ozon jeneratörü, ozon gazı (O3) üretmek için kullanılan bir cihazdır. Ozon, bozunmaya meyillidir ve depolanamaz. Üretilen ozonun aynı anda kullanılması gerekir (özel durumlarda kısa süreli depolama mümkündür). Bu nedenle ozonun ihtiyaç olduğu tüm alanlarda ozon jeneratörleri kullanılmalıdır. Ozon jeneratörleri içme suyu, atık su arıtımı, endüstriyel oksidasyon, gıda işleme ve muhafaza, ilaç sentezi ve uzay sterilizasyonu gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ozon jeneratörleri tarafından üretilen ozon gazı doğrudan kullanılabilir veya bir karıştırma cihazı yardımıyla sıvı ile karıştırılarak reaksiyona katılabilir.
Ozon jeneratörlerinin çalışma prensibi
Elektrik verildiğinde yüksek voltajlı elektrik alanı veya ultraviyole ışınım uygulanması ve pozitif ve negatif elektrotlar kullanılarak sistem, oksijen üretimi ve bunların ozon moleküllerine polimerizasyonu sağlar.
Reaksiyonun kimyasal denklemi: 3O2 ═ 2O3
Ozonun üretilme şekline göre ozon jeneratörleri esas olarak üç türe ayrılabilir: yüksek gerilimli deşarj tipi, ultraviyole ışın tipi ve elektroliz tipi.
Yüksek Gerilimli Deşarj Jeneratörü
Bu tür ozon jeneratörleri, belirli bir frekansta yüksek gerilim akımı kullanarak yüksek gerilimli bir korona elektrik alanı oluşturur. Bu alan içinde ya da çevresindeki oksijen moleküllerinin elektrokimyasal reaksiyonlara uğramasını sağlayarak ozon üretir.
Bu tür ozon jeneratörlerinin teknolojisi olgun, çalışması stabil, ömrü uzun ve büyük ozon çıkışı vardır (bir birim başına saatte 1 kg'a kadar). Bu özellikleri ile yurt içi ve yurt dışında ilgili endüstrilerde en yaygın olarak kullanılan ozon jeneratörüdür.
Yüksek gerilimli deşarj ozon jeneratörlerinde aşağıdaki türler bulunur:
1. Jeneratörün yüksek gerilim frekansına göre üç tür vardır: şebeke frekansı (50-60 Hz), orta frekans (400-1000 Hz) ve yüksek frekans (>1000 Hz).
Orta ve yüksek frekanslı jeneratörler, küçük boyut, düşük enerji tüketimi ve yüksek ozon çıkışı avantajlarına sahiptir ve en yaygın olarak kullanılan ürünlerdir.
2. Kullanılan gaz hammaddelerine göre iki tip vardır: oksijen tipi ve hava tipi. Oksijen tipi genellikle oksijen tüpleri veya oksijen jeneratörleri tarafından sağlanan oksijenle beslenir. Hava tipi jeneratörlerde genellikle temiz ve kuru sıkıştırılmış hava ham madde olarak kullanılır.
Ozon, oksijenden üretilir ve havadaki oksijen oranı sadece %21 olduğu için hava tipi jeneratörlerin ürettiği ozon konsantrasyonu nispeten düşüktür. Ancak tüplerdeki ya da oksijen jeneratörlerindeki oksijenin saflığı %90'ın üzerinde olduğundan oksijen tipi jeneratörlerin ürettiği ozon konsantrasyonu daha yüksektir.
3. Soğutma yöntemi bakımından su soğutmalı ve hava soğutmalı tipler vardır. Bir ozon jeneratörü çalışırken büyük miktarda ısı enerjisi üretir ve soğutulması gerekir; aksi takdirde ozon, yüksek sıcaklık nedeniyle üretimi sırasında bozunur. Su soğutmalı jeneratörler iyi bir soğutma etkisine sahiptir, stabil çalışır, ozon zayıflaması yoktur ve uzun süre sürekli çalışabilir. Ancak yapısı karmaşıktır ve maliyeti biraz daha yüksektir. Hava soğutmalı tipin soğutma etkisi ideal değildir ve ozon zayıflaması belirgindir. Genel olarak stabil performansa sahip yüksek performanslı ozon jeneratörleri su soğutmalıdır. Hava soğutma genellikle sadece nispeten küçük ozon çıktısına sahip orta ve düşük seviye ozon jeneratörlerinde kullanılır.
Bir jeneratör seçerken mümkün olduğunca su soğutmalı tipler seçilmelidir.
4. Dielektrik malzemelere göre sınıflandırıldığında, yaygın türler kuvars tüpleri (cam türü), seramik plakalar, seramik tüpler, cam tüpler ve emaye tüpler gibi türleri içerir. Farklı dielektrik malzemelerden üretilmiş ozon jeneratörleri piyasada mevcuttur ve performansları değişiklik gösterir. Cam dielektrik, düşük maliyeti ve kararlı performansı nedeniyle yapay ozon üretimi için ilk kullanılan malzemelerden biridir; ancak mekanik dayanıklılığı düşüktür. Seramikler cam ile benzerlik gösterir, fakat özellikle büyük ölçekli ozon jeneratörlerinde kullanımı sınırlıdır çünkü işlenmesi zordur.
5. Ozon jeneratörünün yapısına göre iki tür vardır: dielektrik bariyer deşarj türü (DBD) ve açık tip.
6. Ozon jeneratörünün deşarj odasının yapısına göre iki türe ayrılır: tübüler (boru) ve plaka tipi.
Seramik Plaka Ozon Jeneratörlerinin Avantajları:
1. Yüksek Dayanıklılık - Seramik bileşenler korozyona ve bozulmaya dirençlidir; hatta zorlu ortamlarda bile uzun hizmet ömrü sağlar.
2. Stabil Ozon Çıkışı - Seramik elektrotlar, performans dalgalanması en aza indirgenmiş şekilde sürekli ozon üretimi sağlar.
3. Enerji Verimliliği - Seramik malzemelerin mükemmel dielektrik özellikleri sayesinde düşük enerji tüketimi.
4. Kompakt Tasarım - Seramik malzemenin yüksek yapısal bütünlüğü sayesinde kompakt ve hafif ozon modülleri elde edilir.
5. Düşük Bakım Giderleri - Oksidasyona ve kimyasal aşınmaya dirençli olması sebebiyle bakım süresini ve parça değiştirme maliyetini azaltır.
6. Çevre Dostu - Zararlı yan ürün oluşturmaz; seramik, toksik olmayan ve soy bir maddedir.
Quartz Tüp Ozon Jeneratörlerinin Avantajları:
1. Yüksek Ozon Safiyeti - Quartz cam (erimiş silika) kimyasal olarak soy olup kontaminasyonu önleyerek yüksek konsantrasyonlu ozon çıkışı sağlar.
2. Mükemmel Dielektrik Özellikler - Üstün izolasyon özelliği ile stabil korona deşarjı sağlayarak enerji verimliliğini artırır.
3. UV Şeffaflığı - UV tabanlı ozon üretimi (belirli tasarımlar için) veya hibrit UV/korona sistemlerine olanak tanır.
4. Isı Şokuna Direnç - Çatlamadan hızlı sıcaklık değişimlerine dayanır, yüksek güç uygulamaları için idealdir.
5. Uzun Ömür - Oksidasyona ve korozyona dirençli olup zamanla elektrot bozulmasını azaltır.
6. Düşük Bakım Gideri - Pürüzsüz kuvars yüzeyi, kirlenmeyi en aza indirger ve temizliği kolaylaştırır.
Seramik plaka ozon jeneratörü süreci:
1. İleri Seramik Elektrotlar - Yüksek saflıktaki alümina, korona deşarj yoluyla verimli ozon üretimi sağlar.
2. Hassas Mühendislik - Lazer kesimli veya kalıplanmış seramik plakalar, optimize edilmiş ozon verimi için eşit deşarj aralıkları sağlar.
3. Isıl Stabilite - Seramikler yüksek sıcaklıklara dayanır, deformasyonu önler ve verimliliği korur.
4. Modüler Yığılabilir Tasarım - Ayarlanabilir ozon çıkışı için ölçeklenebilir konfigürasyonlar (örneğin tıbbi, endüstriyel veya su arıtma uygulamaları için).
5. Entegre Soğutma – Bazı tasarımlar, dayanıklılığı ve performansı artırmak için seramik ısı dağılımı içerir.
Kuvars tüp ozon jeneratörü süreci:
1. Hassas Tüp Tasarımı – Düzgün duvar kalınlığı, verimli ozon sentezi için tutarlı elektrik alanı dağılımı sağlar.
2. Yüksek Frekanslı Korona Deşarjı – Kuvarsın dielektrik dayanımı ile birlikte kullanıldığında watt başına maksimum ozon verimi sağlar.
3. Çift Katmanlı Yapı – Bazı tasarımlar, soğutmayı artırmak için iç/dış tüpler (hava/su soğutmalı varyantlar) içerir.
4. Sorunsuz Entegrasyon – Paslanmaz çelik veya titanyum elektrotlarla uyumludur, karma dayanıklılık sağlar.
EN
