Устройство для обработки воды электрическими разрядами Советский патент 1993 года по МПК C02F1/46 B03C5/00 

боёв

00

ю о

00

ю

XJ

СО

Изобретение относится к области обработки воды, в том числе ее обеззараживания, электрическими разрядами и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для обеззараживания питьевых и сточных вод производственных и сельскохозяйственных предприятий, стоков населенных пунктов, леспромхозов, в микробиологии, медицине и др.

Задачей изобретения является повыше- ние надежности устройства и упрощение его конструкции.

На фиг.Т изображен общий вид устройства; на фиг.2 - электрод, вид спереди.

Предложенное устройство для обработ- ки воды электрическими разрядами состоит из ГИТ 1, технологической камеры 2, выполненной из диэлектрика, высоковольтного и заземленного электродов 3 и 4. Каждый из электродов состоит из металлической фоль- ги 5, листового диэлектрика б, охватывающего фольгу с обеих сторон, и сквозных отверстий 7.

Устройство работает следующим обра

зом,

ГИТ 1 вырабатывает импульсы высокого напряжения, которые подаются на электроды 3 и 4, расположенные в технологической камере 2. При этом в воде, которая поступает в технологическую камеру и проходит па- раллельно через сквозные отверстия 7 и последовательно через электроды 3 и 4, в отверстиях на границе фольги 5 и диэлектрика б зажигается коронный разряд. Длительность короны не превышает 10 с, при этом в локальной области отверстия 7 существенно увеличивается температура, необходимая для ионизации воды в плазму, а также возникают световое излучение, импульсное давление и выработка озона в во- де. В результате такого комплекса явлений происходит отмирание бактерий. Вода, подвергающаяся обработке на положительном электроде 3, подвергается последовательной обработке и на заземленном электроде 4, в результате чего происходит ее окончательное обеззараживание. Сквозные отверстия имеют диаметр 1 -5 мм. Толщина фольги не превышает 0.5 мм, а расстояние между электродами более 50 мм. Указанные огра- ничения необходимы для создания области высокого напряжения электрического поля в отверстиях импульсной короны в воде на торце металлической фольги в отверстиях электродов. При этом расстояние между электродами гарантирует отсутствие сквозного пробоя в диапазоне напряжения заряда ГИТ от 10 до 50 кВ. Величина диаметра отверстия выбрана из условия обработки всего объема жидкости, проходящего через

5

5 0

5

0 5 0 5 0 5

отверстие. Значение получено экспериментально. Технологическая камера снабжена коллекторами с патрубками для подачи и отвода соответственно загрязненной и чистой воды. Технологическая камера должна быть выполнена из диэлектрика с целью обеспечения рабочей величины резконеод- нородного электрического поля на торце фольги во всех отверстиях. Благодаря этому мощности электрической энергии, выделяемые в короне каждого отверстия, равны. Следствием этого является одинаковая обработка воды во всех отверстиях. Количество отверстий в каждом из электродов определяется максимальным объемом воды V1, подводимой к технологической камере в единицу времени, с целью обеспечения ее свободного прохождения по трубопроводу. Это количество выбирается из условия

n Vi/V2,

где - объем воды, пропускаемый через одно отверстие в единицу времени, а S2 и V2 - сечение отверстий и скорость прохождения жидкости через него, которая определяется давлением в трубопроводе.

Так, например, при поступлении воды в камеру объемом л/с при диаметре отверстия 5 мм скорость подвода воды м/с. Для сохранения такой скорости прохождения воды через технологическую камеру необходимо, чтобы и количество отверстий

4 Vi4

п

л d 2 V2

102

3,14 -25 В случае использования большого количества отверстий необходимо путем экспериментального подбора увеличивать энергоемкость ГИТ за счет увеличения емкости конденсаторной батареи при заданном уровне напряжения заряда.

Возможно разделение технологической камеры с помощью электродов на N емкостей. При этом положительные и отрицательные электроды должны чередоваться между собой.

Применение изобретения позволит упростить конструкцию устройства благодаря уменьшению необходимого высоковольтного оборудования. Использование коронного разряда для обработки воды позволило значительно увеличить ресурс электродной системы, вследствие чего повысится надежность устройства. Лабораторная проверка обеззараживания воды показала, что результат обработки воды не хуже, чем в устройствах со сквозным пробоем водного промежутка.

Формула изобретения Устройство для обработки воды электрическими разрядами, содержащее генератор импульсов тока, подключенный к высоковольтному и заземленному электродам, установленным в корпусе технологической камеры с обеззараживаемой водой, о т- личающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройства и упрощения его конструкции, корпус технологической камеры выполнен из диэлектрика и разделен на полости посредством высоковольт

ного и заземленного электродов, каждый из которых выполнен из металлической фольги охваченной листовым диэлектриком и имеющей сквозные отверстия диаметром 1-5 мм. количество которых определяется следующим соотношением:

n Vi/V2.

где Vi - объем воды, подводимый к технологической камере в единицу времени; V2 - объем воды, стекающий в единицу времени из одного отверстия.

Использование: в различных отраслях народного хозяйства для обеззараживания питьевых и сточных вод производственных и сельскохозяйственных предприятий, в микробиологии, медицине и т.д. Сущность изобретения: устройство содержит технологическую камеру 2, корпус которой выполнен из диэлектрика и разделен на полости посредством высоковольтного 3 заземленного 4 электродов. Электроды выполнены из металлической фольги 5, охваченной листовым диэлектриком 6, и имеют сквозные отверстия 7. Обработка воды производится параллельно во многих отверстиях одного электрода и последовательно в отверстиях другого электрода. На границе фольги 5 и диэлектрика 6 зажигается коронный разряд. В локальной области отверстий существенно увеличивается температура, необходимая для ионизации воды в плазму, возникают световое излучение, импульсное давление и выработка озона в воде. В результате происходит отмирание бактерий и обеззараживание воды. 2 ил. fS Ј

Нт

i и

I о о о оо |

I о о о ooi 7

О О О ОО ОО О ОО

О О О О О О О О О

О О О ОО

о о ооо

о°|

j О О OOOJ

о о о оо

о о о oo

О О О ОО ОО О ОО

О О О О О О О О О

О О О ОО

о о ооо

с о°

О О OOO

(Риг. г