УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ГЕНЕРАТОРА ОЗОНА ОТ ПОЖАРА
DEVICE FOR PROTECTION OF OZONE GENERATOR FROM FIRE

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.
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.
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].
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.
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].
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Источники информации
1. Патент РФ №2341448, C01B 13/11, 2007.
2. Патент РФ №2543488, C01B 13/11, 2012.