高压放电式发生器的几种类型及类型臭氧

臭氧发生器概述

臭氧发生器概述 臭氧发生器是用于产生臭氧的设备装置。 臭氧易分解，不能储存。 需现场制作供现场使用（但特殊情况下可短时间保存）。 凡是可以使用臭氧的地方都必须使用臭氧发生器。 臭氧发生器广泛应用于自来水、污水、工业氧化、空间灭菌等领域。

臭氧是世界公认的广谱高效杀菌消毒剂。 以空气或氧气为原料，利用高频高压放电产生臭氧。 臭氧比氧分子多一个活性氧原子。 臭氧具有特别活跃的化学性质。 它是一种强氧化剂，在一定浓度下能迅速杀死空气中的细菌。 无有毒残留，无二次污染。 被誉为“最清洁的氧化剂和消毒剂”。

臭氧发生器分类

根据臭氧产生方式，目前臭氧发生器主要有高压放电式、紫外线照射式、电解式三种。

高压放电发生器

此类臭氧发生器是利用一定频率的高压电流产生高压电晕电场，使电场内或周围的氧分子发生电化学反应而产生臭氧。

该型臭氧发生器具有技术成熟、运行稳定、使用寿命长、臭氧产量大（单机可达1Kg/h）等优点。 因此是国内外相关行业应用最广泛的臭氧发生器。

高压放电臭氧发生器分为以下几种：

1、按发电机高压频率分，有工频（50-60Hz）、中频（400-1000Hz）、高频（>1000Hz）三种。 由于存在体积大、功耗高等缺点，工频发电机已基本退出市场。 中高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点，是当今最常用的产品。

2、根据所使用的气体原料，有氧气型和空气型两种。 氧气型通常由氧气瓶或制氧机提供氧气。 空气式通常采用清洁、干燥的压缩空气为原料。 由于臭氧是由氧气产生的，而空气中的氧气含量只有21%，所以空气式发生器产生的臭氧浓度比较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度在90%以上，所以氧气型发生器 该发生器具有较高的臭氧浓度。

3、按冷却方式分，有水冷式和风冷式。 臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而产生并分解。 水冷发电机冷却效果好，运行稳定，无臭氧衰减，可长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。 风冷式的冷却效果不理想，臭氧衰减明显。 整体性能稳定的高性能臭氧发生器通常采用水冷方式。 风冷一般只用于臭氧产量较小的中低端臭氧发生器。 选择发电机时，尽量选择水冷式的。

4、按介质材料分，常见的有石英管（玻璃的一种）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等。 目前市场上有各种介电材料制成的臭氧发生器，其性能各不相同。 玻璃电介质成本低廉、性能稳定，是最早用于制造人造臭氧的材料之一，但机械强度较差。 陶瓷与玻璃类似，但陶瓷不适合加工，其使用受到限制，特别是在大型臭氧机中。 搪瓷是一种新型介电材料。 电介质和电极一体化，机械强度高，可高精度加工。 广泛应用于大中型臭氧发生器，但制造成本较高。

5、按臭氧发生器结构分，有间隙放电式（DBD）和开放式两种。 间隙放电型的结构特点是在内、外电极之间的间隙中产生臭氧。 臭氧可以集中收集和输出，并以更高浓度使用，例如用于水处理。 开放式发生器的电极暴露在空气中，产生的臭氧直接扩散到空气中。 由于臭氧浓度较低，通常仅用于狭小空间的空气消毒或某些小物品的表面消毒。 可以使用间隙放电发生器代替开放式发生器。 但间隙放电式臭氧发生器的成本远高于开放式。

紫外线臭氧发生器

此类臭氧发生器利用特定波长（185mm）的紫外线照射氧分子，使其分解产生臭氧。 由于紫外线灯体积大、臭氧产量低、使用寿命短，此类发生器的使用范围较窄，常用于消毒柜上。

电解发生器

此类臭氧发生器通常通过电解纯水来产生臭氧。 这种发生器可以产生高浓度臭氧水，制造成本低，使用和维护简单。 但由于无法提高臭氧产量、电极寿命短、臭氧收集困难等缺点，其使用范围受到限制。 目前，这种发生器仅用于一些特定的小型设备或一些特定的场所，不具备取代高压放电发生器的条件。

臭氧浓度和影响

臭氧是一种混合气体，其浓度通常用质量比和体积比来表示。 质量比是指单位体积混合气体中所含臭氧的质量，常用mg/L或g/m3等单位表示。 体积比是指单位体积内臭氧的体积含量或百分比含量，用百分比表示，如2%、5%、12%等。健康行业常用ppm来表示臭氧浓度，即百万分之一每立方米臭氧混合气体中臭氧的体积为1ppm。 臭氧浓度是衡量臭氧发生器技术含量和性能的重要指标。 同等工况条件下，臭氧输出浓度越高，质量越高。 影响臭氧浓度的主要因素有1、臭氧发生器的结构和加工精度； 2、冷却方法及条件； 3、驱动电压和驱动频率； 4、介电材料； 5. 原料气中的氧含量和结构。 清洁度和干燥度。 臭氧产量是指单位时间内臭氧发生器产生的臭氧量； 臭氧浓度值与进入臭氧发生器的气体总量的乘积即为臭氧产量； 通常以mg/h、g/h、kg/h等单位表示。 。 臭氧发生器标准规定，臭氧发生器的规格型号以臭氧产量来表示和区分。 小型臭氧发生器以g/h为单位，大型臭氧发生器以kg/h为单位来区分规格大小。

臭氧发生器选型

臭氧发生器选型非常重要，应从以下几个方面进行选择：

1、确定臭氧发生器的型号，即臭氧产量。 购买臭氧发生器时，首先要确定其用途。 用于空气杀菌、除臭以及水处理。 用于空气处理时，可选择低浓度经济型开放式臭氧发生器，包括带空气源的开放式臭氧发生器和不带空气源的开放式臭氧发生器。 最好选择带气源的型号。 此类臭氧发生器结构简单，价格低廉，但运行时的温度和湿度影响臭氧产生量。 上述开放式臭氧发生器是最简单的臭氧装置。 对要求较高的场所还应选择高浓度臭氧发生器进行空气处理。 空气处理时应按20-50mg/m3标准投放，食品药品行业应选择较高值。 臭氧总量（即臭氧发生器的产量）可以通过设备空间的大小换算得到。 用于水处理时，必须购买高浓度臭氧发生器（臭氧浓度大于12mg/L）。 低浓度臭氧处理水效果不佳。 高浓度臭氧发生器标配气源、气源处理装置和臭氧发生装置。 小型可设计为一体化机型，产量在5-200g/h之间。 大中型臭氧发生器基本以机组形式存在。

2、鉴别臭氧发生器的质量。 臭氧发生器的好坏可以从制造材料、系统配置、冷却方式、运行频率、控制方式、臭氧浓度、气源和功耗指标等多个方面来鉴别。 优质的臭氧发生器应采用高介电材料、标准配置（含气源和净化装置）、双电极冷却、高频驱动、智能控制、高臭氧浓度输出、低功耗、低气源消耗。

3.成本效益。 高品质的臭氧发生器从设计到配置、制造材料都是按照他们的标准制作的，成本远高于低端发生器和低配置发生器。 但高品质的臭氧发生器性能非常稳定，臭氧浓度和产量不受环境因素影响。 但低配置的臭氧发生器在工作时受环境影响较大。 温度和湿度的升高会显着降低臭氧的产生量和浓度，影响处理效果。 购买时应对价格和性能进行综合比较。

4、防止误解。 A、了解臭氧发生器是否含有气源。 带气源的发电机和不带气源的发电机的成本有很大不同。 如果你通过价格优势购买不带气源的臭氧发生器，你仍然需要自备气源装置，最终可能会花费更多的钱。 B、了解发生器的结构形式、能否连续运行、臭氧输出浓度等指标。 例如，如果您需要臭氧发生器来净化水，如果错误地选择了开放式臭氧发生器，您将无法使用它。 D、确认臭氧发生器的额定输出，是使用空气源还是使用氧气源时标注的输出。 由于臭氧发生器使用氧气源时的臭氧产量是使用空气源时的两倍，因此两者的成本相差近一倍。 采购臭氧发生器时，供需双方应全面沟通，避免产生误解，不要以价格作为衡量臭氧发生器的主要参考。

5.备份机。 对于不允许连续运行的场所，购买臭氧发生器时应使用备用机。 按照两用一备、一用一备的原则购买。 备用机组主要在设备维护或检修时交替使用，避免停机检修影响正常生产。

臭氧发生器设计要点

1、采用高介电常数材料制作电极，提高加工精度。

2、改善冷却条件，采用水冷或双极冷却。

3、降低气源露点，提高气源清洁度。

4、提高臭氧电源的驱动频率，降低功耗。

5、采用智能控制，运行工况在线监测。

臭氧发生器气源

臭氧发生器常用的气源大致可分为以下几种：

1）干燥气源——采用无油压缩空气经冷却、干燥、过滤后作为原料气；

2）富氧源——无油压缩空气经冷干处理后送入PSA空分系统分离氮氧，收集氧气作为原料气（该原料气含有惰性气体、二氧化碳和少量的氮气，并非纯氧，因此称为富氧源）；

3）工业氧源——通常采用瓶装工业氧气（多适用于小型臭氧发生器）；

4）液氧——液氧经汽化器汽化减压后作为原料气送至臭氧发生器（大型臭氧发生器常用）。

施工安装要点

1）臭氧发生器必须安装在制水车间、灌装车间外（特别禁止安装在小型、潮湿的制水或灌装车间）。 为保持发电机工作环境通风、空气干燥，该空间必须安装排气扇。

2）臭氧发生器的安装位置应距地面1.2m以上，有条件的可高出储水箱1~2m。 臭氧输送管道和单向阀必须高出储水箱1～2m。

3）具体产品的施工安装要点必须在公司样本中详细说明。

相关标准

1）产品标准

《环保产品臭氧发生器技术要求》HJ/T 264-2006

《臭氧发生器》CJ/T 3028.1-1994

2）工程标准

《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006

《建筑给排水设计规范》GB 50015-2003

《二次供水设施卫生规范》GB 17051-1997

《建筑给水、排水、供热工程施工质量验收规范》GB 50242-2002

气液混合法

从目前世界臭氧技术产业来看，水处理的杀菌净化是主要市场，水净化臭氧装置包括臭氧源和气水混合装置。 臭氧发生器应提供足够浓度和产量的臭氧，混合装置应高效地将臭氧溶解在水中，即能达到一定的臭氧溶解度。 因此，好的臭氧发生器必须具有优良的气水混合装置，使臭氧能够与水有效地混合，使臭氧在水中的溶解度能够满足彻底杀菌。

几种常见搅拌装置的比较：

1）传统曝气法——历史悠久的传统搅拌方法。 （布风板法、泡罩塔法同理）

操作方式——气水并流、逆流或多级串联重叠逆流，连续操作或间歇间歇操作。 优点：能耗较低。 缺点：喷嘴堵塞时，气体分布不均匀，混合不良，需要大型空气压缩机和昂贵的氧化反应塔。

2）著名的文丘里喷射混合方式——安全高效的混合方式。

操作方式——空气与水强制混合。 优点：投资低，混合效果好，接触时间短，经过喷射混合器后水中的臭氧浓度可达到曝气法的数倍。

3）气液强力混合室——安全、节能、极其高效的混合方式。 它是在文丘里喷射混合器基础上的升级产品。

运行方式——充分利用水的湍流产生较大的负压，吸入臭氧，在混合室内产生涡流，相互旋转碰撞。 经实际使用证明，一级臭氧吸收率达到90%以上。 在相同的臭氧发生系统下，臭氧在水中的溶解度约为文丘里喷射混合器的2倍。 气液强力混合室外体采用304不锈钢材质，内室采用316不锈钢及部分耐臭氧ABS材料。 SSLW系列的内腔由不锈钢和耐臭氧PVDF材料制成。 产品坚固耐用，无机械故障，免维护。 它已投入运行并已安装。 方便，是目前投资最少、混合效果最好的设备。

为了处理更大的水量，需要定制。 以下尺寸可能会发生变化。

4）气液混合泵——安全高效的混合方式

气液混合泵的吸入口可以利用负压吸入气体。 高速旋转的泵叶轮将液体和气体混合。 由于泵内加压混合，气体和液体充分溶解，溶解效率高。 气液混合泵可以将气体和液体吸收、混合、溶解，并将高度溶解的液体直接输送到使用点。