Факторы, влияющие на эффективность и надежность генераторов озона 

При использовании генераторов озона в проектах водоочистки и других областях применения на их эффективность и надежность может влиять множество факторов. Поэтому при использовании генераторов озона необходимо учитывать следующие моменты:

(1) Исходный газ для генератора озона ни в коем случае не должен содержать углеводородов, коррозионных газов или любых других веществ, которые могут вступать в реакцию в кислородно-озоновой/коронной среде, тем самым угрожая или повреждая оборудование. Как известно, тремя элементами взрыва являются топливо, окислитель и источник воспламенения. Два из них присутствуют в коронной среде генератора озона: окислитель и источник воспламенения. Поэтому крайне важно предотвратить присутствие углеводородного топлива в исходном газе. Если углеводороды потенциально присутствуют, необходимо установить анализатор углеводородов, который отключит электропитание, когда концентрация углеводородов приблизится к 25% от нижнего предела взрывоопасности (LE1).

Фторсодержащие углеводороды, такие как тефлон или охлаждающие жидкости, могут разлагаться в коронном разряде с образованием фтора, который может вызывать коррозию стеклянных диэлектрических материалов и ускорять повреждение диэлектриков. Циркулирующая охлаждающая жидкость, окружающая внешнюю поверхность коронной камеры, может просачиваться через уплотнение и попадать в коронное пространство, что приводит к образованию лакоподобного покрытия на поверхности диэлектрика. В этом случае диэлектрик необходимо периодически очищать, поскольку покрытие снижает эффективность производства озона. Кроме того, подаваемый газ следует фильтровать для удаления частиц размером около 5 мкм, чтобы предотвратить попадание мелкого порошка осушителя или других частиц в коронную зону генератора, что может повлиять на эффективность коронного разряда.

(2) Давление подаваемого газа нельзя изменять бесконтрольно. Поскольку давление газа влияет на индукцию коронного разряда и напряжение, приложенное к диэлектрику, большие колебания давления сделают генератор ненадежным. Превышение диапазона мощности коронного разряда может привести к срабатыванию предохранителей или автоматических выключателей. Превышение пикового напряжения также может привести к преждевременному выходу диэлектрика из строя.

(3) Конструкция системы генератора озона должна предотвращать попадание большого количества воды в генератор. Засоры поплавкового клапана водозащищенного газового компрессора или конденсатного клапана осушителя воздуха могут привести к попаданию воды в коронную камеру генератора. Большое количество воды, попадающей в коронную камеру, может привести к концентрированному коронному разряду, высокой плотности тока и локальному нагреву диэлектрика, вызывая преждевременный выход диэлектрика из строя. Даже если устройство обнаружения отключает подачу коронного тока до попадания воды в коронную камеру, примеси в воде все равно будут откладываться на поверхности компонентов. Эти примеси необходимо удалить перед продолжением работы. Эксплуатационные неисправности или ошибки могут привести к попаданию обработанной воды из резервуара с озоном в генератор, что, как минимум, вызовет загрязнение компонентов коронного разряда или повреждение диэлектрика. Кроме того, конструкция системы и процедуры эксплуатации должны предотвращать попадание в генератор легковоспламеняющихся коррозионных газов и водяного пара, возвращающихся из резервуара с озоном.

(4) Охлаждающая вода должна быть хорошего качества, чтобы предотвратить образование накипи, которая повлияет на теплоотвод генератора. Для озонаторов с водяным охлаждением качество охлаждающей воды имеет решающее значение для минимизации образования накипи на поверхностях теплообмена. Образование накипи снижает эффективность теплопередачи, тем самым уменьшая производство озона и увеличивая затраты на техническое обслуживание. Технически, предпочтительным хладагентом является водопроводная вода; однако, учитывая потребление воды, необходимое для крупных промышленных генераторов, использование водопроводной воды экономически невыгодно, возможно, только в тех случаях, когда система генератора используется на водоочистной станции. В отличие от водопроводной воды, очищенные сточные воды не очень эффективны в качестве охлаждающей воды, поскольку легко приводят к образованию накипи. Однако, если в герметичном многоступенчатом контуре охлаждения используется высококачественная вода или другие жидкости, а конечный теплообменник специально спроектирован для минимизации образования накипи и облегчения очистки, сточные воды также могут использоваться для рассеивания тепла на заключительном этапе. Для достижения оптимального баланса между затратами на воду и затратами на техническое обслуживание оборудования большинство систем спроектированы с использованием высококачественной питьевой воды (без взвешенных твердых частиц и хлоридов <5 мг/л) для градирни или теплообменников.