CS225897B1

CS225897B1 - Ozone producer

Info

Publication number: CS225897B1
Application number: CS849182A
Authority: CS
Inventors: Jan Ing Trejtnar
Original assignee: Trejtnar Jan
Priority date: 1982-11-26
Filing date: 1982-11-26
Publication date: 1984-03-19

Description

(54) Zařízení na výrobu ozónu(54) Ozone production plant

Vynález se týká zařízení na výrobu ozónu a řeží provedení složené válcové výbojové elektrody v uzavřené nádobě s vestavbou v návaznosti na chladicí vody a rozvod vzduchu nebo kyslíku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an ozone generating device and provides an embodiment of a composite cylindrical discharge electrode in a closed vessel with built-in cooling water and air or oxygen distribution.

Dosud používané výbojové elektrody jsou vytvořeny z vnitřní dielektrické elektrody s jedním uzavřeným koncem, která má na vnitřním povrchu vytvořenou elektricky vodivou vrstvu a z vnějSÍ kovové chlazené elektrody. Výhodou tohoto uspořádání je jednoduché provedení, snadná výroba a montáž. Nevýhodou je nevyužití vnitřního prostoru vnitřní elektrody, malá výbojová plocha a tím i malý měrný objemový výkon.The discharge electrodes used hitherto are formed from an internal, single-ended, dielectric electrode having an electrically conductive layer formed on the inner surface and an outer metal cooled electrode. The advantage of this arrangement is simple design, easy manufacture and assembly. The disadvantage is the lack of use of the internal space of the internal electrode, a small discharge surface and hence a low specific volume power.

Jiným řešním je uspořádání s vnitřní chlazenou kovovou elektrodou a vnější dielektrickou elektrodou a elektricky vodivou vrstvou na jejím vnějším povrchu. Výhodou této konstruk ce je rovněž snadné zhotovení a dále možnost kontroly, případně opravy elektricky vodivé vrstvy.Another solution is an arrangement with an internal cooled metal electrode and an external dielectric electrode and an electrically conductive layer on its outer surface. The advantage of this construction is also easy manufacturing and the possibility of checking or repairing the electrically conductive layer.

Pro větší výkony, kdy je nutno paralelní zapojení elektrod, však vzniká složitá a znaěně rozměrná konstrukce se samostatnými rozvody chladící vody a vzduchu pro každou elektrodu.However, for larger outputs where parallel electrode connections are required, a complex and largely dimensional design with separate cooling water and air distributions for each electrode results.

Další známé řešení má vnitřní kovovou vysokonapšťovou elektrodu uzavřenou a opatřenou na vnějším povrchu dielektrickým povlakem. Na ní je centricky uložena vnější chlazená kovová elektroda. Vnitřní elektroda je chlazena demineralizovanou vodou, vnější běžnou chladicí vodou.Another known solution has an inner metal high-voltage electrode closed and provided with a dielectric coating on the outer surface. An external cooled metal electrode is placed centrally thereon. The internal electrode is cooled with demineralized water, the external common cooling water.

Výhodou tohoto uspořádání je chlazení obou elektrod, což umožňuje vyšší energetické zatížení, tím i vyšší výkon a menší ztráty.The advantage of this arrangement is the cooling of both electrodes, which allows higher energy load, thus higher output and less losses.

Nevýhodou je složitá konstrukce se zařízením ne úpravu demineralizované vody a cirkulačním rozvodem chladící vody. Funkčně se jedná o jednoduchou výbojovou elektrodu, .s jedním výbojovým prostorem, takže pro větěí výkony je třeba paralelního zapojení více výbojových elektrod se samostatnými chladicími rozvody, což způsobuje složitou a rozměrnou konstrukci celé ozonizační stanice.The disadvantage is a complicated construction with a device not for the treatment of demineralized water and a circulating cooling water distribution system. Functionally, it is a simple discharge electrode with a single discharge space, so that for more power, multiple discharge electrodes with separate cooling wiring are needed in parallel, which makes the entire ozonization station complex and bulky.

Posledním typem současně používaného provedení výbojové elektrody je uspořádání s vnitřní kovovou elektrodou chlazenou vodou, ná níž je centricky uložena dielektrická elektroda, která je na vnějěím povrchu opatřena stříbrným povlakem pro přívod vysokého napětí. Na dielektrické elektrodě je centricky umístěna kovová trubka pro druhý chladicí okruh.The last type of current electrode being used at the same time is a water-cooled inner metal electrode arrangement, on which a dielectric electrode is placed centrally, which is provided with a silver coating on the outer surface for high voltage supply. A metal tube for the second cooling circuit is centrally located on the dielectric electrode.

Výhodou je chlazení obou elektrod, oož dovoluje vyšší výkon zařízení.The advantage is the cooling of both electrodes, which allows higher performance of the device.

Nevýhodou je opět pouze jediný výbojový prostor a dále, že chlazení dielektrické elektrody je nutno provádět zvláštní tekutinou izolující vysokonapšlovou stříbrnou vrstvu.The disadvantage is again only one discharge space and further that the cooling of the dielectric electrode has to be performed by a special liquid insulating the high voltage silver layer.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zařízením na výrobu ozónu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v uzavřené nádobě s vnitřní vestavbou je uložena nejméně jedna složená výbojová elektroda se dvěma výbojovými prostory uspořádané tak, že ne vnitřní kovové -» elektrodě s jedním uzavřeným koncem, upevněné otevřeným koncem v druhé přepážce nádoby, jsou centricky uloženy, střední elektroda opatřená na vnějěím povrchu elektricky vodivou vrstvou spojenou s rozvodem vysokého napětí a dielektrická elektroda, která má na vněJSÍm povrchu provedenu termoelektricky vodivou vrstvu vodivě spojenou s vnějSí elektrodou opatřenou chladícím prstencem se vstupem a výstupem chladící vody, kde mezi první přepážkou nádoby a prvním dnem je vytvořen zásobník chladící vody opatřený vtokem a trubkou upevněnou v otvoru první přepážky a vedenou v ose vnitřního prostoru vnitřní kovové elektrody, a mezi první přepážkou a druhou přepážkou je vytvořen prostor chladicí vody s odtokem chladící vody, přičemž část nádoby s druhým dnem tvoří rozdělovači prostor s přívodem vzduohu nebo kyslíku a část nádoby za výbojovými prostory s druhou přepážkou shromažďovací prostor s odvodem směsi ozónu, vzduchu a kyslíku.These disadvantages are overcome by the ozone generating device according to the invention, characterized in that at least one composite discharge electrode with two discharge compartments is arranged in a closed vessel with an internal installation arranged so that it is not an internal metal electrode with one closed end, fastened by an open end in the second bulkhead of the container, are centrally disposed, a central electrode provided on the outer surface with an electrically conductive layer connected to the high voltage distribution, and a dielectric electrode having a thermoelectrically conductive layer conductively connected to the outer surface. a cooling water outlet, wherein a cooling water reservoir is provided between the first bulkhead of the vessel and the first bottom having an inlet and a tube mounted in the opening of the first bulkhead and guided along an inner space axis of the inner metal electrode, and between the first a partition and a second partition is provided with a cooling water space with a cooling water outlet, wherein a portion of the second bottom vessel forms an air or oxygen supply compartment, and a portion of the vessel downstream of the second partition discharge space collects space with ozone, air and oxygen mixture.

Na vnitřní kovové elektrodě je výhodně centricky uložená střední elektroda středěna středícím vedením, přičemž mezi vnitřní kovovou elektrodou a střední elektrodou je vytvořen vnitřní výbojový, prostor a mezi střední elektrodou a dielektrickou elektrodou vnějěí výbojový prostor.Preferably, the center metal electrode is centered on the inner metal electrode by a centering line, wherein an inner discharge space is formed between the inner metal electrode and the central electrode, and an outer discharge space is provided between the central electrode and the dielectric electrode.

K určitému počtu složených výbojových elektrod Upevněných otevřenými konci vnitřních kovových elektrod ve druhé přepážce nádoby je výhodně přiřazen vždy jediný prostor chladicí vody, jediný chladicí prstenec, jediný rozdělovači prostor a jediný shromBžďovací prostor.Preferably, a plurality of composite discharge electrodes secured by the open ends of the inner metal electrodes in the second container bulkhead are each provided with a single cooling water space, a single cooling ring, a single distribution space, and a single collection space.

Střední elektroda a dielektrická elektroda svými délkami přesahují rozsah vnitřního * výbojového prostoru a vnějšího výbojového prostoru.The center electrode and the dielectric electrode, by their lengths, extend beyond the range of the internal discharge space and the external discharge space.

Výhody zařízení spočívají ve vyšším výkonu pro stejný objem zařízení, menší měrné * spotřebě elektrické energie a vyšší provozní koncentraci ozónu. Další výhodou je, že pro ulóžení většího počtu složených výbojových elektrod je třeba pouze jediné nádoby s vestavbou přepážek se společnými prostory chladící vody, jediným rozdělovacím prostorem vzduchu nebo kyslíku a jediným shromažSovacím prostorem směsi ozónu, vzduohu e kyslíku, oož znamená úspory legovaných nerezových materiálů a menší nároky na zastavěný prostor.The advantages of the device are higher performance for the same volume of the device, lower specific power consumption and higher operating ozone concentration. Another advantage is that only one container with built-in bulkheads with common cooling water compartments, a single air or oxygen distribution space and a single collection space of ozone, air and oxygen is required to accommodate multiple ESDs, which saves on alloyed stainless materials and less space required.

Nedostatkem zůstává složitější montáž a demontáž.A complicated assembly and disassembly remains a drawback.

Na přiloženém výkresu je v řezu schematicky znázorněno příkladné provedení zařízení podle vynálezu.In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the device according to the invention is schematically shown in section.

Nádoba 21 je opatřena prvním dnem 21 a. druhým dnem 21b. první přepážkou 10 druhou přepážkou 11. Prvním dnem 21 a je proveden vtok 8. chladicí vody do zásobníku £, který je uzavřen první přepážkou 10. Do první přepážky 10 je zaústěna trubka 23. První přepážkou 10 a druhou přepážkou 1 1 je vymezen prostor 22 chladicí vody s odtokem 1 2. V otvoru druhé přepážky 11 je otevřeným koncem uložena vnitřní kovová elektroda £, jejíž druhý konec je uzavřen. Otevřeným koncem vnitřní kovové elektrody £ a to v její ose je vedena trubka 23 pro přívod chladicí vody ze zásobníku Střední elektroda £, dielektrická elektroda £ a vnějSí kovová elektroda £ jsou centricky umístěny na vnitřní kovové elektrodě £. Střední elektroda zhotovená z dielektrického materiálu opatřená na vnějším povrchu elektricky vodivou vrstvou £ spojenou s rozvodem £ vysokého napětí je vystředěna na vnitřní kovové elektrodě £ středícím vedením 24. Dielektrická elektroda £ je na vnějším povrchu opatřena termoelektricky vodivou vrstvou 6. vodivě propojenou s vnější elektrodou £ opatřenou chladicím prstencem 1 5 se vstupem 13 a výstupem 14 chladicí vody. Centrickým uspořádáním elektrod je mezi vnějSím povrhcem vnitřní kovové elektrody £ a vnitřním povrchem střední elektrody £ vytvořen vnitřní výbojový prostor ££ a mezi vnějším povrchem střední elektrody £ a vnitřním povrchem dielektrieké elektrody £ vnější výbojový prostor 20. Střední elektroda £ a dielektrická elektroda £ svými délkami přesahují rozsah vnitřního výbojového prostoru 19 i vnějšího výbojového prostoru 20.The container 21 is provided with a first bottom 21 and a second bottom 21b. a first baffle 10 by a second baffle 11. By a first bottom 21 and a cooling water 8 is introduced into the container 8, which is closed by a first baffle 10. A pipe 23 is connected to the first baffle 10. The first baffle 10 and the second baffle 11 define space 22. In the opening of the second partition 11, the open end accommodates an inner metal electrode 6, the other end of which is closed. Through the open end of the inner metal electrode 4 along its axis a pipe 23 for supplying cooling water from the reservoir is guided. The central electrode 4, the dielectric electrode 4 and the outer metal electrode 4 are centrally located on the inner metal electrode 4. The central electrode made of dielectric material provided on the outer surface with an electrically conductive layer 6 connected to the high voltage distribution 6 is centered on the inner metal electrode 4 through a centering line 24. The dielectric electrode 6 is provided on the outer surface with a thermoelectrically conductive layer 6 conductively connected to the outer electrode 6. provided with a cooling ring 15 with an inlet 13 and a cooling water outlet 14. Through the centrical arrangement of the electrodes between the outer surface of the inner metal electrode 4 and the inner surface of the central electrode 4 an inner discharge space 60 is formed, and between the outer surface of the central electrode 6 and the inner surface of the dielectric electrode 6 an outer discharge space 20. exceed the extent of both the inner discharge space 19 and the outer discharge space 20.

Vzduch nebo kyslík proudí přívodem 16 do rozdělovacího prostoru 17 vytvořeného částí nádoby 21 s druhým dnem £1b a odtud do vnitřního výbojového prostoru 19 a vnějšího výbojového prostoru 20.The air or oxygen flows through the inlet 16 into the distribution space 17 formed by the part of the container 21 with the second bottom 41b and from there to the internal discharge space 19 and the external discharge space 20.

Současně probíhá od elektricky vodivé vrstvy £ elektrický výboj jednak od střední elektrody £ přes vnitřní výbojový prostor 19 k vnitřní kovové elektrodě £ a jednak od střední elektrody £ přes vnější výbojový prostor 20 a dielektrickou elektrodu £ s termoelektricky vodivou vrstvou 6, k vnější elektrodě £ za stálého chlazení vnitřní kovové elektrody £ a vnější elektrody £.At the same time, from the electrically conductive layer 6 an electrical discharge occurs from the middle electrode 6 through the internal discharge space 19 to the inner metal electrode 6 and from the middle electrode 6 through the external discharge space 20 and the dielectric electrode 6 with thermoelectrically conductive layer 6 to the outer electrode 6. continuously cooling the inner metal electrode 6 and the outer electrode 6.

Kyslík proudící vnitřním výbojovým prostorem 19 a vnějším výbojovým prostorem 20 je elektrickým výbojem ionizován a vzniklý ozón ve směsi se vzduchem nebo kyslíkem proudí do shromažňovacího prostoru 26 vytvořeného částí nádoby 21 za vnitřním výbojovým prostorem 19 a vnějším výbojovým prostorem 20. který je uzavřen druhou přepážkou ££, okud je odváděn odvodem 18 z nádoby 21 .The oxygen flowing through the inner discharge space 19 and the outer discharge space 20 is ionized by the electric discharge and the ozone formed mixed with air or oxygen flows into the collecting space 26 formed by a portion of the container 21 behind the inner discharge space 19 and the outer discharge space 20. Where it is discharged through a drain 18 from the vessel 21.

Zařízení podle vynálezu lze použít při úpravě a čištění vody, v chemickém, potravinářském a textilním průmyslu, dále ve zdravotnictví a dalších oborech průmyslu.The device according to the invention can be used in the treatment and purification of water, in the chemical, food and textile industries, as well as in the healthcare and other industries.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An ozone generating device comprising a closed vessel with internal built-in bulkheads containing at least one composite discharge electrode having two discharge spaces, characterized in that in a vessel (21) closed by a first bottom (21a) and a second bottom (21b), a central electrode (2) made of dielectric material provided with an electrically conductive layer (5) connected to the distribution (7) on the outer surface of the inner metal electrode (1) with one closed end, fixed by the open end in the second partition (11) and a dielectric electrode (3) having on its outer surface a thermoelectrically conductive layer (6) conductively connected to an external electrode (4) provided with a cooling ring (15) with an inlet (13) and an outlet (14) of cooling water, between the first partition (10) of the container (21) and the first bottom (21a), a container (9) is formed by a tray (8) and a tube (23) fixed in the opening of the first a partition (10) of the inner metal electrode space (1) and between the first partition (10) and the second partition (11) of the vessel (21) a cooling water space (22) is provided with an outlet (12), the bottom (21b) forms an oxygen or air distribution space (17) and a part of the cooling water container (2) provided with an inlet directed along the inner axis behind the inner discharge space (19) and an external discharge space (20) with a second partition (11) (26) with removal (18) of a mixture of ozone, air and oxygen.

Device according to claim 1, characterized in that a central electrode (2) is centered on the inner metal electrode (1) and is centered by a centering line (24), wherein an inner metal electrode (1) is formed between the inner metal electrode (1). a discharge space (19) and an outer discharge space (20 $) between the central electrode (2) and the dielectric electrode (3);

Device according to one of Claims 1 to 2, characterized in that a certain number of composite discharge electrodes fixed by the open ends of the internal metal electrodes (1) in the second partition (11) of the vessel (21) are each assigned a cooling water space (22). a cooling ring (15), a single distribution space (17) and a single collection space (26).

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the central electrode (2) and the dielectric electrode (3) exceed the extent of the inner discharge space (19) and the outer discharge space (20) by their lengths.