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〖技术资料〗如何对臭氧发生器选型

2009-05-19 19:32:16

如何选用臭氧发生器,就必须知道臭氧发生器的评价指标。一般评价一个臭氧发生器最基本的指标是:臭氧产量,臭氧浓度,可靠性、使用寿命,工作方便和美观、电耗等。用于药厂的臭氧发生器功率比较小,电耗是一个次要条件。

(一)、基础知识
为了能更好的选择臭氧发生器,首先介绍一点关于臭氧和臭氧发生器的基本知识。
臭氧浓度单位:
·国际通行用体积百分比浓度标称臭氧浓度。1%空气源臭氧浓度为12.9mg/L。1%氧气缘臭氧浓度为14.3mg/L。
·卫生消毒界习惯用ppm做单位。即体积百万分之一。对于空气中的臭氧,1ppm=2.14mg/M3。
1、臭氧浓度:
臭氧发生器出口的臭氧浓度。一般以ppm或mg/L做单位。1ppm=0.00214mg/L。
沿面放电式电极:臭氧发生器的出口浓度较低,一般在60-80ppm(空气源时一般小于20PPM)。
间隙放电式电极:臭氧发生器的出口浓度较高,一般在25000-40000ppm。
2、电极放电形式:
·沿面放电式电极(即一般用玻璃管做介电材料,分管内通气和管外通气):
一种是内电极贴在玻璃管内壁上的铝网,外电极是石墨等导电涂层。管内通气体。另一种是玻璃管内充氮气和少量
的氩气或者氪气,充气压力为数千pa,内电极是一根镍丝,外电极是套在玻璃管外壁上的铝网。管外通过气体。
·此两种电极,只有沿管壁流过的少量气体参与放电,产量低,臭氧产量随使用时间的积累会逐渐减低。同时,可靠性差,
寿命短。(3000-6000小时)但成本低,生产简单,有几个人就可以组装生产。一般没有完善的检验设备。
·间隙放电式电极:
一种是用陶瓷管做介电材料,外壁镀金属镀层为外电极,金属管为内电极,管内通水冷却。氧气从内外电极间的缝
隙中通过。另一种是板式陶瓷介质间隙放电电极。风冷或者水冷,氧气从两电极间的缝隙中通过。
此两种电极,气体全部从电极间隙中通过参与放电,产量高,可靠性高,寿命长(超 过30000小时)。臭氧产量与设备
使用时间无关,但成本高,需要精加工,组装调试复杂,需要工厂化生产。有完善的检测设备。
3、气源
沿面放电式臭氧发生器多数是使用环境空气做气源,产生的氮氧化物较多,氮氧化物与风道里的加湿空气接触后,极易
产生酸气(硝酸类)。降低电极寿命,对环境也有不良影响。
间隙放电式臭氧发生器多数使用氧气源,也可以使用干燥的空气源,产生的氮氧化物较少,电极寿命长,对环境无不良
影响。氧气来源可以使用瓶装氧气,也可以使用制氧机或干燥器。
4、电源
电源分为工频、中频、和高频。电源频率高放电次数多,效率高用电省,电极体积较少。
5、品质分类
·低档产品-内置式空气源产品-沿面放电式-工频电源-保护功能差-安装需空调配合。
·中档产品-外置式空气源产品-间隙放电-带空气干燥机-空压机-保护能力中-安装与空调无关。
·高档产品-外置是氧气源产品-间隙放电-瓶装氧气或制氧机-保护能力强-安装与空调无关。

(二)、对不同电极的测试结果
为了验证气源的性质(氧气源、空气源)与产量的关系,不同的放电形式(沿面放电\间隙放电)与产量的关系,笔者在某研究院的帮助下,充气沿面 放电的管式臭氧电极、不充气沿面放电的管式臭氧电极、间隙放电的管式臭氧电极、间隙放电的板式臭氧电极,四种电极进行了测试。结果如下:
为了统一测试条件,笔者使用氧气源对以下四种电极进行了测试,得出的产量是这四种电极的最高产量。
A. ф29×265mm 不充气玻璃沿面放电管臭氧电极。(最古老的电极形式)
·电极结构:玻璃管电极,内电极是贴在玻璃管内壁上的铝网。外电极是石墨涂层。管内通气体。
·工作原理:由变压器将市电升压为高压电,给电极供电,在内电极和玻璃管内壁间产生臭氧。将此放电管内通入氧气,
通电后测出气量和臭氧浓度。
·测试结果:
通入氧气2M3-4M3/h,最高臭氧浓度50-70ppm;计算结果单管产量为3M3/h×.60ppm×.2.14mg/m3=385mg=0.39g/h
( 空气中臭氧浓度为1ppm=2.14mg/m3)
此管表面积为:0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放电面积需用根放电管为:1M2÷0.024m2=41根。
·因此得出41根此种电极,使用氧气源每小时可以产生15.99克 臭氧。如果使用经干燥处理的空气源每小时可以产生
5.33克的臭氧。此种放电管也不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放电面积臭氧产量应大于30克的规定。
B. ф29×265 mm 充气玻璃管沿面放电臭氧电极。(改进型电极、放电时很好看、又名放电灯、产量提高有限)
·电极结构:玻璃管电极,充氮气和少量的氩气或者氪气,充气压力为数千pa,内电极是一根镍丝,外电极是套在玻璃
管外壁上的铝网。
·工作原理:由变压器将市电升压为高压电,给电极供电,在外电极和玻璃管间产生臭氧。将此放电管装入一支密闭的
UPVC管内,通入氧气,通电后测出气量和臭氧浓度。
·测试结果:
通入氧气2M3-4M3/h,最高臭氧浓度60-80ppm;计算结果单管产量为3M3/h×70ppm×2.14mg/m3=449mg=0.45g/h
( 空气中臭氧浓度为1ppm=2.14mg/m3)
此管表面积为:0.029M×3.14×.265M=0.024M2 每平方米放电面积需用的放电管数量为:1M2÷0.024m2=41根。
因此得出41根此种电极,使用氧气源,每小时可以产生18.45克 臭氧。如果使用经干燥处理的空气源每小时可以产生
6.15克左右臭氧。此种放电管不符合CJ/T3028.1-94第5.3.2每平方米放电面积臭氧产量应大于30克的规定。

CJ/T3028.1标准对气源的露点要求如下:
5.3.1 臭氧发生器产品(包括臭氧发生电源)的性能试验,应在下述条件下进行:
A、 以空气为气源,露点不能高于零下450C。
在GMP空气杀菌的应用过程中,空调的加湿系统系统对进风加湿,加湿后的空气露点远远高于零下450C,一般只比室温略低。
因此,以空调机组的循环风为气源,不符合CJ/T3028.1标准对气源的露点要求。
★ 上述两种放电管电极,即使在用氧气源的情况下,尚无法达到额定产量,如果用空气源就更少得可怜了。
★ 电极是在高压放电状态下工作的,不宜在潮湿的环境下工作。 否则,产量会大幅度的下降。
★ 通过以上的测试不难看出: 以氧气源标定臭氧产量的设备,如果以空气做气源使用的话。其实际臭氧产量只有名牌标定
产量的1/3。即原设计为10ppm投加量,而实际仅仅投加了3.3ppm。
★ 遗憾的是,说臭氧杀菌不如甲醛的人,用的就是这种机器。

B、ф41×300 mm管式陶瓷介质间隙放电电极。
用陶瓷管做介电材料,外壁镀金属镀层为外电极,金属管为内电极,管内通水冷却。
氧气从内外电极间的缝隙中通过。
通入氧气0.8M3/h,平均臭氧浓度50g/M3。
计算结果单管产量为 0.8M3/h×50g/ M3=40g/h 此管表面积为:
0.041M×3.14×0.260M=0.033M2 每平方米放电面积需用的放电管为:1M2÷0.033m2=30根。
·因此得出30根此种电极,使用氧气源每小时可以产生1200克 臭氧。如果使用空气源每小时可以产生400克左右臭氧。
此种放电管远高于CJ/T3028.1-94第5.3.2的规定。

C、212CM2 板式陶瓷介质间隙放电电极。
电极风冷。通入氧气0.5M3/h,平均臭氧浓度50mg/L。
计算结果单组产量为 0.5M3/h×50mg/L×1000=25000mg=25g/h
此板表面积为:0.021M2,每平方米放电面积需用的放电板为:1M2÷0.021m2=47.6套。
· 因此得出47.6套此种电极,使用氧气源每小时可以产生1190克 臭氧。如果使用空气源每小时可以产生397克左右臭氧。
此种放电管符合CJ/T3028.1-94第5.3.2的规定。
有了以上的测试数据,你就只须通过了解气源的种类、放电电极形式、电源频率就可以对臭氧发生器的品质有了一个大致的了解。甚至数一数有几根电极就可以大致估算出有多少臭氧产量。
然后再根据你的需求去选择低档、中档、或是高档的臭氧发生器。

★综上所述,目前还没有一个关于GMP改造用臭氧发生器的标准。为了规范臭氧在GMP空气净化中的应用,急需建立GMP用臭氧设备的统一标准,(部颁标准或者行业标准)

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