SU969680A1 - Устройство дл обеззараживани воды электрическими разр дами - Google Patents

Description

.1

Изобретение относитс  к обработке и обеззараживанию воды электрическими разр дами и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл  обработки и обеззараживани  питьевых и сточных вод производственных и хоз йственных предпри тий, сельхозкомбинатов , больниц, диспансеров, локальных стоков, небольших населенных пунктов, вахтовых поселков, леспромхозов и т.п.

Известно устройство дл  обеззараживани  воды озоном, где в генераторахозона получают озон из кислородсоде1 жапвих газов, а затем ввод т его в контакт с обеззараживаемой жидкостью 1,

Однако устройство характеризуетс  высокими удельными энергозатратами на обеззараживание жидкости, так как получение, озона  вл етс  энергоемким процессом.

Известно устройство дл  обеззараживани  воды электрическими разр дами.

которое состоит из генератора высоковольтных импульсов через газовый коммутатор , соединенный с электродной системой , располох ;енной в реакторе. Устройство снабжено узлом откачки газов (в том числе и озона) из разр дника и поД1ачи его в 9беззараживаемую воду. Обез зараи ивание воды происходит как под действием импульсных электрических разр дов , возбуткдаемых в реакторе при

10 разр де через электроды емкостного накопител  генератора, так к под действием озона, откачиваемого из газового коммутатора и подаваемого в обеззара- , 5 живаемую воду 2 J .

Недостатками известного устройства  вл ютс  низка  эффективность процесса (высокие удельные затраты) и неравномерное потребление электрической энер

2С гии из сети. Первое св зано с очень низкой концентрацией озона в продуктах разложени  искрового канала в воздухе или кислороде. Второй недостаток обусповлек пульсирующим характером тока зар дки емкостного накопител , создающим неравномерность потреблени  электроэнергии , высокое отношение пиковой (максимальной) мошнсюти к средней мошности .

Цель изобретени  - снижение удельных энергозатрат при одновременном обеспечении более равномерного потреблени  энергии (мощности).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  обеззараживани  воды электрическими разр дами, содержащее генератор высоковольтных импульсов с емкостным накопителем энергии , подключенный через коммутатор к электродной системе расположенной в реакторе с обеззараживаемой водой, и узел подачи газа в реактор, снабжено технологической камерой с системой коронирующих электродов, при этом вход камеры соединен с атмосферой, выход с узлом подачи газа в реактор, а система коронируюищх электродов подключена параллельно емкостному накопителю г&нератора высоковольтных импульсов.

«,

На фиг. 1 представлена схема устрой ства; на фиг. 2 - кривые изменени  электрических характеристик.

Устройство содержит генератор 1 импульсов , который содержит трансформатор 2, питаемый от сети и через выпр митель 3 и Защитный резистор 4 подключенный к емкостному накопителю (конденсатору ) 5. Дл  коммутац ш энергии, запасенной в накопителе, используетс  коммутатор 6 (газовый, вакуумный, жйакостнУй или. другой), который соед н ет генератор 1 с электродной системо 7 реактора 8. Устройство снабжено технологической камерой 9 дл  получени  озона в коронном разр де, вход которой воздуховодом 10 св зан с атмосферой, а воздуховодом 11 - t; компрессором 12 который посредством воздуховода 13

св зан с емкостью 14, в которую подаетс  обеззараживаема  вода, и, где происходит ее смещение с газом. Емкость 14 через трубопровод 15 сос динена с реактором 8, Система короннрующих

электродов 16 камеры 9 получени  озсх на в коронном разр де включена параплельно емкостному накопителю 5. При подключении трансформатора 2 к сети происходит зар дка емкостнотхэ накопител  5, при этом ток зар дки измен етс  по кривой 17 (фиг. 2), а напр жение на конденсаторе 5 - по кривой 18. В

момент времени -Ь , когда напр жение достигает уровн , равного напр жению начала коронировани  системы 16, в камере 9 возникает коронный разр д с током, соответствующим кривой 19, при этом под действием тока короны происходит разложение воздуха с образо- ванием озона. В момент -Ь, когда крвва  18 напр жени  достигает значени  UM (напр жени  пробо ) срабатывает оммутатор 6 и подключает генераор 1 к электродам 7 реактора 8. Происходит пробой электройного промежутка электродной системы 7 и в

реакторе 8 под действием вьщел ющейс  в канале пробо  энергии осуществл етс , обеззараживание воды. Непрерывно работающий компрессор 12 нагнетает воздух, обогащенный озоном в камере 9, в емкость 14, где происходит взаимодействие

озона с бактери ми, содержащимис  в воде , т.е. ее предварительна  обработка. По трубопроводу 15 вода, обогащенна  озоном, подаетс  в камеру реактора 8 дл  окончательной обработки под дейс вием комплекса факторов: озона и элек трических разр дов как указано вьпие. С момента Ь (фиг. 2) цикл работы устройства повтор етс . Суммарный ток (мощность), потребл емый от сети, Слагаетс  из тока зар дки емкостного накопител  5 и тока короны (крива  19) и может быть представлен кривой 2О.

Расчет электродной коронирующей системы необходимо производить исход  из обеспечени  достаточно малой пульсации (10-2О%) тока (крива  2О), дл  этого

следует учесть, что ток зар дки ({фива  17) описьтаетс  следующим образом.

4 ЬтЮХ „-t/gC

в е ,

где l.Q - максимальное напр жение на

трансформаторе 2; R - сопротивление резистора 4; С - емкость конденсатора 5; fc - текущее врем . Уровень -{..зависит от конфигурации электрода

iK GUCO-Ufc),

где и - определ етс  геометрией коронрующей системвд; U - напр жение (крива  18) на ко . ронируюших электродах. Приведены сопоставительные эксперименты по проверке удельных затрат и неравномерности потреблени  энергии от сети дл  известного и предлагаемого устройства. Удельные затраты оцениваютс  по суммарному потреблению энергии траноформатором 2 от сети на 1 м при эффективности обеззараживани  от кишечной палочки 99,99%. Затраты энергии на компрессор в обоих случа х одинаковы и составл ют малую величину от зат рат на обеззараживание. Не учитываютс затраты энергии на прокачку воды через реактор так как они составл ют не более 2-3% от общих затрат. Неравномерность потреблени  энергии оцениваетс  по коэффициенту где 3}Y,Q)i - максимальный ток, потребл емый от сети; ЭСР - средний ток. В случае устройства, прин того за прототип, ток представл ет лишь ток зар дки накопител  5, дл  данного устройства ток i представл ет сумму тока зар дки и тока коронного разр да. В таблице приведены сравнительные данные примен емых устройств. Таким образом, использование озона совместно с электрическими разр дами в воде в том случае, когда озон получаетс  в коронном разр де, возникающем в системе электродов, включенной паршьлельно емкостному накопителю генератора разр дов, привело к снижению .удельных энергозатрат на 2О% по сравнению с прототипом, в котором озон извлекалс  из искровых коммутаторов генератора импульсов. Кроме того, пр мененне предлагаемого устройства позволило в 4 раза снизить неравномерность потреблени  энергии из сети дл  обеззараживани  .воды. .

Форму

Устройство дл  обеззараживани  воды электрическими разр дами, содержащее генератор высоковольтных импульсов с емкостным накопителем энергии, подключенный через коммутатор к электродной системе, расположенной в реакторе с обеззараживаемой водой, и узел подачи газа в реактор, отличаюшеес  тем, что, с целью снижени  удельных энергозатрат при одновременном обесп эчении более равномерного потреблени  энергш, устройство снабжено технолог

электродов, при этом вход камеры соединен с атмосферой, выход - с узлом подачи газа в реактор, а система коронируюпщх электродов подключена параллельно емкостному накопителю генератора высоковольтных импульсов.

Источники информшши, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 22ОО2О4, кл. С 02 В 1/38, 1973.

2.Авторское свидетельство ССХГ-Р по № ЗОО6093/26.

кл. С 01 В 13/11, 17.11.80.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее jj генератор высоковольтных импульсов с емкостным накопителем энергии, подключенный через коммутатор к электродной системе, расположенной в реакторе с обеззараживаемой водой, и узел подачи _w газа в реактор, отличающееся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат при одновременном обеспечении более равномерного потребления энергии, устройство снабжено технологи ческой камерой с системой коронируюших электродов, при этом вход камеры соединен с атмосферой, выход - с узлом подачи газа в реактор, а система коронирующих электродов подключена параллельно емкостному накопителю генератора высоковольтных импульсов.