Ozono generatorių veikimo principas ir montavimo būdai.

Ozono generatorius yra prietaisas, naudojamas ozono dujoms (O3) gaminti. Ozonas lengvai suyra ir jo negalima laikyti, todėl jį reikia gaminti ir naudoti vietoje (ypatingomis aplinkybėmis galimas trumpalaikis-saugojimas). Todėl visur, kur naudojamas ozonas, reikalingi ozono generatoriai. Ozono generatoriai plačiai naudojami geriamojo vandens valymui, nuotekų valymui, pramoniniam oksidavimui, maisto perdirbimui ir konservavimui, farmacinei sintezei ir kosmoso sterilizavimui. Ozono generatoriaus gaminamos ozono dujos gali būti naudojamos tiesiogiai arba sumaišytos su skysčiais per maišymo įrenginį, kad dalyvautų reakcijose.

I. Ozono generatorių principai

1. Koroninio išlydžio ozono generatoriaus veikimo principas: per vainikinės iškrovos zoną, sudarytą iš vidinių ir išorinių elektrodų, teka sausas deguonis arba deguonies{1}}turinčios dujos. Aukšto -dažnio, aukštos- kelių tūkstančių voltų įtampos elektros energija tiekiama į iškrovos zoną, jonizuojanti žalias dujas, tekančias į iškrovos zoną, kad susidarytų ozonas.

2. Elektrolitinio ozono generatoriaus principas: Ozonas susidaro elektrochemiškai oksiduojant vandenį. Vandenyje, kuriame yra hidratuotų fluorescencinių anijonų, vanduo gali būti oksiduojamas iki ozono maždaug kambario temperatūroje esant didelei srovės galiai.

II. Ozono generatoriaus grandinės schema

Pagrindiniai parametrai, kuriuos reikia kontroliuoti ozono susidarymo procese, yra koncentracija ir srautas. Srauto greitį galima reguliuoti reguliuojant atitinkamą valdymo vožtuvą, o ozono koncentracija priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip dujų šaltinis, maitinimo šaltinis, generatoriaus struktūra ir aušinimo būdas. Šioje konstrukcijoje ozono generatoriaus darbo dažnis daugiausia reguliuojamas ozono koncentracijai valdyti.

Išlaikant pastovų dujų srauto greitį, reguliuojant ozono generatoriaus keitiklio maitinimo šaltinio išėjimo dažnį, keičiasi darbinis dažnis, todėl keičiasi aukštos{0}}įtampos iškrovos galia ir pasiekiamas ozono koncentracijos reguliavimas.

Šiame straipsnyje aprašytas ozono generatorius ozonui generuoti naudoja dielektrinio barjerinio vainikinio iškrovimo metodą. Jį daugiausia sudaro keturios dalys: išankstinio oro apdorojimo sistema, aušinimo sistema, maitinimo šaltinis ir išleidimo kamera bei ozono išmetamųjų dujų naikinimo sistema. Šiame straipsnyje aptariama ozono generatoriaus schema parodyta paveikslėlyje, kur oro kompresorius suspaudžia orą į dujų valymo ir sausinimo įrenginį. Gautas sausas ir švarus oras patenka į ozono generavimo vamzdį, o aukštos įtampos maitinimo šaltinis maitina ozono generavimo vamzdį, sukeldamas išlydį tarp elektrodų ir taip susidaro tam tikra ozono koncentracija ore, tekančiame per ozono generavimo vamzdį. Kadangi korona iškrova padidina elektrodų ir dielektrinio paviršiaus temperatūrą, taip pagreitindama ozono skilimą, ozono generatoriaus vamzdis turi būti aušinamas, kad būtų galima valdyti darbo temperatūrą tam tikrame diapazone.

vaizdas.png

Ankstyvieji ozono generatoriai naudojo tiesioginį{0}}padidinimo metodą naudojant maitinimo dažnį. Šio metodo pranašumas yra jo paprasta struktūra. Tačiau, kadangi norint pasiekti norimą galios indukciją, norint pasiekti galios dažnį, reikia didelės įtampos smailių, apvijų izoliacijos charakteristikos turi būti aukštos, o apvijos procesas yra sunkesnis. Be to, dėl maitinimo dažnio veikimo atsiranda didelis transformatoriaus dydis, nepatenkinamas pulsavimas ir stabilumas bei mažas ozono gamybos efektyvumas. Šiuo metu dėl spartaus galios elektronikos ir perjungimo maitinimo technologijų plėtros aukšto-dažnio aukštos-įtampos maitinimo šaltiniai tapo tendencija – jie pasiekia 50-100 kHz arba net 13,56 MHz. Šiuolaikiniai pramoniniai ozono generatoriai iš esmės naudoja vidutinio{11}}ir aukšto dažnio keitiklio