臭氧發(fā)生器在產(chǎn)品生產(chǎn)和設(shè)計方面的依據(jù)、要求和注意事項(xiàng)

1、臭氧發(fā)生器在產(chǎn)品生產(chǎn)和設(shè)計方面的依據(jù)、要求和注意事項(xiàng)一、臭氧發(fā)生器設(shè)計、制造和檢驗(yàn)依據(jù)1. 臭氧發(fā)生器設(shè)計、制造標(biāo)準(zhǔn)a. 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3028.1-1994臭氧發(fā)生器；b. 國家環(huán)境保護(hù)總局中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品認(rèn)定技術(shù)條件HCRJ058-1999臭氧發(fā)生器；c. 臭氧發(fā)生器生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2. 臭氧發(fā)生器檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)a. 中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T3028.2-1994臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測量；b. 臭氧發(fā)生器生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。二、臭氧發(fā)生器設(shè)計條件標(biāo)準(zhǔn)臭氧發(fā)生器按室內(nèi)安裝要求設(shè)計，使用方應(yīng)確保設(shè)備在設(shè)計條件范圍內(nèi)運(yùn)行。a. 溫度臭氧發(fā)生器設(shè)計環(huán)境溫度范

2、圍為0 40C。b. 濕度臭氧發(fā)生器設(shè)計相對濕度v90%。c. 冷卻水使用水冷卻的臭氧發(fā)生器設(shè)計冷卻水溫度W30 C, 一般可使用工廠的循環(huán)冷卻水作為臭氧發(fā)生器的冷卻水。d. 大氣壓臭氧發(fā)生器按標(biāo)準(zhǔn)大氣壓設(shè)計，即大氣壓為101.3KPa，大氣壓的變化對設(shè)備正常工作基e. 氣源條件臭氧發(fā)生器使用的氣源要求露點(diǎn)W-45Cof. 電源條件對于標(biāo)準(zhǔn)型臭氧發(fā)生器，一般使用220V/1ph/50Hz電源，或380V/3ph/50Hz電源。g. 如用戶有特殊使用條件和要求，可按用戶要求設(shè)計（防爆等）。臭氧發(fā)生器的設(shè)計1、臭氧放電室的設(shè)計臭氧產(chǎn)量和臭氧濃度是臭氧放電室設(shè)計的基本依據(jù),通常是放電體（管）單位臭氧

3、產(chǎn)量來確定放電單元臭氧產(chǎn)量：Gx=SxQGx 放電單元臭氧產(chǎn)量S 放電單元放電面積Q 單位放電面積臭氧產(chǎn)量放電單元數(shù)量N=G/GxN 放電單兀數(shù)量G 設(shè)計臭氧產(chǎn)量Gx 放電單元臭氧產(chǎn)量N確定后，可根據(jù)需要將放電定設(shè)計成立式或臥式，放電室設(shè)計時應(yīng)考慮容積重量，冷卻水壓力，氣體壓力等諸多因素.放電氣隙設(shè)計是根據(jù)使用介質(zhì)，電源頻率和加工能力精度來確定.注意：放電室設(shè)計是依據(jù)放電單元臭氧產(chǎn)量.放電單元產(chǎn)量必須經(jīng)嚴(yán)格條件的實(shí)驗(yàn)來確定，否則.設(shè)計產(chǎn)量會相差甚遠(yuǎn).2、電源系統(tǒng)的設(shè)計臭氧電源設(shè)計是根據(jù)臭氧產(chǎn)量和放電單元臭氧產(chǎn)量所耗功率來設(shè)計，電源頻率、電源電壓與使用介質(zhì)，放電氣隙大小有關(guān).可根據(jù)有條件的實(shí)驗(yàn)數(shù)

4、據(jù)獲得.臭氧電源系統(tǒng)包括電源控制系統(tǒng)、整流、變頻器、升壓變壓器，它的作用就是向臭氧放電室提供必要條件一高壓交變電場，而臭氧產(chǎn)生效率與高壓電源成正向增長關(guān)系，因此臭氧電源系統(tǒng)在整個臭氧發(fā)生系統(tǒng)中具有重要的作用。臭氧電源系統(tǒng)依據(jù)高壓放電頻率可分為工頻臭氧電源系統(tǒng)、 中頻臭氧電源系統(tǒng)、高頻臭氧電源系統(tǒng)三類，其中頻率為60/50HZ的電源稱為工頻電源，頻率超過1000Hz的電源稱為高頻電源，介于工頻與高頻之間的稱為中頻。1）.工頻臭氧電源系統(tǒng)工頻臭氧電源系統(tǒng)的工作原理：交流380V電壓經(jīng)高壓變壓器后，變壓器輸岀交流10000V電壓供給臭氧合成系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)圖如下所示：工頻臭氧電源系統(tǒng)需要漏感很大的高壓變

5、壓器、效率低、耗電大、產(chǎn)生臭氧的產(chǎn)量與濃度低;一般采用玻璃管作放電介電體，用于生產(chǎn)中、大型臭氧發(fā)生器。2) 中頻臭氧電源系統(tǒng)三相可控硅全 橋逆變器高壓變壓器電源.辛上圖為中頻臭氧電源系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖，此電源是根據(jù)介質(zhì)和臭氧放電室而設(shè)計的與之相匹配的高壓電源，其中可控硅屬大功率器件，工作壓降低，過載特性好，輸出功率大，用于中頻大 功率電源時的性能比較高，能很好地滿足臭氧發(fā)生器對電源的需要。A. 三相全控整流橋用于控制調(diào)節(jié)整流器的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)高壓輸出電壓與臭氧產(chǎn)量的平滑調(diào)節(jié)。該電路能避免臭氧放電室在起輝和工作放電時因負(fù)載變動產(chǎn)生高電壓，從而保證了臭氧電源和臭氧放電室的可靠性。B. 可控硅全橋逆變

6、因可控硅是半開關(guān)器件， 它必須在自身電流過零時才能關(guān)斷，而可控硅又在電源與負(fù)載之間作開關(guān)使用，可控硅一旦打開就失去了控制電流大小的作用。因此電流的大小和相位受前級和負(fù)載影響，為保證可控硅正常關(guān)斷，要求在可控硅自身電流過零時其兩端電壓為零或已變?yōu)樨?fù)值， 這在臭氧放電室這一負(fù)載下很難實(shí)現(xiàn)，而且在起輝、正常工作、瞬時跳火或局部跳火時負(fù)載特性變化很大，這極大地影響了可控硅的正常關(guān)斷。為了保證可控硅的正常關(guān)斷，有受負(fù)載影響較小的關(guān)斷電路與之相匹配。C. 濾波電路由電抗器、電容組成的濾波電路，用于提高功率因數(shù)，平滑輸岀電流，穩(wěn)定逆變器的工作點(diǎn)， 抑制逆變雜波，減小對電源網(wǎng)絡(luò)的干擾。D. 吸收回路由電容、電

7、阻組成的緩沖電路，可以防止過壓，保護(hù)可控硅和其他元器件的正常工作。E. 高壓變壓器高壓變壓器用于傳遞功率和使電子功率電路的輸出與放電室匹配，對其參數(shù)的要求與普通變壓器有所區(qū)別。由于放電室在整個工作過程中，負(fù)載不僅在數(shù)值上變化很大，其特性也隨著起輝或正常工作時的狀態(tài)不同而改變，從而要求變壓器有一定的漏感來平衡上述變化，以便保護(hù)電子元器件。同時，漏感又容易引起電路損耗和換相時產(chǎn)生瞬時高電壓，因此需要根據(jù)電子電路的情況選擇其大小。中頻臭氧電源是國際上比較流行的一種臭氧專用電源，具有效率高、耗電小的特點(diǎn)。一般采用非玻璃或玻璃作放電介電體，用于生產(chǎn)中、大型臭氧發(fā)生器。3）.高頻臭氧電源系統(tǒng)高頻臭氧電源系

8、統(tǒng)的工作原理：工業(yè)配電經(jīng)整流后， 通過變頻工藝使電源頻率在1000Hz以上，變頻后再次通過整流使電源變?yōu)榻涣麟娫矗ù诉^程稱為逆變），最后經(jīng)高壓變壓器升壓供給臭氧合成系統(tǒng)，高頻臭氧電源系統(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu)圖如下所示：高頻臭氧電源系統(tǒng)具有效率高、耗電小、產(chǎn)生臭氧的產(chǎn)量與濃度高等特點(diǎn)，一般采用搪瓷或陶瓷片作放電介電體，用于生產(chǎn)小型臭氧發(fā)生器及家用消毒機(jī)。3、控制系統(tǒng)設(shè)計臭氧發(fā)生器按規(guī)格（產(chǎn)量）可分為小型機(jī)（100以下）、中型機(jī)（100 1000g/h ）、大型機(jī)（1000 g/h以上）三種。臭氧發(fā)生器因其規(guī)格不同控制系統(tǒng)也有所不同。1）.小型臭氧發(fā)生器控制系統(tǒng) 220V/50HZ經(jīng)兩個二極管整流橋?qū)ゎl

9、電源進(jìn)行整流，整流后其中一路用來驅(qū)動集成電路3525，另一路經(jīng)電解電容與電阻濾波后供給臭氧放電室的正極。集成電路3525的輸岀作為升壓變壓器的輸入，3525的“ VREF ”管腳用來控制電位器以實(shí)現(xiàn)臭氧產(chǎn)量與濃度的平滑調(diào)節(jié)；變壓器的輸岀經(jīng)一個大功率三極管IRF840后供給臭氧放電室的地極，放電室的地極又通過一個大功率三極管IRF840接地起保護(hù)作用。系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)圖如下所示：2) 中型臭氧發(fā)生器控制系統(tǒng)中型臭氧發(fā)生器的控制系統(tǒng)是一個“交流一直流一交流”的過程，它利用二極管整流，整流后經(jīng)過電流電壓的調(diào)整， 再通過可控硅逆變， 最后升壓供給臭氧放電室。系統(tǒng)主電路圖如下所示:Fill 電9be：Sh

10、n arD et-b 3 t :3) .大型臭氧發(fā)生器控制系統(tǒng)大型臭氧發(fā)生器的控制系統(tǒng)與中型臭氧發(fā)生的控制系統(tǒng)相似，不同之處在于中型臭氧發(fā)生器利用二極管整流， 而大型臭氧發(fā)生器利用可控硅整流，最后升壓供給臭氧放電室。系統(tǒng)主電路圖如下所示：T.iJeSiKa”芯無HIM£hn File:3sEJg""i皿牡drib>* 8r:4、氣源系統(tǒng)的設(shè)計氣源系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)發(fā)生器臭氧產(chǎn)量,使用濃度，運(yùn)行壓力和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行計算（略）氣源露點(diǎn)應(yīng)為一 45 C以下。氣源系統(tǒng)包括：無油壓縮機(jī)貯氣罐過濾器冷干機(jī)過濾器干燥機(jī)過濾器減壓閥等如 圖：氣源設(shè)備選型應(yīng)注意如下幾方面問題1）

11、根據(jù)根據(jù)臭氧產(chǎn)量和濃度要求換算岀臭氧發(fā)生器的最大用氣量，注意氣源的標(biāo)準(zhǔn)方和工況方 之間的換算。2）根據(jù)最大用氣量選擇氣源，并保證氣源有一定余量。3）.如使用空氣源，選型空氣壓縮機(jī)，空壓機(jī)的排氣量應(yīng)包括后處理工藝中的耗氣量，并根據(jù)空壓機(jī)的工作狀況設(shè)計或配套空氣干燥機(jī)等空氣凈化處理裝置。4）.如使用氧氣源，選擇使用氣態(tài)或液態(tài)氧，使用液態(tài)氧時還應(yīng)選型汽化減壓裝置。5）.如使用富氧氣源，選型空氣壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)、空氣干燥凈化裝置及制氧機(jī)（真空解吸式的制氧機(jī)還應(yīng)選型真空泵），各設(shè)備選型時應(yīng)嚴(yán)格按照制氧機(jī)產(chǎn)氧量與耗氣量的比例關(guān)系，保證供氣量。5、冷卻系統(tǒng)設(shè)計冷卻方式 理論上臭氧的生成熱為 0.835kW h/

12、kgO 31200g/ （kW- h）。假設(shè)用氧氣制造 2%（質(zhì)量）臭氧比能是 7 kW- h/kgO 3,那么供給電暈電能的12%被用來生產(chǎn)臭氧，而88%最終從發(fā)生器內(nèi)以熱的形式排岀被浪費(fèi)，對于使用空氣氣源15.5kW- h/kg的比能來說，電暈功率的95%必須以熱予以排岀。因此，發(fā)生器的冷卻系統(tǒng)對于發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量及其能否長期穩(wěn)定運(yùn)行是極 其重要的因素。發(fā)生器與系統(tǒng)設(shè)計時必須考慮好，基本上把供給電暈?zāi)芰咳孔鳛閺U熱來處理， 這樣才能確保發(fā)生器的正常有效的運(yùn)行使用。否則，電暈作為一種內(nèi)熱的氣相反應(yīng)器而存在。由高溫，從而降低凈臭氧產(chǎn)量。為此，在臭氧發(fā)生器構(gòu)造設(shè)計時，必須把有利于電暈散熱作為設(shè)計其結(jié)構(gòu)的先決條件。由于散熱對臭氧產(chǎn)量的影響，基本上所有的發(fā)生器臭氧產(chǎn)量都對所有冷卻劑溫度的變化敏感。對于空氣冷卻的發(fā)生器來說，冷卻劑通常是周圍的空氣。水冷卻的裝置，多余的熱量最終消散到水中.隨著冷卻水溫的升高，相對臭氧產(chǎn)率明顯下降。因此，一般臭氧發(fā)生器所用的冷卻水溫均控制在1525C之間，液氧為氣源的臭氧設(shè)備冷卻水可達(dá)30C。除冷卻劑溫度外， 冷卻劑的流量往往也是重要的。 一般水冷式臭氧發(fā)生器，