臭氧发生器是用于制取臭氧气体(O3)的装置。臭氧易于分解无法储存,需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存),所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水,污水,工业氧化,食品加工和保鲜,医药合成,空间灭菌等领域广泛应用。 臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用,也可以通过混合装置和液体混合参与反应。
臭氧发生器电路由三极管VT1、VT2与电感线圈L1一13、脉冲变压器T、限流电阻器R1、充电电容器C3,双向触发二极管叨5等组成推挽振荡电路;滤波电感线圈L0,整流二极管VD1与滤波电容器C1、C2等组成半波整流滤波电路。 接通电源,交流220V电压经LO滤波,VD1整流后,在C1两端产生十280V左右的电压,供给推挽振荡电路。 在开机瞬间,VT1导通。由于C3的充电作用,双向触发二极管VD5截止。当C3两端的充电电压升至32V时,VD5被触发而导通,使VT2导通。在VT2导通期间,C3逐渐放电,又使VT2截止。VTl导通后,在脉冲变压器T的作用下,L1、L2上产生正反馈电压,此电压分别加至VTl和VT2的基极,使VTl和VT2交替导通与截止(即VTl导通时,VT2截止;VT2导通时,VTl截止),推挽振荡电路振荡工作。 推挽振荡电路工作后,在脉冲变压器T的二次侧绕组L6上产生脉冲高压,使臭氧发生片VG工作,产生臭氧。
同时,发光二极管VD7也点亮工作。 元器件选择 VTl、VT2选用2SC2653或BU406型硅NPN高反压三极管。要求电流放大系数β>100。 VDl一VD4、VD6选用1 N4007型整流二极管;VD5选用DB3型双向触发二极管。 R1一R6全部选用RJ一1/8W型金属膜电阻器。 L0为5mH的磁心电感线圈,可用Φ0.25mm的漆包线在骨架上绕210匝;L1一璐用Φ0.2mm的单心塑铜线在同一磁环上绕制而成,其中L1、L2分别绕3匝,L3绕9匝。脉冲变压器T可使用14in(英寸)黑白电视机行输出变压器改制,改制时用高压包作为L6,在低压包骨架上用Φ0.45mm的漆包线绕168匝作为L4,用Φ0.23mm的漆包线绕4匝作为L5(在最外层绕制)。 臭氧发生片VG选用Z二10或Z一15、Z一20等型号。 制作与调试 除臭氧发生片VG外所有电子元器件安装在一块自制的印制电路板上,并将其装人大小合适的塑料或木制盒内。在盒面开孔固定发光二极管VD7,接上臭氧发生片VG,只要元器件良好、接线无误,通电即能正常工作。
发生器与放电管
臭氧系统的核心技术和设备是发生器中的放电管,直接影响设备的运行效率和可靠性。臭氧发生器采用微间隙介质阻挡放电设计,不仅大大提高了运行的效率,而且增加了系统连续运行的安全可靠性。设备的技术参数已经达到国际先进水平。
由于采用微间隙放电技术,使系统运行电压降低为6-8 kV,远低于玻璃管绝缘介质的耐压水平,有效地避免了介质击穿短路故障的发生,提高了运行可靠性。
臭氧发生器放电单元所采用的模块化设计方法,使设备的安装,检修和维护工作更加容易。在保证进气气源质量的条件下,臭氧发生器放电单元连续运行的免维护时间可以长达5年。
高频高压电源
与传统的臭氧中频 (<1kHz) 电源不同,高频高压臭氧系统采用3-6kHz的高频电源技术,结合微放电间隙设计可以有效提高臭氧生成的效率,减小发生器的体积和占地空间,从而减少土建设计及投资费用。逆变电源系统采用成熟的高频电源技术,现场长期运行证明可以保证系统长期运行的稳定性。高频输出经升压系统后产生正弦波高电压,经电缆与发生器相连,在高频高压的作用下,放电间隙产生冷态等离子体放电生成臭氧。
虽然现代臭氧发生器的效率与传统产品相比已经明显提高,但有90%左右的电能不是用来生成臭氧而是转变成热量,如果这部分热量得不到有效的散失,臭氧发生器放电间隙的温度会持续升高甚至超过设计的运行温度。高温不利于臭氧的产生但利于臭氧的分解,导致臭氧产量和浓度下降。我们设计单循环冷却水单元;当冷却水温度超过系统设计温度或水量不足时,系统会自动发出报警信号。
臭氧可以立即和不饱和有机化合物反应。三个氧原子全部加成到双键或三键上。另外,臭氧可作为一种强效的杀菌剂,破坏分子细胞壁使细菌,病毒,真菌等微生物失活。
臭氧发生器设计要点
1.使用高介电常数的材料制造电极,提高加工精度。
2.改善冷却条件,采用水冷或双极冷却。
3.降低气源露点,提高气源洁净度。
4.提高臭氧电源的驱动频率,降低电耗。
5.采用智能控制,并对运行工况再线监测。
6.采用新型变频功率开关电路与高频逆变电源,与传统工频臭氧发生器相比效率大大提高。
7.设备前置空气净化处理系统,经系列除尘,除油灯工艺向臭氧放电室提供合格的原料气体。
8.智能式安全保护,过电压,过电流,模块超温,冷却水断水灯故障及时报告,延时停机等相应保护,保障臭氧系统安全,稳定运行。
9.运行参数可调,使用灵活,方便,自动纪律运行状态,提示检修周期,有利于生产管理、。
10.设有臭氧尾气处理装置,通过催化剂分作用去除委气中多余臭氧,使排放的臭氧尾气达到排放标准。
我们现在通常使用的臭氧发生器是利用高压放电产生的:氧气发生器一般是采用制氧物,应用物理吸附原理,在室温下以空气为原料,将空气中氮、氧分离,直接取得高纯度的氧气。本机操作十分简单,仅需接通电源、调节好氧气流量,即可迅速持续产出氧气。
首先,臭氧发生器通过电学原理产行高压;第二,高压达到一定程度以后空气被击穿,空气中的分子被电离。其中 的氧气分子被电离后产生由三个氧原子结合而成的臭氧分子。所以一般人们也把臭氧发生器称为“负氧离子发生器”。
臭氧的发现和利用已超过100年,近年来的发展,如FPT技术不仅极大地提高了臭氧发生的效率、降低了臭氧设备成本,也提高了臭氧工程的寿命和可靠性。我公司将先进的臭氧技术与现代气体传统方法和氧气浓缩技术相结合,让新一代的使用臭氧的工程和产品成为现实。
臭氧不稳定,很容易发生简单的氧化反应失去一个氧原子,也会发生一种叫做克里基机制的反应,这种反应中3个氧原子都要被用到。在大多数无机反应中,只有一个臭氧分子的原子进入氧化过程;另两个作为一个氧气释放出来。