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发布时间:2018/12/7 8:42:48

臭氧发生器负载特性探究


  臭氧(o3 )技术广泛应用于水处理、医学、食品、化工生产、空气净化、饮用水杀菌消毒等领域。臭氧用于饮用水处理和污水处理,都具有无二次污染或很小的显著特点。人们越来越关注中、高频臭氧发生器结构紧凑,臭氧浓度高和低电耗的特点。为了进一步提高臭氧发生器的效率,要解决电源和负载两者工作匹配的问题。通过设计并研制 CF-G-3-600G 型臭氧发生器,重点分析逆变电源与臭氧发生管的匹配特性。减小臭氧发生器电源的电压波形、电流波形以及电源的频率等对臭氧发生器效率的影响。
  
  双放电气隙臭氧发生管
  
  双放电气隙臭氧发生管的组成包括铝合金质的内电极管和外电极管,中间为高硼硅玻璃管作为介电体层,从而形成内外两个环形气体放电间隙。为了提高单根臭氧发生管的放电功率和臭氧产量,必须分别采用水和油双路冷却内电极(接地极)与外电极(高压极),控制工作温度低于某个上限值。当外加交流电压达到足够高的时候,内电极与外电极之间的两个放电气隙中的工作气体(空气、富氧空气或氧气)会被击穿,从而产生介质阻挡放电,工作气体中氧气会部分转化为臭氧。
  
  放电气隙臭氧发生管负载特点
  
  双放电气隙臭氧发生管的气隙层和介电层在臭氧发生器工作过程中表现为容性。当外加在负载上的电压 没有达到臭氧发生管的起晕电压时,负载可等效为介电体电容和气隙电容串联,如图 (2a)所示 ;当外加电压 达到气隙起晕电压时,臭氧发生管进入稳定的放电阶段,介电体仍表现为电容性,而放电气隙上的电压为稳定的电压值,此时可以将臭氧发生管等效为气隙电
  
  容和一个有稳定压降的齐纳二极管并联,然后与介质电容串联的模型,如图 2(b)所示。
  
  2 双放电气隙臭氧发生管等效电路起晕电压的大小,主要由工作气体的种类和压力、放电气隙的厚度(即气体间隙大小)决定。显见,当外加高压交变电压 时,臭氧发生管的负载特性随其电容值变化而变化。图 2 中, 为气隙电容,这里为两个串联放电气隙电容的等效值, 为介质电容。双放电气隙臭氧发生管介电体和放电间隙的电容值分别采用通常的计算公式 :式中 为 或 ,单位 F ; 为介质(即介电体)的相对介电常数 ; 为绝对介电常数(8.854×10-12 F/m);1 为同心管长度,单位 m ; 、 分别为管外径和内径,单位 mm.本文涉及的双放电气隙臭氧发生管单管电容值在 650 ~ 690pF.
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