【污水處理工藝】臭氧發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)
結(jié)構(gòu)及控制設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
臭氧發(fā)生器主要由四部分組成，即臭氧管、高頻電源、風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)。
臭氧管是臭氧發(fā)生器的核心部件，電極間隙對(duì)產(chǎn)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(jìn)的沿面間隙管狀電極設(shè)計(jì)制造臭氧管，電極間隙為一，在高壓電場的強(qiáng)電離作用下，高速運(yùn)動(dòng)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(dòng)能，通過氧原子、氧分子及高速電子三體碰撞反應(yīng)形成臭氧。臭氧管結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖見圖1。外接電源使用交流電源，經(jīng)降壓整流變成直流電源，供高頻電源使用，高頻電源對(duì)臭氧管產(chǎn)生高頻電壓，使臭氧管工作，把氧氣轉(zhuǎn)變成臭氧氣體。風(fēng)機(jī)和高頻電源的工作狀態(tài)由控制系統(tǒng)控制，主要控制臭氧管的工作時(shí)間，起到調(diào)節(jié)臭氧產(chǎn)量的作用。風(fēng)機(jī)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(chǎn)生的臭氧氣體向機(jī)器外排放，并及時(shí)散發(fā)電極工作產(chǎn)生的熱量，以保證電極的工作溫度在正常范圍內(nèi)。
控制電路
圖為臭氧發(fā)生器控制電路原理示意圖。控制系統(tǒng)中兩個(gè)主要執(zhí)行元件風(fēng)機(jī)和高頻電源均采用模塊化設(shè)計(jì)，接線點(diǎn)少，絕緣性好。延時(shí)開關(guān)一可調(diào)，可根據(jù)臭氧產(chǎn)量及實(shí)際需要自行設(shè)定，操作簡單，安全穩(wěn)定。
臭氧濃度及產(chǎn)量
氣源對(duì)臭氧產(chǎn)量的影響產(chǎn)生臭氧的反應(yīng)物為氧氣，因此氣源中的氧氣含量對(duì)臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)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(duì)臭氧產(chǎn)量的影響，按“臭氧發(fā)生器臭氧濃度、產(chǎn)量、電耗的測量”標(biāo)準(zhǔn)一測量臭氧氣體的濃度，并根據(jù)進(jìn)氣流量計(jì)算臭氧產(chǎn)量。由表所示，氣體中的氧氣含量越高，臭氧產(chǎn)量越大，但是，含量為的氧氣和的富氧氣體對(duì)臭氧產(chǎn)量影響并不大，在相同操作條件下，臭氧產(chǎn)量基本相同。
氣體流量對(duì)臭乳濃度及產(chǎn)量的影響
氣體流量是臭氧發(fā)生器的重要參數(shù)，對(duì)臭氧產(chǎn)生濃度及產(chǎn)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(chǎn)量增加，但當(dāng)流量增加到一定值時(shí)，臭氧濃度及產(chǎn)量變化較小。增加氣體流量，可以增加臭氧的產(chǎn)量，降低臭氧濃度，抑制臭氧的分解，降低電耗。因此，可以根據(jù)實(shí)際需要，確定氣體流量。
穩(wěn)定性
臭氧在產(chǎn)生過程中產(chǎn)生大量熱量，如果臭氧發(fā)生器的冷卻散熱系統(tǒng)效果差，隨著溫度升高，臭氧分解加快，臭氧產(chǎn)量降低，影響臭氧發(fā)生器的穩(wěn)定性。
我們以空氣為氣源，調(diào)節(jié)氣體流量為，進(jìn)行了臭氧發(fā)生器運(yùn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖所示，隨著工作時(shí)間的延長，臭氧濃度略有下降，但變化幅度較小，這說明該發(fā)生器的散熱效果較好，可以連續(xù)較長時(shí)間運(yùn)行。
小結(jié)
以空氣或氧氣為氣源，采用電暈放電技術(shù)，設(shè)計(jì)的由臭氧管、高頻電源、風(fēng)機(jī)和控制系統(tǒng)組成臭氧發(fā)生器，在高壓電場的強(qiáng)電離作用下，可把氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧。該臭氧發(fā)生器體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，產(chǎn)生臭氧濃度高，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器的小型化，可用于水及空氣的消毒凈化。
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