ozona ģenerators ir ierīce, kas izmanto oksīda gāzes (O3) ražošanai. Ozons ir tendence sadalīties un to nevar uzglabāt. To ir jāražo un jāizmanto uz vietas (īpašos apstākļos to var uzglabāt īsu laiku). Tāpēc visās vietās, kur nepieciešams ozons, ir jāizmanto ozona ģeneratori. Ozona ģeneratori tiek plaši izmantoti dzērvenā ūdenī, notekūdeņu apstrādē, industriālā oksidācijā, pārtikas apstrādē un uzglabāšanā, zāļu sintēzē un telpu dezinfekcijā. Ozona ģeneratora ražoto ozona gāzi var tieši izmantot vai maisīt ar šķidrumu, lai tā piedalītos reakcijā.
Ozona ģeneratora darbības princips
Ieslēdzot, pielietojot augstsprieguma elektrisko lauku vai ultravioleta starojuma un izmantojot pozitīvus un negatīvus elektrodus, sistēma rada skābekli, kas polimerizējas par ozona molekulām.
Ķīmiskā reakcijas vienādojums ir: 3O2 ═ 2O3
Atkarībā no ozona ražošanas veida, ozona ģeneratorus galvenokārt iedala trīs tipos: augstsprieguma izlādes tips, ultravioleta apstarošanas tips un elektrolīzes tips.
Augstsprieguma izlādes ģenerators
Šāda veida ozona ģenerators izmanto noteiktas frekvences augstsprieguma strāvu, lai izveidotu augstsprieguma koronas elektrisko lauku, kā rezultātā skābekļa molekulas elektriskā lauka iekšienē vai tā tuvumā veic elektroķīmiskas reakcijas, radot ozonu.
Šāda veida ozona ģeneratoram ir nobriedusi tehnoloģija, stabilas darbības, ilgs kalpošanas laiks un liels ozona izvads (līdz 1 kg/h uz vienību), tādēļ tas ir visplašāk izmantotais ozona ģenerators saistītajās nozarēs gan mājās, gan ārzemēs.
Augstsprieguma izlādes ozona ģeneratoros ir šādi veidi:
1.Atbilstoši ģeneratora augstās sprieguma frekvencei, ir trīs veidi: strāvas frekvence (50-60 Hz), vidējā frekvence (400-1000 Hz) un augstā frekvence (>1000 Hz).
Vidējas un augstas frekvences ģeneratoriem ir priekšrocības: mazs izmērs, zems enerģijas patēriņš un liels ozona iznākums, un tie ir visbiežāk izmantotie produkti.
2.Atbilstoši izmantotajai gāzveida izejvielai, ir divi veidi: skābekļa tips un gaisa tips. Skābekļa tipa ģeneratori parasti tiek apgādāti ar skābekli no skābekļa baloniem vai skābekļa ģeneratoriem. Gaisa tipa ģeneratori parasti izmanto tīru un sausu kompresētu gaisu kā izejvielu.
Tā kā ozons tiek ražots no skābekļa, bet skābekļa saturs gaisā ir tikai 21%, gaisa tipa ģeneratoru ražotā ozona koncentrācija ir salīdzinoši zema. Tomēr skābekļa balonos vai skābekļa ģeneratoros esošā skābekļa tīrība ir virs 90%, tāpēc skābekļa tipa ģeneratoru ražotā ozona koncentrācija ir augstāka.
3. Atkarībā no dzesēšanas metodes, ir ūdens dzesēšanas tips un gaisa dzesēšanas tips. Kad ozona ģenerators darbojas, tas rada lielu siltuma enerģijas daudzumu, kuru nepieciešams dzesēt, pretējā gadījumā ozons augstas temperatūras dēļ sadalīsies jau ražošanas procesā. Ūdens dzesēšanas ģeneratoram ir laba dzesēšanas iedarbība, stabilas darbības, nav ozona samazināšanās un iespēja nepārtraukti darboties ilgu laiku. Tomēr tā struktūra ir sarežģītāka, un izmaksas ir nedaudz augstākas. Gaisa dzesēšanas tipa dzesēšanas efekts nav ideāls, un ozona samazināšanās ir acīmredzama. Ozona ģeneratori ar augstu veiktspēju un vispārēju stabilitāti parasti ir ar ūdens dzesēšanu. Gaisa dzesēšana parasti tiek izmantota tikai vidējas un zemas klases ozona ģeneratoros ar salīdzinoši mazu ozona izvadi.
Izvēloties ģeneratoru, vēlams izvēlēties ūdens dzesēšanas tipu.
4. Klasificējot pēc dielektriskajām materiālām, izplatītie veidi ietver kvēlcaurules (veida stikls), keramikas plāksnes, keramikas caurules, stikla caurules un emaljas caurules utt. Dažādu dielektrisko materiālu izstrādājumiem, kas izgatavoti no ozona ģeneratoriem, ir pieejami tirgū, un to veiktspēja atšķiras. Stikla dielektrisks materiāls ir viens no agrākajiem materiāliem, ko izmantoja mākslīgas ozona ražošanai, jo tā zemas izmaksas un stabila veiktspēja, taču tā mehāniskā izturība ir slikta. Keramika ir līdzīga stiklam, taču keramika nav piemērota apstrādei, īpaši lietojot lielos ozona ģeneratoros, tā pielietojums ir ierobežots.
5. Atkarībā no ozona ģeneratora struktūras, ir divi veidi: dielektriskās barjeras izlādes tips (DBD) un atvērtais tips.
6. Atkarībā no ozona ģeneratora izlādes kameras struktūras, to var iedalīt divos veidos: cauruļveida un plāksnes veidā.
Keramikas plāksnes ozona ģeneratoru priekšrocības:
1. Augsta izturība – Keramikas komponenti izturīgi pret koroziju un degradāciju, nodrošinot ilgu kalpošanas laiku pat ļoti agresīvā vidē.
2. Stabils ozona izvads – Keramikas elektrodi nodrošina vienmērīgu ozona ražošanu ar minimālu veiktspējas svārstībām.
3. Energotaupīgums – Zems enerģijas patēriņš, jo keramikas materiāliem ir izcili dielektriskās īpašības.
4. Kompaktais dizains – Keramikas augstā konstrukcijas izturība ļauj izgatavot kompaktus, vieglus ozona moduļus.
5. Maza apkope – Izturība pret oksidēšanos un ķīmisko nodilumu samazina pārtraukumus un aizvietošanas izmaksas.
6. Videi draudzīgums – Nav kaitīgu blakusproduktu; keramika ir nekaitīgs, inerts materiāls.
Kvarca cauruļu ozonatoru priekšrocības:
1. Augsta ozona tīrība – Kvarca stikls (sasilis silīcijs) ir ķīmiski inerts, novēršot kontamināciju un nodrošinot augstas koncentrācijas ozona izvadīšanu.
2. Izcilas dielektriskās īpašības – Vienkārša izolācija ļauj stabilam koraonas izlādei, uzlabojot enerģijas efektivitāti.
3. UV caurspīdīgums – Ļauj veidot ozonu, izmantojot UV starus (noteiktām konstrukcijām) vai hibrīda UV/koraonas sistēmu.
4. Termiskās triepas izturība – izturīga pret straujām temperatūras izmaiņām bez plaisāšanas, ideāla lietošanai augstas jaudas iekārtās.
5. Ilgs kalpošanas laiks – izturīga pret oksidēšanos un koroziju, samazinot elektrodu degradāciju laika gaitā.
6. Zema apkope – gluda kvērtza virsma samazina piesārņojumu un atvieglo tīrīšanu.
Keramisko plātņu ozonatora process:
1. Uzlabotās keramiskās elektrodes – augstas tīrības alumīnija oksīds nodrošina efektīvu ozona ražošanu ar koraonas izlādi.
2. Precīzā inženierija – ar lāzeru grieztas vai veidotas keramiskās plātnes nodrošina vienmērīgu izlādes spraugu optimizētam ozona iznākumam.
3. Termiskā stabilitāte – keramika iztur augstas temperatūras, novēršot deformāciju un uzturot efektivitāti.
4. Modulāra, uzliktspējīga konstrukcija – mērogojamas konfigurācijas pielāgotam ozona iznākumam (piemēram, medicīniskām, rūpnieciskām vai ūdens attīrīšanas lietošanas jomām).
5. Integrēta dzesēšana – Dažās konstrukcijās tiek izmantota keramikas siltuma izkliede, lai uzlabotu ilgmūžību un veiktspēju.
Kvarca caurules ozonaģeneratora darbības process:
1. Precīzās caurules konstrukcija – Vienmērīgs sieniņu biezums nodrošina vienmērīgu elektriskā lauka sadalījumu, efektīvai ozona sintēzei.
2. Augstas frekvences koronas izlāde – Kombinācija ar kvarca dielektrisko izturību maksimāli palielina ozona iznākumu uz vienu vatu.
3. Dubultā konstrukcija – Dažās konstrukcijās tiek izmantotas iekšējās/ārējās caurules papildinātai dzesēšanai (gaisa/ūdens dzesēšanas varianti).
4. Bezšuvju integrācija – Savietojama ar nerūsējošā tērauda vai titāna elektrodiem hibrīdai izturībai.
EN
