結構及控制設計結構
臭氧發生器主要由四部分組成,即臭氧管、高頻電源、風機和控制系統。
臭氧管是臭氧發生器的核心部件,電極間隙對產生的臭氧濃度有很大影響,間隙越小,臭氧濃度越大。采用先進的沿面間隙管狀電極設計制造臭氧管,電極間隙為一,在高壓電場的強電離作用下,高速運動的電子撞擊氧氣使之分解成氧原子,高速電子具有足夠的動能,通過氧原子、氧分子及高速電子三體碰撞反應形成臭氧。臭氧管結構及工作原理示意圖見圖1。外接電源使用交流電源,經降壓整流變成直流電源,供高頻電源使用,高頻電源對臭氧管產生高頻電壓,使臭氧管工作,把氧氣轉變成臭氧氣體。風機和高頻電源的工作狀態由控制系統控制,主要控制臭氧管的工作時間,起到調節臭氧產量的作用。風機所用電源為,其作用是供給臭氧管工作所需氣源,加速臭氧管產生的臭氧氣體向機器外排放,并及時散發電極工作產生的熱量,以保證電極的工作溫度在正常范圍內。
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控制電路
圖為臭氧發生器控制電路原理示意圖。控制系統中兩個主要執行元件風機和高頻電源均采用模塊化設計,接線點少,絕緣性好。延時開關一可調,可根據臭氧產量及實際需要自行設定,操作簡單,安全穩定。
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臭氧濃度及產量
氣源對臭氧產量的影響產生臭氧的反應物為氧氣,因此氣源中的氧氣含量對臭氧發生器的臭氧產量有很大影響。我們以空氣、分子篩制備的富氧氣體及氧氣為原料,考察了氣體中氧氣含量對臭氧產量的影響,按“臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量”標準一測量臭氧氣體的濃度,并根據進氣流量計算臭氧產量。由表所示,氣體中的氧氣含量越高,臭氧產量越大,但是,含量為的氧氣和的富氧氣體對臭氧產量影響并不大,在相同操作條件下,臭氧產量基本相同。
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氣體流量對臭乳濃度及產量的影響
氣體流量是臭氧發生器的重要參數,對臭氧產生濃度及產量有很大影響。
如圖所示,隨著氣體流量的增加,臭氧濃度降低,產量增加,但當流量增加到一定值時,臭氧濃度及產量變化較小。增加氣體流量,可以增加臭氧的產量,降低臭氧濃度,抑制臭氧的分解,降低電耗。因此,可以根據實際需要,確定氣體流量。
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穩定性
臭氧在產生過程中產生大量熱量,如果臭氧發生器的冷卻散熱系統效果差,隨著溫度升高,臭氧分解加快,臭氧產量降低,影響臭氧發生器的穩定性。
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我們以空氣為氣源,調節氣體流量為,進行了臭氧發生器運行穩定性實驗,結果如圖所示,隨著工作時間的延長,臭氧濃度略有下降,但變化幅度較小,這說明該發生器的散熱效果較好,可以連續較長時間運行。
小結
以空氣或氧氣為氣源,采用電暈放電技術,設計的由臭氧管、高頻電源、風機和控制系統組成臭氧發生器,在高壓電場的強電離作用下,可把氧氣轉化為臭氧。該臭氧發生器體積小、重量輕、結構簡單緊湊,產生臭氧濃度高,運行穩定、可靠,實現了機器的小型化,可用于水及空氣的消毒凈化。