臭氧发生器.doc

徐州市九洲龙臭氧设备制造有限公司 您好！我公司该系列产品生产采用材料、元器件均为国内外正规名牌厂商生产。将ISO9001：2000质量认证标准严格贯彻于每一道生产工序，确保整机达到企业标准及GMP验证标准。 现将我公司生产中小型水冷式臭氧发生器（JZCF-G-3系列）的相关资料列示如下：产品介绍（二）中型臭氧发生器（JZCF-G-3系列）一、臭氧发生器设计、制造和检验标准1、 臭氧发生器设计、制造标准臭氧发生器严格按照以下标准设计制造：1.1中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T3028.1-1994臭氧发生器；1.2徐州市九洲龙臭氧设备制造有限公司企业标准（Q/S320304CAA01-2008）臭氧发生器；1.3国家环境保护总局中国环境保护产品认定技术条件HJ/T264-2006臭氧发生器；2、 臭氧发生器检验标准2.1中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T3028.2-1994臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量；二、设备技术性能、参数的描述（一）系统综述JZCF-G-3系列中型臭氧发生器为标准型臭氧发生器，是为制药、食品、化工行业等研制开发的最新一代臭氧发生器，采用国际最先进的技术，具有高效、集成、控制功能完备的优越性。1.1本臭氧制备原理是间隙放电法，臭氧发生器罐体本身和内部的放电室及冷却水为接地极，高压电加到硼钛材质双间隙放电电极上，双间隙放电电极与介电体之间保持一定的间隙，这样介电体层和臭氧发生器罐体接地极之间形成了高压电场，氧气经过时通过高压电晕放电转化为臭氧。氧气转化为臭氧的过程中释放热量，必须通过接地极的发生器水腔的冷却水带走热量以促进臭氧的转化效率，因此冷却水对臭氧制备非常重要。1.2 JZCF-G-3系列中小型臭氧发生器是由微电脑控制的高频臭氧发生器。由于采用了当今最新型功率电子模块组成的变频变压（VVVF）电源电路，脉冲宽度调制（PWM）控制，DSP数字处理控制等一系列新产品，新技术，辅以精心设计、严格管理和细致的工艺控制，使得该产品操作简单、控制灵活、结构紧凑，体积小，重量轻，等优点。同时设计了软启动及软卸载功能，并可平滑调节臭氧发生器的投加功率，以达到从0到额定臭氧产量，最大限度降低用户的运行成本。（二）功能与特点2.1臭氧放电体与介质体臭氧发生器很重要的部分是臭氧放电体和介电体，我们采用的是特制的硼钛材质双间隙惰性放电管，管壁光滑、蓄热少，散热快且终身不会损坏。2.2控制操作进水、排水、空气再生、空气吹扫、冷却水水位自动控制，控时准确，动作可靠，免去人工操作之累。2.3智能式安全保护过电流、模块过电流、模块超温、臭氧气超温、冷却水断水、发生器气仓空气超压、发生器放电室积水等可能危及发生器及其系统的故障，均能根据故障特点分别给予警告、延时停机、立即停机处置，同时发出声光报警信号，报告故障原因，极大地提高了系统的安全性和可靠性l 运行参数可调，使用更灵活，更方便l 输出功率无级调整，平稳变化，对生产过程无剧烈扰动l 运行状态自动记录，可视、可查，有利生产管理l 运行时间累计，提示检修周期，方便生产管理l 功能强但操作简便，操作人员更喜爱l 体积小，结构紧凑，节省占地空间l 平滑起动，无冲击电流，保护和延长设备使用寿命l 中大功率系统采用三相四线制供电，不扰乱电网，功率因数高，配套功率容量小2.4臭氧发生器安装臭氧发生器安装为水平安装的形式，它可以直接安放在地上、或安装在基础上、或固定在架子上；由于水平安装而且通过观察端头的视镜可以很容易的检查和维修。2.5臭氧发生核心件由以下部分组成：- 气源入口和分布室；- 发生器罐体，臭氧放电体安装在里面；- 高压分配安装在气源入口分布室，为臭氧发生单元提供电能；- 臭氧出口收集室；- 冷却水腔，在发生器罐体和通过两端已焊接的密封体，作为冷却水腔。- 放电体安装在介电体管内；- 冷却输入口和出口管道；- 罐体作为接地电极；三、设备主要部件介绍臭氧发生器主要有空气源臭氧发生器、空气净化器、高频变压器和电气控制柜等相关，使用时需要配备气源及气源处理系统、水冷却系统、控制系统等外围设备。 空气由压缩机压缩后（有供气站的用户可不配空压机），旋风分离器及级过滤器去除空气中的尘埃粒子以及水雾和油雾，由冷却器进行浅度除水，使水雾和油雾含量不超过0.01mg/m3，然后进入吸附式干燥机进行深度干燥，使气源露点达到要求的-40以下，再经级过滤器去除大于0.01微米的尘埃粒子成为合格的原料气源，使空气级别达到100级。臭氧发生装置用空气（或氧气）做原料，当电流跨过充满气体的间隙，在该间隙的电压降临近发火（击穿）电压程度之下放电。在击穿过程中，气体部分离子化，成为一种有特色的弥散性淡蓝色辉光产物，这就是臭氧。以氧气为原料时，单位面积产量可以提高一倍以上。（一）臭氧放电体1.1臭氧发生单元（硼钛材质双间隙惰性放电管）臭氧发生器的放电室是根据所需臭氧的产量来设计，而产量是根据单个放电极在一定频率、电压气源条件下所产的臭氧产量的总和来确定。因此，放电极是放电室设计的基本依据，放电极技术是发生器制造技术的重要部份，因此要解决散热好、产生稳定的臭氧产量，使用寿命长、安全可靠的放电体，所以我们选择了特制双间隙惰性管作为电极管，使其终身不会损坏。双间隙惰性电极管强度和热冲击强度大。这是搪瓷管、玻璃管等不可以达到的：1、机械强度和热冲击强度大；2、与搪瓷管电极相比，壁薄光滑、产热、蓄热少，散热快；3、双间隙惰性管终身使用不需更换，降低维修费用，不像搪瓷管与钢管的受热变形系数不一样，会爆瓷；1.2与同类产品优劣势比较1.2.1搪瓷介质(1)搪瓷传统应用于日常器皿、厨房洁具、建筑装饰、化工设备、医用、电工电子（如厚膜电路基板及电热膜），在这些应用领域研究比较深入，工艺也较成熟，但在臭氧行业应用陶瓷则是近几年的事，高压电晕放电的特殊应用场合与传统的陶瓷应用领域有较大的差别，因而对其性能有若干特有的要求，如介电常数、电阻率、击穿场强、介质损耗系数、基材与瓷材的膨胀系数及导热率等，判断搪瓷的好坏受诸多因素的影响。(2)国产搪瓷放电管基材坯料普遍较落后，直观印象是比较笨重，进一步分析坯料厚则热容量大，且导热性能较差，不利于介电体散热，制约了臭氧产率的提高。(3)采用搪瓷介质的臭氧发生器如介质体处理不好，容易出现崩瓷现象，局部产生高压放电，严重者引起设备爆炸。1.2.2双间隙惰性放电管(1)臭氧放电材质采用进口原材料双间隙惰性管。这种材质是目前臭氧放电材质寿命最长的，因为它耐腐蚀性非常强。众所周知，放电室高压放电产生臭氧时，高压对放电材质腐蚀很大，产生的臭氧腐蚀性更大，这就要求放电材质的耐腐蚀性要强，而我公司的放电材质双间隙惰性是使用在航空上的材质，它的最大功能就是耐腐蚀性强。这就保证我公司的臭氧设备使用寿命长。该系列产品基本属于免维护的。(2)优质的双间隙惰性放电材质和相匹配的臭氧专用电源系统，两者分工合作，相以互补，最大限度发挥其对设备工作时频率跟踪，臭氧产量的调节。(3)惰性放电体臭氧产量大，浓度高，双倍于单间隙放电面积。(4)结构示意图1.3臭氧放电室我公司臭氧发生器采用新型立管式双间隙隋性放电装置，它是臭氧发生器稳定运行的关键部件，放电体在内部呈蜂窝状排布，正常、可靠、有效工作。其具体结构如下：臭氧发生器示意图A冷却水B双间隙惰性放电管 C放电间隙总结：臭氧发生器的主机是一个密封的圆筒形换热容器。容器分成三部分，容器的中央部分是发生器的主要部分，担负着产生臭氧的任务。同时，因产生臭氧而放出的热量通过冷却水冷却，保持放电区的温度，一般控制在35以下，温度超过40时，臭氧就容易分解成O2。有高压引线的一端，是输入干燥空气（氧气）及电源输入的仓室，另一端为臭氧化气气仓，收集各放电单元的臭氧化气，经输出管道输出，以供使用。组合式臭氧发生器臭氧化气输出管上同时设有取样口，供检测臭氧化气浓度产量使用。该端还装有温度表，检测发生器内的温度，温度超过设定值时报警。发生器的两端装有视镜，供检查电极、观察各放电单元工作情况。（二）臭氧电源装置臭氧发生器产生臭氧的电能是由臭氧系统的电源柜提供的。臭氧发生器的电源柜转换常规电压和频率成为生成臭氧所需的频率和电压。电源柜输出的高压电源通过特殊的高压电缆和特制的高压接头连接到臭氧发生器气源入口室的高压电极上。- 电源柜应用了当今世界最先进的电力和电子技术，而且根据世界电力电子技术的发展，随时评估和开发值得采纳的技术。- 自行设计、生产和组装臭氧发生器变频逆变电源系统。- 电力元件的安全性和可靠性是有安全的电流和电压保证的。- 采用大功率IGBT模块开关元件，保护功能齐全。- PWM集中控制技术和电流传感器LEM采样电路，过流、过压、桥臂互锁等保护电路。- 具有功率大、频率高，使用方便、安全可靠，以及还可通过变频来提高臭氧产率和浓度。2.1整流电路根据输出功率的不同，分别采用三相桥式整流电路，大容量电容器组滤波。2.2变频逆变逆变电路采用绝缘门极双极型晶体管IGBT功率模块构成桥式变频。IGBT功率器件变频装置在是当今和未来应用的发展方向，较之六七十年代出现的可控硅，IGBT具有更加优越的技术特性，它是电压控制型器件，驱动功率很小，工作频率高、电路结构简单、功率密度和整机效率高，运行可靠。臭氧发生设备的关键技术是用IGBT实现的高压逆变电源，而IGBT的可靠驱动与保护是高性能电源的重要保障。IGBT专用驱动芯片，具有正负偏压、过流检测、故障保护和软关断等主要功能特征，另外我公司现使用的II代臭氧专用电源加置驱动优化电路，具有很强的过流信号识别功能，从而对过流真正起到了保护作用。将改进后的驱动电路应用到臭氧电源后，电源性能得到大幅度提高，满足了高浓度、高产量臭氧发生器的要求。2.3控制电路功率模块驱动采用PWM控制电路。PWM控制电路的作用是将在一定范围内连续变化的模拟量信号转换为开关频率固定，占空比跟随输入信号连续变化的PWM信号。实现输出功率从零到最大连续平滑调节，且起动过程为软起动，没有任何冲击电流。2.4高压变压器用于传递功率和使电子功率电路的输出与放电室匹配，对其参数的要求与普通变压器有所区别。由于放电室在整个工作过程中，负载不仅在数值上变化很大，其特性也随着起辉或正常工作时的状态不同而改变，从而要求变压器有一定的漏感来平衡上述变化，保护电子元器件。同时，漏感又容易引起电路损耗和换向时产生瞬时高电压，因此需要根据电子电路的情况选择其大小。（三）空气处理系统经冷冻干燥机、吸附式干燥机、油水分离器、空气过滤器处理后的合格的气源指标：a含水量：要求气源露点低于-40；b含油量：要求含油量低于0.01mg/m3(21)，最好能低于0.003mg/m3(21)；c杂质颗粒度：要杂质颗粒小于1m，最好能小于0.01m；d温度：一般要求温度不高于25；e压力：要求有一定的压力，一般要求0.1MPa以上，以保证臭氧发生器稳定工作并满足后级臭氧气体输送及投加的需要。3.1空气过滤器一般采用分级的方式，包括主管道过滤、除油过滤、除尘过滤等，保证进入吸附式干燥机的气源含油量0.01mg/m3，保证进入臭氧发生器的气源粉尘颗粒度小于0.01m。 3.2油水分离器通过安装水分离器可以去除99%以上的液态水。您的空气压缩系统将更高效的运行，停机少了，维护成本也降低了。（四） 冷却水系统臭氧发生器产生的热量需要释放出来，这通过流过放电体外壁的冷却水实现的。任何臭氧发生器使用的双间隙惰性均对氯离子腐蚀相当敏感，特别是氯离子浓度高时需要相当重视：腐蚀的能力基于水温和PH值，水温越高PH越低腐蚀越快。先进的水冷却技术，确保臭氧产生的温度相对恒定，不随室温的变化受影响，解决了臭氧产生受季节变化的影响，确保产量稳定。由用户提供冷却水源，并满足以下条件：冷却水压力0.2Mpa，温度30，PH值6.5-8，氯含量(平均) 100mg/l，氯含量(峰值)150mg/l，悬浮物10mg/l。若用户提供冷水温度达不到此设计要求，可设计冷却水循环系统，以满足臭氧工作的要求。 （五）电气控制系统根据臭氧发生装置的功率配置，采用380V三相交流电源输入。所有电气设备、仪表都应安装在干燥通风无腐蚀性气体的室内，以防受潮损坏。50Hz交流380V电压送功率电子模块组成的VVVF电源，经过PWM脉冲宽度调制电路调制逆变后，变成中频