Как обезвредить воздух?

Для оценки масс горючих газов и паров, которые могут поступать в вентканал, необходимо пользоваться рекомендациями приложения 5 ГОСТ 12.1.004-85 [3]

Вторую и третью причины воспламенения можно устранить,установив РО и отдельный, недоступный для основного вентиляционного потока,аппарат и подавая получаемый озон в основной поток с помощью дополнительного вентилятора.

Допустимо не устранять последние две причины воспламенения указанным способом, а установить на входе и выходе аппарата РО надежные огнепрегрдители. При этом, однако, должны быть приняты конструктивные меры, исключающие даже локальное повышение концентраций органических веществ в вентиляционных каналах, расположенных за РО (по потоку).

Для предотвращения разрушения вентиляционной системы, необходимо также обеспечить безопасный отвод продуктов сгорания из аппарата с РО при возможном воспламенении перемещаемой среды. Конструктивно это может быть обеспечено применением легкоразрушаемых конструкций и специального газоотводного канала.

Таким образом, разработанный реактор– озонатор может быть использован в специальных аппаратах, являющихся элементами вентиляционных систем, только при устранении всех перечисленных предполагаемых причин воспламенения.

Кроме того, обязательным требованием должно быть наличие системы блокировки РО, исключающей повышение концентрации озона в аппарате до 20 массовых процентов, при которой в присутствии источника зажигания резко ускоряется процесс его разложения, переходящей во взрыв /7/.

11. ВЫВОДЫ

Исследования и разработка рекомендаций по безопасной эксплуатации реактора– озонатора в пожаровзрывоопасных производствах проведены в соответствии с рабочей программой, условиями договора и в установленные сроки.

В работе проведен анализ и опытная проверка пожарной опасности созданного реактора – озонатора. Показано, что даже в исправном состоянии он может воспламенять взрывоопасную среду.

Результаты исследования позволили сформулировать условия, только при соблюдении, которых созданный реактор – озонатор может быть использован в пожаровзрывоопасных производствах.

К ним относятся конструктивные мероприятия, исключающие работу реакторов – озонаторов во взрывоопасных средах, размещение этих реакторов в отдельных недоступных для основного вентиляционного потока аппаратах, локализация возможного пожара пределами одного аппарата, принятие мер, исключающих даже локальное повышение концентрации органических веществ в вентиляционных потоках за реакторами – озонаторами.

4. Все изложенные мероприятия являются сложными и дорогостоящими. Альтернативой им может быть разработка реактора– озонатора, производящего безопасное, с точки зрения взаимодействия с органическими веществами количество озона. Для обеспечения такой разработки должна быть выполнена соответствующая НИР с целью количественной оценки характеристик пожарной опасности процессов разложения озона в присутствии органических веществ и поиска технических решений, обеспечивающих пожарную безопасность.

С целью дальнейшего усовершенствования озонатора нами был проведен научно – технический поиск.

Регламент поиска

Описание изобретений к области, по которым проведен поиск и патентам СССР и Российской Федерации. Национальные патентные бюллетени, реферативные и библиографические издания ВНИИПИ. Изобретения за рубежом. Изобретения в СССР. Изобретения стран мира. РЖ «Химия». РЖ «Электротехнология». Проспекты фирм. Отчеты по НИР, диссертации. Журналы «Электротехника» и «Электронная обработка материалов» за 1956-2006 гг.

Многоэлементный газоразрядный реактор, у которого внешний электрод выполнен в виде спирали, охватывающей диэлектрические барьеры, описан в патенте [19].

В трубчатом озонаторе встроена охлаждающая трубка, наружный диаметр которой немного меньше внутреннего диаметра стеклянной трубки с нанесенным на внутреннюю поверхность металлическим слоем. Служащим внутренним электродом.

Цель: повышение безопасности озонатора вследствие уменьшения температурных напряжений

3. Вокруг диэлектрической трубки неподвижно установлены стальная трубка и наружная трубка, ввинченная на концах в выемки промежуточных колец запорных частей.

Цель: повышение надежности и удлинение срока службы[20]..

3. Компактный генератор, в котором на высоковольтном трансформаторе закреплен открытый конец трубчатого заземленного электрода, внутри размещены трубка, открытый конец которой близок к открытому концу электрода и находится на расстоянии от него. Цель: уменьшение веса и габаритов озонатора [21].

3. Озонатор трубчатого типа имеет канал для холодной воды, отгороженный от канала для воздуха внутри емкости. В пространстве от разрядного промежутка до выхода воздуха находится термометр, регистрирующий температуру омывающего воздуха. Цель: повышение надежности[22].

3. Высококачественный озонатор спокойного разряда. Внутренний электрод представляет собой спираль, связанную с источником высокого напряжения, наружная трубка изготовлена из кварцевого стекла, способность пропускать лучи. Цель: работа озонатора на спокойном разряде и облучении, снижение энергозатрат [23].

3. в качестве электрода высокого напряжения используют металлическую спираль, расположенную внутри или намотанную на внутреннюю трубу. Цель: работа озонатора на спокойном разряде и облучении, снижение энергозатрат [24].

3. внутренний и наружный электроды расположены концентрично с зазором. Диэлектрическая проницаемость фарфорового покрытия повышается сводом 3% диоксида титана [25].

3. Генератор озона цилиндрического типа имеет внешний, внутренний электроды и диэлектрический элемент, размещены соосно. Внутренний электрод расположен на внутренней поверхности диэлектрического элемента. Имеется промежуточный диэлектрический элемент цилиндрического типа. Цель: создание озонатора с бесшумным разрядом [26].

3. трубчатый электрод, один конец которого открыт, другой закрыт. Внутри электрода установлена трубка из диэлектрического стекла, один конец которой открыт, другой закрыт. На внутреннюю поверхность трубки нанесен тонкий слой электропроводного материала. Внутри электрода размещено устройство для непосредственного соединения высоковольтной трубки с озонатором. Цель: уменьшение веса и габаритов озонатора [27].

3. Модульная конструкция озонатора, модульные блоки которой изготовлены из металла, сквозные отверстия которых служат внешними электродами и непосредственно охлаждаются. Цель: повышение производительности [28].

3. Каждый разрядный элемент состоит из двух, расположенных на расстоянии друг от друга, один из которых в виде металлического покрытия нанесен на диэлектрическую стенку и присоединен на диэлектрическую стенку и присоединен к источнику питания через разрядный промежуток. Цель: обеспечение самоотключения от электрического источника питания разрядного элемента, в котором пробита диэлектрическая стенка [29].

ОЗОНАТОРЫ

4. Генератор озона и аэроионов

Состоит из системы внутренних и наружных электродов, разделенных диэлектрическими барьерами, метающий высоковольтный трансформатор, средства электрического соединения электродов с трансформатором, содержащие выпрямитель, цепи управления зарядом, включенные последовательно внутренним электродом, цепи управления, разрядом, включенные параллельно внутренним электродом; с целью повышения производительности внутренние электроды содержат остроконечные элементы, выступающие за наружные и соединены с выпрямителем через управляемый коммутирующий прибор, включенный параллельно цепи управления зарядом, а наружные электроды заземлены через управляемый коммутирующий прибор [30].

3.Дзержинский научно– исследовательского и конструкторского института химического машиностроения, з. № 2854027/ 23-26, 17.12.79

4. Газоразрядный трубчатый элемент озонатора

Цель– упрощение конструкции и монтажа. Центрирующие анализаторы выполнены в виде радиально – распоротых лепестковых пружин, установленных на концах внутреннего электрода. Наружный конец штанги выполнен с резьбой; снабжен гайкой и пружиной сжатия, расположенной между гайкой и радиально – распоротой пружиной[31].

3. Киевский инженерно– строительный институт и Украинское отделение всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектно– конструкторского института ВНИПИЭнергопрома, з. № 2878069/ 04.02.80

4. Устройство для получения озона

Включает генератор озона, содержащего несколько разрядных камер с разрядными электродами, и установку для подачи на электроды импульсов напряжения. С целью снижения энергоемкости устройство снабжено зарядной установкой для регулирования скважностью между импульсами, при этом каждая разрядная камера выполнена с диэлектрическими стенками и опорной перфорированной конструкцией, а высоковольтный электрод выполнен с отверстиями[32].

3. Киевский инженерно– строительный институт и Киевский политехнический институт, з. № 2888723, 23-26, 27.02.80, опубл. 23.01.82

4. Способ озонирования воздуха

Цель– снижение энергоемкости процесса. Способ включает очистку воздуха от пыли, влагоотделение, охлаждение. Отличие– перед озонированием неосушенный воздух подвергается предварительной обработке в электрическом поле высокого напряжения 10– 150 кВ с напряженностью 28-100 кВ/см. Из термической схемы исключается блок осушки воздуха[33].

3. Киевский инженерно– строительный институт и Киевский политехнический институт, з. № 2875012/ 23-26, опубл. 07.07.82 (заявл. 25.01.80)

Способ озонирования воздуха

Цель– снижение энергоемкости и повышение выхода озона. Очищенный от пыли газ поступает в воздуходувку, затем через влагоотделитель воздух нагнетают в охлаждающее устройство, из которого воздух с исходной относительной влажностью, изменяющейся в зависимости от климатических условий, поступает в герметическую камеру, снабженную электродами, между которыми инициируется высоковольтный импульсный разряд с указанными параметрами[34].

Генератор озона

Содержит пакет чередующихся электродных пластин с высоким и нулевым электрическими потенциалами и диэлектрические прокладки. С целью повышения надежности и стабильности работы устройства и уменьшения его габаритов, электронные пластины расположены внутри диэлектрических прокладок в плоскости их симметрии. Диэлектрические прокладки выполнены из стеклоармирующей пластмассы[35].

3. Дзержинский филиал научно– исследовательского и конструкторского института химического машиностроения. З. № 3305965/ 23-26, 22.06.81, опубл. 23.02.83

4. Озонатор.

Содержит плоские прямоугольные металлические электроды, разделенные прямоугольными диэлектрическими пластинами, и продольные рейки, создающие щелевые разрядные промежутки, стянутые жесткой рамой в слоистый пакет, установленный в кожухе. С целью увеличения срока службы и повышения надежности электроды выполнены из металлической фольги, и каждый из них плотно соединен по всей поверхности с диэлектрической пластиной, выполненной в виде одного или более слоев ткани из тонкого стеклянного волокна, пропитанных органическим или кремнийорганическим термостойким связующим[36].

3. Институт прикладной физики АН МССР. З. № 3675149/ 23-26, 21.12.83, опубл. 30.09.85

4. Электрогазодинамическое устройство

Содержит подключенные к высоковольтному источнику переменного тока электроды, один из которых выполнен в виде крыльчатки с возможностью вращения. С целью повышения выхода озона за счет увеличения барьерной емкости и обеспечения оптимальной энергии одиночного разряда крыльчатка выполнена с плоскими лопастями, а второй электрод выполнен в виде сетки из проводящего материала, покрытого диэлектриком, и установлен перед крыльчаткой параллельно плоскости ее вращения[37].

4. Способ получения озона

Воздействие электрического разряда на газовую смесь, содержащую углекислый газ, кислород, азот[38].

3. Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ленина и Государственный институт прикладной химии. З. № 3743046\23-26, 21.05.84, опубл. 28.02.86

4. Система получения озонированного воздуха

Содержит последовательно соединенный фильтр, компрессор, осушитель, озонатор с источником питания, вентилятор. Вентилятор снабжен программным регулятором расхода воздуха и установлен перед озонатором[39].

3. Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта, з. № 3960718/ 27-26, 05.10.85, опубл. 30.07.87

4. Электрогазодинамическое устройство

Содержит подключенные к высоковольтному источнику электроды и расположенный между ними диэлектрический цилиндр, при этом внутренний электрод выполнен в виде крыльчатки, установленной с возможностью вращения, а внешний электрод снабжен зубцами, расположенными с шагом в шахматном порядке по обоим краям кольца, а количество лопастей крыльчатки равно количеству зубцов кольца внешнего электрода, размещенных по одному из краев[40].

4. Электрогазодинамическое устройство

Содержит электроды, один из которых выполнен в виде крыльчатки с плоскими лопастями, а другой – в виде сетки из проводящего материала, покрытого диэлектриком. С целью интенсификации процесса на одной оси с крыльчаткой– электродом установлена дополнительная крыльчатка из диэлектрического материала. Лопасти диэлектрической площадки выполнены наклонными[41].

3. Институт прикладной физики АН МССР з. № 3706078, 05.01.84, опубл. 07.08.88