臭氧发生器原理图和电路原理图,臭氧发生器安装方法-万师傅

臭氧发生器是用于制取臭氧气体（O3）的装置。臭氧易于分解无法储存，需现场制取现场使用（特殊的情况下可进行短时间的储存），所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水，污水，工业氧化，食品加工和保鲜，医药合成，空间灭菌等领域广泛应用。臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用，也可以通过混合装置和液体混合参与反应。下面一起来了解臭氧发生器原理图和电路原理图,臭氧发生器安装方法吧。

一、臭氧发生器原理

1.电晕放式臭氧发生器工作原理：干燥的氧气或含氧气体流过由内电和外电极组成的电晕放电区，放电区内施加数千伏的高频高压电能，将流入放电区的原料气电离生成臭氧。

2.电解式臭氧发生器原理：利用水的电化学氧化法生成臭氧。含有水化荧光阴离子电解质的水中，在近似室温下以高电流功率可将水氧化成臭氧。

二、臭氧发生器电路原理图

臭氧部分需要控制的参数主要有浓度和流量。流量的实现只需调节相应的调节阀就可以实现，而臭氧浓度则跟许多因素有关，如气源、电源、发生器的结构和冷却方式。在本设计中主要调节臭氧发生器的工作频率，实现对臭氧浓度的调节。

保持气体流量不变的情况下，调节臭氧发生器逆变电源的输出频率，工作频率改变，则高压放电功率改变，从而实现臭氧浓度的调节。

本文的臭氧发生器采用介质阻挡电晕放电法来产生臭氧。主要由空气预处理系统、冷却系统、供电电源和放电室(采用管式臭氧发生单元即为臭氧发生管)等四部分组成。本文涉及的臭氧发生器示意图如图1所示，即用空气压缩机把空气压入气体净化除湿设备，出来的千燥洁净空气导入臭氧发生管，由高压电源对臭氧发生管供电，在电极间放电，使流过臭氧发生管的空气形成一定浓度的臭氧。由于在电晕放电时，会导致电极和介电体表面温度的升高，因而加速臭氧的分解，所以必须对臭氧发生管进行冷却，以控制管内工作温度在一定范围内。

臭氧发生器原理图和电路原理图,臭氧发生器安装方法

早期的臭氧发生器供电系统采用工频直接升压方式，此法的优点是结构简单。但由于工频运行需要高电压峰值才能达到所希望的功率诱导，故绕组的绝缘性能要求高，绕制工艺等较困难。且工频运行时，变压器体积大，纹波、稳定性不能令人满意，臭氧产生效率较低。目前飞速发展的电力电子学用于开关电源技术，使高压电源高频化已成趋势，可以提高到50-100kHz，甚至高达13.56MHz现在工业型臭氧发生器基本采用中高频逆变电源，采用PWM和软开关技术，工作频率一般在400-2000Hz间，较大地提高装置的性能，减小了设备体积。

本文臭氧发生器的电源采用H型全桥逆变电路，如图2所示主要由初级整流、高频逆变、高频高压变压器和控制系统4个部分组成，介质阻挡放电电极相当于外接阻容性负载。三相380V工频交流电整流滤波后，变成直流电压，经以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)功率管构成的H型桥式逆变，再经高压升压变压器，给臭氧发生管提供高频高压电源。由于IGBT的可关断特性，使逆变电路的可操控性及安全可靠性大为提高。

臭氧发生器原理图和电路原理图,臭氧发生器安装方法

逆变电路的驱动由脉冲信号发生电路和IGBT驱动电路两部分组成。脉冲信号发生电路输出为两组互为反相的方波脉冲信号，分别控制两组IGBT的开关，亦即脉宽调制 (PWM)电路。脉冲信号的产生可以有多种方式，如专用的PWM控制与驱动器芯片(如TL494)、单片机、数字频率合成芯片(如AD9832 )等。其中专用的PWM控制与驱动器芯片在调节脉冲信号的频率时基本上需要手动调节可变电阻和可变电容，不能实现远程数字自动控制:单片机和数字频率合成芯片可以根据需要产生各种不同频率和不同波形的信号。这里选择单片机产生脉冲信号，它的频率采用定时器配合软件的方法来实现。脉冲信号发生软件流程图及电路图见图4-6和图4-7。驱动电路采用EXB841，电路如图4-8所示。PWM电路是逆变电路的重要组成部分，不但要求频率与脉宽可以方便地独立调整，还要求两组脉冲信号开关状态实现互锁，防止出现两组同时导通，因此使用了逻辑互锁电路，如图4-9。

臭氧发生器原理图和电路原理图,臭氧发生器安装方法

三、臭氧发生器安装方法

现场安装工作是影响日后深度处理系统能否成功运行的最根本因素之一。由于臭氧是一种强腐蚀气体，它的氧化性在自然界中仅次于氟。当环境中臭氧>100 mg／L会对人体造成不可恢复的危害，所以安装质量不仅影响系统的成功运行，同时也对工作环境及人身安全有着极其重要的影响。

四、臭氧系统安装注意事项

1.目前水厂规模基本都在10万m3／d以上，所采用的臭氧发生器的单台发生量往往在10 kg／h以上，所以必须考虑设备的运输吊装以及定位工作。

2.建议在臭氧发生器放电罐进气端安装气体过滤器，这对保护放电管至关重要。

3.由于氧气和含臭氧的氧气都会产生火险和生命危险，所有的气体管路要求经过压力密封测试。

4.阀门和仪表在打开包装后马上进行安装，这点对那些已经进行了清洁的精密设备而言，显得尤为重要。

5.后臭氧氧化的曝气系统，在安装中应注意臭氧曝气头的安装水平及曝气管安装中的清洁，曝气头的上紧采用固定的力矩板手。

6.加工安装管道时，必须要保证有一个清洁的管道系统，不受到油、脂、尘粒等污染。加工好的管件在其两端必须堵上，然后存放在一个干燥而又清洁的地方；安装好的管路也必须在其敞开的端头一直加以保护，以免脏物和碎片进入。

7.必须采用惰性焊接法来焊接管线。V形焊缝间隙必须焊得适当，要在焊缝根部面积上有一个平滑的表面。所有焊缝都应进行无损探伤，焊缝质量须符合相关标准。

8.管道上的吸入口及通风进出口要有合适的保护设施，防止雨水，脏物或小鸟、虫子的侵扰。一般的做法是，加用一个防风罩和采用适合于管路的材料制作的丝网。