ТРУБЧАТЫЙ ОЗОНАТОР Советский патент 1995 года по МПК C01B13/11 

Изобретение относится к производству озона, в частности к многоэлементным трубчатым озонаторам, и может найти применение в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - упрощение монтажа высоковольтных электродов и повышение выхода озона.

На фиг. 1 показан трубчатый озонатор, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант исполнения электрический контактной пары токоприемник - контактный диск, при котором токоприемник имеет на конце проволочную кисточку, а контактный диск выполнен в виде сетки; на фиг. 3 - вариант исполнения электрической контактной пары токоприемник - контактный диск, при котором токоприемник имеет на конце токопроводящую кисточку, а на контактном диске закреплен токопроводящий (проволочный) ворс; на фиг. 4 - один из вариантов исполнения электрической контактной пары токоприемник - контактный диск с применением магнитных материалов.

Трубчатый озонатор состоит из камеры 1 входа и камеры 2 выхода озонируемого газа, корпуса 3 с трубными решетками 4 и 5, в которых закреплены наружные охлаждаемые электроды 6, высоковольтных электродов 7, установленных коаксиально внутри наружных электродов с помощью центрирующих элементов 8, контактного диска 9, установленного на опорных изоляторах 10 и находящегося в поверхностном контакте с токоприемниками 11 высоковольтных электродов 7, крышки 12 и днища 13.

Высоковольтные электроды 7 снабжены заглушками 14.

Корпус 3 снабжен патрубком 15 для входа и патрубком 16 для выхода озонируемого газа, патрубком 17 для входа и патрубком 18 для выхода хладагента, охлаждающего наружные электроды 7. Источником высокого напряжения для озонатора является трансформатор. Контактный диск 9 соединен с трансформатором через проходной изолятор 19.

Токоприемник 11 с помощью ворсинок кисточки контактирует с контактным диском 9, выполненным в виде сетки. Конструкция фиксируется в таком положении за счет сил трения (фиг. 2).

Токопроводящий проволочный ворс токоприемника сцеплен с токопроводящим проволочным ворсом 20 контактного диска. Конструкция фиксируется за счет сил трения (фиг. 3).

Токоприемник 11 выполнен с заостренным концом. На нем закреплен кольцевой постоянный магнит 21, а с обратной стороны контактного диска 9 закреплен постоянный магнит 22. Конструкция фиксируется за счет магнитных сил (фиг. 4).

Озонатор работает следующим образом.

Воздух через входной патрубок 15 поступает в камеру 1 входа озонируемого газа, ограниченную трубной решеткой 4 и днищем 13, распределяется по кольцевым зазорам между электродами 6 и 7, где подвергается воздействию высоковольтного электрического разряда, создаваемого с помощью высоковольтного трансформатора. В результате воздействия разряда на молекулы кислорода в газовом потоке синтезируется озон. Поток озонированного воздуха поступает в пространство, ограниченное трубной решеткой 5 и крышкой 12, и выходит через выходной патрубок 16.

Высокое напряжение от трансформатора через проходной изолятор 19 подают к контактному диску 9, от которого через токоприемники 11 к высоковольтным электродам 7.

Когда контактная пара токоприемник - контактный диск выполнена с применением магнитных материалов, электрический контакт между контактным диском 9 и токоприемником 11 обеспечивается за счет сил притяжения, создаваемых магнитами 21 и 22 даже через немагнитный контактный диск 9 (выполненный из немагнитной хромоникелевой стали). Электрический контакт между постоянными магнитами 21 и 22 малоэффективен вследствие высокого удельного сопротивления постоянных магнитов. Заостренный конец токоприемника 11 обеспечивает контакт с высокой проводимостью и вместе с тем не вызывает затруднений при расцеплении пары. Выполнение токопроводящей разводки в виде изолированного от корпуса контактного диска позволяет существенно упростить монтаж и снизить трудоемкость установки электродов. Достаточно вставить высоковольтные электроды в наружные до соприкосновения токоподвода с контактным диском. Не требуется присоединять проводником каждый электрод, зажимать его винтом или гайкой. Столь же простым становится и демонтаж электродов. Достаточно потянуть за него и вытащить из наружного электрода. Расположение контактного диска в горизонтальном положении, а высоковольтных электродов под прямым углом к нему обеспечивают наилучшие условия работы озонатора. В этом положении вес электрода обеспечивает надежный электрический контакт с контактным диском и не оказывает отрицательного влияния на точность центрирования, как это проявляется при горизонтальном положении, когда вес электрода снимает центрирующий элемент в направлении, перпендикулярном оси электрода. При этом снижается выход озона.

Выполнение контактного диска плоским, а токоприемника в виде заостренного стержня с малым радиусом кривизны на конце или в виде кисточки с проволочным ворсом на конце обеспечивают наилучшие условия центрирования электродов, так как токоприемник, скользя по плоскости, занимает на контактном диске то место, которое определяется центрирующими элементами и его кривизной, получившейся при изготовлении.

Выполнение контактного диска сетчатым или ворсистым, а токоприемника в виде кисточки с проволочным ворсом на конце обеспечивает надежный электрический контакт при любом расположении контактного диска.

Выполнение контактного диска или контактной площадки токоприемника из магнитного материала с покрытием, обладающим высокой электропроводностью, обеспечивает надежный электрический контакт с малым электрическим сопротивлением при любом расположении контактного диска. Электропроводящее покрытие на магнитах необходимо вследствие низкой проводимости магнитных материалов.

При закреплении одного магнита на тыльной стороне контактного диска, а другого на токоприемнике отпадает необходимость в электропроводящем покрытии, так как магниты создают только контактное усилие, а сам электрический контакт осуществляется непосредственно соприкосновением диска и токоприемника, который при этом может быть выполнен и в виде кисточки с проволочным ворсом, и в виде заостренного стержня, и в виде стержня с плоской площадкой на конце. Все это упрощает монтаж высоковольтных электродов и повышает выход озона.

Изобретение относится к многоэлементным трубчатым озонаторам, используемым в химической, горной промышленности, и позволяет достигнуть упрощения монтажа высоковольтных электродов, повышения выхода озона. Трубчатый озонатор содержит камеры входа 1 и выхода 2 озонируемого газа, корпус 3 с трубными решетками 4 и 5, в которых закреплены наружные охлаждаемые электроды 6. Внутри последних с помощью центрирующих элементов коаксиально установлены высоковольтные электроды 7, соединенные с источником высокого напряжения с помощью токопроводящей разводки, которая выполнена в виде изолированного от корпуса 3 контактного диска 9, находящегося в поверхностном контакте с токоприемниками 11 высоковольтных электродов 7. При расположении, контактного диска 9 горизонтально, а высоковольтных электродов 7 под прямым углом к нему достигается наибольший положительный эффект. Приведены различные варианты исполнения контакта между контактным диском 9 и токоприемником 11. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ТРУБЧАТЫЙ ОЗОНАТОР, содержащий камеры входа и выхода озонируемого газа, корпус с трубными решетками и закрепленными в них наружными охлаждаемыми электродами, установленные коаксиально внутри наружных электродов с помощью центрирующих элементов высоковольтные электроды, соединенные своими токоприемниками с источником высокого напряжения с помощью токопроводящей разводки, отличающийся тем, что, с целью упрощения монтажа высоковольтных электродов и повышения выхода озона, токопроводящая разводка выполнена в виде изолированного от корпуса контактного диска, касающегося токоприемников высоковольтных электродов. 2. Озонатор по п.1, отличающийся тем, что контактный диск установлен горизонтально, а высоковольтные электроды под прямым углом к нему. 3. Озонатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что контактный диск выполнен плоским. 4. Озонатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что контактный диск выполнен сетчатым. 5. Озонатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что контактный диск имеет ворсистую поверхность. 6. Озонатор по пп.1-3, отличающийся тем, что токоприемники выполнены в виде заостренного стержня с малым радиусом кривизны на конце. 7. Озонатор по пп.1-5, отличающийся тем, что токоприемники выполнены в виде кисточки с проволочным ворсом на конце. 8. Озонатор по пп.1-3, отличающийся тем, что контактный диск или контактная поверхность токоприемника выполнены из магнитного материала с покрытием, обладающим высокой электропроводностью. 9. Озонатор по пп.1-3, 6 и 7, отличающийся тем, что он снабжен магнитами, причем один магнит выполнен в виде кольца, установленного на токоприемнике, а другой закреплен на тыльной стороне контактного диска.