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1、降低臭氧发生器电耗的一条有效途径王惠,,。65000廊坊市科学技术协会河北省廊坊市金光道25号关健词奥氧装1节能途径,、、、、,。臭氧是一种强氧化剂具有很强的灭菌消毒除味去色降解有机物的特性且无二次污染因,。,此近些年在国民经济及人民生活领域得到广泛的应用特别是在自来水处理及污水净化领域的应用、。,大功率千克级的臭氧发生器得到迅速发展自来水厂用臭氧处理自来水日前国内已有30多套装置在运行,·。国内水污染,,每年还以1几套的速度在增长已很严霞污水的治理越来越受到人们的重视应用大型臭氧发生器治理城市污水也是目前广泛应用的一个领域
2、。在水产养殖、水果保鲜、粮食储藏、医,。院消毒等各个领域臭氧的应用也越来越多、一电耗高是奥氧发生器的主要缺点,。、以辉光放电形式制取臭氧的设备目前应用最广的主要是套管式和板两种但电耗高功率因数低。(T.:是其共同的缺点按照我国臭氧发生器的行业标准CJ/30281一94)其能耗规定如下表.:产品等级电耗标准(kwh/’kg())优级品墓15一级品>15(17合格品>17石19,,从上表可以看出我国的臭氧发生器优级品侮产生Ikg臭氧要消耗近15W电只要不高于19W即。.,。为合格品臭氧发生器的功率因数一般仅05左右这就要求配套变
3、压器具有更大的容量国内运行,,。的千克级的臭氧发生器多是引进国外产品其性能比国产的要好但电耗依然很高如常州自来水集团:OZ()NIA公司生产的CFL,:引进瑞!一5型臭氧发生器其主要技术参数如下原料气氧气单位k梦):/标准产品ht%标准奥氧浓度W.权气需要最(98写():2%N:)Nm,/l、空气需要址Nm,/h臭氧产品调节范围10~100%(冷)m,冷却介质需要量却水505/h耗电最63kVA,,12.6kVA。依上表可计算出以氧气为原料时其单位臭氧产量耗电依然高达,Ik:那么生产g臭氧理论电量消耗应是多少呢?依据下面反应
4、式::.3()=2()4KCal一68197:Ik.。.。,可以算得每生产g臭氧须耗电08286度它仅相当于国家标准优级品的55%由此可见,,,,目前的臭氧发生器电能转换率卜分低下也就是说臭氧发生器所消耗的电能只有很少一部分转换到,。产品臭氧中去而近95写的电能转换为热能白白地浪费掉了。为使么会有这么多电能浪费掉呢?这是目前臭氧发生器本身结构决定的不论是管式臭氧发生器,,还是板式臭氧发生器其产生辉光放电的两个电极就是很好的电容器大型的臭氧发生器本身电容量很,,,,大设备工作时电源供给的能量一部分用于电极板高压放电产生辉光以打
5、开氧分子的化学键形成原.,;(研究表明:v,子气进而结合成臭氧电子从电场获得大于84e的能量即叮打开氧分子键而生成氧原。,)另一;子部分用以克服电路的电阻并以热的形式散发出去了再一部分的能量用于克服臭氧发生器本,形成无功损耗。上述,,,身的容抗三部分能耗第一部分是我们希望的因为这部分所占比重越大则电能。。,转化率越高第二部分主要是消耗在臭氧发生器的电极板上因为即使电极板在稳定工作时极板间,,。,的电阻也是很大的因而产生大量的热需要大量的冷却水来冷却第共部分所占比重也很大如何减少进而加以利用,是本文讨论的重点。、、、二利用容抗
6、减少消耗提高产量臭气发。生器本身的电容高是导致电耗高的重要原因而制取臭气本身又离不了这种其有高电容的。,。电极板想办法减少电极板的电容是解决问题的一条途径如采用排管式电极板可使电容大幅下降,,,如果因势利导化不利因素为有利因素巧妙利用臭氧发生器本身的电容能大幅降低臭氧发生器电能,走。消耗一条节能降耗的新路,。我们知道由电容和电感可以组成能够产生电磁振荡的振荡电路无阻尼振荡的频率fo由下式决1.门丁:;共定‘f0J“~户^l今~2冗丫LC:,。式中L为电感C为电容C,,L的,我们将臭气发生器看做一个大电容电路电阻为R在电路中申
7、人一个自感线圈在高频电,。)源作用下即构成一个受迫振荡电路(如下图,。。上述电路在稳定运行状态下其振荡频率为电源的频率,,。一般情况下一个臭氧发生器的电容C是固定的电源升压变压器的频率也是不易改变的,‘,—,而改变自感较为容易只要精心选择自感I使之满足上式要求这时就会使电路处于近似无阻尼自由。。,振荡状态当其频率等于电源频率时即形成电共振形成电共振时电流达到最大值电流与电压间的,,。,周相差也没有了电抗也消失了这时功率因数等于1工作在这种条件下的臭氧发生器因其没有了,并获得更大的工作电流,,无功损耗因而使更多的氧分子获得解离
8、而生成原子氧进而得到更多的臭,;,,氧使臭氧产量大大提高又因电共振的形成电抗的消失用于极板起辉的电源电压也相应地大幅下。,。降这种多重作用结果就使得臭氧发生器的电能转化率得到大幅提高使总能耗大幅下降,.130瓦,,在实验室里以空气为工作介质电源升压变压器利用排管式臭氧发生器做试验通过对电,
