ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ ОЗОНАТОРА Советский патент 1995 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к области озонаторостроения, а более конкретно - к газоразрядным трубчатым элементам озонатора.

Известен газоразрядный элемент, содержащий наружный и внутренний электроды, систему токоподвода и центрирующий органы, выполненные в виде металлической ленты - браслета с выступами, расположенными поочередно с наружной и внутренней сторон и контактирующими с электродами.

Выступы выполнены по радиусу, что снижает возможность повреждения электрода, но предотвратить эксцентричность электродов при выполнении их с допустимыми отклонениями размеров невозможно.

Известно также устройство, содержащее наружную металлическую трубку и установленную коаксиально ей внутреннюю диэлектрическую трубку с токопроводящим слоем на внутренней поверхности и с установленным внутри нее токоподводом, гибкие центрирующие органы, расположенные в зазоре между трубками по их концам и закрепленные с помощью скоб на одной из трубок. Центрирующие органы выполнены в виде язычков, основания которых соединены со скобой, а другие концы свободны.

После монтажа скобы на одной из трубок язычки свободными концами соприкасаются с поверхностью другой трубы.

Недостатком известного устройства является невысокий выход озона вследствие отрицательного влияния на электрическое поле нарушений коаксиальности трубок под действием внешних сил, например вибрации. Нарушение коаксиальности трубок возникает вследствие силовой обособленности упругих язычков друг от друга и обособленности их воздействия на центрируемую трубку, а также отсутствия автоматического самоцентрирования.

Целью изобретения является повышение выхода озона за счет предотвращения нарушения коаксиальности трубок под действием внешних сил.

Указанная цель достигается благодаря тому, что газоразрядный трубчатый элемент озонатора, включающий наружную металлическую трубку с токопроводящим слоем на внутренней поверхности и с установленным внутри нее токоподводом, гибкие центрирующие элементы, расположенные между трубками и установленные с помощью скоб на одной из трубок, снабжен демпфером, выполненным в виде изогнутой пластинки, ширина которой меньше ширины скобы, центрирующие элементы выполнены в виде согнутых под углом перемычек, контактирующих с одной из трубок и жестко соединенных одним концом со скобой, а другим с демпфером.

Угол изгиба перемычек составляет 30-160^о.

Демпфер может быть установлен на одной из трубок, концы его при этом разомкнуты, а также может быть установлен консольно с замкнутыми концами. Причем скоба снабжена плоской пружиной, стягивающей ее концами. Причем скоба снабжена плоской пружиной, стягивающей ее концы, с целью повышения надежности фиксации скобы на поверхности трубки.

На фиг.1 изображен газоразрядный трубчатый элемент озонатора в разрезе; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения узла 1; на фиг.4 - вариант выполнения узла 1 с пружиной.

Газоразрядный трубчатый элемент озонатора содержит наружную металлическую трубку 1 и установленную коаксиально ей внутреннюю диэлектрическую трубку 2 с металлизированной внутренней поверхностью и с установленным внутри нее токоподводом 3. Трубка 1 укреплена в корпусе 4 озонатора. В зазоре 5 между трубками 1 и 2 по их концам расположены гибкие центрирующие элементы 6, установленные с помощью скоб 7 на одной из трубок. Центрирующие элементы 6 выполнены в виде согнутых под углом 30-160^о перемычек, контактирующих с одной из трубок и жестко соединенных одним концом со скобой 7, а другой с демпфером 8, выполненным в виде изогнутой по радиусу трубки пластинки, ширина которой меньше ширины скобы.

Скоба 7 и демпфер 8 выполнены из упругого материала, а концы их образуют зазоры 9 и 10 соответственно. При установке скобы 7 и демпфера 8 на внутренней трубке 2, выгнутые наружу перемычки выполненным по радиусу изгибом контактируют с внутренней поверхностью наружной трубки 1 (фиг.2), а при установке скобы 7 и демпфера 8 на наружной трубке 1 вогнутые вовнутрь перемычки контактируют с внутренней трубкой 2 (фиг.3). Концы скобы 7 могут быть стянуты плоской пружиной 11 с целью повышения надежности фиксации скобы на трубке (фиг. 4). Демпфер 8 может быть установлен консольно, т.е. не прилегать ни к одной из трубок, но концы его при этом замкнуты, например, сварены (фиг.4).

Работает устройство следующим образом.

На внутреннюю металлизированную поверхность трубки 2 с помощью токоподвода 3 подается переменный ток высокого напряжения, при этом трубка 1 заземляется. В кольцевом зазоре 5 под действием равномерного электрического поля высокой напряженности возникает газовый электрический разряд, который, воздействуя на молекулы кислорода воздуха, пропускаемого через кольцевой зазор 5, производит синтез молекул озона О₃.

Качество работы газоразрядного элемента определяется точностью взаимного центрирования трубок 1 и 2, т.е. равномерностью электрического поля в кольцевом зазоре 5.

Равномерность электрического поля обеспечивается центрирующими перемычками со скобой и демпфером. Изготовленные с соответствующими допусками по диаметру перемычки при монтаже равномерно разжимаются, при этом расстояние между скобой 7 и демпфером 8 увеличивается за счет осевого перемещения демпфера. Устанавливается соотношение сил упругости перемычек и сил трения скобы или демпфера и скобы с одной стороны и веса трубы с другой стороны в сторону превышения первых. При воздействии дополнительных внешних усилий, например при вибрации, в противодействие им вступают не только перемычки, находящиеся со стороны действия силы, а все перемычки через демпфер. Изменения величины зазора между трубками или перекоса их относительно друг друга не происходит благодаря большой потенциальной противодействующей силе замкнутой силовой системы.

Угол изгиба перемычек составляет 30-160^о, при углах менее 30^о возникают неоправданно высокие усилия расжатия, при монтаже трубки с установленными на ней центрирующими органами. При углах более 160^о упругость перемычек недостаточна.

Благодаря постоянству зазора между трубками сохраняется равномерность электрического поля и обеспечивается, таким образом, повышение выхода озона.

1. ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ ОЗОНАТОРА, включающий наружную металлическую трубку и установленную коаксиально ей внутреннюю диэлектрическую трубку с токопроводящим слоем на внутренней поверхности и с установленным внутри нее токоподводом, гибкие центрирующие элементы, расположенные между трубками и установленные с помощью скоб на одной из трубок, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода озона, за счет предотвращения нарушения коаксиальности трубок под действием внешних сил, он снабжен демпфером, выполненным в виде изогнутой пластинки, ширина которой меньше ширины скобы, центрирующие элементы выполнены в виде согнутых под углом перемычек, контактирующих с одной из трубок и жестко соединенных одним концом со скобой, а другим с демпфером. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что угол изгиба перемычек составляет 30-160^o. 3. Элемент по пп.1 и 2, отличающийся тем, что демпфер установлен на одной из трубок и концы его разомкнуты. 4. Элемент по пп.1 и 2, отличающийся тем, что демпфер установлен консольно и концы его замкнуты. 5. Элемент по пп.1-4, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности фиксации скобы на поверхности трубки, скоба снабжена плоской пружиной, стягивающей ее концы.