Озонатор Советский патент 1983 года по МПК C01B13/10 

(54) ОЗОНАТОР

Изобретение относится к элекгроразрядным озонаторам трубчатого типа, прец назначенным цля голучения озона из кислорода или газовой смеси, содержащей кислород, и применяемых в двигателях внутреннего сгорания для понижения токсичности выхлопа. Известен озонатор, который имеет конические, коаксиально расположеннью, подвижные один относительно другого электроды, к которым подводится переменный ток напряжения в ЗООО В . Недостатком указанного озонатора является отсутствие плавного саморегули рования производительности при помощи одного из входньк параметров (например, количества входящего в озонатор газа), что ограничивает область применения известного озонатора. Известен озонатор с электродами, при чем-плавное регулирование производигель ности устройства достигается изменением эффективной площади разряда путем регулирования длины рабочей зоны жидкост- кого электрода, образованного заливкой электропроводного жидкого металла (спла-. ва натрия и калия) в трубчатый узел устройства 23 . Изменяя аавленве в полос ги при помсяди воздущного компрессора и регулятора давления, изменяют рабочую высоту электрода, образованного жидким металлом, вытесненным из полости. При этом величина разрядного промежутка между внутренним жидкостным высоковольтным электродом и наружным не иа- меняется. К недостаткам озонатора относится следующее: пря повыщении давления газа в устройстве возможно изменение начальной характеристики производительности озона только в сторону увеличения от исходного положения, ч го приводит к огрканичейию пределов регулирования произ- враительности озонатора даже в случае совместного изменения длины электрода и напряжения; озон относится к оксидантам- вторичным загрязнителям атмосферы, вызывающим. например, явление фотохимического смо; га, токсичен при увеличении концентрации поэтому выброс избыточного озона в про цессе его произвоцсгва не допускается. Известный озонатор преапочтнтелен в ве{ тикальнои исполнении, возможна и горизонтальная конструкция, но этом схема усложняется. Перечисленные нецостатки ограничиваю область применения ааннОго типа озонаторов, например, в двигателях внутреннего сгорания аля понижения токсичности выхлопа, так как работу озонатора необхоаимо синхронизировать с работой авйга теля, в аанном случае, с применением регулирующего действия воздушного потока, входящего в двигатель, при этом целесообразно использовать электрическую систему двигателя без изменений. Целью изобретения является улучшение эксплуатации озона ра путем достижения его максимальной производительности в пределах изменения электрического потенциала на электродах. Поставленная цель достигается тем, что в озонаторе, содержащем корпус с трубами подвода и отвода газа и трубчатые, конические, коаксиально расположенные электроды, установленные с возможностью передвижения относительно друг друга, внутренний электрод выполнен с камерой приема газа, в которой з станов-г лена на расстоянии от ее стенок труба подвода газа, и снабжен подпружиненным штоком с направлякхцими втулками. Труба вьшолнена с боковым отверстием, а корпус снабжен установленным соосно отверстию трубы винтом для регулирования сечения отверстия. Данная конструкция позволяет автомат чески регулировать кольцевой зазор между коническими электродами посредством изменения давления, поступаюшего в озонатор, газа с одновременным изменением электрического потенциала на электродах. На фиг. 1 изображена схема устройства в положении минимальной производител ности; на фиг. 2 - то же, в положении максимальной производительности; на фвг на фиг. 3 - изображена схема подключения озонатора, обеспечивающая пропо| циональное изменение производства озсмш в пределах изменения электрического потенциала на электродах (в данном случае на входе схемы). Озонатор содержит: электрод 1, выпол ненный в виде тонкостенной трубки конического типа из диэлектрика с последующим нанесением на наружную поверхность трубки токопроводяшего металлического слоя электрическим или иным способом. Электрод 1 запрессован в металлический корпус 2, являющийся одновременно и центрирующим элементом, имеющий в верхней части отверстие 3 для заливки глицерина в образующуюся полость межоу наружной поверхностью элемента 1 и корпуса 2. Глицерин, обладая хорошей теплопроводностью, передает тепло от электрода 1 корпусу 2. Корпус имеет продольные, снаружи расположенные вертикально к нему ребра радиатора воздушного охлаждения. Внутри электрода 1 коаксиалыю расположен внутренний тонкостенный трубчатый электрод 4, конического типа, выполненный из металла и имек щий полированную наружную Поверхность одкнаковс конусности с электродом 1. Внутри электрода 4 имеется цилиндрическая замкнутая с одной стороны камера 5. приема газа, в которую с зазором входит цилиндрическая труба 6 подвода газа. Труба 6 выполнена из диэлектрика и имеет в верхней части в пределах внутренней полости озонатора боковое отверстие, сечение которого регулируется конусом регулировочного винта 7. Внутренний электрод 4 с камер Л приема газового потока закреплен на подвижном штоке 8, имеющем свободу перемещения вдоль общей центральной оси электродов 1 и 4 При этом он установлен в направля{рщих втулках 9 (из изолирующего материала) и 10 (из металла) и подпружинен пружиной 11, основанием для которой служит . втулка 10, используемая в качестве электрического ксжтакта вьюокого напряжения, подаваемого на внутренний электрод 4 через подвод 12. Озонатор работает следующим образом. Кислород, проходя через трубу 6 в камеру, приема газового потока 5, через зазор между трубсЛ 6 и стенкой камеры 5 выходит в верхнюю воздушную камеру 13,откуда paBHOvepHO роступает в зону электрического разряда между электродами оз(жат6ра и, превращаясь в озон, вьк ходит через нижнюю воздушную камеру 14.Приповышении напряжения на входе схемы поток кислорода усиливается, давление кислорода в камере 5, при 1{ёизменном сечении воздушного зазора между камерой 5 и трубой 6, повьщ1ается и подвижный электрод 4 перемещается вдоль собственной центральной оси. При этом сопротивление возвратной пружины 11

возрастает и элекгроц 4 занимает новое положение при соответствующем увеличении электроразряаного промежутка в вььсоковольтного потенциала ва поверхностях разряаных элементе 1 я 4. -s

Оптимальный режим {|а6оты озонатора устанавливается регулировочным винтом 7, посреаством которого можно регулирсжать павление газа в иипинарической воааушной камере поавижного алектроца t9 4, путем часгичного огвоца поступаюшего газа непосреаственно в возаушную . : дамеру 13,

Характеристика произвоаительяости , аанжяЧ) озонатора аолжва быть пааакицеВ, ts то есть, совпадающей с характеристикой трксичокюти работающего двигателя во избежавяе попадания в окружеаоахую среду избыточного озона.

Наличие каме1и 1 5 приема гаэгаого 20 и входящего с зазором в нее труб- / чатого подвода в в предложенном оэонатр{ с коническими электродами 1 и 4. при использовании возрастакмдего сопротив ления пружины 11 позволяет регулировать as межэпектродный зазс со этачительным опережен м его прироста по сравнению с прироястом напряжения на электродах оз атора.

Таким образом, рассчитав величину зо колы1евого зазора между стенками камеры 5 приема газового потока и трубчатым подводом 6, сопротивление пружины 11 и конусность электродов 1 и 4, можно прнблизить характеристики пронзводи- , тельности озонатора и токсичности гателя без ючительных переделок послео-

него - при этом исключить производство и выброс избыточного озона . в атмосферу и обеспечить рациональное использова ние электроэнергии.

Формула изобретення

трубами подвоза и отвода газа .и трубча тыв, ксянческие, коаксиально расЪолокеи(ные электроды, установленные с воэмоисностью передвижения относительно друг I друга, отличающийся teM, ;что, с твпью улучщения эксплуатации оёо натора за счет достюсения его максималь ной производительности в пределах вэменения электрического потенциала на алекродах, внутренний электрод выполнен с j камерскВ приема газа, в которой устаносн лена на расстоянии от ее стенок труба подвода газа, я снабжен подпружиненным щтоком с направляющими втулками.

X Источники 1 нфорк«ааии, принятые во внимание при экспертизе

Я

(Раг 2

BesSyiUfttim компрессор