臭氧發(fā)生器設計原理
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臭氧可通過高壓放電、電暈放電、化學等方法獲得。
利用高壓電離（或化學、光化學反應），使空氣中的部分氧氣分解聚合為臭氧，是氧的同素異形轉變過程；亦可利用電解水法獲得。臭氧的不穩(wěn)定性使其很難實現(xiàn)瓶裝貯存，一般只能利用臭氧發(fā)生器現(xiàn)場生產(chǎn)，隨產(chǎn)隨用。臭氧發(fā)生器的分類 按臭氧產(chǎn)生的方式劃分，目前的臭氧發(fā)生器主要有三種：一是高壓放電式，二是紫外線照射式，三是電解式。
一、高壓放電式發(fā)生器是使用一定頻率的高壓電流制造高壓電暈電場，使電場內(nèi)或電場周圍的氧分子發(fā)生電化學反應，從而制造臭氧。這種臭氧發(fā)生器具有技術成熟、工作穩(wěn)定、使用壽命長、臭氧產(chǎn)量大（單機可達1Kg/h）等優(yōu)點，所以是國內(nèi)外相關行業(yè)使用zui廣泛的臭氧發(fā)生器。在高壓放電式臭氧發(fā)生器中又分為以下幾種類型：
1、按發(fā)生器的高壓電頻率劃分，有工頻（50-60Hz）、中頻（400-1000Hz）和高頻（>1000Hz）三種。工頻發(fā)生器由于體積大、功耗高等缺點，目前已基本退出市場。中、高頻發(fā)生器具有體積小、功耗低、臭氧產(chǎn)量大等優(yōu)點，是現(xiàn)在zui常用的產(chǎn)品。
2、按使用的氣體原料劃分，有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機供應氧氣?？諝庑屯ǔＪ鞘褂每諝猓ㄈ鐗嚎s空氣）作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產(chǎn)生的，而空氣中氧氣的含量只有21%，所以空氣型發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧濃度比較低，同時還會衍生氮化物。而瓶裝或制氧機的氧氣純度都在90%以上，所以氧氣型發(fā)生器的臭氧濃度較高。在環(huán)境消毒時，通常使用空氣型發(fā)生器。在水處理時，應優(yōu)先考慮氧氣型發(fā)生器。但如果消毒飲用水時，發(fā)生器需要配合舊式臭氧混合塔使用，則只能選用空氣型。
3、按冷卻方式劃分，有水冷型和風冷型。臭氧發(fā)生器工作時會產(chǎn)生大量的熱能，需要冷卻，否則臭氧會因高溫而邊產(chǎn)生邊分解。水冷型發(fā)生器冷卻效果好，工作穩(wěn)定，臭氧無衰減，并能長時間連續(xù)工作，但結構復雜，成本稍高。風冷型冷卻效果不夠理想，臭氧衰減明顯。大型發(fā)生器或重要場所使用的發(fā)生器通常都是水冷式的。風冷一般只用于臭氧產(chǎn)量較小的發(fā)生器或對發(fā)生器性能要求不嚴格的場所。在選用發(fā)生器時，應盡量選用水冷型的。
4、按介電材料劃分，常見的有石英管、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。其中石英管由于具有介電常數(shù)高、壁厚均勻、橢圓度好、耐高溫、耐潮濕等特點而zui常被一些高性能的臭氧發(fā)生器使用。陶瓷板易脆裂，只適用一些小型發(fā)生器。陶瓷管的壁厚和橢圓度不易控制，容易出現(xiàn)放電不均勻的問題，所以使用的不多。玻璃管和搪瓷管介電常數(shù)低，耐高溫性能差，易炸裂，只有在一些低端發(fā)生器上使用。5、按臭氧產(chǎn)生部件的結構劃分，有密閉式和開放式兩種。密閉式發(fā)生器的結構特點是密封體本身就是電極，臭氧能夠集中使用，如用于水處理。開放式發(fā)生器的電極是裸露在空氣中的，所產(chǎn)生的臭氧無法集中使用，通常只用于較小空間的空氣凈化或某些小型物品表面消毒。密閉式發(fā)生器可代替開放式發(fā)生器使用。密閉式發(fā)生器的成本遠高于開放式發(fā)生器。值得注意的是，現(xiàn)在有些人把開放式發(fā)生器硬性封裝起來，冒充密閉式發(fā)生器。這樣做的結果是由于大量的熱量無法及時散發(fā)，臭氧衰減嚴重，發(fā)生器也很快燒損。
二、紫外線式臭氧發(fā)生器是使用特定波長（185nm）的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產(chǎn)生臭氧。由于紫外線燈管體積大、臭氧產(chǎn)量低、使用壽命短，所以這種發(fā)生器使用范圍較窄，常見于消毒碗柜上使用。
三、電解式臭氧發(fā)生器電解式發(fā)生器通常是通過電解純凈水而產(chǎn)生臭氧。這種發(fā)生器能制取高濃度的臭氧水，制造成本低，使用和維修簡單。但由于有臭氧產(chǎn)量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點，其用途范圍受到限制。目前這種發(fā)生器只是在一些特定的小型設備上或某些特定場所內(nèi)使用，不具備取代高壓放電式發(fā)生器的條件。
綜上所述，選用臭氧發(fā)生器應優(yōu)先考慮以下因素：中高頻高壓放電式、石英介電管結構、水冷卻、氧氣型、密閉式。
