Установка для производства озона Советский патент 1988 года по МПК C01B13/11 G05D27/00 

Изобретение относится к устройствам предназначенным для получения озона, и может быть использовано в установках по очистке промышленных и бытовых сточных.вод, подготовке питьевой воды и воды плавательных бассейнов, а также в химической технологии для интенсификации процессов получения марганцевых соединений, фл тации и обогащения руд редкоземельных металлов и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения - увеличение коэффициента полезного дейс/вия, по- вышение производительности и надежности работы установки за счет обеспечения ре зонансного режима работы генератора озона.

го соединен с управляющим электродом маломощного тиристора 15. Общая точка соединения резистора 13 и конденсатора 1А подключена также через кнопку 18 к управляющему электроду тиристора 15.

Установка для производства озона работает следующим образом.

Из цромышленной трехфазной сети. переменного тока напряжение подается на трехфазный однополупериодный выпрямитель 2 из диодов 5 - 7 и далее через сглаживающий фильтр, состоящий из дросселя 8 и конденсатора 9, выпрямленное напряжение поступает на инвертор 3 и систему 4 управления инвертором. При появлении напряжения на выходе выпрямителя 2 через первич

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для получения озона, может быть использовано в установках по очистке промьппленных и бытовых сточных вод, подготовке питьевой воды и воды плавательных бассейнов, а также в химической технологии, других отраслях народного хозяйства и позволяет увеличить коэффициент полезного действия, повысить производительность и надежность работы установки за счет обеспечения резонансного режима работы генератора озона. Установка для производства озона содержит генератор 1 озона, высоковольтный источник питания генератора 1 озона, включающий выпрямитель 2, тиристорный высокочастотный инвертор 3, систему 4 управления инвертором, содержащую времязадающую RC-цепочку 13,14, пе- реключаю1ций злемент, выполненный в виде маломощного тиристора 15, управляющий злектрод которого соединен с выходом датчика 17 резонансной частоты, включенного последовательно с генератором 1 озона, и стабилитрон, включенный параллельно конденсатору 14 RC-цепочки. 1 ил. С/)

На чертеже представлена блок-схема 20 ™ обмотку трансформатора 12 заряжается конденсатор 11 до величины выпрямленного напряжения. Одновременно, до величины напряжения стабилиустановки для производства озона.

Установка содержит генератор 1 озона, высоковольтный источник питания генератора озона, включающий в себя трехфазный однопсэлупериодный выпрямитель 2, высокочастотный инвертор 3 И систему 4 управления инвер- торрм 3. Трехфазный однополупериодный выпрямитель 2 содержит три диода 5 - 7 и образующие электрический фильтр для сглаживания пульсаций дроссель 8 и конденсатор 9.

Высокочастотный инвертор 3 содержит тиристор 10, подключенный анодом к плюсу, а катодом - к минусу выпрямителя 2 и .включенные параллельно тиристору 10 конденсатор 11 и первичную обмотку высоковольтного трансформатора 12, вторичная обмотка которого подключена к генератору озона 1. Система 4 управления инвертором 3 содержит RC- цепочку, состоящую из резистора 13 и конденсатора 14, маломощный тиристор 15 и стабилитрон 16. RC-цепочка подключена к выпрямителя 2 таким образом, что один вывод резистора 13 подключен к плюсу выпрямителя 2 и один вывод конденсатора 14 - к минусу выпрямителя, а общая точка соединения резистора 13 и конденсатора 14 подключена к управляющему злектроду тиристора 10 высокочастотного инвертора 3 через тиристор 15, выполняющий функцию управляемого переключающего элемента. Стабилитрон 16, включен параллельно конденсатору 14. Последовательно с генератором 1 озона включен датчик 17 резонансной частоты, выход которозации стабилитрона 16 (10-12В) через

25 резистор 13 заряжается конденсатор 14. При нажатии кнопки 18 в цепи управления тиристора 15 появляется ток, тиристор 15 включается и конденсатор 14 разряжается на управляющий электрод ти30 ристора 10, включая последний. При включении тиристора 10 конденсатор 11 разряжается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора 12, вызывая появление в его вторичной

2g обмотке, высоковольтного импульса, под действием которого в генераторе озона 1 возникает электрический разряд, и идет реакция образования озона. При включении тиристора 10 по не40 му проходит только ток разряда конденсатора 11, так как постоянная времени разряда конденсатора 11 мала, и благодаря наличию дросселя между выпрямителем 2 и инвертором 3, ток

45 от источника выпрямленного напряжения не успевает возрасти до величины тока удержания тиристора 10. При разряде конденсатора 11 ток через включенный тиристор 10 уменьшается от

gQ максимального (в момент включения тиристора 10) практически до нуля. Как только ток разряда конденсатора 11 станет меньше величины тока удержания тиристора 10, тиристор 10 выкgg лючается, разность потенциалов между анодом и катодом тиристора 10 становится равной величине выпрямленного напряжения, и снова начинается заряд конденсаторов 11 и 14.

зации стабилитрона 16 (10-12В) через

резистор 13 заряжается конденсатор 14. При нажатии кнопки 18 в цепи управления тиристора 15 появляется ток, тиристор 15 включается и конденсатор 14 разряжается на управляющий электрод тиристора 10, включая последний. При включении тиристора 10 конденсатор 11 разряжается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора 12, вызывая появление в его вторичной

обмотке, высоковольтного импульса, под действием которого в генераторе озона 1 возникает электрический разряд, и идет реакция образования озона. При включении тиристора 10 по нему проходит только ток разряда конденсатора 11, так как постоянная времени разряда конденсатора 11 мала, и благодаря наличию дросселя между выпрямителем 2 и инвертором 3, ток

от источника выпрямленного напряжения не успевает возрасти до величины тока удержания тиристора 10. При разряде конденсатора 11 ток через включенный тиристор 10 уменьшается от

максимального (в момент включения тиристора 10) практически до нуля. Как только ток разряда конденсатора 11 станет меньше величины тока удержания тиристора 10, тиристор 10 выключается, разность потенциалов между анодом и катодом тиристора 10 становится равной величине выпрямленного напряжения, и снова начинается заряд конденсаторов 11 и 14.

Для обеспечения резонансного режима работы генератора озона необходимо, чтобы очередное включение тирн стора 10 произошло в такт с резонанс ной частотой колебательного электрического контура, образованного индуктивностью вторичной обмотки высоковольтного трансформатора 12 и емкостью электродов генератора озона. С этой целью во вторичной обмотке последовательно с генератором озона 1 включен датчик 17 резонансной частоты, который в простейшем случае может быть выполнен в виде используемого в промышленном электроприводе датчика нулевого значения тока в цепи нагрузки, сигнал с которого поступает на управляющий электрод тиристора 15. При появлении во вторичной обмотке трансформатора 12 высоковольтного импульса в выходном контуре возникают электрические колебания Изменение технологических параметров генератора озона (температуры, давления, влажности и т.д.) приводит к изменению разонансной частоты выходного контура, т.е. к изменению момент.а перехода тока этого контура через нулевое значение.

При переходе через нулевое значение тока нагрузки на выходе датчика резонансной частоты появляется сигнал, включающий тиристор 15. Включение тиристора 15 приводит к включению тиристора инвертор 10, к очередному разряду конденсатора 11 через первичную обмотку высоковольтного трансформатора 12 и очередной передаче энергии от источника в выходной колебательный контур, содержащий генератор озона 1, При этом, амплитуда колебаний тока контура, а, следовательно, и производительность гене70072

ратора озона поддерживаются на максимальном уровне. Далее процессы повторяются. Таким образом, автоматичесg ки обеспечивается передача энергии из первичной цепи высоковольтного трансформатора 12 во вторичную в такт с резонансной частотой колебательного контура, содержащего генератор 10 озона 1, и благодаря этому достигается эффективная и надежная работа установки в режиме оптимальных энергетических характеристик с высоким коэффициентом полезного действия. 15 При э toм увеличивается удельная производительность на единицу поверхности разрядной зоны, что позволяет уменьшить вес и габариты установки.

20 Формула изобретения

Установка для производства озона, содержащая генератор озона, высоковольтный источник питания генерато25 ра озона, включающий выпрямитель, тиристорный высокочастотный инвертор и систему управления инвертором, содержащую времязадающую RC-цепь и переключающий элемент, о т л и ч а30 ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного действия, повышения производительности и надежности работы установки за счет обеспечения резонансного режима работы генератора озона, она дополнительно содержит датчик резонансной частоты и стабилитрон, включенный параллельно конденсатору времязадаю- щей RC-цепи, а переключающий элемент выполнен в виде тиристора, управляющий электрод которого соединен с выходом датчика резонансной частоты, включенного последовательно с генератором озона.

35

40