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行業新聞
臭氧發生器的原理及安裝方式

臭氧發生器是用于制取臭氧氣體(O3)的裝置。臭氧易于分解無法儲存,需現場制取現場使用(特殊的情況下可進行短時間的儲存),所以凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發生器。臭氧發生器在飲用水,污水,工業氧化,食品加工和保鮮,醫藥合成,空間滅菌等領域廣泛應用。臭氧發生器產生的臭氧氣體可以直接利用,也可以通過混合裝置和液體混合參與反應。

一、臭氧發生器原理

1.電暈放式臭氧發生器工作原理:干燥的氧氣或含氧氣體流過由內電和外電極組成的電暈放電區,放電區內施加數千伏的高頻高壓電能,將流入放電區的原料氣電離生成臭氧。

2.電解式臭氧發生器原理:利用水的電化學氧化法生成臭氧。含有水化熒光陰離子電解質的水中,在近似室溫下以高電流功率可將水氧化成臭氧。

二、臭氧發生器電路原理圖

  臭氧部分需要控制的參數主要有濃度和流量。流量的實現只需調節相應的調節閥就可以實現,而臭氧濃度則跟許多因素有關,如氣源、電源、發生器的結構和冷卻方式。在本設計中主要調節臭氧發生器的工作頻率,實現對臭氧濃度的調節。

  保持氣體流量不變的情況下,調節臭氧發生器逆變電源的輸出頻率,工作頻率改變,則高壓放電功率改變,從而實現臭氧濃度的調節。

  本文的臭氧發生器采用介質阻擋電暈放電法來產生臭氧。主要由空氣預處理系統、冷卻系統、供電電源和放電室、臭氧尾氣破壞器系統等四部分組成。本文涉及的臭氧發生器示意圖如圖所示,即用空氣壓縮機把空氣壓入氣體凈化除濕設備,出來的千燥潔凈空氣導入臭氧發生管,由高壓電源對臭氧發生管供電,在電極間放電,使流過臭氧發生管的空氣形成一定濃度的臭氧。由于在電暈放電時,會導致電極和介電體表面溫度的升高,因而加速臭氧的分解,所以必須對臭氧發生管進行冷卻,以控制管內工作溫度在一定范圍內。

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  早期的臭氧發生器供電系統采用工頻直接升壓方式,此法的優點是結構簡單。但由于工頻運行需要高電壓峰值才能達到所希望的功率誘導,故繞組的絕緣性能要求高,繞制工藝等較困難。且工頻運行時,變壓器體積大,紋波、穩定性不能令人滿意,臭氧產生效率較低。目前飛速發展的電力電子學用于開關電源技術,使高壓電源高頻化已成趨勢,可以提高到50-100kHz,甚至高達13.56MHz現在工業型臭氧發生器基本采用中高頻逆變電源,采用PWM和軟開關技術,工作頻率一般在400-2000Hz間,較大地提高裝置的性能,減小了設備體積。

 



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