az ózonképző készülék egy olyan eszköz, amely ózongáz (O3) előállítására szolgál. Az ózon hajlamos a lebomlásra, és nem tárolható. Ezért helyben kell előállítani és azonnal felhasználni (különleges esetekben rövid ideig tárolható). Ennek megfelelően minden olyan helyen szükség van ózonképző készülékre, ahol ózonra szükség van. Az ózonképző készülékeket széles körben használják ivóvíz, szennyvízkezelés, ipari oxidáció, élelmiszer-feldolgozás és -tartósítás, gyógyszer-szintézis és térszterilizáció területén. Az ózonképző által előállított ózongáz közvetlenül felhasználható, vagy folyadékkal való keverőberendezésen keresztül a reakcióba való bekeveréssel hasznosítható.
Az ózonképző készülék működési elve
Bekapcsolás után magas feszültségű elektromos tér vagy ultraibolya-sugárzás alkalmazásával, valamint pozitív és negatív elektródák használatával a rendszer oxigént állít elő, amely ozonmolekulákká polimerizálódik.
Reakciójának kémiai egyenlete: 3O2 ⇌ 2O3
Az ozon előállítási módjától függően az ozonképző generátorokat három fő típusba sorolhatjuk: magasfeszültségű kisüléses típus, ultraibolya-sugárzással működő típus és elektrolitikus típus.
Magasfeszültségű kisüléses generátor
Ez a típusú ozonképző generátor egy bizonyos frekvenciájú magasfeszültségű áramot használva hoz létre magasfeszültségű koronakisülést, amely oxigénmolekulák elektrokémiai reakcióját idézi elő az elektromos tér belsejében vagy annak környezetében, ezzel ozonképződést okozva.
Ez a típusú ozonképző generátor rendelkezik a technológia érettebb formájával, stabil működéssel, hosszú élettartammal és nagy ozonkibocsátással (akár 1 kg/óra egységenként), így ez a legelterjedtebb ozonképző generátor hazai és nemzetközi iparágakban egyaránt.
A magasfeszültségű kisüléses ózonképző berendezések a következő típusokba tartoznak:
1. A generátor magasfeszültségű frekvenciája alapján három típus létezik: hálózati frekvenciájú (50-60 Hz), középfrekvenciájú (400-1000 Hz) és magasfrekvenciájú (>1000 Hz).
A közép- és magasfrekvenciás generátoroknak kisebb méretük, alacsonyabb energiafogyasztásuk és nagyobb ózonkibocsátásuk van, és ezek a leggyakrabban használt termékek.
2. A felhasznált gáz nyersanyag alapján két típus létezik: oxigénes és levegő típusú. Az oxigénes típusnál általában oxigénpalackból vagy oxigéngenerátorból biztosítják az oxigént. A levegő típusú berendezések általában tiszta és száraz sűrített levegőt használnak nyersanyagként.
Mivel az ózon az oxigénből keletkezik, és a levegő oxigéntartalma mindössze 21%, az oxigénes típusú generátorok által előállított ózonkoncentráció viszonylag alacsony. Ugyanakkor a palackból vagy oxigéngenerátorból származó oxigén tisztasága meghaladja a 90%-ot, így az oxigénes típusú generátorok által előállított ózonkoncentráció magasabb.
3. A hűtési módszer szerint vannak vízhűtéses és levegőhűtéses típusok. Amikor egy ózonképző berendezés üzemel, nagy mennyiségű hőt termel, amelynek hűtésre van szüksége, különben a magas hőmérséklet miatt az ózon bomlani kezd már a képződése közben. A vízhűtéses generátor jó hűtési hatásfokkal rendelkezik, működése stabil, az ózon nem bomlik le, és hosszú ideig folyamatosan tud működni. Ugyanakkor szerkezete összetettebb, és költségesebb. A levegőhűtéses típus hűtési hatékonysága nem ideális, és az ózon jelentősen bomlik. A teljes egészében stabil teljesítményű, magasabb minőségű ózonképzők általában vízhűtésesek. A levegőhűtést általában csak középkategóriás és alacsonyabb kategóriájú, viszonylag kisebb ózonkibocsátású generátorokban alkalmazzák.
Generátor kiválasztásakor, amennyire lehet, vízhűtéses típust kell választani.
4. Dielektrikus anyagok szerint osztályozva a gyakori típusok közé tartoznak a kvartscsövek (az üveg egyik fajtája), kerámia lemezek, kerámia csövek, üvegcsövek és zománc csövek stb. A különféle dielektrikus anyagokból készült ózonkészítők mind kaphatók a piacon, teljesítményük azonban eltér. Az üveg alapú dielektrikum az egyik legkorábban használt anyag mesterséges ózon előállításához, mivel olcsó és stabil teljesítményű, de mechanikai szilárdsága gyenge. A kerámiák hasonlóak az üveghez, de a kerámiák feldolgozása nehezebb, különösen nagy ózonkészítők esetében alkalmazásuk korlátozott.
5. Az ózonkészítő szerkezete szerint két típusa létezik: dielektrikus korlátozó kisülés típusú (DBD) és nyílt típusú.
6. Az ózonkészítő kisülőkamra szerkezete alapján két típusra osztható: csöves és lemezes.
Kerámia lemez ózonkészítők előnyei:
1. Nagy tartósság – A kerámia alkatrészek ellenállnak a korróziónak és lebomlásnak, így hosszú élettartamot biztosítanak még agresszív környezetben is.
2. Stabil ózonkibocsátás – A kerámia elektródák megbízható ózontermelést biztosítanak minimális teljesítménnyel.
3. Energiahatékonyság – Alacsony energiafogyasztás a kerámia anyagok kiváló dielektromos tulajdonságainak köszönhetően.
4. Kompakt kialakítás – A kerámia magas szerkezeti integritása lehetővé teszi a kompakt és könnyű ózonmodulok kialakítását.
5. Alacsony karbantartási igény – Az oxidációnak és kémiai kopásnak ellenáll, csökkentve a leállási időt és a cseréhez kapcsolódó költségeket.
6. Környezetbarát – Nem keletkeznek káros melléktermékek; a kerámia nem toxikus, inaktív anyag.
A kvartscsöves ózonképzők előnyei:
1. Magas ózontisztaság – A kvártsgyapjú (olvadt kvarc) kémiai inaktivitása megakadályozza a szennyeződést és biztosítja a magas koncentrációjú ózonkibocsátást.
2. Kiváló dielektromos tulajdonságok – Kiemelkedő szigetelőképesség lehetővé teszi a stabil koronakisülést, növelve az energiahatékonyságot.
3. UV-áteresztő képesség – Lehetővé teszi az UV-alapú ózongenerálást (bizonyos típusoknál) vagy vegyes UV/korona rendszereket.
4. Hőtágulási ellenállás – Képes ellenállni a hirtelen hőmérsékletváltozásoknak repedés nélkül, ideális nagy teljesítményű alkalmazásokhoz.
5. Hosszú élettartam – Az oxidációnak és korróziónak ellenáll, csökkentve az elektródák elöregedését idővel.
6. Alacsony karbantartási igény – A sima kvártzfelület csökkenti a szennyeződést, és egyszerűsíti a tisztítást.
A kerámialemez ózongenerátor folyamata:
1. Fejlett kerámiaelektródák – A magas tisztaságú alumínium-oxid hatékony ózongenerálást biztosít koronakisüléssel.
2. Pontos mérnöki megvalósítás – Lézerrel vágott vagy megformált kerámialemezek biztosítják az egyenletes kisülési réseket, optimalizálva az ózontermelést.
3. Hőmérsékleti stabilitás – A kerámia ellenáll a magas hőmérsékleteknek, megakadályozva a deformálódást és fenntartva a hatékonyságot.
4. Moduláris, egymásra helyezhető kialakítás – Skálázható konfigurációk állítható ózonkibocsátáshoz (pl. orvosi, ipari vagy vízkezelési alkalmazásokhoz).
5. Integrált hűtés – Egyes kialakítások kerámiabetétes hőelvezetést alkalmaznak a megbízhatóság és teljesítmény javításához.
A kvartscsöves ózongenerátor folyamata:
1. Pontos csőkialakítás – Az egyenletes falvastagság biztosítja az elektromos mező egyenletes eloszlását, hatékony ózonszintézis érdekében.
2. Magasfrekvenciás koronakisülés – A kvártscső dielektromos szilárdságával kombinálva maximalizálja az ózontermelést wattonként.
3. Kétrétegű szerkezet – Egyes kialakítások belső/külső csövekkel rendelkeznek a hűtés fokozásához (levegő/vízhűtéses változatok).
4. Zökkenőmentes integráció – Kompatibilis rozsdamentes acél vagy titán elektródákkal, hibrid tartósság érdekében.
EN
