Страница 15 из 17
Для пяти собранных образцов газоразрядных реакторов на осушенном воздухе с точкой росы -60°С в диапазоне расходов 0…10 л/мин и давлений -20…+50 кПа (относительно атмосферного давления) были проведены измерения выходной концентрации озона в зависимости от мощности, вкладываемой в газовый разряд. Измерения показали высокую воспроизводимость характеристик реактора и позволили определить зависимость оптимальной газоразрядной мощности (мощности, обеспечивающей максимальную выходную концентрацию озона) от расхода газа.
Для возбуждения газового разряда используется высоковольтный источник электропитания, на выходе которого формируются знакопеременные импульсы высокого напряжения. Амплитуда импульсов зависит от расхода газа и находится в диапазоне 5-6 кВ, длительность – около 40 мкс, частота следования – около 3 кГц. Силовой каскад источника питания представляет собой полумостовой инвертор, выполненный на IGBT-транзисторах. Нагрузкой инвертора является высоковольтный трансформатор. Напряжение питания инвертора не зависит от напряжения питающей сети в диапазоне 180-260 В. Источник питания имеет собственный контроллер, связанный по оптически изолированному цифровому каналу с контроллером устройства управления. Контроллер источника питания обеспечивает следующие действия:
•
измеряет напряжение питающей сети;
•
получает информацию о расходе газа от контроллера устройства управления;
•
выдает импульсы управления транзисторами инвертора;
•
измеряет потребляемую в газовом разряде электрическую мощность;
•
хранит в собственной памяти значения оптимальных мощностей газового разряда
для всего рабочего диапазона расходов газа;
•
обеспечивает регулирование газоразрядной мощности в зависимости от текущего
значения расхода газа путем изменения напряжения питания инвертора с целью
поддержания оптимального значения мощности;
•
обеспечивает безопасное выключение транзисторов в случае короткого замыкания в
нагрузке (попадание воды в газоразрядный реактор, электрический пробой
газоразрядного реактора или высоковольтного трансформатора);
•
сообщает информацию о возникающих неисправностях контроллеру устройства
управления.
Благодаря использованию гибкой системы управления источник питания обеспечивает максимальную производительность озонатора во всем рабочем диапазоне расходов и давлений газа при работе на осушенном воздухе. Так, при расходе 2 л/мин производительность озонатора составляет около 2,7 г/час, при этом величина вкладываемой в газовый разряд мощности составляет около 47 Вт. При расходе 8 л/мин производительность – 5,7 г/час, мощность – около 85 Вт. Основные характеристики озонатора ОГВК-05 при работе на осушенном воздухе приведены на рис. 3. Представленные зависимости наблюдались при температуре окружающего воздуха 20°С, атмосферном давлении 760 мм рт. ст. и температуре точки
росы питающего воздуха -60°С В. Давление в реакторах – избыточное и в зависимости от расхода воздуха изменялось от 0,5 до 8 кПа. Энергозатраты на производство озона в диапазоне расходов воздуха 3-8 л/мин приблизительно постоянны и составляют около 15 Втчас/г.
Управление работой озонатора полностью автоматизировано и осуществляется по уровню газового потока. При отсутствии потока питающего газа озонатор находится в состоянии ожидания. При появлении потока газа, превышающего 2 л/мин, происходит автоматический запуск озонатора. Требуемый газовый поток устанавливается при помощи внешнего регулятора (дросселя). Выключение озонатора (переход в состояние ожидания) происходит при падении расхода газа ниже 0,5 л/мин.
Устройство управления имеет 2-строчный жидкокристаллический индикатор, на который выводится информация о расходе газа и времени озонирования, и два светодиода ОЗОН и АВАРИЯ, информирующие о работе газоразрядного реактора и возникающих неполадках.
Технические характеристики генератора озона ОГВК-05:
•
Напряжение питания (50/60 Гц)– 180…260 В;
•
Потребляемая мощность – не более 100 Вт;
•
Температура точки росы питающего воздуха – не выше -40°С;
•
Требуемый расход питающего газа-2…8 л/мин;
•
Диапазон измеряемых расходов питающего газа-0,5… 10 л/мин;
•
Рабочий диапазон давлений на выходе озонатора (относительно атмосферного
давления) – -20.. .+50 кПа;
•
Производительность по озону при расходе воздуха 6 л/мин, температуре точки росы
-60°С, избыточном давлении в реакторе 5 кПа, температуре окружающего воздуха
20°С и атмосферном давлении 760 мм рт. ст. – не менее 5 г/час;
•
Габаритные размеры (ШхВхГ) – 325x500x150 мм;
•
Масса – 8 кг;
•
Условия эксплуатации:
температура окружающего воздуха-0…35°С;
относительная влажность при температуре +25°С – не более 90%;
атмосферное давление – 730.. .800 мм рт.ст.
ЛИТЕРАТУРА.
Информационный лист. Установка очистки вентиляционных выбросов от углеводов. 1984. ЛПКО. Ленинград
Информационное письмо. Установка нестандартной каталитической очистки газовых выбросов. 1987. № 270– 661 от 23.10.87. Новосибирск.
Информационное письмо. Термокаталитические реакторы для очистки газов. № 12– 110/34. 1984. д./ф. ЛЕННИИХИМмаш
Спенсер В.А. Обезвреживание промышленных выбросов дожиганием. М.: Энергоатомиздат, 1986. 168 с.
Заявка ФРГ № 942 806, МКИ СО1 В 13/11. Заявл. 12.10.54, опубл. 03.04.56 г.
Пат. Англии № 1 110 536. Заявл. 02.03.70, опубл. 03.04.76 г.
Пат. Канады № 1 079 685, НКИ НО1Т 19/00. Заявл. 17.06.80, опубл. 31.10.81 г.
Заявка Японии № 53-13 484. Заявл. 05.10.86, № 51-110 057, опубл. 14.08.83 г., № 3-338.
Пат. Франции № 2 045 346, МКИ СО1В 1/00. Заявл. 16.04.70, опубл. 26.03.71 г.
А. С. СССР № 1 629 249, МКИ СО1В 13/11. Заявл. 05.12.77, № 2 550 973/23-26
А. С. ССР № 566 762, МКИ СО1В 13/11. Опубл. 30.07.77
А. С. СССР № 1 355 611, МКИ СО1В 13/11. Заявл. 12.09.85, № 3 986 947/ 31-26, опубл. 11.03.87 в Б.И. 1987, № 44 и ИЗР 1988, № 3
А. С. СССР № 1390182 МКИ СО1В 13/11 23.04.88
Пат. Великобритании № 2008369 СО1В 13/11 1979 г.
Положительное решение от 12.02.92 г., код 261003 на заявку на изобретение № 4898086/ 26/ 200201 от 02.01.91 г.
Справочник « Экологические аспекты экспертизы изобретений», ВНИИПИ, М., 1989 г.
Муравьева С.И., Казина Н.И., Прохорова Е.К., Справочник по контролю вредных веществ в воздухе: Справ. Изд. М.: Химия, 1988 г. 320 с.
Еремин Е.Н. Газовая промышленность, М.: Химия, 1985 г. 272 с.
Швейцария патент № 660474 СО1В 13/11
20. 1. ЧССР а.с. 259482 СО1В 13/11
Trejtnar Jan Заявлено 86.07.04
Заявка № 5098– 865 Опубл. 88.10.14
Brown. Boveri and CIE Заявлено 84.06.27 Заявка № 3106/84 Опубл. 87.04.30
III. 1. ЕПВ Заявка № 0246344 СО1В 13/11
IV. 1. Япония Заявка № 62– 47805 СО1В 13/11 2. К. К. Тосиба Заявлено81.04.23 № 56– 60591 Опубл. 87.10.09
V. 1. ФРГ Заявка 3623225 СО1В 13/11 СО2Г 1/50 2. Е. М. Heinkel KG Заявлено 86.07.10 Опубл. 88.01.21 №3
VI. 1. ЕПВ СО1 19/08, НО1Т 19/782. Schmiga Hebert Заявлено 87.07.09 Заявка № 87109897.6 Приоритет ФРГ 86.07.10 Опубл. 88.01.20Заявка № 0253305 СО1В 13/11
VII. 1. США Патент 4774062 МКИ4 СО1В 13/11 НКИ 422-186.192. Alten Corporation Заявлено 87.01.13 Заявка № 2807 Опубл. 88.09.27 Т. 1094 №4