Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами

И ЗОБРЕТЕ И И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. ву 3268888/23-26 2) Заявлено 08.04(72) Авторы изобретения Н. Перевязкина Б. В. Семкин, Б. Г. Шубин х напряженийи и ордена ьский институт высоки Октябрьской РеволюцЗнамени политехничес. С, М, Кирова Научно-исследоват при Томском орде Трудового Красног(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВО ЗЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИоторое состоит из генератора высок вольтных импульсов через газов татор, соединенный с электродно мой, расположенной в реакторе. ство снабжено узлом откачки га ый коммуй систеУстрой зов (в ка и по том числе и озона) из разряднидачи его в обеззараживаемуюзараживание воды происходитдействием импульсных электричрядов, возбуждаемых в реакторазряде через электроды емкоскопителя генератора, так и подем озона, откачпваемого из гкоммутатора и подаваемого вживаемую воду 21,оду. Обезк подеских разе приного на -действивогоеззара 1 О азо об Недостатками известного устройства являются низкая эффективность процесса (высокие удельные затраты) и неравномерное потребление электрической энергии из сети, Первое связано с очень низкой концентрацией озона в продуктах разложения искрового канала в воздухекислороде. Второй недостаток обусили Изобретение относится к обработкеи обеззараживанию воды электрическимиразрядами и может быть использованов различных отраслях народного хозяйства для обработки и обеззараживанияпитьевых и сточных вод производственных и хозяйственных предприятий, сельхозкомбинатов, больниц, диспансеров,локальных стоков, неболыиих населенныхпунктов, вахтовых поселков, леспромхозов и т,п,Известно устройства для обеззараживания воды озоном, где в генераторахозона получают озон из кислородсодержащих. газов, а затем вводят его в контакт с обеззараживаемой жидкостьюОднако устройство характеризуетсявысокими удельными энергозатратамина обеззараживание жидкости, так какполучение озона является энергоемкимпроцессом. Известно устройство для обеззаравания воды электрическими разрядами, И , ОиМОЗОЫО969680 4момент времени Ь когда напряжениедостигает уровня, равного напряжениюначала коронирования системы 16, вкамере 9 возникает коронный разряд с% током, соответствующим кривой 19,при этом под действием тока короныпроисходит разложение воздуха с образсванием озона. В момент 1, когда кривая 18 напряжения достигает значения1 О 0(напряжения пробоя) срабатываеткоммутатор 6 и подключает генератор 1 к электродам 7 реактора8. Происходит пробой электроДного промежутка электродной системы 7 и вИ реакторе 8 под действием выделяющейсяв канале пробоя энергии осуществляетсяобеззараживание воды. Непрерывно работающий компрессор 12 нагнетает воздух,обогащенный озоном в камере 9, в емЗв кость 14, где происходит взаимодействиеозона с бактериями, содержащимися в воде, т.е. ее предварительная обработка.По трубопроводу 15 вода, обогащеннаяозоном, подается в камеру реактора 83 З для окончательной обработки под действием комплекса факторов: озона и электрических. Разрядов как указано выше,С момента(фиг. 2) цикл работы устройства повторяется. Суммарный ток . ,уй (мощность), потребляемый от сети, слагается иэ тока зарядки емкостного накопителя 5 и тока короны (кривая 19) иможет быть представлен кривой 20,Расчет электродной коронирующей сис 3 темы необходимо производить исходя изобеспечения достаточно малой пульсации(10-20%) тока (кривая 20), для этогоследует учесть, что ток зарядки (кривая17) описывается следующим образом."влах -+ИсЪХ к Е 3ловлен пульсирующим характером тока зарядки емкостного накопителя, создающим неравномерность потребления электроэнергии, высокое отношение пиковой(максимальной) мощности к средней мошности.Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат при одновременномобеспечении более равномерного потребления энергии (мощности),Поставленная цель достигается тем,что устройство для обеззараживанияводы электрическими разрядами, содержащее генератор высоковольтных импульсов с емкостным накопителем энергии, подключенный через коммутатор кэлектродной системе расположенной вреакторе с обеззараживаемой водой, иузел подачи газа в реактор, снабженотехнологической камерой с системой коронируюших электродов, при этом входкамеры соединен с атмосферой, выходс узлом подачи газа в реактор, а система коронирующих электродов подключенапараллельно емкостному накопителю генератора высоковольтных импульсов.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - кривые измененияэлектрических характеристик.Устройство содержит генератор 1 импульсов, хворый содержит трансформатор 2, питаемый от сети и через выпрямитель 3 и%защитный резистор 4 подключенный к емкостному накопителю (конденсатору) 5. Для коммутации энергии,запасенной в накопителе, используетсякоммутатор 6 (газовый, вакуумный,жидкостиь 1 й или,другой), который соединяет генератор 1 с электродной системой7 реактора 8. Устройство снабжено технологической камерой 9 для полученияозона в коронном разряде, вход которойвоздуховодом 10 связан с атмосферой,а воздуховодом 11 - с компрессором 12,который посредством воздуховода 13связан с емкостью 14, в которую подается обеэзараживаемая вода, и, где происходит ее смещение с газом. Емкость14 через трубопровод 15 соединена среактором 8, Система коронирующихэлектродов 16 камеры 9 получения оэона в коронном разряде включена параллельно емкостному накопителю 5. Приподключении трансформатора 2 к сетипроисходит зарядка емкостного накопи- Ителя 5, при этом ток зарядки изменяется по кривой 17 (фиг. 2), а напряжениена конденсаторе 5 - по кривой 18, В где Й .- максимальное напряжение на- текущее время.Уровень ) зависит от конфигурацииэлектрода к=60(0-0 к),где 5 - определяется геометрией коронирующей системвцО - напряжение (кривая 18) на ко. Ронирующих электродах.Приведены сопоставительные эксперименты по проверке удельных затрат и неравномерности потребления энергии от969 к- "аррототип 2 аемое фор а ретени сети для известного и предлагаемого устройства.Удельные затраты оцениваются по суммарному потреблению энергии траноформатором 2 от сети йа 1 м при эф- з фективности обеззараживания от кишечной палочки 99,99%. Затраты энергии на компрессор в обоих случаях одинаковы и составляют малую величину от затрат на обеззараживание, Не учитываются 1 О затраты энергии на прокачку воды через реактор так как онн составляют не более 2-3% от общих затрат.Неравномерность потребления энергии оценивается по коэффициенту 13 Ю где Эу, - максимальный ток, потребляемый от сети;-ср - средний ток. Устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, содержащее генератор ввсоковольтных импульсов с емкостным накопителем энергии, под ключенный через коммутатор к электродной .системе, расположенной в реакторе с обеззараживаемой водой, и узел подачи газа в реактор, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат при одновременном обеспечении более равномерного потребления энергии, устройство снабжено технологи 680 СВ случае устройства, принятого за прототип, ток представляет лишь ток зарядки накопителя 5, для данного устройства ток 1 представляет сумму тока зарядки и тока коронного разряда.В таблице приведены сравнительные данные применяемых устройств.Таким образом, использование озона совместно с электрическими разрядами в воде в том случае, когда озон получается в коронном разряде, возникающем в системе электродов, включенной параллельно емкостному накопителю генератора разрядов, привело к снижению .удельных энергозатрат на 20% по сравнению с прототипом, в котором озон извлекался из искровых коммутаторов генератора импульсов. Кроме того, применение предлагаемого устройства позволило в 4 раза снизить неравномерность потребления энергии из сети для обеззарававания ,воды,ческой камерой с системой коронирующихэлектродов, при этом вход камеры соединен с атмосферой, выход - с узлом пдачи газа в реактор, а система коронируюших электродов подключена параллельноемкостному накопителю генератора высоковольтных импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции2200204,кл, С 02 В 1/38, 1973.2, Авторское свидетельство СССпо заявке3006093/26,кл, С 01 В 13/11, 17,11,80,