Установка для производства озона Советский патент 1984 года по МПК C01B13/11 G05D27/00 

f1 Изобретение относятся к производству озона и может быть использовано на предприятиях химической промьшшен ности, а также в мощных озонирующих установках по очистке сточных и питьевых вод. Извёстена установка для производства озона, содержащая генератор озоНа и генератор высокочастотных .колебаний, обеспечивающих возбуждение генератора озона силами повышенной частоты lj . Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому регулятору является установка для производства озона, содержащая генер тор озона и амплитудньй модулятор (магнитный усилитель), выход которог подключен к входу генератора озона, один из его входов - к питающей сети второй - задатчику производительност генератора 2.В известной установке обеспечивается работа генератора озона по зада ной программе. Однако в связи с тем, что в установке не предусмотрен конт роль за фактическим исполнением прог раммы, то точность ее исполнения невелика, а при значительных изменениях напряжения питшощей сети или технологических параметров генератора (температура, давление и др.) может быть полностью не обеспечена. Невелик и КПД установки. Это объясняется тем, что известное устройство принципиально не может обеспечить работу установки в режиме оптимальных энергетических характеристик, имеющих место при определенном и неи менном направлении сигналов, возбуждакицих генератор, и силовой элемент установки (магнитный усилитель) имеет относительно низкий КПД. Кроме этого, определенное снижение КПД и значительное снижение производительности установки по прототипу обусловлено тем, что генератор озона возбуждается низкочастотными сигналами питающей сети. Недостатком известного устройства является то, что при его использовании не представляется возможным обеспечить равномерную загрузку всех фаз многофазной сети и приемлемкю работоспособность установки на форсированном режиме. Последнее объясняется тем, что повьш1ение производительности в установке по прототипу обеспечиваетс 4 повьшением напряжения сигналов, возбуждающих генератор, что повышает вероятность пробоя диэлектрического барьера в зоне разряда и выхода установки из строя. Цель изобретения - повьшение производительности и обеспечение равномерной загрузки всех фаз многофазной сети за счет повьш1ения точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что установка для производства озона, содержащая амплитудный моду- лятор и генератор озона, дополнительно содержит блок импульсно-фазового управления, автономный инвертор тока или напряжения, блок управления .инвертором, два сумматора и датчик производительности генератора озона. а амплитудный модулятор выполнен в виде многофазного выпрямительного узла с анодными и катодными токосборными группами, при этом многофазный выпрямительный узел соединен с блоком импульсно-фазового управления, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй - к выходу первого сумматора, анодные и катодные токосборные группы выпрямительного узла связаны с многофазным источником, а общие точки токосборных групп - с входом автономного инвертора тока или напряжения, соединенного с блоком управления инвертора, один вход которого подключен к многофазному,источнику, а второй к выходу второго сумматора, выход инвертора соединен с входом генератора озона и через выпрямитель, снабженный фильтром низкой частоты, с одним их входов первого сумматора, а выход генератора озона через датчик его производительности связан с одним из входов второго сумматора. На чертеже показана схема установки для производства озона. I , , Установка содержит генератор 1 озона, многофазный управляемый выпрямитель 2, автономный инвертор 3 тока или напряжения, датчик 4 производительности генератора озона, первый сумматор 5, второй сумматор 6, выпрямитель 7 с фильтром низкой частоты, систему 8 импульсно-фазового управления, систему 9 управления инвертором. П, соответственно заданное и текущее значения сигналов на входе генератора, U, U - сигналы, пропорциональные соответственно заданному и текущему значениям производительности генератора, Ug - сигнал питающей сети, Q - текущее значение производительности генератора. Установка работает следующим образом. Из промьппленной трехфазной сети напряжение подается на многофазный управляемый выпрямитель 2, собранный по схеме Ларионова. На выходе выпрямителя 2 формируется постоянное напряжение, амплитуда которого зависит от угла открытия тиристоров выпрямителя, в свою очередь, от момента подачи на управляющие элект роды последних импульсов, формирующихся с помощью системы импульснофазового управления 8. В данной установке может быть использована ш роко применяемая в преобразовательн технике система с вертикальным упра лением. При увеличении сигнала на входе системы 8 угол открытия тиристоров выпрямителя уменьшается, амплитуда выходного напряжения последнего увеличивается, и наоборот. Постоянство амплитуды выпрямленного напряжения, вытекающее из условия максимальной эффективности работы озонатора обеспечивается введением отрицательной обратной связи по нап ряжению на входе озонатора. Эта связь осуществляется выпрямителем 7 перньм сумматором 5, системой 8 выпрямителем 2. Так как напряжение задающего сигнала Ц const, то например, при произвольном увеличен амплитуды напряжения на входе генератора 1 напряжение на входе fticтемы 8, уменьшается, что приводит к увеличению угла открытия , тиристоров выпрямителя и, .следовательно, уменьшению на выходе послед него или, что то же самое, к уменьшению амплитуды на входе озонатора. Выпрямленное напряжение подается на вход тиристорного однофазного инвертора 3 тока или напряжения, выполненного по автономной схеме. Инвертор содержит четыре тиристора (по два тиристора в каждом плече), открывакицихся попарно через 180 эл.град. Таким образом, на выходе инвертора 3 (входе озонатора) формируется переменное напряжение и ToKjформа которых зависит от типа инвертора и характера загрузки. Для активно-емкостной нагрузки, какой является озонатор, для инвертора напряжения - напряжение квазипрямоугольной формы, ток в виде коротких (по времени) импульсов, дп инвертора тока - напряжение линейно нарастахщее по времени, ток прямоугольной . Тиристоры инвертора открываются управляющими импульсами, формирующимися с помощью системы 9 управления инвертором, которая формирует одно- , временно два импульса, поступающих соответственно на тиристора, расположенные в двух противоположных плечах моста инвертора. Следующая за ними пара импульсов поступает соответственно на тиристоры, располо женные в двух других противоположных плечаъ этого моста, а затем процесс повторяется. При этом частота следования этих импульсов определяющая частоту питающего озонатор напряжения, зависит от сигнала U.-U4 на входе системы 9; при увеличении сигнала частота следования управляющих импульсов (а следовательно, и частота напряжения на озонаторе) увеличивается, и наоборот. Требуемая частота напряжения на озонаторе обеспечивается введением отрицательной обратной связи по производительности озонатора.. В связи с тем, что сигнал Ua-U пропорционален заданной производительности, то частота выходного напряжения инвертора зависит лишь от заданного значения производительности озонатора.

.

:

®

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА, ОЗОНА, содержащая амплитудный модулятор и генератор озона, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения равномерной загрузки всех фаз многофазной сети путем повьшения регулирования, она дополнительно содержит блок импульсно-фазового управления, автономный инвертор тока или напряжения, блок управления инвертором, два сумматора и датчик производительности генератора озона. а амплитудный модулятор выполнен в виде многофазного выпрямительного узла с анодными и катодными токосборньми группами, при этом многофазный выпрямительный узел соединён с блоком кмпульсно-фаэового управления, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй - к выходу первого сумматора, анодные и катодные токосборные группы выпрямительного узла связаны с многофазным источником, а общие точки токосборных групп - с входом автономного инвертора тока или напряжения, соединенного с блоком управления инверi тора, один вход которого подключен к многофазному источнику, а второй (Я С к выходу второго .умматора, выход инвертора соединен с входом генератора озона и через выпрямитель, снабженный фильтром низкой частоты, с одним из входов первого сумматора, а выход генератора озона через датчик его производительности связан с одним из входов второго сумматора. 00 4 Ю 4i