УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ Российский патент 1999 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к системам водоочистки и водоподготовки, а именно к устройствам аппаратов, используемых для обработки воды электрическими разрядами с целью окисления примесей и обеззараживания.

Известны устройства для обработки воды озоном, синтезированном в барьерном разряде при пропускании через него потока осушенного воздуха (см. Вигдорович В.Н., Исправников Ю.А., Нижаде-Гаагани Э.А. Проблемы озонирования и озонообработки и создание озоногенераторов второго поколения. М. - С.-Пб. "Озонит". 1994. - 112 с.). Устройства состоят из высоковольтного источника, камеры для наработки озона и камеры смешения озоновоздушной смеси с водой. Синтез озона осуществляется в потоке воздуха в барьерном разряде. В качестве диэлектрика для создания барьерного разряда используется кварц, а смешение озоновоздушной смеси происходит в барботажной камере или в противоточной душевой камере.

Недостатком таких устройств является их низкий ресурс, связанный с использованием твердого диэлектрика - кварца. Твердые диэлектрики при действии электрического поля высокой напряженности быстро сгорают, в результате чего происходит их пробой.

Другими недостатками этих устройств являются их сложность и значительная материалоемкость: воздух перед поступлением в камеру озонопроизводства предварительно пропускают через блок осушения и очистки. Устройство также содержит дополнительную систему охлаждения разрядной зоны водой, которая является расходуемым материалом.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для обработки воды электрическими разрядами (см. а.с. СССР N 1820897, кл. C 02 F 1/46, опубл. 7 июня 1993 г.).

Устройство состоит из генератора импульсов тока, подключенного к высоковольтному и заземленному электродам, установленным в корпусе технологической камеры с обеззараживаемой водой. Корпус технологической камеры выполнен из диэлектрика и разделен на полости посредством высоковольтного и заземленного электродов, каждый их которых выполнен из металлической фольги, охваченной листовым диэлектриком и имеющей сквозные отверстия диаметром 1 - 5 мм, количество которых определяется соотношением.

Недостатком данного устройства является низкий выход озона при разряде в воде, что не позволяет эффективно очищать воду от примесей и бактерий.

Основной технической задачей предложенного устройства является повышение ресурса работы и эффективности смешения озона с водой за счет заполнения диэлектрической жидкостью зазора между полым наружным электродом и диэлектрической трубчатой перегородкой. В сравнении с прототипом, в котором используется твердый диэлектрик (кварц), ресурс работы предлагаемого устройства с жидким диэлектриком в 3 - 4 раза больше. В диэлектрической трубчатой перегородке для создания электрического разряда укреплены промежуточные электроды грибообразной формы, шляпки которых размещены в диэлектрической жидкости, а ножки направлены в сторону центрального электрода. Благодаря форме камеры смешения, выполненной в виде эжекторного насоса, в верхней части которого производится предварительное перемешивание озоновоздушной смеси и воды, в нижней части эжекторного насоса, где наблюдается турбулизация газожидкостных потоков, за счет чего происходит более эффективное смешение воды с озоновоздушной смесью.

Для повышения производительности устройства несколько наклонно или горизонтально расположенных камер для синтеза озона установлены на один общий эжекторный насос.

Указанная техническая задача достигается тем, что в устройстве для обработки воды электрическими разрядами, содержащем камеру смешения воды с озоновоздушной смесью, систему прокачки воды и воздуха, а также высоковольтный высокочастотный генератор, соединенный с камерой синтеза озона, которая выполнена в виде полого наружного электрода, внутри которого с зазорами размещена диэлектрическая трубчатая перегородка, причем внутри этой перегородки установлен центральный электрод, имеющий продольное отверстие для прокачки воды, согласно предложенному решению зазор между полым наружным электродом и диэлектрической трубчатой перегородкой заполнен диэлектрической жидкостью, а в диэлектрической трубчатой перегородке укреплены промежуточные электроды грибообразной формы, шляпки которых размещены в диэлектрической жидкости, причем ножки электродов направлены в сторону центрального электрода. Камера смешения воды с озоновоздушной смесью выполнена в виде эжекторного насоса, корпус которого присоединен к полому наружному электроду, а центральный электрод расположен соосно с конусным корпусом эжекторного насоса. Кроме того, целесообразно устройство выполнить в виде нескольких наклонно или горизонтально расположенных камер для синтеза озона, на выходе которых установлен общий эжекторный насос.

На приведенном чертеже (фиг. 1) приведена схема устройства для обработки воды электрическими разрядами.

Устройство состоит из камеры смешения воды с озоновоздушной смесью в виде эжекторного насоса 1, высоковольтного высокочастотного генератора 2, соединенного с камерой синтеза озона, которая выполнена в виде полого наружного электрода 3, внутри которого с зазорами размещена диэлектрическая трубчатая перегородка 4, центрального электрода с продольным отверстием для прокачки воды 5. Зазор между полым наружным электродом 3 и диэлектрической трубчатой перегородкой 4 заполнен диэлектрической жидкостью 6, а в диэлектрической трубчатой перегородке 4 укреплены промежуточные электроды грибообразной формы 7.

На фиг. 2 представлена схема устройства, выполненного в виде нескольких наклонно или горизонтально расположенных камер для синтеза озона, на выходе которых установлен общий эжекторный насос.

Работа устройства для обработки воды электрическими разрядами осуществляется следующим образом. Водяной поток подается в центральный полый электрод 5, имеющий продольное отверстие для прокачки воды. Воздух закачивается синхронно с подачей воды в полый электрод 5 и эжекторный насос 1, система прокачки воды и воздуха включает водопроводную магистраль или водяной насос, обеспечивающие давление более 1 - 2 атм. При включении высоковольтного высокочастотного генератора 2 между центральным электродом 5 и промежуточными электродами 7, укрепленными в диэлектрической трубчатой перегородке, их ножками зажигается разряд, генерирующий озон. Озоновоздушная смесь вместе с потоком воды попадает в камеру смешения 1, представляющую эжекторный насос. После смешения смесь воды с озоном направляется в накопительную или промежуточную емкость.

Может быть использовано для обработки воды электрическими разрядами с целью окисления примесей обеззараживания. Устройство состоит из камеры смешения воды с озоновоздушной смесью в виде эжекторного насоса, высоковольтного высокочастотного генератора, который соединен с камерой синтеза озона. Камера синтеза озона выполнена в виде полого наружного электрода, внутри которого с зазорами размещается диэлектрическая трубчатая перегородка, центрального электрода с продольными отверстиями для прокачки воды. Зазор между полым наружным электродом и диэлектрической трубчатой перегородкой заполнен диэлектрической жидкостью, а в диэлектрической трубчатой перегородке укреплены промежуточные электроды грибообразной формы. Несколько наклонно или горизонтально расположенных камер для синтеза озона устанавливаются на один общий эжекторный насос. Изобретение позволяет достигнуть повышение ресурса работы и эффективности смешения озона с водой. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для обработки воды электрическими разрядами, содержащее камеру смешения воды с озоновоздушной смесью, систему прокачки воды и воздуха, а также высоковольтный высокочастотный генератор, соединенный с камерой синтеза озона, которая выполнена в виде полого наружного электрода, внутри которого с зазорами размещена диэлектрическая трубчатая перегородка, причем внутри этой перегородки установлен центральный электрод, имеющий продольное отверстие для прокачки воды, отличающееся тем, что зазор между полым наружным электродом и диэлектрической трубчатой перегородкой заполнен диэлектрической жидкостью, в диэлектрической трубчатой перегородке укреплены промежуточные электроды грибообразной формы, шляпки которых размещены в диэлектрической жидкости, а ножки направлены в сторону центрального электрода, камера смешения воды с озоновоздушной смесью выполнена в виде эжекторного насоса, конусный корпус которого присоединен к полому наружному электроду, а центральный электрод расположен соосно с конусным корпусом эжекторного насоса. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено в виде нескольких наклонно или горизонтально расположенных камер для синтеза озона, на выходе которых установлен общий эжекторный насос.