ოზონის გენერატორების ექსპლუატაციისა და ინსტალაციის მეთოდების პრინციპი.

ოზონის გენერატორი არის მოწყობილობა, რომელიც გამოიყენება ოზონის გაზის (O3) წარმოებისთვის. ოზონი ადვილად იშლება და მისი შენახვა შეუძლებელია, ამიტომ საჭიროა მისი წარმოება და გამოყენება-საიტზე (მოკლე-შენახვა შესაძლებელია განსაკუთრებულ შემთხვევებში). ამიტომ, ოზონის გენერატორები საჭიროა ყველგან, სადაც ოზონი გამოიყენება. ოზონის გენერატორები ფართოდ გამოიყენება სასმელი წყლის გაწმენდის, ჩამდინარე წყლების გაწმენდის, სამრეწველო დაჟანგვის, საკვების გადამუშავებისა და კონსერვაციის, ფარმაცევტული სინთეზისა და კოსმოსური სტერილიზაციის დროს. ოზონის გენერატორის მიერ წარმოებული ოზონის გაზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ ან შერეული სითხეებთან შერევის მოწყობილობის მეშვეობით რეაქციებში მონაწილეობის მისაღებად.

I. ოზონის გენერატორების პრინციპები

1. კორონას განმუხტვის ოზონის გენერატორის მუშაობის პრინციპი: მშრალი ჟანგბადი ან ჟანგბადი-რომელიც შეიცავს გაზს, მიედინება კორონის გამონადენის ზონაში, რომელიც შედგება შიდა და გარე ელექტროდებისგან. გამონადენის ზონაში გამოიყენება მაღალი-სიხშირის, მაღალი-ძაბვის ელექტრული ენერგია რამდენიმე ათასი ვოლტიდან, რომელიც ახდენს ნედლი აირის იონიზაციას, რომელიც მიედინება გამონადენის ზონაში ოზონის წარმოქმნით.

2. ელექტროლიტური ოზონის გენერატორის პრინციპი: ოზონი წარმოიქმნება წყლის ელექტროქიმიური დაჟანგვის გამოყენებით. წყალში, რომელიც შეიცავს ჰიდრატირებულ ფლუორესცენტურ ანიონებს, წყალი შეიძლება დაჟანგდეს ოზონამდე დაახლოებით ოთახის ტემპერატურაზე მაღალი დენის სიმძლავრით.

II. ოზონის გენერატორის მიკროსქემის დიაგრამა

ოზონის წარმოქმნის პროცესში გასაკონტროლებელი ძირითადი პარამეტრებია კონცენტრაცია და ნაკადის სიჩქარე. ნაკადის სიჩქარის რეგულირება შესაძლებელია შესაბამისი საკონტროლო სარქვლის რეგულირებით, ხოლო ოზონის კონცენტრაცია დაკავშირებულია ბევრ ფაქტორთან, როგორიცაა გაზის წყარო, ელექტრომომარაგება, გენერატორის სტრუქტურა და გაგრილების მეთოდი. ამ დიზაინში, ოზონის გენერატორის მუშაობის სიხშირე ძირითადად მორგებულია ოზონის კონცენტრაციის გასაკონტროლებლად.

გაზის ნაკადის სიჩქარის მუდმივი შენარჩუნებისას, ოზონის გენერატორის ინვერტორული კვების წყაროს გამომავალი სიხშირის რეგულირება ცვლის სამუშაო სიხშირეს, რითაც იცვლება მაღალი-ძაბვის გამონადენი სიმძლავრე და მიიღწევა ოზონის კონცენტრაციის კორექტირება.

ამ სტატიაში აღწერილი ოზონის გენერატორი იყენებს დიელექტრიკული ბარიერის კორონას გამონადენის მეთოდს ოზონის წარმოქმნისთვის. იგი ძირითადად შედგება ოთხი ნაწილისგან: ჰაერის წინასწარი დამუშავების სისტემა, გაგრილების სისტემა, ელექტრომომარაგება და გამონადენი კამერა და ოზონის კუდის გაზის განადგურების სისტემა. ამ სტატიაში განხილული ოზონის გენერატორის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე, სადაც ჰაერის კომპრესორი შეკუმშავს ჰაერს გაზის გამწმენდისა და დატენიანების მოწყობილობაში. შედეგად მიღებული მშრალი და სუფთა ჰაერი შეჰყავთ ოზონის წარმოქმნის მილში და მაღალი-ძაბვის ელექტრომომარაგება კვებავს ოზონის წარმოქმნის მილს, რაც იწვევს ელექტროდებს შორის გამონადენს, რითაც წარმოიქმნება ოზონის გარკვეული კონცენტრაცია ჰაერში, რომელიც მიედინება ოზონის წარმოქმნის მილში. იმის გამო, რომ კორონას გამონადენი იწვევს ელექტროდების და დიელექტრიკული ზედაპირის ტემპერატურის მატებას, რითაც აჩქარებს ოზონის დაშლას, ოზონის გენერატორის მილი უნდა გაცივდეს, რომ გააკონტროლოს სამუშაო ტემპერატურა გარკვეულ დიაპაზონში.

image.png

ადრეული ოზონის გენერატორები იყენებდნენ პირდაპირ-ამაღლების მეთოდს დენის სიხშირეზე. ამ მეთოდის უპირატესობა მისი მარტივი სტრუქტურაა. თუმცა, იმის გამო, რომ დენის სიხშირის მუშაობა მოითხოვს მაღალი ძაბვის მწვერვალებს სასურველი სიმძლავრის ინდუქციის მისაღწევად, გრაგნილების იზოლაციის შესრულება უნდა იყოს მაღალი და გრაგნილი პროცესი უფრო რთული. გარდა ამისა, სიმძლავრის სიხშირის მუშაობა იწვევს ტრანსფორმატორის დიდ ზომას, არადამაკმაყოფილებელ ტალღებს და სტაბილურობას და ოზონის წარმოქმნის დაბალ ეფექტურობას. ამჟამად, ელექტროენერგიის ელექტრონიკის და გადართვის ტექნოლოგიის სწრაფმა განვითარებამ განაპირობა მაღალი-მაღალი-ძაბვის ელექტრომომარაგების ტენდენცია, რომელიც აღწევს 50-100 kHz-ს ან თუნდაც 13,56 MHz-ს. თანამედროვე სამრეწველო ოზონის გენერატორები ძირითადად იყენებენ საშუალო{11}}-საშუალო{11}}-სიხშირის ინვერტორულ ელექტრომომარაგებას, PWM და რბილი გადართვის ტექნოლოგიების გამოყენებით, ოპერაციული სიხშირეებით, ძირითადად, 400-2000 ჰც-მდე, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს მოწყობილობის მუშაობას და ამცირებს მის ზომას.