Установка для обеззараживания воды электрическими разрядами

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 190679 (21) 2781894/23-26 с присоединением заявки Ио С 02 Г 1/48 Государственный комитет СССР по дедам изобретениИ н открытий(72) Авторы изобретения фуВ.Семкин и А.Н.3 фьптев И.И.Винаевецкий, Н,Д.Рязанов,3научно-исследовательский институт высоких напряженийпри Томском ордена Октябрьской Ревоюййрщ, И оРдеца ТрудовогоКрасного Знамени политехническом институте им. С.И.Кирова(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ Изобретение относится к области об-работки и обеззараживания питьевых и сточных вод электрофизическими методами и может бить использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности на предприятиях бытового испециального назначения, в микро" биологии и медицине.Известна установка для обеззаражи- О вания воды электрическими разрядами, содержащая технологический реек" тор, в котором обработка воды ведет" ся под действием электрическим разрядов, возникающих между високовсаьтньи и заземленным электродамн 1, тзНаиболее близким по технической сущности к.изобретению является установка для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащая источник питания, соединенный с инм 20 последовательно преобразующий блок, генератор импульсов, подключенный к высоковольтному и заземленному электродам, установленным в корпусе технологического реактора с обезэаражи- д ваемой водойГ 21.Недостатком известной установки, является низкая производительность, высокие затраты электроэнергии, так как в технологическом реакторе зкаат 30 быть размещена только одна пара электродов, питающихся от одного генератора импульсов, именаего индивидуальный йсточник литания.Целью изобретения является повыаение эффективности установки и сниже" ние .удельного расхода электроэнергии за счет увеличения объема обеззараживаемой воды, обрабатываемого от одного источника питания.Указанная цель достигается тем, чтО установка снабжена дополнительными генераторами импульсов, дополнительными;аясоковольтными и заземленными . электродами и блоком синхронизаций одновременного пробоя межэлектродного пространства, вход которого подключен к выходу преобразующего блока, а выходы связаны с параллельно установленными генераторами импульсов, при этом расстояние между одноименно заряженными электродами определяется по следуахцему соотиоаанию: гг сй 3,46 г, где Р - расстояние между. одноименно заряженными электродами, г - предельное расстояние, на котором обеспечивается обезэаражиеание воды электрическими разрядами.На фиг,1 представлены три вариан" та выпоянения электрической схемы ус40 тановки для обеззараживания воды электрическими разрядами) на Фиг.2 - вариант конструкции технологического реактора; на фиг.З - реактор, вид сверху; на фиг.4 - вариант конструкции технологического реактора в трубе.Установка для обеззараживания воды состоит из высоковольтного источника1 питания, последовательно которомувключены блок 2 преобразования, блок3 синхронизации, генераторы 4 высоковольтных импульсов (которые в кон- Окретном случае могут состоять из емкостных накопителей энергии или любых других), параллельно которым включены формирующие разрядники 5 и технологический реактор 6, в котором размещены высоковольтные 7 и заземленные 8 электроды.Технологический реактор 6 фиг.2 и 4) установки для обеззараживанияводы состоит из корпуса 9 и крышки 10 2 О К корпусу 9 приварены коллекторы с патрубками 11 и 12, соответственно, для подачи загрязненной воды и для отвода обеззараженной воды. В крышке 10 корпуса 9 закреплены высоковольтные электроды 7, которые изоли. рованы от крышки с помощью изоляторов 13.Высоковольтные электроды 7 снабжены устройством для автоматического и синхронного регулирования межэлектродного расстояния. В днище корпуса 9 напротив каждого высоковольтного электрода 7 установлены заземленные электроды 8. Заземленные электроды 8 могут быть сменными. Высоковольтные 7 и заземленные 8 электроды расположены в технологическом реакторе таким образом, что расстояние между центрами каждой пары остаетсяпостоянным и равным между соседними парами, На Фиг.З представ лена конструкция реактора, в которой электроды 7 и 8 установлены в однулинию в корпусе 9, выполненном изстальной трубы. Расстояние междуцентрами пар электродов выполненоравным между соседней парой электродов по всей длине реактора.Количество генераторов 4 высоковольтных импульсов в установке, работающих от одного источника 1 питания и преобразующего блока 2 черезсинхронизирующий блок 3, выбирается из соображений технологии, степени зараженности воды, и как пра"вило, составляет семь и более. Сиихронизирующий блок 3 выполнен из индуктивных элементов, высоковольтныхдиодов и электронно-механическогопреобразователя,Установка для обеззараживанияводы электрическими разрядами работает следующим образом,От одного высоковольтного источника 1 питания через преобразующийблок 2 и синхронизирующий блок 3 происходит одновременная зарядка несколь. ких генераторов 4 импульсных токов. При достижении напряжения на конденсаторах генераторов 4, достаточного для пробоя формирующих разрядников 5, происходит их пробой, и напряжение прикладывается к электродам 7 и 8 технологического реактора 6, при пробое межэлектродного пространства происходит выделение энергии от конденсаторов в канал разряда, образовавшийся между электродами 7 и 8. Все Формирующие разрядники 5 отстроены на одно рабочее напряжение и расположены таким образом, чтобы обеспечивалось их одновременное срабатывание.Синхронизирующий блок 3 при зарядке конденсаторов обеспечивает одновременную зарядку всех о -батарей конденсаторов, а при пробое формирующих разрядников 5 и разряда батарей конденсаторов на межэлектродные промежутки препятствует выделению энергии всех и -батарей конденсаторов на один межэлектродный промежуток.После одновременного пробоя всех ь -межзлектродных промежутков реактора 6 энергия, накопленная в батареях конденсаторов генераторов 4, выделяется в каналах разрядов 5, Образующиеся при этом мощные ударные волны, световое излучение,. ионизационные и химические процессы приводят к обеззараживанию воды. При этом полностью уничтожаются даже такие формы микроорганизмов, как вирусы и споровые Формы.В установке, при работе нескольких электродов, расположенных в одном реакторе на одинаковом расстоянии, превышающем 2 г,при одновременном их срабатывании в зонах, которые удалены за пределы радиуса действия единичного разряда, происходит наложение ударных волн и светового излучения. В результате их сложения возрастает давление и интенсивность светового излучения, что приводит к увеличению зоны обеззараживания, Расстояние между парами электродов Р, выбранное из условия 2 й3,46 г где К - расстояние между парами электродов,- предельное расстояние, на котором обеспечивается обеззараживание воды при работе одной пары электродов, позволяет, увеличить зону обеззараживания, т.е. Увеличить объем обр .батыэаемой воды.Предельное расстояние ., как правило, составляет 3-4 расстояния 6 между высоковольтным и заземленным электродами. При 8 =50 мм расстояния между одноименно заряженными электродами составит Й =500-700 мм, при % =16 мм=165-225.Применение предлагаемой установки позволит снизить удельный рас" ход электроэнергии в 3-4 раза.формула изобретения Установка для обеззараживания водн электрическими разрядами, содержащая источник питания, соединенный с ним последовательно преобразукщий блок, генератор импульсов, подключенный к высоковольтному и заземленному электродам, установленным в корпусе технологического реактора с обезэараживаемой водой, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности установки и снижения удельного расхода электроэнергии, установка снабжена дополнительными генераторами импульсов, дополнительными .высоковольтными и заземаенными электродами и блоком синхронизации одновременного пробоя меж-. электродного пространства, вход которого подключен к выходу преобразующего бЛока, а выходы связаны спараллельно установленными Сенераторами импульсов, при этом расстояние между одноименно заряженнымиэлектродами определяется по следующему соотношению: 2" сн 4 3,4 бг, гдеЙ - расстояние между одноименнозаряженными электродами, г - пре"р дельное расстояние, на которомобеспечивается обеззараживание воды элект"рическими разрядами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 101727, кл. С 02 В 3/02 1954.2. Патент СЮй Р 3402120,кл.203-323, 1968 (прототип).