Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами

(51) ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕН едицин(56) Авторское с 960130, кл, С 02 Р Авторское с 1151512, кл. С 02 Р/48, ".982.идетельство СССР М1/48, 1985.ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯ 4) УСТРОЙСТВОИЯ ВОДЫ ЭЛЕАМИ О (Л (Л размев виде овки. ельных ия стания эфения, а(71) Смоленский государственныский институт(73) Е.Г.Жук и А.В.Авчинников Изобретение относится к обработке и обеззараживанию воды электрическими методаьм и может быть использовано в полевых, походных угловиях, на автономных объектах для обеззараживания питьевой воды.Известно устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, включающее источник питания, генератор высоковольтных импульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостью для обеззараживания воды.Однако этому устройству присущи высокие удельные энергозатраты на обеззараживание воды и большие габаритные размеры.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами,(57) Использование: в полевых, походных условиях, на автономных объектах. Сущ- ность изобретения: устройство содержит источник питания, индуктивный элемент, генератор высоковольтных имйульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостью для обеззараживания воды. Низковольтный источник питания постоянного тока соединен с индуктивным элементом через статй- ческйй и реобразовател ь. напряжения. В генератор высоковольтных импульсов вклю-чены ненасыщенные транзисторы-С 1 . насцщающим дросселем в базовой цепи, а, . высоковольтный выход трансформатора со-держит удвоитель напряжения. 2 ил,Ф включающее высоковольтный источник питания, последовательно которому подключены индуктивные элементы, генераторы высоковольтных импульсов. Последова. тельно к генераторам подсоединены форми- К,) рующие разрядники и технологические камеры с электродной системой, помещенной в емкость для обеззараживания воды,Недостатками известного устройства являются сравнительно высокие удельные энергозатраты из-за нестабильных по силе разрядов, обладающих высоким (10-20 кВ) рабочим напряжением, Кроме того извест- (Д ное устройство обладает большими рами и,может быть выполнено переносной и малогабаритной устанЦель изобретения - снижение уд энергозатрат, посредством получен бильных по силе разрядов и сниже фективного уровня рабочего нап ряжтакже выполнение устройства малогабаритным и переносным.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для обеззараживания водыэлектрическими разрядами, содержащееисточник питания, индуктивный элемент,генератор высоковольтных импульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкостьюдля обеззараживания воды, дополнительносодержит статический преобразователь напряжения, а вгенератор "высоковольтныхимпульсов включеньг йенасыщенные транзисторы с насыщающим дросселем в базо вой цепи и на высоковольтной сторонетрансформатора имеется удвоитель напряжения,Статический преобразователь напря-жения преобразует постоянный ток низкогонапряжения, поступающий от источника питания батареи, бортовая сеть автотранспорта); в переменный высокогонапряжения, подаваемый через индуктивный элемент на генератор высоковольтныхимпульсов, что позволит устройству иметьавтономное питание, быть малогабаритными переносным, В генераторе высоковольтных импульсов конденсаторы удвоителя напряжения в сумме с транзисторамигенератора ограничивают ток заряда основного конденсатора, поддерживая его постоянным, чем достигается стабильностьразряда.Иа фиг,1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема генератора. 35Устройство для обеззараживания водыэлектоическими разрядами содержит источник постоянного тока низкого напряжения1, к которому последовательно подключенстатический преобразователь напряжения 402, который через индуктивной элемент 3 последовательно соединен с генератором высоковольтных импульсов 4, а генераторпоследовательно соединен с формирующимразрядником 5 и технологической камерой 45с электродной системой 6, помещенной вемкость для обеззараживания воды 7,Генератор высоковольтных импульсов фиг,2) содержит ненасыщенные транзисторы Т 1 и Т 2 с насыщающим дросселем Др, диоды Д 1 и Д 2, сопротивления Я 1 и 82, трансформатор Тр, на высоковольтной стороне котОрого имеется удвоитель напряженияДз, Д 4 и С 1, С 2, соединенный параллельно сосновным конденсатором Сз, Последний соединен с формирующим разрядником ФР и технологической электродной камерой ТЗК.Устройство работает следующим образом, От источника постоянного тока 1 напряжением 12 В питание подается на статический преобразователь напряжения 2, который преобразует постоянный ток низкого напряжения в переменный ток высокого (до 3 кВ) напряжения, который через индуктивный элемент 3 подается в генератор высоковольтных импульсов 4, где с вторичной обмотки трансформатора Тр через удвоитель напряжения Дз, Д 4, С 1, С 2 заряжается основной конденсатор Сз, Конденсаторы С 1, С 2 удвоителя напряжения в сумме с транзисторами генератора ограничивают ток заряда основного конденсатора Сз, поддерживая его стабильным. По достижении рабочего напряжения в генераторе 3 кВ, достаточного для пробоя формирующего разрядника 5, представленного радиоактивным разрядником РЧТУ, 014 ТУ происходит его пробой и энергия, накопленная в основном конденсаторе Сз, выделяется между электродами технологической камеры 6, обеззараживая воду, находящуюся в емкости 7.Анализ результатов исследований, посвященных оценке качества воды, обработанной с помощью предлагаемого устройства, показал, что она полностью соответствует требованиям ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая". Для оценки обеззараживающего эффекта воду перед обработкой заражали суспензией культуры кишечной палочки в концентрации 5 х 10 мт/л, которая в 10 раз превышает допустимую для класса источников хозяйственно- питьевого водоснабжения по ГОСТ 2761-84. Несмотря на высокое микробное заражение вода через час после обработки в устройстве полностью освобождалась от микроорганизмов. т.е, эффективность обеззараживания составила 99,999.Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает в З,З раза меньшим эффективным уровнем рабочего напряжения, в 1,5-2,5 раза меньше потребляет энергии при сохранении эффективности обеззараживающего действия, что представлено в таблице,Устройство имеет малые габариты и массу 5 кг. Таким образом, использование в предлагаемом устройстве статического преобразователя напряжения и изменений в схеме генератора высоковольтных импульсов позволяет получить сравнительно низкий эффективный уровень рабочего напряжения и стабильные по силе разряды, что, в свою очередь, снижает удельные энергозатраты в 1,5-2,5 раза по сравнению с известным устройством, а также делает возможным применением малогабаритного устройства в полевых, походных условиях и на автономных объектах для обеззараживания воды.Формула изобретения Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее источник питания, индуктивный элемент, генератор высоковольтных импульсов, формирующий разрядник, технологическую камеру с электродной системой и емкость для обеззараживания воды,о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, веса и габаритов устройства. оно дополнительно снабжено статическим преобразователем напряжения, генератор высоковольтных импульсов дополнительно содержит ненасыщенные транзисторы с насыщенньм дросселем в базовой цепи, а высоковольтный выход его трансформатора содержит удвоитель напряжения.1790557 оставитель Т.Замиловахред М,Моргентал едактор Т.Куркова Коррек ка Заказ 364 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101