板式大功率臭氧发生器

1、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 佳的等离子场形成咼效的臭氧发生环境。其他管式产品频率仅

2、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125个放电单元组合为不同产能的反应堆，由13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/h1kg/h的中型臭氧发生器和1kg/h20kg/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：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:以书小予J m（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

3、数（氧气源）及行业产品对比:项目本产品冋仃业参考指标臭氧浓度100mg/l80mg/l臭氧产量（单主机分体）5kg/h (1X5)1kg/h 5kg/h电耗指标7.88kwh/kgO 3911kwh/kgO 3进气流量9.5m3/ hkgO31013m3/hkgO3电压3000V40005000V工作频率10000Hz8003000Hz工作气压0.086MPa0.05 0.15MPa冷却水温22 24CW30C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

4、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。 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

5、保在环境温度40C的自然冷却条件下，温升低于 70C。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

6、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0.2mm0.4mm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

7、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5X 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1001000g/h之间任意组合。每个反应堆1kg/h 产量，可以组合15个反应堆组成臭氧发生器主机分体，产量达到 15kg/h, 最大单机可达到 5kg/h 的

8、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5100kg/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02分子，生成臭氧03,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，

9、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

10、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根据介电层的不同。玻璃管、搪瓷管、陶瓷管。管式臭氧发生器，需要大的 外壳，体积大，成本高，效率低。由于材料原因，仅能工作在1000hz左右，且间隙较大0.5mm以上，放电效率低。在控

11、制放电管与电极同轴度、放电间隙等技术 上存在较大的困难，由于放电间隙小，容易沉积污染物，造成更换维修不方便。 而且机器重量大，体积大，成本高，搬运及售后维修困难。板式放电单元发生器技术臭氧发生器制造工业的发展方向是朝着更好更薄的介电层、更小的电晕间 隙、以及改进介电材料和改善电晕放电的冷却效果等方面发展， 采用更薄的介电 层和更小的电晕间隙并非易事， 因为介电层不仅要厚度薄还必须均匀， 为了得到 更小并均匀的放电间隙，介电层的尺寸精度要求非常高。作为介电层的材料， 陶 瓷比玻璃优越， 上千度烧制的陶瓷管的精度得不到保证， 造价也太高， 虽然玻璃 管介电层普遍被采用， 但薄壁高精度玻璃管也是烧制

12、不出来的， 近年国内外发展 了金属管外喷涂特殊搪瓷技术， 全面提高了臭氧放电的技术， 使单机臭氧产量能 达到1 00kg/h 。但是，在金属管外喷涂搪瓷存在高温金属变形影响精度等问题， 制造成本也非常高。（2） 目前市场产品技术方式介绍目前国内外生产的大型臭氧发生器， 在技术上多为中 （高）频电源、管式（板 式）结构，用搪瓷代替玻璃作为电极间的介电体，并提高了中频机电源的性能， 生产效率有所提高， 降低了运行成本。 目前生产大型臭氧发生器的厂家， 国外有 瑞士的OZONIA公司、德国的WEDECO公司、法国的Trailigaz公司以及日本富士 电机、三菱等，国内的青岛国林、山东绿邦光电设备有限

13、公司、江苏泰兴市环境 保护设备厂、湖南远超臭氧设备有限公司等。臭氧发生器的主机由发生器罐体、 放电单元、电源驱动单元、进气单元构成。可以实现在较高的臭氧浓度下（ 80mg/L），有较高的效率（9 10kwh/kgO3）和较大的产气量（1300kgO3/h）。 常见的臭氧发生单元电极构造有下面几种：WEDE（管式 类型1 (1北京理工大学沿面放电型二菱专利方案放电间隙高压电极水冷低压电极Ozonia、青岛国林方案:*竄出口棒如”:出口携此I水遗口目前市场上产品用的最多的是管式中频发生器，该型产品的特点为：（1）发生器放电室单一电极水冷，高压极靠气体流动散热，效果差，影响臭氧 浓度。（2）冷却水流路径长、水流分布不均匀，温度梯度。（3）放电室较长，臭氧通过的路径长，造成部分臭氧分解，产生效率低。（4）介电体用搪瓷管，介电常数和导热系数低。影响臭氧浓度及产量，增加臭 氧分解。（5）发生器的管状放电单元呈蜂窝状结构