электрод генератора озона

Формула изобретения

Электрод генератора озона, выполненный из двух металлических гофрированных мембран с нанесенным на их поверхность слоем диэлектрика, жестко соединенных между собой и образующих внутреннюю кольцевую полость, имеющую штуцеры входа и выхода охлаждающей воды, отличающийся тем, что на поверхности диэлектрика в пределах активной зоны имеются выступы из стекла или стеклоэмали, равные длине разрядного промежутка, имеющие диаметр 3 8 мм, причем их количество составляет 5 10 в одном квадратном дециметре поверхности активной зоны.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к озонаторному оборудованию и может быть использовано в качестве устройства при производстве озонаторов для обеззараживания питьевой воды, очистных сточных вод предприятий, городов, животноводческих ферм, а также в целлюлозно-бумажной промышленности, нефтеперерабатывающей и др.

Известны генераторы озона с пластинчатыми электродами, используемые для производства озона высокой концентрации с низкими энергозатратами на его получение [1, 2]. Пластинчатые электроды позволяют выполнить интенсивное охлаждение как заземленных, так и высоковольтных электродов и обеспечить равномерный зазор между электродами, покрытыми диэлектриком. Все это обеспечивает высокие характеристики указанных генераторов озона. Однако конструкция генераторов озона имеет следующий недостаток: расстояние между электродами фиксируется с помощью прокладок, устанавливаемых при монтаже электродных блоков. В качестве прокладок используется фторопластовая лента толщиной 0,5 0,8 мм и шириной 4 6 мм. Как показал опыт эксплуатации генераторов озона (более 4-х лет), равномерное размещение прокладок в активной зоне (активная зона - зона горения разряда) между электродами - довольно сложная операция. В то же время, при длительной работе прокладки разрушаются, нарушается равномерность горения электрического разряда, что приводит к снижению эффективности работы генераторов озона с уменьшением выхода озона.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является электрод, примененный в системе электродов генератора озона по патенту [2], выполненный из жестко соединенных между собой гофрированных мембран, которому присущи указанные выше недостатки.

Задачей изобретения является создание дистанцирующего устройства, не требующего его монтажа и сохраняющего свою геометрию в течение всего периода эксплуатации электродов. Это достигается тем, что каждый электрод генератора выполнен из двух металлических гофрированных мембран с нанесенным на их поверхность слоем диэлектрика, жестко соединенных между собой и образующих внутреннюю кольцевую полость, имеющую штуцеры входа и выхода охлаждающей воды, отличается тем, что на поверхности диэлектрика в пределах активной зоны имеются выступы из стекла или стеклоэмали, равные длине разрядного промежутка, имеющие диаметр 3 8 мм, причем их количество составляет 5 10 в одном квадратном дециметре поверхности активной зоны.

На фиг.1 и фиг.2 изображены два вида (вид спереди и вид сверху) электрода генератора озона, состоящего из двух гофрированных мембран (верхняя - 1 и нижняя - 2), штуцеров входа и выхода охлаждающей воды 3, диэлектрического покрытия 4 и диэлектрических выступов 5; высота выступов равна длине разрядного расстояния, которая, в зависимости от состава исходного газа (воздух, обогащенный воздух или кислород), составляет от 0,3 до 1 мм. При сборке пакета системы электродов выступы, расположенные на гребне волны электрода, размещаются во впадине соседнего электрода, а выступы, расположенные во впадине волны, - на гребне соседнего электрода, обеспечивая постоянство разрядного расстояния при количестве выступов не менее 5 на одном квадратном дециметре поверхности активной зоны электрода. Увеличение количества выступов более 10 нецелесообразно из-за уменьшения площади активной зоны. Диаметр выступов 3 8 мм определяется технологией их нанесения. Выступы формируются из диэлектрика (например, стеклоэмали), срок службы которого равен сроку службы диэлектрика, нанесенного на поверхность электрода.

Кроме увеличения срока службы электродной системы и снижения трудоемкости ее монтажа выступы позволяют увеличить турбулентность потока рабочего газа в разрядном промежутке и улучшить таким образом охлаждение электродов. Выход озона увеличивается также за счет увеличения площади активной зоны электродов: прокладки из фторопластовой ленты занимают 5 8% площади активной зоны, в то время как выступы - не более 1,5%.

Источники информации

1. Патент РФ № 2046753, МКИ С01В 13/11, опубл. 27.10.1995.

2. Патент РФ № 2199487, МКИ С01В 13/11, опубл. 27.02.2003 (прототип).