Исследование диэлектрических барьеров с короностойким покрытием и разработка высокоресурсных систем электродов генераторов озона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Кравченко, Галина Алексеевна

• Кравченко, Галина Алексеевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Кравченко, Галина Алексеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Аналитический обзор литературных источников

1.1 Способы получения озона

1.1.1 Особенности электросинтеза озона в коронном разряде

1.1.2 Особенности синтеза озона на поверхностном разряде

1.1.3 Особенности синтеза озона в барьерном разряде

1.2 Электрофизические процессы, происходящие в барьерном разряде

1.3 Конструкции современных озонаторов и меры, направленные на повышение их ресурса

Глава 2. Анализ причин разрушения диэлектрических барьеров озонаторных установок

2.1 Воздействие частичных разрядов - основная причина разрушения диэлектрического барьера

2.2 Построение одномерной математической модели микроразряда и определение его геометрических размеров

2.3 Устройства для визуального наблюдения структуры барьерного разряда и результаты визуальных наблюдений

2.4 Оценка температурного воздействия микроразряда на поверхность диэлектрика

2.5 Применение многослойных барьеров

2.6 Термо-короностойкие покрытия диэлектрического барьера

Глава 3. Ресурсные испытания барьеров с короностойкими покрытиями и обработка результатов измерений

3.1 Описание экспериментальной установки

3.2 Описание методики испытаний

3.3 Описание моделей системы высоковольтных электродов генератора озона

3.4 Описание материалов диэлектрического барьера, применяемых в исследованиях

3.5 Исследование свойств покрытия от концентрации наполнителя

3.6. Ресурсные испытания моделей систем высоковольтных электродов генераторов озона

3.6.1 Исследование влияния наполнителя на защитные свойства короностойкого покрытия

3.6.2 Исследование влияния связующего на защитные свойства короностойкого покрытия

3.6.3 Описание экспериментов на моделях с естественным воздушным охлаждением

3.6.4 Исследования с твердеющими материалами

3.7 Влияние короностойкого покрытия диэлектрического барьера на выход озона

3.8 Измерение электрических характеристик защитных покрытий различного состава

3.9 Статистическая обработка данных. Построение дисперсионных моделей

3.10 Оценка ресурса предложенной конструкции озонатора с многослойным диэлектрическим барьером

Глава 4. Разработка озонаторных установок на основе высокоресурсных диэлектрических барьеров

4.1 Разработка озонаторной установки на основе высокоресурсных кассет и особенности ее эксплуатации

4.2 Разработка малогабаритного трехфазного генератора озона высокой производительности

4.3 Разработка конструкций высокочастотных озонаторов

4.4 Разработка конструкции малогабаритной озонаторной камеры с охлаждением для высокочастотного озонатора

4.5 Разработка переносной высокоресурсной озонаторной установки открытого типа

4.6 Разработка универсальной озонаторной установки

4.7 Разработка конструкции компактных озонаторных камер

Заключение

Список использованных источников

Приложение!

Приложение II

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование диэлектрических барьеров с короностойким покрытием и разработка высокоресурсных систем электродов генераторов озона»

Введение

В последние время во всем мире интенсивно ведутся новые разработки и исследования в области озонных технологий. Бурному развитию технологий с использованием озона способствует его уникальные свойства. Озон имеет ряд бесспорных преимуществ по сравнению с другими агентами:

В процессах дезинфекции озон самопроизвольно переходит в кислород, который не токсичен и не образует токсичных соединений, не накапливается в организме.

В отличие от других известных окислителей озон в процессе реакций образует предельные оксиды. При этом неиспользованный озон разлагается на атомарный и молекулярный кислород. Все эти продукты, как правило, не загрязняют окружающую среду и не приводят к образованию канцерогенных веществ, как, например, при окислении хлором или фтором.

Для генерации озона необходим только воздух или кислород и электроэнергия.

При применении озоновых технологий исключаются транспортировка и хранение реагентов, связанные с соблюдением специальных мер безопасности.

В процессах инактивации бактерий, спор бактерий, грибов, вирусов, для озона требуется меньшее время контакта, чем для других дезинфектантов.

Озоновая дезинфекция не требует последующей обработки - промывки или дегазации изделий в специальных помещениях.

Озон представляет собой экологически чистый окислитель, фунгицид, дезодоратор и дезинфектант. Использование озонных технологий в большинстве случаев связано с проблемами экологии: разработкой экологически чистых технологий, решением проблем защиты от вредных выбросов в атмосферу и окружающую среду. Благодаря широкому спектру действия и экологической совместимости с окружающей средой, озон применяется практически во всех отраслях промышленности [1-5]:

в химической (производство серной кислоты, органических веществ, оксидов металлов);

нефтехимической (производство пластмасс, органических кислот, жирных спиртов и других продуктов);

целлюлозно-бумажной (отбеливание целлюлозы);

пищевой (рафинирование масел, жиров, стерилизация тары, дезинфекция холодильных камер для хранения мяса и рыбы и др.);

металлургической, фармацевтической, текстильной промышленности, в сельском хозяйстве.

В медицине озон используется при лечении ряда заболеваний, в числе которых вирусные и грибковые инфекции, заболевания органов дыхания и многие другие, не поддающиеся излечению другими средствами, как дезинфицирующее средство для консервации донорской крови, а также для стерилизации помещений и инструментов. [5,6].

С начала прошлого века озон используется в технологии подготовки питьевой воды для её обеззараживания, очистки промышленных и сточных вод с целью удаления из них токсичных соединений, не поддающихся биологическому разложению [7,8].

Актуальность темы

Одной из наиболее острых экологических проблем современности, в решении которой озону отводится важная роль, является подготовка питьевой воды, а также очистки промышленных и сточных вод.

По материалам Государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации» за 2009-2010 г.г. [9,10] объем сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты в 2010 г., увеличился

л

на 0,4% по сравнению с 2009 г. и составил 47 921 млн. м . При этом сброс загрязненных сточных вод возрос на 2,4% - до 16 239 млн. м (33,9% от общего объема сброса сточных вод). Объем нормативно очищенных сточных вод уменьшился с 2036 млн. м3 в 2009 г. до 2002 млн. м3 в 2010 г.

Объем нормативно очищенных сточных вод в 2009 г. составил лишь 2,00

3 3

км , т.е. 11% объема сточных вод, требующих очистки (17,9 км ). Это является результатом отсутствия очистных сооружений, низкой эффективности их работы, в том числе вследствие ухудшения их технического состояния.

Волжский бассейн - важнейший в экономическом отношении регион России. Здесь производится 48% валового регионального продукта, 45% промышленной и 36% сельскохозяйственной продукции России, что определяет

высокую степень антропогенной нагрузки. На Волжский бассейн приходится около трети сброса сточных вод в России. Несмотря на высокую обеспеченность региона очистными сооружениями, эффективность их работы крайне низка, в результате чего в водные объекты поступает значительная масса загрязняющих веществ. По результатам анализа динамики качества поверхностных вод на территории Российской Федерации, выполненном на основе статистической обработки данных гидрохимической сети наблюдений Росгидромета за 2010 г, наиболее распространенными загрязняющими веществами в бассейне Волги были органические вещества, соединения меди, железа, фенолы, нефтепродукты, аммонийный и нитритный азот, соединения цинка. По комплексной оценке поверхностные воды бассейна Волги в большинстве створов оценивались как «загрязненные» и «грязные», вода Чебоксарского водохранилища в большинстве створов характеризовалась как «загрязненная» и «очень загрязненная».

По данным Госкомсанэпиднадзора России, около 50 % населения страны вынуждено использовать для питья воду, не соответствующую в той или иной степени требованиям по ряду показателей. Всемирной организацией здравоохранения установлено, что до 80% заболеваний человека связано с потреблением некачественной воды. В результате население использует воду, оказывающую, отрицательное воздействие на систему кровообращения, органов желудочно-кишечного тракта, на иммунную систему и приводящих к возникновению раковых заболеваний [11,12].

Известно, что получившие широкое применение технологии и сооружения для очистки воды из поверхностных источников рассчитаны на извлечение из них загрязнений природного происхождения. Барьерная роль таких сооружений по отношению к химическим загрязнениям антропогенного происхождения крайне низка. Многие действующие водоочистные станции, запроектированные по традиционной технологии (коагуляция, хлорирование, отстаивание и фильтрование), не только не могут обеспечить удаление химических загрязнений, но, напротив, в ряде случаев способствуют повышению концентрации некоторых соединений. Например, хлор вступает в химические реакции со всеми органическими и неорганическими веществами, находящимися в воде. И

предварительное хлорирование воды из поверхностных источников, может приводить к образованию в обрабатываемой воде повышенных концентраций различных хлорорганических соединений, а также соединений, способных трансформироваться в диоксиновые.

Кроме этого хлор и хлорсодержащие соединения обладают высокой токсичностью, что требует строгого соблюдения повышенных требований техники безопасности. Необходимость транспортировки, хранения и применения на водопроводных станциях значительного количества жидкого хлора, а также сбросы этого вещества и его соединений в окружающую среду обусловили высокую экологическую опасность.

В настоящее время, единственным методом обработки воды, позволяющим эффективно воздействовать на большое число различных загрязнителей искусственного и естественного происхождения с одновременным обеззараживанием вод, является озонирование.

В Европе 95 % питьевой воды проходит озонную подготовку. В США идет процесс перевода с хлорирования на озонирование. В России действуют несколько крупных станций (в Москве, Нижнем Новгороде и ряде других городах). Приняты программы перевода на озонирование еще нескольких крупных станций водоподготовки.

За последнее десятилетие Лабораторией технологии и оборудования очистки природных вод НИИ КВОВ АО «НИИ Коммунального водоснабжения и очистки воды» г. Москва проведены обширные исследования по определению эффективности озонирования воды в различных регионах России (г. Владимир, Таганрог, Рязань, Кемерово, Новокузнецк, Ярославль, Оренбург и др.)[13]. Было убедительно показано, что без применения озонирования получить воду требуемого качества, из воды загрязненных водных объектов, используемых в качестве источников, практически невозможно.

Возможности озонирования достаточно велики но, обладая рядом положительных свойств, существуют и недостатки. К ним относится необходимость производства озона на месте использования, так как озон - нестойкое соединение, его хранение и транспортировка не возможны, малое последействие,а также необходимость затрат электроэнергии на его синтез. Недостатки метода

озонирования не могут служить причиной его ограничения при использовании в технике водоподготовки и очистки сточных вод. Длительный опыт использования озона и эксплуатации озонаторных установок убеждает в том, что этот метод является высокоэффективным. Дальнейшее совершенствование техники озонирования исключит возможные недостатки, и он получит широкое применение.

Основополагающую роль в развитии озонаторной техники играют монография и многочисленные статьи Ю.В. Филиппова - создателя электрической теории озонаторов, работы В.Г. Самойловича, В.В. Лунина, С.Н. Ткаченко, В.А. Вобликовой, В.И. Пантелеева, В.И. Гибалова, К.В. Козлова [35-39], большой вклад в развитие озонаторной техники внесли В.Н. Бондалетов, В.В. Данилин, М.П. Кокурин, М.М. Пашин и др. [40-46]. Большинство современных исследований направлено на повышение производительности озонаторов при уменьшении энергозатрат при генерации озона. Показано, что наиболее эффективным и энергетически выгодным способом получения озона является его генерация в барьерном разряде [14]. В настоящее время существуют озонаторные комплексы производительностью до 500 кг Оз/ч, где озон производится в барь-

о

ерном разряде. Концентрация выходящего озона может достигать 200 г/м . Фактически синтез озона можно считать единственным плазмохимическим процессом, реализованным в промышленном масштабе.

Однако, в литературе недостаточно внимания уделено ресурсу озонаторных установок, хотя одной из проблем при эксплуатации барьерных систем генерации озона - повышение ресурса их работы, связанного в основном с выходом из строя диэлектрического барьера. Таким образом - повышение ресурса работы озонаторных установок является актуальной проблемой.

Можно выделить несколько путей, по которым ведутся исследования в области повышения ресурса работы озонаторных установок. В частности это поиск и разработка наиболее стойких материалов для барьера, использование оригинальных конструкций при проектировании озонаторных установок. Одним из перспективных направлений повышения ресурса является совершенствование диэлектрических барьеров. Таким образом, тема диссертационной работы посвящена дальнейшим исследованиям и разработкам в этой области, что

является весьма актуальным и востребованным.

Целью работы является разработка высокоресурсных систем высоковольтных электродов озонаторного комплекса на основе исследования многослойных барьеров с защитным покрытием.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1.Анализ причин разрушения диэлектрического барьера. Разработка математической модели отдельного микроразряда. Исследование воздействия частичных разрядов и высокой температуры на систему электродов озонаторной установки.

2.Обзор существующих решений, направленных на повышение срока службы систем генерации озона и разработка способа повышения ресурса систем высоковольтных электродов путем применения многослойных диэлектрических барьеров.

3.Разработка физических моделей систем высоковольтных электродов с многослойными диэлектрическими барьерами. Исследования и разработка защитных покрытий. Определение основных характеристик полученных покрытий.

4.Разработка методики экспериментальных исследований и статистической обработки их результатов. Построение дисперсионных моделей, позволяющих оценить влияние термокороностойкого слоя на срок службы и производительность системы генерации озона.

5.Разработка экспериментальной установки для проведения форсированных испытаний системы высоковольтных электродов. Оценка ресурса физической модели системы высоковольтных электродов при работе в нормальном режиме.

6.Реализация результатов и полученных практических рекомендаций при разработке вариантов конструкций высокоресурсных систем высоковольтных электродов установок для генерации озона для озонаторных комплексов

Методы исследования: физическое и математическое моделирование, с использованием общей теории электрических цепей и теории дифференциальных уравнений в частных производных. Экспериментальные исследования проведены на опытных образцах озонаторов в лабораторных и производственных

условиях.

Достоверность полученных результатов обеспечена принятием обоснованных допущений, применением апробированных методов измерений, тщательной калибровкой средств измерений, а также сопоставлением расчетных и экспериментальных данных с результатами других авторов.

Научные положения, выносимые на защиту:

1.Способ повышения ресурса систем генерации озона барьерного типа путем применения многослойных диэлектрических барьеров, защищенный патентом РФ №2355627 бюл. № 5 от 20.05.09.

2.Методика проведения экспериментальных исследований моделей систем высоковольтных электродов.

3 .Результаты проведения испытаний физических моделей систем высоковольтных электродов генераторов озона. Рекомендации по увеличению ресурса.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 .Предложено и обосновано применение многослойного диэлектрического барьера, позволившего увеличить ресурс систем генерации озона барьерного типа до 10 000 часов (патент РФ №2355627 бюл. № 5 от 20.05.09)

2.Разработаны конструкции систем высоковольтных электродов, отличающиеся от известных наличием короностойкого покрытия, защищающего поверхность диэлектрического барьера от воздействия частичных разрядов и высокой температуры (патент РФ №2355627 бюл. № 5 от 20.05.09)

3 .Предложена и обоснована методика, ускоренных ресурсных испытаний озонаторных секций, позволившая сократить время испытаний.

Практическая значимость работы:

1.На уровне изобретения (патент РФ №2355627 бюл. № 5 от 20.05.09, патент № 122084 бюл.№32 от 20.11.12 ) разработаны системы генерации озона с применением кассет с многослойным барьером, отличающихся от ранее известных наличием короностойкого покрытия диэлектрического барьера, а также повышенным ресурсом работы.

2.Разработаны и внедрены в эксплуатацию системы генерации озона для озонаторных комплексов. Подтверждено актами о внедрении ООО НПП «Экология» г. Чебоксары от 25.07.2012 и ООО НПП «ВЭЛИТ» г. Истра от

20.09.2012г. (указаны в приложении I.).

3 .Разработана и внедрена установка для испытания систем высоковольтных электродов озонаторов барьерного типа, позволяющая проводить ускоренные ресурсные испытания.

Публикация и апробация работы.

По теме диссертации опубликовано 13 работ, из которых 3 в изданиях, рекомендованных ВАК, два патента РФ.

Основные положения, результаты и выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и республиканских конференциях:

Па XII Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты» МКЭЭ - 2008 Крым, Алушта.

На Научной конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии в XXI веке», Чебоксары 2008 г.

На 30-ом Всероссийском семинаре «Озои и другие экологически чистые окислители. Наука и технологии», Москва 2008 г.

На Молодежной международной научной конференции «Туполевские чтения», Казань 2009 г.

На Республиканской научно-практической конференции «Молодёжь, наука, комплексное развитие села» Чебоксары, ГСХА 2009 г

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованных источников и приложения.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована её цель, определены задачи и приведены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет собой аналитический обзор по теме исследования. В ней рассмотрены основные теории физических процессов в системах генерации озона, приведены конструкции современных озонаторов, проанализированы их достоинства и недостатки. Особое внимание в главе уделено проблеме ресурса современных генераторов озона. Показано, что большинство

озонаторов, за исключением озонаторов с керамическими барьерами, имеют низкий ресурс работы.

Во второй главе проведен анализ причин разрушения диэлектрических барьеров в генераторах озона. Установлено, что одной из основных причин разрушения диэлектрических барьеров является воздействие микроразрядов. Рассмотрена структура микроразряда, с использованием математического моделирования отдельного микроразряда проведена оценка размеров его прибарь-ерной области и температурного воздействия на барьер. Предложено применение многослойных диэлектрических барьеров в генераторах озона.

Третья глава посвящена описанию экспериментальной установки, физических моделей систем высоковольтных электродов. Там же приведены результаты экспериментов ускоренных испытаний различных моделей озонаторных секций и сделана статистическая обработка опытных данных. Это позволило построить дисперсионную модель системы генерации озона, а также произвести оценочный расчет срока службы озонаторной секции, работающей в нормальном режиме.

В четвертой главе описано использование результатов экспериментов при разработке новых озонаторных установок на основе высокоресурсных диэлектрических барьеров. Приведены результаты практического использования разработанных озонаторных установок.

В заключении изложены основные выводы, даны рекомендации по разработке новых озонаторных установок на основе высокоресурсных диэлектрических барьеров. В приложении приведены акты внедрения и описание методики проведения ресурсных испытаний

Общий объем работы составляет 136 страниц. Библиографический список содержит 110 наименований.

Глава 1. Аналитический обзор источников литературы 1.1 Способы получения озона

Существует несколько способов получения озона: синтез озона в электрохимической ячейке, фотохимическое образование озона, получение озона с помощью эксимерных ламп. (Эти методы рассмотрены в книге Лунина ВВ, Ка-рягина Н.В. Ткаченко С.Н., Самойловича В.Г. «Способы получения озона и современные конструкции озонаторов» [15 стр. 9-45]).

Наибольшее распространение получил электросинтез озона в газовом разряде. Здесь используются коронный, барьерный и поверхностный разряды.

1.1.1 Особенности электросинтеза озона в коронном разряде

Работы по синтезу озона в коронном разряде суммированы в монографии Глоклера и Линда в 1939 г. [16]. Фундаментальные аспекты процессов в коронном разряде подробно изложены в монографии «Неравновесная плазма при атмосферном давлении» [17]. Кроме того, различные формы коронного разряда неоднократно исследовали как экспериментальными [18-21], так и численными методами [22-23].

Коронный разряд возникает при сравнительно высоких давлениях во всех тех случаях, когда поле в разрядном промежутке сильно искажено, неравномерно из-за малого радиуса поверхности одного или обоих электродов. Отличительной чертой этого типа электрического разряда является существование "короны" или коронирующего слоя - светящейся зоны в местах наибольшей напряженности поля, в которой и происходит ионизация и образование озона. Вне коронирующего слоя ионизация не происходит.

Коронный разряд можно получить с помощью различных систем электродов. Лучше всего исследованы две конфигурации короны - это система "игла-плоскость" и цилиндр с коронирующим центральным электродом в виде нити малого диаметра [24].

Поскольку озон образуется после диссоциации молекулярного кислорода при электронном ударе, то только коронирующий слой может производить озон. Этот слой имеет весьма малый объем по отношению ко всему объему разряда, и лишь малая доля газа обрабатывается разрядом. Попытки сделать ко-ронирующую область более объемной, и соответственно обрабатывать, таким образом, большую часть проходящего газа проводились неоднократно. На эту тему имеется большое число патентов, суть которых сводится к двум решениям.

Увеличение коронирующей области за счет изменения геометрии электродов. При этом возникает существенная проблема - эрозия острой кромки коронирующего электрода. Предлагаются самые различные решения этой проблемы (подбор специальных материалов, оптимальные радиусы кривизны электрода и т. п.). Анализ трудностей, возникающих при реализации этой идеи в промышленности, достаточно полно изложен в работе А.З. Понизовского с коллегами [25].

1.1.2 Особенности синтеза озона на поверхностном разряде

Работы, связанные с электротехникой поверхностного разряда начали появляться около 30 лет назад. Можно выделить диссертацию М.В. Козлова, [26] где исследованы некоторые физические стороны поверхностного разряда.

Также изучению синтеза озона в поверхностном разряде посвящена диссертация Савельева А. Б [27]. Изучение поверхностного барьерного разряда велось в двух направлениях, а именно: определение электрических и энергетических характеристик озонаторов, основных закономерностей их поведения в электрической цепи и исследование параметров синтеза озона.

Электрические параметры поверхностного разряда зависят от материала диэлектрика. Здесь требования близки к требованиям в барьерном разряде: стойкость к воздействию озона, оксидам азота, высокая механическая и элек-

трическая прочность, малые диэлектрические потери, средние величины диэлектрической проницаемости.

Трубчатые озонаторы скользящего разряда рассмотрены в работах японских ученых [28-29]. В последней работе показано, что на озонаторах на поверхностном разряде можно достичь производительности, сравнимой с лучшими озонаторами, работающими на барьерном разряде. Следует отметить, что озонаторы скользящего разряда непрерывно совершенствуются, создаются новые конструкции, появляются новые патенты [30]. Однако некоторые аспекты синтеза озона в озонаторах поверхностного барьерного разряда до сих пор недостаточно полно освещены в литературе, что может препятствовать их эффективному использованию.

1.1.3 Особенности синтеза озона в барьерном разряде

В настоящее время наиболее распространенным и экономически выгодным способом получения озона является его генерация в области барьерного разряда. Озонаторные установки такого типа могут обеспечить требуемую производительность по озону, как для промышленных, так и для бытовых целей.

Термин «барьерный разряд» был предложен в 60-х годах прошлого века профессором МГУ Ереминым E.H. и является в настоящее время общепринятым [31].

Началом исследования барьерного разряда можно считать работу Е. Вар-бурга, обзорные статьи Р. Ланта, а также книгу Г.Глоклера и С. Линда с подробным анализом первых результатов [32-34].

Дальнейшие исследования барьерного разряда и синтеза озона в нем проходили по двум направлениям:

Первое - установление общих электротехнических закономерностей прохождения электрического тока через цепь, содержащую озонатор. Озонатор здесь рассматривался как нелинейный элемент цепи.

Второе - изучение тонкой структуры барьерного разряда.

Основополагающую роль в развитии озонаторной техники играют монография и многочисленные статьи Ю.В. Филиппова - создателя электрической теории озонаторов, работы В.Г. Самойловича , В.В. Лунина, С.Н. Ткаченко, В.А. Вобликовой, В.И. Пантелеева,. В.И. Гибалова, К.В. Козлова [35-39], большой вклад в развитие озонаторной техники внесли В.Н. Бондалетов, В.В. Данилин, М.П. Кокурин, М.М. Пашин и др.[40-46]. Большинство современных исследований направлено на повышение производительности озонаторов при уменьшении энергозатрат при генерации озона.

1.2 Электрофизические процессы, происходящие в барьерном разряде

Барьерный разряд можно получить в узком газовом зазоре между плоскими или коаксиальными электродами, один из которых (или оба) покрыт слоем твердого диэлектрика. Конструкция представлена на рисунке 1.1. Когда амплитуда приложенного к электродам переменного напряжения превысит пробивное напряжение газового промежутка, то в нем возникнет разряд, состоящий из большого числа отдельных микроразрядов, дискретных в пространстве и во времени. Ток разряда ограничивается диэлектрическим барьером. Диэлектрический барьер стабилизирует ток разряда генератора озона и придает барьерному разряду равномерный характер. Диэлектрический барьер играет важную роль в процессе электросинтеза озона, и его свойства определяют в целом качество, надежность и производительность генератора озона.

1 ХХХхХ X / У У } / / / / /у / / /Т / х /, / л—0 О

IX X X X X X X X X XX X X X X X ± X X X X ХЫ У У X X X X X X X' X X X У У X X У У X X хххзз

КХ/ Х X X X /Г/ / X X X X X X X X X X X X • ! -л

1 - электроды; 2 - диэлектрический барьер; 3 - зона разряда. Рисунок 1.1- Конструкция системы генерации озона барьерного типа

Особенностью барьерного разряда является локальное накопление заряда на поверхности диэлектрического барьера при прохождении и в промежутках каждого отдельного микроразряда. Подробно эти процессы описаны в работах [47 - 49]

Когда амплитуда напряжения, приложенного к электродам, не превышает пробивного напряжения газового промежутка, напряжение распределяется но емкостям барьера и газового промежутка.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кравченко, Галина Алексеевна, 2013 год

Литература

1. Закономерности старения изоляции и оценка срока службы силовых конденсаторов. Александрова Н.П., Манн А. К., Мамина Р.Н. Сборник научных трудов НИИПТ, 1985, с. 7 - 12.

2. Математическая обработка результатов эксперимента: справочное руководство / Л.З. Румшиский - М. Наука 1971 - 192 с.

3. Клеящие материалы: справочник /Под ред. E.H. Каблова, C.B. Резничеп-ко.-М.: ЗАО Редакция журнала «Каучук и резина», 2002 стр.128 - 134

4. Кравченко Г.А. Оценка ресурса системы высоковольтных электродов генераторов озона с многослойным диэлектрическим барьером / Г.А. Кравченко, Ю.П. Пичугин, A.M. Макаров // Вестник Чувашского университета. - 2013. Находится в печати.