УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ Российский патент 1998 года по МПК C01B13/11 C02F1/78 

Изобретение относится к устройствам для озонирования воды и может быть использовано для очистки питьевой воды от различных загрязнений.

Существует большое количество различных устройств для озонирования воды (Кожинов В. Ф. , Кожинов И.В., Озонирование воды, - М.: Стройиздат, 1974). Такие устройства обычно состоят из озонатора и устройства смешения озоновоздушной смеси с водой. Различные устройства отличаются конструкцией и соответственно эффективностью озонаторов, а также схемой смешения озона с водой. Недостатком таких устройств является необходимость транспортирования озона от генератора до устройства смешивания с обрабатываемой жидкостью. Такая транспортировка осуществляется по трубам, в которых часть озона может разлагаться. Такие устройства занимают значительные площади из-за того, что генератор озона удален от устройства смешивания и кроме того для нормальной работы озонатора используется система охлаждения.

Наиболее близким заявляемому техническому решению является "Способ озонирования диэлектрической жидкости и установка озонирования (а.с. СССР N 1189801 C 01 B 13/11, БИ N 41, 1985 г.). В изобретении озон вырабатывается непосредственно в диэлектрической жидкости из кислородосодержащего газа под действием высоковольтных разрядов, т.е. в диэлектрическую жидкость подается порция газа, а затем создается высоковольтный разряд.

Недостатком такого устройства является необходимость осуществления высоковольтных разрядов непосредственно в обрабатываемой жидкости, что создает большие потери энергии. Для работы такого устройства необходимо использовать источник питания с повышенным напряжением и с большой крутизной переднего фронта.

В основу изобретения поставлена задача создания устройства для озонирования воды, в котором озон вырабатывается непосредственно в устройстве смешивания его с водой и за счет этого снизить потери озона, уменьшить габариты установки, а следовательно, и площадь занимаемую установкой озонирования и снизить энергозатраты.

Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве для озонирования воды содержащем устройство подачи воздуха под давлением, генератор озона, контактную камеру и пористую фильтросную трубу для подачи в воду озоновоздушной смеси, согласно изобретению генератор озона установлен внутри фильтросной трубы, при этом одним электродом озонатора служит заземленная электропроводящая сетка, расположенная на внутренней поверхности фильтросной трубы, соосно коаксиально с сеткой установлена стеклянная труба, имеющая внутри металлизированный слой, являющийся вторым электродом озонатора и подключенный к высоковольтному источнику.

Размещение генератора озона внутри фильтросной трубы устраняет необходимость в трубопроводах, т.к. озон вырабатывается непосредственно в устройстве смешивания его с водой, что снижает опасность утечки озона в помещение при транспортировании. Размещение генератора озона внутри фильтросной трубы устраняет необходимость в дополнительном охлаждении озонатора, так как охлаждение происходит через стенку фильтросной трубы обрабатываемой водой. При этом исчезает необходимость в использовании насосов перекачивающих охлаждающую воду, применении трубопроводов для транспортирования озоновоздушной смеси и за счет этого уменьшение габаритов установки и снижение затрат электроэнергии. Благодаря тому, что образовавшийся озон поступает в воду через пористый электрод озонатора, предотвращаются многократные превращения озона (разложение и синтез), что также снижает затраты электроэнергии.

Отличительные признаки предлагаемого изобретения являются общими существенными признаками, т. к. их наличие обеспечивает снижение потерь озона, уменьшение габаритов установки и как следствие уменьшение площади занимаемой установкой и снижение энергозатрат.

Для иллюстрации изобретения служит схема устройства, которая показана на чертеже.

Устройство состоит из контактной камеры 1, через которую пропускают воду (схема подачи и отбора воды на чертеже не показана), пористой трубы 2 (например, карборундной), металлической сетки 3, установленной внутри трубы 2 и электрически соединенной с землей, стеклянной трубы 4, запаянной с одного конца и имеющей электрод 5, выполненный в виде проводящего покрытия на внутренней поверхности патрубка 6 для подачи воздуха, воздушной полости 7 и полости 8, проходного изолятора 9 и высоковольтного источника 10. Между трубой 4 и сеткой 3 образован рабочий зазор 11.

Устройство работает следующим образом.

Подготовленный воздух под давлением подается через патрубок 6 в камеру 7, рабочий зазор 11 и в камеру 8. При этом на электрод 5 подается переменное или импульсное высокое напряжение от источника 10 через проходной изолятор 9. В рабочем зазоре 11 возникает тихий разряд, вызывающий образование озона из поступающего воздуха. Озоновоздушная смесь проникает через сетку 3, пористую стенку трубы 2 и попадают в воду. За счет того, что давление внутри трубы 2 больше чем снаружи, вода внутрь трубы не проникает. Тепло, выделяющееся при работе устройства, отводится через стенку трубы 2 в воду. Благодаря тому, что образовавшийся озон сразу же попадает в воду, снижаются его потери и устраняется возможность его утечки.

Таким образом, предлагаемое решение позволяет существенно упростить систему озонирования воды, уменьшить занимаемую площадь и повысить безопасность работы за счет устранения транспортировки озона по трубам от озонатора до камеры смешивания. Удаление озона из рабочего промежутка 11 происходит в направлении перпендикулярном оси озонатора, благодаря чему снижается вероятность многократных превращений кислорода в озон и обратно и соответственно снижается удельный расход электроэнергии.

Устройство может быть использовано для обеззараживания питьевой воды от различных загрязнений и состоит из контактной камеры и фильтросной трубы для подачи газа, озон вырабатывается внутри фильтросной трубы. Озонатор состоит из двух коаксиально установленных электродов, разделенных стеклянной трубой, в качестве одного электрода служит заземленная электропроводящая сетка, установленная на внутренней поверхности фильтросной трубы, а вторым электродом служит проводящий слой, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянной трубы. Изобретение позволяет снизить потери озона, энергозатраты, а также уменьшить габариты установки. 1 ил.

Устройство для озонирования воды, содержащее устройство подачи воздуха под давлением, генератор озона, контактную камеру и пористую фильтросную трубу для подачи в воду озоновоздушной смеси, отличающееся тем, что генератор озона установлен внутри фильтросной трубы, при этом одним электродом озонатора служит заземленная электропроводящая сетка, расположенная на внутренней поверхности фильтросной трубы, соосно коаксиально с сеткой установлена стеклянная труба, имеющая внутри металлизированный слой, являющийся вторым электродом озонатора и подключенный к высоковольтному источнику.