Озонатор Советский патент 1984 года по МПК C01B13/10 G05D27/00 

Изобретение относится к устройст вам для получения озона синтезом из кислорода или воздуха и может быть использовано в химической и пищевой промышленности. Известен озонатор, состоящий из источника питания, содержащего индук ционную катушку, соединенную послед вательно с трансформаторов, магнито провод которого имее .зазор. Вторич ная обмотка трансформатора соединена с электродами генератора озона 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является озонатор, содержащий генератор озона, высоковольтный трансформатор, связанный своими вторичными обмотками с электродами генератора озона, соединенного с датчиком концентрации озона 2 Однако пределы регулирования напряжения в известных устройствах не достаточны для введения генератора озона в рабочий режим, так как дроссели насьпцения могут регулировать напряжение только при прохождении Тока нагрузки через обмотки переменного тока дросселя. Ток нагрузки возникает при определенном высоком напряжении, когда появляется тлеющий разряд между электродами генератора озона. Необходимым условием введения генераторов озона в рабочий режим является плавное увеличение напряжения от некоторой величины, меньшей напряжения возникновения тлеющего разряда, до номинального рабочего напряжения. Цель изобретения - повышение надежности работы озонатора за счет стабилизации концентрации озона. Поставленная цель достигается те что озонатор дополнительно содержит автотрансформатор с управляемым ярм ми, включающий взаимосвязанные блок стабилизации напряжения и блок орав нения, при этом часть витков блока стабилизации нацряжения, расположенная между управляемыми ярмами ав трансформатора, подключена к первич ным обмоткам высоковольтного трансформатора, а обмотки подмагничивания управляемых ярем через блок ста билизации напряжения и блок сравнения соединены с выходом датчика концентрации озана. На чертеже приведена принципиальная схема озонатора.| .Озонатор содержит автотрансформатор 1 с магнитной коммутацией, высоковольтный трансформатор 2, генератор 3 озона, блок 4 автоматического управления и стабилизации напряжения, блок 5 сравнения напряжения, датчик 6 концентрации озона, часть витков 7 автотрансформатора 1 расположена между управляемыми ярмами 8 и 9 с обмотками подмагиичивания 10 и 11. Витки 7 подключены к первичной обмотке 12 высоковольтного трансформатора 2. Вторичная обмотка 13 высоковольтного трансформатора 2 подсоединена к электродам генератора 3. Автотрансформатор 1 с магнитной коммутацией выполнен преимущественно трехфазным симметричным . Обмотки подмагничивания 10 и 11 управляемых ярем 8 и 9 автотрансформатора 1 подключены к блоку 4, вход которого через блбк 5 сравнения напряжения включен на выход датчика 6 концентрации озона. Устройство работает следующим образом. Плавное введение озонатора в режим, автоматическое регулирование и стабилизация .параметров озонатора осуществляется посредством бло- . ка 5 сравнения напряжения, включающего в себя задающее устройство, выполненное в виде регулируемого резистора и блока 4 автоматического управления и стабилизации напряжения (блок 5 на чертеже не раскрыт). Подмагничивание ярем 8 и 9 автотрансформатора 1 осуществляется постоянным током. При насыщенном путем подмагничивания среднем ярме 8 магнитный поток замыкается через верхнее ярмо 9, регулировочные витки 7 имеют максимальное токосцепление, в них наводится ЭДС, которая складывается с ЭДС, наводимой в витках нерегулируемой обмотки. В этом случае к виткам первичной обмотки 12 высоковольтного трансформатора 2 приложено максимальное напряжение. Если же насыщено верхнее ярмо 9, регулировочные витки 7 исключены из контура магнитного потока, так как он замыкается через среднее ярмо 8 и к виткам первичной обмотки 12 высоковольтного трансформатора 2 приложе но минимальное напряжение, соот ветствующее ЭДС, наводимой в нерегу лируемых витках автотрансформатора Изменением степени насыщения управляемых ярем 8 и 9 осуществляется плавное амплитудное регулирование в заданных пределах напряжения. Форма кривой напряжения в конструкции симметричного автотрансформатора с магнитной коммутацией синусои дальная. Регулируемое напряжение, получаемое на части витков 7 автотрансформатора 1, расположенных между управляемыми ярмами 8 и 9, подается на первичную обмотку 12 высоковольтного трансформатора 2 и трансформируется на его вторичную обмотку 13, которая подключена к электродам генератора 3 озона. Когда величина высокого напряжения, приложенного к электродам генератора 3 озона, достигает минимального заданного значения, между электродами появляется тлеющий разряд. Увеличение напряжения, приложенного к электродам генератора 3 озона, производится до нoминaльнoгo рабочего напряжения. При постоянных параметрах исходного газа, поступающего в генератор озона 3 и постоянном значении приложенного к электродам генератора озона напряжения концентрация озона поддерживается стабильно на заданном уровне. При изменении параметров исходног газа (давления, процентного содержания кислорода и др.), либо отклонеНИИ напряжения на выходе высоковольтного трансформатора 2 отклоняется концентрация хззона от заданной величины. Сигнал рассогласования с датчика 6 концентрации озона поступает на блок 5 сравнения напряжения, а затем на блок 4 автоматического управления и стабилизации. В зависимости от знака сигнала рассогласования с датчика 6 концентрации озона .автотрансформатор 1 с помощью блока 5 сравнения напряжения и блока 4 автоматического управления и стабилизации . напряжения путем перемагничивания ярем 8 и 9 увеличивает или уменьшает напряжение на входе высоковольтного трансформатора 2 и соответственно на электродах генератора 3 озона до величины, при которой восстанавливается заданное значение концентрации озона и таким образом осуществляется его стабилизация. Так как автотрансформатор 1 с маг-, нитной коммутацией в связи с наличием разнесенных обмоток имеет значительное индуктивное сопротивление, он обеспечивает компенсацию емкостного сопротивления генератора озона, поэтому не требуется дополнительно вводить дроссель, следовательно, потери устройства уменьшаются, а его КПД повышается. Изобретение позволяет значительно увеличить диапазон плавного регулирования напряжения на электродах генератора озона, стабилизировать концентрацию озона и повысить коэффициент полезного действия озонатора.

ОЗОНАТОР, содержащий генератор озона, высоковольтный трансформатор, связанный своими вторичными обмотками с электродами генератора озона, соединенного с датчиком концентрации озона, отличающийс я тем, что, с целью повьппения надежности работы озонатора за счет стабилизации концентрации озона, он дополнительно содержит автотрансформатор с управляемыми ярмами, включающий взаимосвязанные блок стабилизации напряжения и блок сравнения, при этом часть витков блока стабилизации напряжения, расположенная между управляемыми ярмами автотрансформатора, подключена-к первичным обмоткам высоковольтного трансформатора, а обмотки подмагничивания управляемых ярем через блок стабилизации напряжения и блок сравнения соединет ны с выходом датчика-концентрации с озона.