ГЕНЕРАТОР ОЗОНА
OZONE GENERATOR

Изобретение относится к устройствам для генерирования озона и может быть использовано для обеззараживания питьевой воды, очистки сточных вод, воздуха в помещениях, а также в медицине, в промышленном производстве, в сельском хозяйстве и других отраслях.
Известно устройство для генерирования озона [1], содержащее расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные электроды, выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем, покрытые снаружи диэлектриком и чередующиеся через один. Электроды выполнены из герметично соединенных между собой по кромкам плоских параллельных пластин, образующих внутреннюю полость, в которой перпендикулярно внутренним поверхностям пластин установлены перемычки. Между электродами установлены дистанционирующие прокладки из изоляционного материала, не препятствующие проходу газа. Для крепления электродов имеются стяжные шпильки. Недостатком этого озонатора является затрудненный доступ к электродам в случае их замены. Кроме того, размещение дистанционирующих прокладок из изоляционного материала в зоне разряда приводит к уменьшению активной площади электродов, искажению электрического поля, постепенному разрушению диэлектрика, снижению производительности озонатора и сокращению его срока службы.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является генератор озона [2], содержащий расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные пластинчатые электроды, между которыми находятся дистанционирующие вставки. Электроды имеют центральные отверстия для прохода газа и выполнены с возможностью охлаждения теплоносителем, покрыты снаружи диэлектриком, чередуются через один и выполнены из герметично соединенных между собой параллельных пластин, образующих внутреннюю полость, в которой расположены установленные перпендикулярно внутренним поверхностям пластин электродов перемычки, жестко связывающие пластины между собой. Для повышения производительности, надежности и срока службы устройства пластины электродов выполнены с выступающими за пределы активной зоны электродов частями, а дистанционирующие диэлектрические вставки между электродами вынесены из зоны разряда и установлены по окружности между выступающими частями пластин соседних электродов. Для крепления электродов между собой и к корпусу используются стяжные шпильки. Техническим результатом такого решения является более однородное распределение электрического поля, увеличение площади разряда и, следовательно, увеличение выхода озона и исключение разрушения элементов и покрытия электродов в зоне разряда.
Недостатками устройства являются, во-первых, затрудненный доступ к электродам в случае необходимости их замены и, во-вторых, низкая производительность труда при изготовлении электродов, обусловленная применением ручного (слесарного) труда при изготовлении таких их элементов, как инжекторы и коллекторы.
Задачей изобретения является повышение технологичности изготовления электродов, удобства обслуживания и сокращение времени на замену электродов.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и обеспечение легкого доступа к любому из электродов озонатора в случае необходимости их замены.
Поставленная задача решается тем, что в генераторе озона, содержащем расположенные в герметичном корпусе высоковольтные и заземленные пластинчатые электроды, стяжные шпильки, причем электроды имеют центральные отверстия для прохода газа и выполнены с возможностью охлаждения теплоносителем, покрыты снаружи диэлектриком, чередуются через один, выполнены из соединенных между собой параллельных пластин, образующих внутреннюю полость, в которой расположены установленные перпендикулярно внутренним поверхностям пластин электродов перемычки цилиндрической формы, жестко связывающие пластины между собой, кроме того, пластины электродов выполнены с выступающими за пределы активной зоны электродов частями, между которыми расположены дистанционирующие элементы, корпус имеет съемную часть, обращенную к кромкам электродов, а пластины каждого электрода соединены между собой через внешнее и внутреннее кольца, при этом части электродов, выступающие за пределы активной зоны, выполнены в виде буртиков, расположенных на внешней поверхности внешних колец, и, кроме того, перемычки выполнены с отверстиями либо с выемками на кромках перемычек, а дистанционирующие элементы расположены на стяжных шпильках.
Перемычки могут быть выполнены в виде круглых концентрических цилиндров.
В предлагаемом устройстве роль инжекторов выполняет часть электродов между внешним кольцом и ближней к нему перемычкой, а роль коллекторов - часть электродов между внутренним кольцом и ближней к нему перемычкой. Отсутствие круглых изогнутых труб (коллекторы и инжекторы в прототипе) упрощает процесс изготовления устройства, что важно при серийном производстве.
Выполнение корпуса со съемной частью, а также вынесение стяжных шпилек на периферийную часть электродов позволяет осуществлять свободный доступ к любому электроду в случае выхода его из строя.
На фиг.1 представлен вид генератора озона со снятой частью корпуса; на фиг.2 показана конструкция электрода в поперечном разрезе; на фиг.3 - конструкция перемычек.
Генератор озона содержит герметичный корпус 1, в состав которого входит съемная часть 2, обращенная к кромкам электродов 3. Внутри корпуса 1 расположены высоковольтные и заземленные пластинчатые электроды 3, имеющие центральные отверстия и выполненные с возможностью охлаждения теплоносителем, покрытые снаружи диэлектриком и чередующиеся через один. К электродам подключены выводы источника питания (на чертеже не показаны). Электроды 3 выполнены из параллельных пластин 4, между которыми расположены внешнее и внутреннее кольца 5 и 6, образующие внутреннюю полость, в которой расположены установленные перпендикулярно внутренним поверхностям пластин электродов перемычки 7 цилиндрической формы, жестко связывающие пластины между собой. Перемычки 7 имеют форму круглых концентрических цилиндров и выполнены с отверстиями либо выемками 8 на своих кромках. Для подвода охлаждающего теплоносителя электрод содержит входной патрубок 9, а для отвода теплоносителя - выходной патрубок 10. Один конец входного патрубка 9 соединен с инжектором 11, а другой конец - с полостью электрода, образованной внешним кольцом и соседней с ним перемычкой. Один конец выходного патрубка 10 соединен с полостью электрода, образованной внутренним кольцом и соседней с ним перемычкой, а другой конец - с коллектором 12. Корпус содержит также газоподводящую трубу 13 и газоотводящую трубу 14.
На внешней поверхности внешнего кольца 5 расположен буртик 15. Между буртиками 15 соседних электродов расположены дистанционирующие элементы 16 на стяжных шпильках 17, 18.
Устройство работает следующим образом.
Через инжектор 11 в генератор озона подают теплоноситель, который через патрубки 9 электродов 3 распределяется по ним.
Очищенный и осушенный кислородосодержащий газ подают с помощью газоподводящей трубы 13 в генератор озона. В результате газ движется в промежутках между электродами 3. К высоковольтным электродам 3 прикладывают переменное напряжение, в результате чего между ними возникает электрический разряд, приводящий к образованию озона в кислородосодержащем газе. Обогащенную озоном газовую смесь отводят из электродного блока с помощью газоотводящей трубы 14. Тепло, выделяющееся в электродах при разряде, отводится потоком теплоносителя и выносится из генератора озона через патрубки 10 в коллектор 12.
В случае необходимости замены какого-либо электрода отключают напряжение питания, прекращают подачу газа и теплоносителя. Затем удаляют съемную часть 2 корпуса 1. Ослабляют стягивание шпилек 17, 18 и снимают верхнюю шпильку 17. Отсоединяют шланги от патрубков 9, 10. Вынимают вверх выбранный электрод, снимая его со шпилек 18. Для приведения устройства в рабочее состояние операции производятся в обратной последовательности.
Таким образом, за счет выполнения корпуса разъемным, а также благодаря вынесению стяжных шпилек на периферийную часть электродов повышается удобство обслуживания и сокращается время на ремонт. Кроме того, исключение из устройства круглых изогнутых труб, изготовление которых требует ручного труда, упрощает серийное производство изделия.
Источники информации
1. Патент РФ №2236371, МПК С01В 13/11, приоритет 21.05.2003.
2. Патент РФ №2255897, МПК С01В 13/11, приоритет 05.01.2004 (прототип).