板式大功率臭氧发生器

板式大功率臭氧发生器

国内第一台完全自主知识产权的可组合板式大功率臭氧发生器(简称：板式臭氧发生器)，从根本上改变大型臭氧发生器完全依赖进口的被动局面。该产品具有臭氧浓度高、能耗低、体积小、组合方便、运行可靠、维修方便等特点。通过调整产品的频率、组合单元数量等技术参数，可形成适用于生活用水水深度处理、污水处理、化工氧化、香料生产、泳池水净化、渔业(禽类)养殖、医疗卫生、臭氧家电等产品。

板式臭氧发生器，采用了高频、高压电源和微间隙放电的单元结构，实现了10000Hz高频率、3000V电压、0.25mm微间隙三者匹配出最优的电场强度，最佳的等离子场形成高效的臭氧发生环境。其他管式产品频率仅在1000Hz左右，放电间隙在0.5mm以上，本板式臭氧发生器具有管式产品所不能比拟的优势。

板式臭氧发生器以放电小单元为基本组合单位，由1～25个放电单元组合为不同产能的反应堆，由1～3个反应堆形成单机主体，由多个单机主体可形成主机阵列形成超大型臭氧发生器。经过不同数量单元的组合，可以形成50g/h～1kg/h的中型臭氧发生器和1kg/h~20kg/h大型的各级别的臭氧发生器。

（1）臭氧发生器放电小单元的构造如下图：

（2）25个放电小单元组成一个单元反应堆，单元反应堆的结构视图及实物图：

（3）五个单元反应堆构成一个主机分体（结构及机器产品实物图）：

3、产品性能及优势

一个主机分体的主要技术参数（氧气源）及行业产品对比：

项目本产品同行业参考指标臭氧浓度100mg/l80mg/l

臭氧产量(单主机分体)5kg/h（1×5）1kg/h～5kg/h

电耗指标7.8~8kwh/kgO39~11kwh/kgO3

进气流量9.5m3/hkgO310~13m3/hkgO3

电压3000V4000～5000V

工作频率10000Hz800～3000Hz

工作气压0.086MPa0.05～0.15MPa

冷却水温22～24℃≤30℃

从上面指标对比可以看出：该发生器产生的臭氧浓度较高；臭氧产量可以按照需要进行组合为10、20kg/h或更大达100kg/h的大型设备；工作电压低工作频率高，有更低的功耗，节能明显，减少了运行成本。同时本产品的研发特点为：一、高频驱动电源，二、双电极水冷，三、微间隙放电，四、陶瓷介电体，五、板式可组合结构。

(1)高频驱动电源。高频技术的应用可以起到节能的效果。电源设计中，电

感性器件随频率的升高体积减小，单位体积好能一定时，器件体积越小则损耗越小。为了提高电源的转化效率，该产品中降电源频率提高到10000Hz左右，功率开关采用了IGBT高速桥式模块，节能效果十分明显，整体电源可靠性高。电源中的变压器在10000hz高频条件下工作，磁芯选用锰锌铁氧体（或非晶微晶），高压包选用铜带绕成，以减少高频电流的趋肤效应，再经真空环氧树脂灌封、固化成型。确保在环境温度40℃的自然冷却条件下，温升低于70℃。高压变压器是电源系统中的关键部件，工艺过程要求十分严格，对材料有较高的要求。采用高频电源，有明显的节能及低成本优势。

(2)双电极水冷。由于采用了板式结构，地电极和高压电极与导热片构成了本装置的散热系统，发生器工作时在两个电极上产生的热量经过本系统以传导方式传递到地电极，再经过水流将热量带走。两个电极在工作时的温度与冷却水的温度接近，且保持恒定，使得系统工作更可靠。

(3)微间隙放电。在高频条件下，放电间隙小有利于更快的将气体的热量带走，有利于降低臭氧的分解和提高场强，增大粒子密度，获得高浓度臭氧，普通管式产品限于加工精度及匹配问题，放电间隙在0.5mm或以上。本产品的放电间隙可以在0.2mm～0.4mm之间调节，满足不同要求，实现满意的效果。

(4)瓷介电体。介电体的选择与加工是发生器的关键技术之一。陶瓷介电体与玻璃和搪瓷介电体相比耗损最小，其导热性最好，介电系数最大（介电常数为10），耐压强度大（12kv），导热率高（24w/m.k），是制作发生器理想的介电体。其厚度大小以及厚薄的均匀度都影响到发生器的性能。同种材料较薄的介电体有利于发生器性能的提高，但过薄其机械强度和抗电击穿强度下降，因此厚度选择在1mm左右较为理想。另外，陶瓷介电体在工作过程中不产生引起自身破碎的应力，在设备运转过程中开、关机不需预热及缓慢降温过程。

(5)板式可组合结构。平板式可组合结构与管式发生器相比特点是：结构紧凑体积小；模具化生产，加工精度高；布局合理；可独立更换，安装维修方便；产量可通过改变组合数量来调整，单机产量可达到5×Nkg/h，多机组合可达到数百kg/h的产量，达到国外同类产品的技术指标。

每个单体放电小单元的产量在100g/h左右，可以任意组合成100g/h的倍数规格反应堆的臭氧发生器，产量在100～1000g/h之间任意组合。每个反应堆1kg/h

产量，可以组合1～5个反应堆组成臭氧发生器主机分体，产量达到1～5kg/h，最大单机可达到5kg/h的产量。可以组合多个主机分体阵列组成超大型臭氧发生器，产量可达到5～100kg/h,满足大型水厂、化工、造纸等领域的需要。

臭氧发生器生产技术现状

(1)几种臭氧发生器放电方式比较

人工产生臭氧的方法按原理分为光化学、电化学、原子辐射和电晕放电等。原子辐射法用得极少，工业应用臭氧源大多采用电晕放电法的臭氧发生器。电晕放电法是利用交变高压电场使含氧气体产生电晕放电，电离O2分子，生成臭氧O3，电晕放电法分为两种：沿面放电型和气隙放电型。

沿面放电型结构简单，造价低，但效率低，臭氧浓度低，产量不高，作为开放式进行空气处理有优势，但作为水处理，大型发生器就难以达到大量生产的要求。气隙放电型，效率高，浓度高，产量大，所有大型工业臭氧发生器都是这种类型的。气隙放电型基本结构有高压电极、地电极、介电层和放电气隙四个部分。臭氧生成是个效率很低的热反应过程，因此，放电电极需要良好的冷却，按冷却方式有水冷和气冷两种，电晕单元的形状分为管式和板式两种，现在的大型工业臭氧发生器基本都是管式水冷的（单侧水冷）。基本结构是一大的密封圆柱内装有许多管式电晕单元，即相当于许多电晕单元并联，管的外侧为冷却水。

沿面放电发生器技术

沿面放电技术，臭氧发生量小，适合用于工作室与洁净室消毒灭菌，沿面放电技术，采用次高压（3500V）等离子体产生臭氧技术，呈面工作状态，臭氧发生量大且稳定；因本身材质和工艺的特点，使用臭氧发生体在工作时对环境、温度与湿度有很强的适应性，可长时间连续工作，从而真实地实现了用户对其高性能、长寿命的严格要求。臭氧发生器：该发生器是以沿面等离子、复合陶瓷介质、含金材料覆盖加之整体纳米涂层等为技术核心臭氧发生件，取代管网式玻璃介质发生管。标准状态使用寿命3万小时，标志着HVAC系统专用臭氧发生器与现代高科技结合的全新里程碑。

管式放电单元发生器技术