臭氧發(fā)生器的結構設計及性能評價(jià)

結構及控制設計結構

臭氧發(fā)生器主要由四部分組成，即臭氧管、高頻電源、風(fēng)機和控制系統。

臭氧管是臭氧發(fā)生器的核心部件，電極間隙對產(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計制造臭氧管，電極間隙為一，在高壓電場(chǎng)的強電離作用下，高速運動(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(guò)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(jiàn)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，高頻電源對臭氧管產(chǎn)生高頻電壓，使臭氧管工作，把氧氣轉變成臭氧氣體。風(fēng)機和高頻電源的工作狀態(tài)由控制系統控制，主要控制臭氧管的工作時(shí)間，起到調節臭氧產(chǎn)量的作用。風(fēng)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(chǎn)生的臭氧氣體向機器外排放，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。

控制電路

圖為臭氧發(fā)生器控制電路原理示意圖�？刂葡到y中兩個(gè)主要執行元件風(fēng)機和高頻電源均采用模塊化設計，接線(xiàn)點(diǎn)少，絕緣性好。延時(shí)開(kāi)關(guān)一可調，可根據臭氧產(chǎn)量及實(shí)際需要自行設定，操作簡(jiǎn)單，安全穩定。

臭氧濃度及產(chǎn)量

氣源對臭氧產(chǎn)量的影響產(chǎn)生臭氧的反應物為氧氣，因此氣源中的氧氣含量對臭氧發(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”標準一測量臭氧氣體的濃度，并根據進(jìn)氣流量計算臭氧產(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，對臭氧產(chǎn)生濃度及產(chǎn)量有很大影響。

如圖所示，隨著(zhù)氣體流量的增加，臭氧濃度降低，產(chǎn)量增加，但當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，可以根據實(shí)際需要，確定氣體流量。

穩定性

臭氧在產(chǎn)生過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量，如果臭氧發(fā)生器的冷卻散熱系統效果差，隨著(zhù)溫度升高，臭氧分解加快，臭氧產(chǎn)量降低，影響臭氧發(fā)生器的穩定性。

我們以空氣為氣源，調節氣體流量為，進(jìn)行了臭氧發(fā)生器運行穩定性實(shí)驗，結果如圖所示，隨著(zhù)工作時(shí)間的延長(cháng)，臭氧濃度略有下降，但變化幅度較小，這說(shuō)明該發(fā)生器的散熱效果較好，可以連續較長(cháng)時(shí)間運行。

小結

以空氣或氧氣為氣源，采用電暈放電技術(shù)，設計的由臭氧管、高頻電源、風(fēng)機和控制系統組成臭氧發(fā)生器，在高壓電場(chǎng)的強電離作用下，可把氧氣轉化為臭氧。該臭氧發(fā)生器體積小、重量輕、結構簡(jiǎn)單緊湊，產(chǎn)生臭氧濃度高，運行穩定、可靠，實(shí)現了機器的小型化，可用于水及空氣的消毒凈化。