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    臭氧发生器的结构设计及性能评价

    2019-02-23 08:42:40  来源:中国污水处理工程网

    结构及控制设计结构

    臭氧发生器主要由四部分组成,即臭氧管、高频电源、风机和控制系统。

    臭氧管是臭氧发生器的核心部件,电极间隙对产生的臭氧浓度有很大影响,间隙越小,臭氧浓度越大。采用先进的沿面间隙管状电极设计制造臭氧管,电极间隙为一,在高压电场的强电离作用下,高速运动的电子撞击氧气使之分解成氧原子,高速电子具有足够的动能,通过氧原子、氧分子及高速电子三体碰撞反应形成臭氧。臭氧管结构及工作原理示意图见图1。外接电源使用交流电源,经降压整流变成直流电源,供高频电源使用,高频电源对臭氧管产生高频电压,使臭氧管工作,把氧气转变成臭氧气体。风机和高频电源的工作状态由控制系统控制,主要控制臭氧管的工作时间,起到调节臭氧产量的作用。风机所用电源为,其作用是供给臭氧管工作所需气源,加速臭氧管产生的臭氧气体向机器外排放,并及时散发电极工作产生的热量,以保证电极的工作温度在正常范围内。


    控制电路

    图为臭氧发生器控制电路原理示意图。控制系统中两个主要执行元件风机和高频电源均采用模块化设计,接线点少,绝缘性好。延时开关一可调,可根据臭氧产量及实际需要自行设定,操作简单,安全稳定。


    臭氧浓度及产量

    气源对臭氧产量的影响产生臭氧的反应物为氧气,因此气源中的氧气含量对臭氧发生器的臭氧产量有很大影响。我们以空气、分子筛制备的富氧气体及氧气为原料,考察了气体中氧气含量对臭氧产量的影响,按“臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量”标准一测量臭氧气体的浓度,并根据进气流量计算臭氧产量。由表所示,气体中的氧气含量越高,臭氧产量越大,但是,含量为的氧气和的富氧气体对臭氧产量影响并不大,在相同操作条件下,臭氧产量基本相同。


    气体流量对臭乳浓度及产量的影响

    气体流量是臭氧发生器的重要参数,对臭氧产生浓度及产量有很大影响。

    如图所示,随着气体流量的增加,臭氧浓度降低,产量增加,但当流量增加到一定值时,臭氧浓度及产量变化较小。增加气体流量,可以增加臭氧的产量,降低臭氧浓度,抑制臭氧的分解,降低电耗。因此,可以根据实际需要,确定气体流量。


    稳定性

    臭氧在产生过程中产生大量热量,如果臭氧发生器的冷却散热系统效果差,随着温度升高,臭氧分解加快,臭氧产量降低,影响臭氧发生器的稳定性。


    我们以空气为气源,调节气体流量为,进行了臭氧发生器运行稳定性实验,结果如图所示,随着工作时间的延长,臭氧浓度略有下降,但变化幅度较小,这说明该发生器的散热效果较好,可以连续较长时间运行。

    小结

    以空气或氧气为气源,采用电晕放电技术,设计的由臭氧管、高频电源、风机和控制系统组成臭氧发生器,在高压电场的强电离作用下,可把氧气转化为臭氧。该臭氧发生器体积小、重量轻、结构简单紧凑,产生臭氧浓度高,运行稳定、可靠,实现了机器的小型化,可用于水及空气的消毒净化。