El principio de funcionamiento y métodos de instalación de los generadores de ozono.

Un generador de ozono es un dispositivo utilizado para producir gas ozono (O3). El ozono se descompone fácilmente y no se puede almacenar, por lo que es necesario producirlo y utilizarlo en-el sitio (el almacenamiento-a corto plazo es posible en circunstancias especiales). Por lo tanto, se requieren generadores de ozono siempre que se utilice ozono. Los generadores de ozono se utilizan ampliamente en el tratamiento de agua potable, tratamiento de aguas residuales, oxidación industrial, procesamiento y conservación de alimentos, síntesis farmacéutica y esterilización espacial. El gas ozono producido por el generador de ozono se puede utilizar directamente o mezclar con líquidos a través de un dispositivo mezclador para participar en las reacciones.

I. Principios de los generadores de ozono

1. Principio de funcionamiento del generador de ozono con descarga de corona: El oxígeno seco o el gas que contiene -oxígeno fluye a través de una zona de descarga de corona compuesta por electrodos internos y externos. Se aplica energía eléctrica de alta-frecuencia y alto-voltaje de varios miles de voltios a la zona de descarga, ionizando el gas crudo que fluye hacia la zona de descarga para generar ozono.

2. Principio del generador de ozono electrolítico: el ozono se genera mediante la oxidación electroquímica del agua. En agua que contiene aniones fluorescentes hidratados, el agua se puede oxidar a ozono aproximadamente a temperatura ambiente con alta potencia de corriente.

II. Diagrama del circuito del generador de ozono

Los principales parámetros a controlar en el proceso de generación de ozono son la concentración y el caudal. El caudal se puede ajustar ajustando la válvula de control correspondiente, mientras que la concentración de ozono está relacionada con muchos factores, como la fuente de gas, el suministro de energía, la estructura del generador y el método de enfriamiento. En este diseño, la frecuencia de trabajo del generador de ozono se ajusta principalmente para controlar la concentración de ozono.

Mientras se mantiene constante el caudal de gas, el ajuste de la frecuencia de salida de la fuente de alimentación del inversor del generador de ozono cambia la frecuencia de trabajo, cambiando así la potencia de descarga de alto-voltaje y logrando un ajuste de la concentración de ozono.

El generador de ozono descrito en este artículo utiliza el método de descarga en corona de barrera dieléctrica para generar ozono. Consta principalmente de cuatro partes: un sistema de pretratamiento de aire, un sistema de enfriamiento, una fuente de alimentación y una cámara de descarga, y un sistema de destrucción de gases de cola de ozono. El diagrama esquemático del generador de ozono analizado en este artículo se muestra en la figura, donde un compresor de aire comprime aire en un dispositivo de deshumidificación y purificación de gases. El aire seco y limpio resultante se introduce en el tubo de generación de ozono, y una fuente de alimentación de alto-voltaje alimenta el tubo de generación de ozono, provocando una descarga entre los electrodos, formando así una cierta concentración de ozono en el aire que fluye a través del tubo de generación de ozono. Debido a que la descarga de corona provoca un aumento en la temperatura de los electrodos y la superficie dieléctrica, acelerando así la descomposición del ozono, el tubo generador de ozono debe enfriarse para controlar la temperatura de funcionamiento dentro de un cierto rango.

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Los primeros generadores de ozono utilizaban un método de aumento-directo de la frecuencia eléctrica. La ventaja de este método es su estructura simple. Sin embargo, debido a que el funcionamiento a frecuencia industrial requiere picos de alto voltaje para lograr la inducción de potencia deseada, el rendimiento de aislamiento de los devanados debe ser alto y el proceso de devanado es más difícil. Además, el funcionamiento a frecuencia eléctrica da como resultado un transformador de gran tamaño, una ondulación y estabilidad insatisfactorias y una baja eficiencia de generación de ozono. Actualmente, el rápido desarrollo de la electrónica de potencia y la tecnología de suministro de energía conmutada ha hecho que los suministros de energía de alta-frecuencia y alto-voltaje sean una tendencia, alcanzando 50-100 kHz, o incluso hasta 13,56 MHz. Los generadores de ozono industriales modernos utilizan básicamente fuentes de alimentación de frecuencia media-a-alta, empleando PWM y tecnologías de conmutación suave, con frecuencias de funcionamiento generalmente entre 400 y 2000 Hz, lo que mejora significativamente el rendimiento del dispositivo y reduce su tamaño.