Пристрій для електричної обробки рідини і рідких продуктів

Реферат: Пристрій для електричної обробки рідин і рідких продуктів містить автотрансформатор, високовольтний трансформатор, помножувач напруги, виводи якого приєднані до пластинчатих плоскопаралельних електродів, які розміщені в камері для обробки рідини, виготовленої із діелектричного матеріалу, а також систему подавання і відведення рідини, що обробляється. Між верхнім і нижнім електродами додатково введено допоміжну електродну систему, яка складається з допоміжних комбінованих електродів, які являють собою порожнисті трубки циліндричної форми, виготовлені з діелектричного матеріалу та запаяні з обох сторін, усередину яких уведено циліндричні металеві ініціатори розрядів, які розташовуються таким чином, щоб нижній кінець був нижче рівня рідини, а верхній - на рівні верхнього плоскопаралельного електрода. Допоміжні комбіновані електроди вставляються через отвори у верхньому плоскому електроді, а індуктивний датчик з мілівольтметром розташовані на зовнішній стороні камери обробки. UA 107373 U (12) UA 107373 U UA 107373 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільського господарства і переробної галузі та може бути використана при обробці рідин і рідких продуктів для отримання бактерицидно-стійкої рідини з метою пригнічення шкідливих мікроорганізмів та регулювання pH. Відомий аналог для обробки рідин і рідких продуктів (Патент №32453 опубл. 15.12.2000 бюл. № 7, A23L 3/32, C02F 1/48 Пристрій для електрообробки рідких та текучих продуктів), який містить камеру, що виконана з ізолюючого матеріалу, корпус, який складається з двох половин, виконані з струмопровідного матеріалу нижній, проміжний і верхній електроди, генератор імпульсів високої напруги, ущільнюючі кільцеві прокладки. Недоліки відомого пристрою полягають у тому, що він містить генератор високовольтних імпульсів, спеціальні розрядні електроди виготовлені з дорогих металів, що обумовлює зростання вартості, габаритів та ваги пристроїв і оброблена рідина забруднюється іонами металів в результаті ерозії електродів (титан). Найбільш близьким по технічній суті є пристрій (Патент №80722 опубл. 25.10.2007 бюл. №17 A23L 3/32, А23С 3/00, C02F 1/48 Спосіб електричної обробки рідин і рідких продуктів та пристрій для його здійснення), що містить: автотрансформатор, високовольтний трансформатор, двополярний каскадний помножувач напруги, камеру для обробки рідини, нижній та верхній пластинчаті електроди, вхідний і вихідний патрубки. Недоліки відомого пристрою полягають у тому, що іскровий розряд відбувається в камері обробки у повітрі між верхнім плоским електродом та рідиною, а це потребує значної напруженості електричного поля в межах 10 кВ/см. Крім цього розряд виникає у одному або двох місцях, а не по всій площі електрода, що призводить до нерівномірної обробки рідини та місцевого перегріву електрода і, як наслідок, його руйнування. Корисною моделлю поставлена задача шляхом зміни конструкції підвищити ефективність пристрою для обробки рідин та рідких продуктів, надійність, досягти розширення технологічних можливостей, а саме збільшити продуктивність синтезу озону та переходу в режим тихого розряду, що забезпечує цілісність та нормальні умови експлуатації верхнього плаского електрода. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для електричної обробки рідин і рідких продуктів, що містить автотрансформатор, високовольтний трансформатор, помножувач напруги, виводи якого приєднані до пластинчатих плоскопаралельних електродів, які розміщені в камері для обробки рідини, виготовленої із діелектричного матеріалу, а також містить систему подавання і відведення рідини, що обробляється, згідно з корисною моделлю між верхнім і нижнім електродами додатково введено допоміжну електродну систему, яка складається з допоміжних комбінованих електродів, які являють собою порожнисті трубки циліндричної форми, виготовлені з діелектричного матеріалу та запаяні з обох сторін, всередину діелектричних трубок введено циліндричні металеві ініціатори розрядів, які розташовуються таким чином, щоб нижній його кінець був нижче рівня рідини, а верхній на рівні верхнього плоскопаралельного електрода, причому допоміжні комбіновані електроди вставляються через отвори у верхньому пласкому електроді, та має індуктивний датчик з мілівольтметром, які розташовані на зовнішній стороні камери обробки. На фіг. 1 приведена схема пристрою для електричної обробки рідин і рідких продуктів. Пристрій містить: автотрансформатор 1, високовольтний трансформатор 2, двополярний каскадний помножувач напруги 3, камеру для обробки рідини 4, нижній пластинчатий електрод 5, верхній пластинчатий електрод 6, вхідний і вихідний патрубки 7, 8 відповідно, допоміжні комбіновані електроди з діелектричними трубками 9 та металевими ініціаторами розрядів 12, індуктивний датчик 10, мілівольтметр 11. Пристрій працює наступним чином. Вмикається автотрансформатор 1, автоматично вмикається високовольтний трансформатор 2 і двополярний каскадний помножувач напруги 3 після чого напруга подається на пластинчаті електроди 5 і 6. Водночас рідина, яка обробляється, подається крізь робочу камеру 4 з такою витратою, щоб товщина шару рідини відповідала певному значенню або рідина може набиратися до відповідного об'єму а після обробки відводитися, в обох випадках між верхнім електродом та рідиною повинен бути повітряний шар відповідної товщини. В робочій камері 4 рідина постійно знаходиться під силовою дією електростатичного поля високої напруги, крім того, при відповідній напруженості електричного поля відбуваються поверхневі розряди вздовж поверхні допоміжних комбінованих електродів, іонізаційні процеси, а також імпульси струму в шарі рідини. Металеві ініціатори розрядів дають змогу збільшити частоту розрядів, а відповідно концентрацію озону, ефективність та продуктивність обробки. Частота імпульсів регулюється підведеною напругою між електродами, товщиною шару рідини і проміжком повітря між рідиною та верхнім 1 UA 107373 U 5 10 15 20 електродом, а також кількістю допоміжних комбінованих електродів. Інтенсивність іонізаційних процесів контролюється за допомогою індуктивного датчика 10 та мілівольтметра. На фіг. 2 приведено розріз допоміжного комбінованого електрода: нижній і верхній пластинчаті електроди відповідно 5 і 6, діелектрична трубка 9, металевий ініціатор розрядів 12. На осцилограмах фіг. 3 (а, б) представлено поверхневі розряди під час обробки рідини: а без встановлених допоміжних комбінованих електродів при напруженості електричного поля 8,8 кВ/см, б - зі встановленими допоміжними комбінованими електродами при напруженості електричного поля 4,4 кВ/см. З приведених осцилограм видно, що при наявності в камері обробки допоміжних комбінованих електродів значно збільшується частота поверхневих розрядів, що призводить до підвищення концентрації озону в камері обробки. Завдяки технічному рішенню пропонованого пристрою для електричної обробки рідин і рідких продуктів значно підвищується ефективність та якість обробки рідини. Пристрій вигідно відрізняється тим, що: в камері обробки між верхнім і нижнім плоскопаралельними електродами встановлені додаткові комбіновані електроди, які створюють осередки поверхневих розрядів, що дозволяє зменшити напруженість електричного поля початку розрядних процесів до 4 кВ/см, перейти у режим тихих розрядів та підвищити інтенсивність іонізаційних процесів і відповідно концентрацію озону в камері обробки у 2-3 рази, що дозволяє покращити функцію знезараження рідини. Крім того, що допоміжні комбіновані електроди розташовані рівномірно по всьому об'єму між плоскопаралельними електродами, розряди відбуваються також по всьому об'єму, а електрофізичний вплив відбувається по всій площі оброблюваної рідини, що призводить до рівномірної і більш ефективної дії. Перехід в режим тихого розряду забезпечує цілісність та нормальні умови експлуатації верхнього плаского електрода. Завдяки датчику індуктивності та мілівольтметру можливо контролювати інтенсивність іонізаційних процесів, що дає можливість встановлювати необхідний режим обробки. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Пристрій для електричної обробки рідин і рідких продуктів, що містить автотрансформатор, високовольтний трансформатор, помножувач напруги, виводи якого приєднані до пластинчатих плоскопаралельних електродів, які розміщені в камері для обробки рідини, виготовленої із діелектричного матеріалу, а також систему подавання і відведення рідини, що обробляється, який відрізняється тим, що між верхнім і нижнім електродами додатково введено допоміжну електродну систему, яка складається з допоміжних комбінованих електродів, які являють собою порожнисті трубки циліндричної форми, виготовлені з діелектричного матеріалу та запаяні з обох сторін, усередину яких уведено циліндричні металеві ініціатори розрядів, які розташовуються таким чином, щоб нижній кінець був нижче рівня рідини, а верхній - на рівні верхнього плоскопаралельного електрода, причому, допоміжні комбіновані електроди вставляються через отвори у верхньому плоскому електроді, а індуктивний датчик з мілівольтметром розташовані на зовнішній стороні камери обробки. 2 UA 107373 U 3 UA 107373 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4