ТРУБЧАТЫЙ ОЗОНАТОР Советский патент 1995 года по МПК C01B13/11 

Изобретение касается производства озона, в частности многоэлементных трубчатых озонаторов.

Целью изобретения является повышение выхода озона путем интенсификации охлаждения газоразрядных элементов.

На фиг. 1 изображен трубчатый озонатоp, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Трубчатый озонатор включает в себя источник питания, представляющий собой высоковольтный трансформатор, камеры 1, 2 для входа и выхода газа, корпус 3 с пучком газоразрядных элементов 4, жестко закрепленных в трубных решетках 5 и 6, перегородки 7, выполненные в виде гофрированных пластин, установленных в зазорах между двумя смежными рядами газоразрядных элементов 4. Перегородки 7 установлены параллельно газоразрядным элементам 4 с образованием последовательно соединенных каналов 8 для охлаждающей жидкости. Все газоразрядные элементы 4 смежных рядов, сопряженные с перегородкой 7, огибаются ее гофрами.

В соседних перегородках 7 гребни располагаются напротив гребней, впадины - напротив впадин.

Трубчатый озонатор работает следующим образом. Кислород через входной патрубок 9 поступает в камеру 1, ограниченную трубной решеткой 5 и крышкой 10, распределяется по газоразрядным элементам 4, где подвергается воздействию высоковольтного электрического разряда, создаваемого с помощью высоковольтного источника питания. В результате воздействия разряда на молекулы кислорода в газовом потоке синтезируется озон. Поток озона поступает в выходную камеру 2, ограниченную трубной решеткой 6 и крышкой 11, и через штуцер 12 направляется потребителю.

Высокое напряжение от источника питания через проходной изолятор 13 и токопроводящую разводку подается к газоразрядным элементам 4. Охлаждающая жидкость через штуцер 14 поступает в межтрубное пространство, попадает в первый канал 8. Поднимаясь вверх по каналу 8, жидкость омывает и охлаждает газоразрядные элементы 4.

Поднявшись вверх по первому каналу 8, жидкость ударяется о корпус и поступает во второй канал (полный профиль), где подвергается воздействию знакопеременных пульсаций по скорости и давлению. Пульсирующая жидкость при своем движении по каналу эффективно охлаждает наружные электроды газоразрядных элементов 4. Пройдя через третий канал, жидкость выходит из межтрубного пространства через штуцер 15.

Благодаря выполнению перегородок в виде гофрированных пластин, устанавливаемых в зазоры между двумя смежными рядами газоразрядных элементов, параллельно им с образованием последовательно соединенных каналов для охлаждающей жидкости, и тому, что газоразрядные элементы из смежных рядов, сопряженные с перегородкой, огибаются ее гофрами, происходит, во-первых, увеличение средней скорости потока охлаждающей жидкости, кратное числу образованных в межтрубном пространстве каналов, во-вторых, поток жидкости, направляемый гофрированным профилем перегородок, образующих стенки канала, и электродами, расположенными в пределах этого канала, вынужден продвигаться с постоянным изменением вектора скорости, как по направлению, так и по величине.

Благодаря расположению в противолежащих перегородках гребней напротив гребней, впадин - напротив впадин происходит наиболее эффективная турбулизация потока жидкости за счет совместного воздействия гофрированных стенок канала и "шахматного обтекания" газоразрядных элементов, которое, кроме постоянного изменения направления, заставляет поток охлаждающей жидкости интенсивно пульсировать с резкими знакопеременными изменениями как скорости, так и давления, что способствует повышению эффективности теплообмена за счет наиболее полного разрушения теплоизолирующей ламинарной пленки вокруг газоразрядных элементов.

Изобретение касается производства озона и позволяет повысить выход озона путем интенсификации охлаждения газоразрядных элементов. Трубчатый озонатор включает в себя корпус 3 с пучком газоразрядных элементов 4, жестко закрепленных в трубных решетках, перегородки 7, установленные в межтрубном пространстве и выполненные в виде гофрированных пластин, установленных в зазорах между двумя смежными рядами газоразрядных элементов 4, параллельно им с образованием последовательно соединенных каналов 8 для охлаждающей жидкости. Кислород через входной патрубок распределяется по газоразрядным элементам 4, где подвергается воздействию высоковольтного электрического разряда, затем выходит и направляется потребителю. Охлаждающая жидкость через штуцер 14 поступает в межтрубное пространство и распространяется по каналам 8, образованным гофрированными перегородками 7, и охлаждая газоразрядные элементы 4, выходит через штуцер 15. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. ТРУБЧАТЫЙ ОЗОНАТОР, содержащий корпус, трубчатые газоразрядные элементы, расположенные в шахматном порядке и жестко закрепленные в трубных решетках корпуса, и перегородки, размещенные в межтрубном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода озона путем интенсификации охлаждения газоразрядных элементов, перегородки выполнены в виде гофрированных пластин, установленных между смежными рядами газоразрядных элементов, параллельно им, с образованием последовательно соединенных каналов для охлаждающей жидкости и огибающих гофрами газоразрядные элементы. 2. Озонатор по п.1, отличающийся тем, что в соседних перегородках гребни расположены напротив гребней, впадины - напротив впадин.