озонният генератор е устройство, използвано за производство на озонен газ (O3). Озонът е склонен към разлагане и не може да се съхранява. Трябва да се произвежда и използва на място (в специални случаи може да се съхранява за кратък период от време). Следователно, озонни генератори трябва да се използват навсякъде, където е необходим озон. Озонните генератори се използват широко в области като питейна вода, третиране на отпадъчни води, индустриално окисление, хранителна промишленост и запазване, фармацевтична синтеза и стерилизация в космоса. Произведеният от озонния генератор озон може директно да се използва или да се смеси с течност чрез устройство за смесване, за да участва в реакцията.
Принципът на работа на озонен генератор
При включване, чрез прилагане на високо напрежение или ултравиолетово лъчение и използване на положителни и отрицателни електроди, системата генерира кислород, който полимеризира в озонови молекули.
Химичното уравнение за реакцията е: 3O2 ═ 2O3
В зависимост от начина на производство на озона, генераторите на озон могат основно да се класифицират на три типа: високоволтови разрядни, ултравиолетови и електролитни.
Генератор с високоволтово разрядно устройство
Този тип генератор на озон използва високочестотен високоволтов ток, за да създаде високоволтово коронно електрическо поле, което предизвиква електрохимични реакции в кислородните молекули в или около електрическото поле, поради което се получава озон.
Този тип генератор на озон се отличава с узрели технологии, стабилна работа, дълъг експлоатационен живот и голям изход на озон (до 1 кг/ч на единица), което го прави най-широко използвания генератор на озон в съответните индустрии както в страната, така и в чужбина.
При озоновите генератори с високонапрежен разряд съществуват следните видове:
1. Според високочестотното напрежение на генератора, има три вида: за промишлена честота (50-60 Hz), средночестотни (400-1000 Hz) и високо честотни (>1000 Hz).
Средночестотните и високо честотните генератори притежават предимствата на малки размери, ниско енергопотребление и голям озонов изход и са най-често използваните продукти.
2. Според използваните газови суровини, има два вида: кислороден тип и въздушен тип. Кислородният тип обикновено се захранва с кислород от кислородни бутилки или генератори. Въздушният тип обикновено използва чист и със съдържание на влага компресиран въздух като суровина.
Тъй като озонът се произвежда от кислород, а съдържанието на кислород във въздуха е само 21%, концентрацията на озон, произведена от въздушни генератори, е относително ниска. Въпреки това чистотата на кислорода в бутилки или генератори за кислород е над 90%, така че концентрацията на озон, произведена от кислородни генератори, е по-висока.
3. Според метода на охлаждане, има тип с вода и тип с въздух. Когато озоновият генератор работи, той генерира голямо количество топлинна енергия, която трябва да се охлади, в противен случай озонът ще се разпадне докато се произвежда поради високите температури. Генераторът с вода има добро охлаждащо действие, стабилна работа, няма загуба на озон и може да работи непрекъснато за дълго време. Въпреки това, конструкцията му е сложна, а цената е малко по-висока. Охлаждащият ефект на въздушния тип не е идеален, а загубата на озон е очевидна. Озоновите генератори с високи параметри и стабилни характеристики обикновено са с вода. Въздушното охлаждане обикновено се използва само при средни и ниски озонови генератори с относително малък изход на озон.
При избора на генератор, по възможност трябва да се изберат типове с вода.
4. В зависимост от диелектричните материали, често срещаните видове включват кварцови тръби (вид стъкло), керамични плочи, керамични тръби, стъклени тръби и емайлирани тръби и др. Генератори на озон, произведени от различни диелектрични материали, са налични на пазара и техните характеристики се различават. Стъкленият диелектрик е един от най-рано използваните материали за производство на озон, благодарение на ниската си цена и стабилната си производителност, но има слаба механична якост. Керамичните материали са подобни на стъклото, но керамиката не е подходяща за обработка, особено когато се използва в големи озонови генератори, прилагането ѝ е ограничено.
5. В зависимост от конструкцията на озоновия генератор, има два вида: вид с диелектричен бариерен разряд (DBD) и отворен вид.
6. В зависимост от конструкцията на разрядната камера на озоновия генератор, тя може да бъде разделена на два вида: тръбен и плочовиден.
Предимства на озонови генератори с керамична плоча:
1. Висока издръжливост – Керамичните компоненти са устойчиви на корозия и деградация, осигурявайки дълъг експлоатационен живот дори в неблагоприятни условия.
2. Стабилен озонов изход – Керамичните електроди осигуряват постоянство в производството на озон с минимални отклонения в ефективността.
3. Енергийна ефективност – Ниско енергопотребление поради отличните диелектрични свойства на керамичните материали.
4. Компактен дизайн – Високата структурна цялостност на керамиката позволява компактни и леки озонови модули.
5. Ниски изисквания за поддръжка – Устойчивост на оксидация и химично износване, намалява простоите и разходите за подмяна.
6. Еко-съобразеност – Липса на вредни странични продукти; керамиката е нетоксичен, инертен материал.
Предимства на озоновите генератори с кварцови тръби:
1. Висока чистота на озона – Кварцовото стъкло (спечено силициево стъкло) е химически инертно, което предотвратява замърсяване и осигурява висока концентрация на озон.
2. Отлични диелектрични свойства – Превъзходната изолация осигурява стабилен коронен разряд, подобрявайки енергийната ефективност.
3. UV прозрачност – осигурява генериране на озон въз основа на UV (за определени конструкции) или хибридни UV/коронни системи.
4. Устойчивост на термичен шок – издържа резки температурни промени без пукнатини, идеална за високомощни приложения.
5. Дълъг експлоатационен срок – устойчива на окисляване и корозия, намалявайки деградацията на електродите с течение на времето.
6. Ниско поддържане – гладката повърхност от кварц минимизира замърсяването и улеснява почистването.
Процес на генератор на озон с керамични плочи:
1. Напреднали керамични електроди – високочиста алумина осигурява ефективно генериране на озон чрез коронен разряд.
2. Прецизно инженерство – лазерно изрязани или формовани керамични плочи осигуряват еднакви разстояния за разряд за оптимален добив на озон.
3. Термична стабилност – керамичните материали издържат на високи температури, предотвратявайки деформацията и поддържайки ефективността.
4. Модулна стекабилна конструкция – мащабируеми конфигурации за регулируемо озоново изпускане (напр. медицински, индустриални или приложения за пречистване на вода).
5. Интегрирано охлаждане – Някои дизайни включват керамично разсейване на топлина, за да се подобри издръжливостта и производителността.
Процес на кварцова озонова машина:
1. Прецизна тръбна конструкция – Равномерна дебелина на стените осигурява еднакво разпределение на електрическото поле за ефективен синтез на озон.
2. Високочестотен коронен разряд – Комбиниран с диелектричната якост на кварца, осигурява максимално производство на озон на ват.
3. Двуслойна конструкция – Някои дизайни включват вътрешни/външни тръби за подобрено охлаждане (въздушно/водно охлаждани версии).
4. Безпроблемна интеграция – Съвместима с електроди от неръждаема стомана или титан за хибридна издръжливост.
EN
