Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17 079 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ САНИЕ ИЗОБРЕТЕ г У СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОР(21) 4914638/26 (22) 27.02.91 (46) 30.11.92. Б.ю (71) Всесоюзный институт электро (72) В,М.Ртищев (56) Авторское св М 101727, кл, ААвторское св М 861332, кл. С идетельство ССС01 К 61/00, 1954, идетельство ССС02 Г 1/48, 1979. БЕЗЗАРАЖИВА СКИМИ РАЗРЯ(57) Испнике, кность: ото, что о РОЙСТВО ДЛЯ ДЫ ЭЛЕКТРИ ва являются есурс рабо- разрядный н л, М 44научно-исследовательскимашиностроения льзование; относится кэлектротех устройствам очистки воды. Сущ собенностью устройства являетс ним коммутатором обеспечиваетс Изобретение относится к области обработки и обеззараживания питьевых и сточных вод электрофизическими методами и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности на предприятиях бытового и промышленного назначения, в микробиологии и медицине.Известно устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее емкость, коммутатор и камеру обработки с одним разрядным промежутком, в котором под действием электрических разрядов в воде производится ее обработка.Недостатком этого устройстнизкие производительность и рты, т,к. в камере размещен одинпромежуток,Наиболее близким по тех ической сущ ности к изобретению является устройство 51)5 С 02 Р 1/48,6 05 027/О вклад электрической энергии от конденсатора в и - разрядных промежутках в камере обработки воды. Камера обработки выполнена из изоляционного материала и в устройство дополнительно, введены иконденсаторов, при этом все и-разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между электродом коммутатора и заземленным полюсом емкостного накопителя, а дополнительные и - 1 конденсаторы подключены между точками соединения и - 1 разрядных промежутка, начиная от коммутатора, и заземленными полюсом емкостного накопителя, при этом СоС 1+ . Сп, где Со - емкостной накопитель, С - дополнительные конденсаторы. 2 ил. у для обеззараживания воды электрическимиююй разрядами, содержащее емкостной накопитель, состоящий из и емкостей, и - коммутаторов, камеры обработки воды с 4 . и-разрядными промежутками, 00Недостатком этого устройства являются (.,) высокая стоимость, сложность и низкая надежность работы, Это вызвано тем, что для сО увеличения производительности обработки воды необходимо увеличение разрядных промежутков в камере, что ведет к равному ф увеличению числа формирующих коммутаторов, а следовательно увеличивается стоимость устройства (стоимость одного разрядника на напряжение 20 - 50 кВ, ток до 100 кА и ресурсе 10 -10 импульсов составб 7 ляет 0,7-2 тыс, руб,). Наличие и-формирующих коммутаторов требует дополнительного блока синхронизации, выполненного из индуктивных элементов, вы 177807910 15 20 25 30 воды выполнена из изоляционного материала, например: полиэтилен, фторопласт,капралон и др40 50 соковольтных диодов и электронно-механического преобразователя. Это усложняет устройство и из-за наличия дополнительно , большого числа элементов, снижает надежность его работы и дополнительно увеличивает его стоимость.Целью изобретения является уменьшение стоимости, повышение надежности и упрощение конструкции,Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее емкостной накопитель; один коммутатор и камеру обработки воды с и-разрядными промежутками, дополнительно введены иконденсаторов, при этом все и-разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между электродом формирующего разрядника и заземленным полюсом емкостного накопителя, а каждый из дополнительных и - 1 конденсаторов подключены между точками соединения и - 1 разрядных промежутка, начиная от коммутатара.и заземленным полюсом емкостного накопителя, Камера обработки выполнена из изоляционного материала, а емкости связаны соотношением Со С++Сп, где Со- емкостной накопитель, С 1Сп- дополнительно введенные конденсаторы,На фиг, 1 представлена электрическая схема предложенного устройства для обеззараживания воды электрическими разрядами, где обозначены; 1 - емкостной накопитель энергии,2 - формирующий коммутатор, 3 - разрядный промежуток, 4 - камера обработки воды, 5 - дополнительно введенный конденсатор. Камера обработки Количество разрядных промежутков (в общем случае и) выбирается из заданных производительности, ресурсе работы устройства и степени зараженности воды. Все и-разрядных промежутка 3 соединены между собой последовательно и включены между электродом формирующего разрядника и заземленным полюсом емкостного накопителя. Дополнительно введенные конденсаторы подключаются между точками последовательно соединенных разрядных промежутков и заземленным полюсом емкостного накопителя, При этом величина емкости Со основного накопителя 1 значительно больше величины каждой из дополи - 1 нительно введенных емкостей: Со , Сь- 1Устройство работает следующим образом фиг, 1, 2). В исходном состоянии емкостной накопитель 1 заряжен (блок заряда условно не показан) до напряжения Оо, а на дополнительно введенных конденсаторах 3 напряжение отсутствует, После срабатывания коммутатора 2 напряжение накопителя 1 прикладывается к первому от коммутатора промежутку 3 и в нем инициируется проба, т.к, незаряженная емкость 5 в начальный момент времени представляет К,З. После пробоя первого промежутка 3 емкость 5 заряжается от накопителя 1 до напряжения О Оо и под действием этого напряжения аналогично описанному пробивается второй разрядный промежуток 3 и заряжается второй дополнительный конденсатор 5 до напряжения 02О 1. Под действием напряжения Ог пробивается третий разрядный промежуток 3 и заряжается третий дополнительный конденсатор 3 до напряжения Оз02. Так происходит инициирование пробоя всех и-разрядных промежутков и заряд всех и - 1 дополнительных конденсаторов. После пробоя последнего разрядного промежутка происходит основной разряд емкостного накопителя 1 через все и - последовательно соединенных разрядных промежутка. В это время происходит выделение энергии от накопителя 1 во всех последовательно соединенных п-разрядных промежутках 3.Таким образом, инициирование пробоя во всех и промежутках происходит последовательно, а основное выделение запасенной энергии в накопителе 1 одновременно. В это время образуются мощные ударные волны, световое излучение, ионизационные и химические процессы, приводящие к обеззараживанию воды.Выполнение соотношения Со С+Сг+Сз+Свобеспечивает величину напряжения Опна последней дополнительной емкости 5 близкой к величине напряжения Оо накопителя 1. Этому же способствует выполнение камеры обработки воды иэ изоляционного материала, приводящее к росту сопротивления между электродами всех и-разрядных промежутков до величины в несколько единиц-десятки кОм. В результате чего постоянная времени дополнительных конденсаторов 5 превышает в несколько раз время инициирования пробоя и тем самым обеспечивается надежный пробой разрядных промежутков 3,Таким образом в предложенном устройстве одним коммутатором осуществляется вклад запасенной электрической энергии в - разрядных промежутков,Технико-экономическая эффективность предложенного устройства в сравнении спрототипом заключается в уменьшении стоимости, повышении надежности и упрощении конструкции за счет того. что используется один коммутатор вместо "и" коммутаторов(в прототипе) и отсутствии соответствующего блока синхронизации, состоящего из дополнительно большого числа элементов (индуктивных элементов, высоковольтных диодов и электронно-механического преобразователя), Стоимость одного коммутатора на напряжение 20-50 кВ и ток 20-100 кА, например игнитронный разрядник ИРТ - 4-1, составляет 700 руб, а стоимость одного дополнительно введенного конденсатора 50 руб. Формула изобретения устройство для обеззараживания водыэлектрическими разрядами, содержащееемкостной накопитель, коммутатор, камеру обработки воды, с и-разрядными промежутками.отличающееся тем,что,с целью повышения ресурса работы, упрощения конструкции и уменьшения стоимости, ка мера обработки выполнена из изоляционного материала и в устройство дополнительно введены иконденсаторов, при этом все и разрядных промежутков камеры соединены последовательно и включены между элект родом коммутатора и заземленным полюсом емкостного накопителя, а дополнительные и - 1 конденсаторы подключены между точками соединения и - 1 разрядных промежутков, начиная от 15 коммутатора, и заземленным полюсом емкостью накопителя, при этомСо С 1+С 2 +Сп где Сс - емкостной накопитель;С 1С- дополнительно введенные 20 конденсаторы.1778079 В Составитель А.ПрусковцовРедактор Техред М,Моргентал Р О.Крав о оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 4160 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская. наб 4/5