Diffusive plasma air treatment and material processing | |
CN104127907A (zh) | 非热等离子体空气净化消毒反应器 | |
US20110115415A1 (en) | Low ozone ratio, high-performance dielectric barrier discharge reactor | |
WO2018205758A1 (zh) | 一种网孔形沿面放电等离子体产生氧活性物质的装置 | |
RU78786U1 (ru) | Газоразрядный элемент | |
US9381267B2 (en) | Apparatus for air purification and disinfection | |
RU170798U1 (ru) | Ячейка газоконвертора плазменная газоразрядная | |
US20190287763A1 (en) | Diffusive plasma air treatment and material processing | |
US10577261B2 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
KR100461516B1 (ko) | 유전체 매입형 전극 보호 구조의 다단식 배리어 방전장치 | |
KR100472751B1 (ko) | 유전체장벽구조를 갖는 혼합일체형 유해가스정화장치 | |
WO2023207141A1 (zh) | 螺旋电极、等离子体发生装置及空气净化器 | |
RU127324U1 (ru) | Плазмохимический реактор для очистки воздуха | |
KR20170050121A (ko) | 측면 유전체 장벽 방전 전극 구조체 | |
CN115325646A (zh) | 一种消毒粒子发生装置 | |
CN203893330U (zh) | 一种等离子体空气消毒净化装置 | |
KR200393391Y1 (ko) | 음이온 발생 장치 | |
RU2555659C2 (ru) | Устройство для озонирования воздуха | |
RU2394756C1 (ru) | Озонатор | |
RU138247U1 (ru) | Электрод для генератора озона | |
CN113825294A (zh) | 复合型等离子体放电装置及利用该装置的废气处理方法 | |
CN113825293A (zh) | 电场增强的等离子体放电装置及利用该装置增强电场的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20090430 |
|
QB1K | Licence on use of utility model |
Effective date: 20090806 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170621 |