Het principe van de werking en installatiemethoden van ozongeneratoren.

Een ozongenerator is een apparaat dat wordt gebruikt om ozongas (O3) te produceren. Ozon wordt gemakkelijk afgebroken en kan niet worden opgeslagen, dus moet het ter plaatse worden geproduceerd en gebruikt (korte- opslag is mogelijk onder bijzondere omstandigheden). Daarom zijn overal waar ozon wordt gebruikt ozongeneratoren vereist. Ozongeneratoren worden veel gebruikt bij de drinkwaterbehandeling, afvalwaterbehandeling, industriële oxidatie, voedselverwerking en conservering, farmaceutische synthese en ruimtesterilisatie. Het door de ozongenerator geproduceerde ozongas kan direct worden gebruikt of via een mengapparaat met vloeistoffen worden gemengd om aan reacties deel te nemen.

I. Principes van ozongeneratoren

1. Werkingsprincipe van de ozongenerator met corona-ontlading: Droge zuurstof of zuurstof-houdend gas stroomt door een corona-ontladingszone die bestaat uit binnen- en buitenelektroden. Er wordt een hoog-frequente, hoog- elektrische energie van enkele duizenden volts toegevoerd aan de ontladingszone, waardoor het ruwe gas dat de ontladingszone binnenstroomt wordt geïoniseerd om ozon te genereren.

2. Elektrolytische ozongenerator Principe: Ozon wordt gegenereerd door de elektrochemische oxidatie van water. In water dat gehydrateerde fluorescerende anionen bevat, kan water bij ongeveer kamertemperatuur met een hoog stroomvermogen tot ozon worden geoxideerd.

II. Schakelschema ozongenerator

De belangrijkste parameters die moeten worden gecontroleerd bij het ozongeneratieproces zijn concentratie en stroomsnelheid. De stroomsnelheid kan worden aangepast door de bijbehorende regelklep aan te passen, terwijl de ozonconcentratie verband houdt met vele factoren, zoals de gasbron, de stroomvoorziening, de generatorstructuur en de koelmethode. Bij dit ontwerp wordt de werkfrequentie van de ozongenerator voornamelijk aangepast om de ozonconcentratie te beheersen.

Terwijl het gasdebiet constant wordt gehouden, wordt door het aanpassen van de uitgangsfrequentie van de invertervoeding van de ozongenerator de werkfrequentie gewijzigd, waardoor het hoog-ontladingsvermogen verandert en een aanpassing van de ozonconcentratie wordt bereikt.

De ozongenerator die in dit artikel wordt beschreven, maakt gebruik van de corona-ontladingsmethode met diëlektrische barrière om ozon te genereren. Het bestaat hoofdzakelijk uit vier delen: een luchtvoorbehandelingssysteem, een koelsysteem, een stroomvoorziening en een ontladingskamer, en een systeem voor de vernietiging van ozonstaartgas. Het schematische diagram van de ozongenerator die in dit artikel wordt besproken, wordt weergegeven in de figuur, waarbij een luchtcompressor lucht comprimeert in een gaszuiverings- en ontvochtigingsapparaat. De resulterende droge en schone lucht wordt in de ozongeneratiebuis geleid en een hoogspanningsvoeding voedt de ozongeneratiebuis, waardoor ontladingen tussen de elektroden worden veroorzaakt, waardoor een bepaalde ozonconcentratie ontstaat in de lucht die door de ozongeneratiebuis stroomt. Omdat corona-ontlading een stijging van de temperatuur van de elektroden en het diëlektrische oppervlak veroorzaakt, waardoor de afbraak van ozon wordt versneld, moet de ozongeneratorbuis worden gekoeld om de bedrijfstemperatuur binnen een bepaald bereik te regelen.

afbeelding.png

Vroege ozongeneratoren gebruikten een directe step{0}}methode op de stroomfrequentie. Het voordeel van deze methode is de eenvoudige structuur. Omdat de werking van de vermogensfrequentie echter hoge spanningspieken vereist om de gewenste vermogensinductie te bereiken, moeten de isolatieprestaties van de wikkelingen hoog zijn en is het wikkelproces moeilijker. Bovendien resulteert de werking op vermogensfrequentie in grote transformatorafmetingen, onbevredigende rimpelingen en stabiliteit, en een laag rendement voor het genereren van ozon. Momenteel heeft de snelle ontwikkeling van vermogenselektronica en schakelende voedingstechnologie ervoor gezorgd dat hoog-frequente hoog-spanningsvoedingen een trend zijn geworden, die 50-100 kHz bereikt, of zelfs zo hoog als 13,56 MHz. Moderne industriële ozongeneratoren maken in principe gebruik van midden-tot- hoogfrequente invertervoedingen, waarbij gebruik wordt gemaakt van PWM en soft-switching-technologieën, met werkfrequenties die over het algemeen tussen 400 en 2000 Hz liggen, waardoor de prestaties van het apparaat aanzienlijk worden verbeterd en de omvang ervan wordt verkleind.