CN106976844B - 一种集成化臭氧放电装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种集成化臭氧放电装置，由导热绝缘板、陶瓷放电板依次粘贴在一体化冷却板的高压电极腔内形成；一体化冷却板的正面设置高压电极腔，腔体四周为密封定位壁；背面中央设置深度大于0小于0.3mm的电离腔，腔体中设置多个一体化气隙定位条；一体化冷却板内设置冷却水通道。本发明解决了放电间隙气路长、占用有效放电面积大，从而造成能耗大、单位放电面积臭氧产量低、材料成本高等问题，使得材料消耗大幅度降低，产品的材料成本因此降低30%以上，装配和维护时间节约2/3左右，降低能耗45%，实现了臭氧的高产量和高浓度，能在较低能耗条件下够实现150mg/L的臭氧浓度，满足对高难降解污染物的有效治理要求。

Description

一种集成化臭氧放电装置及其应用
技术领域
本发明主要涉及环境污染治理设备技术领域，具体地说，本发明涉及臭氧生产装置技术领域。
背景技术
现有技术的一套放电板就需要1个高压电极板、1块地电极板、1块陶瓷放电板、8个间隙定位磁条、2套侧密封件、2套端头定位及绝缘密封件、1个高压电极、4个气路及水路接口20多套紧固螺钉等共计多达40余个零件构成。
如果按照现有技术组装一套1kgO3/h的板式臭氧发生装置，所需要的主要零件数量多达700个，若包括标准件在内，零件的数量超过1000个！并且装配过程中需要多重定位控制工艺，导致装配难度大、对操作人员技能要求高、产品维修性差等多项问题。定位结构的先天性缺陷导致陶瓷放电板受到的压力不均衡，常常造成陶瓷放电板碎裂，可靠性差。
专利CN201310097913.5臭氧发生器放电装置采用板式结构在地电极内部设置了冷却水通道在一定程度上提高了冷却效率，但是高压电极冷却效果不好，整体装置的臭氧浓度很难提高；专利201410423413.0虽然采取了一体化冷却设计，但是冷却水依次通过每层放电模块，导致臭氧发生装置很难提高功率，排列在后面的放电装置冷却效果差；专利201410082469.4一种平行板式臭氧发生装置也采用了地电极内部冷却，但是地电极空腔设置导致冷却液流动性差，存在冷却死角，且高压电极得不到冷却；专利20152061062.5新型模块化板式等离子臭氧发生器也采用地电极内部循环水冷却，虽然采取了单个电极板单独冷却，但是高压电极内部没有冷却，还会造成装置整体温度高，臭氧浓度低，能耗大，而且组装零部件多。
采用陶瓷条作为放电间隙定位装置，导致放电间隙气路长、占用有效放电面积大，从而造成能耗大、单位放电面积臭氧产量低、材料成本高等问题。
现有技术高压电极和地电极相隔离的结构，使得高压电极无法进行冷却，对提高臭氧的产量和浓度造成很大影响。
发明内容
本发明的针对现有板式臭氧发生器能耗高、结构复杂、体积大、模块化程度低、制造和维护工艺难度大等缺陷，通过集成化技术技术提供一种可靠、高效、节能、模块化的堆栈式臭氧发生装置，通过组合方式既可方便的实现大型臭氧发生装置，也能够灵活组成各种小型臭氧发生装置。该装置主要用于高难降解污水，如垃圾渗滤液、生活污水治理后形成的高污染污泥水、化工废水、废气、土壤修复等领域。
本发明提供的技术方案如下：
本发明提供了一种集成化臭氧放电装置，包括一体化冷却板、陶瓷放电板和导热绝缘板，导热绝缘板、陶瓷放电板依次粘贴在一体化冷却板的高压电极腔内。
本发明中，一体化冷却板的正面中心设置高压电极腔，腔体四周为密封定位壁，密封定位壁上设有环形密封圈装配槽；背面中央设置深度大于0小于0.3mm的电离腔，腔体中设置多个一体化气隙定位条；一体化冷却板内设置冷却水通道。
本发明中，一体化冷却板两侧面各设置1个暗藏式气路接口和1个暗藏式水路接口、接口周围设置气路水路密封圈装配槽，暗藏式气路接口通过设置在一体化冷却板中的气路管道与气路接口连接，2个气路接口与高压电极腔连通，2个暗藏式水路接口与中间冷却水通道连通。
本发明中，一体化冷却板高压电极腔内设置高压电极穿线孔，所述高压电极穿线孔沿一体化冷却板中间穿过后再从端头穿出。
本发明中，陶瓷放电板的电极面与一体化冷却板之间的四周采用硅胶进行绝缘密封。
本发明中，高压电极的一端与陶瓷放电板的电极面焊接，另一端沿着高压电极穿线孔穿出，高压电极与引线出孔结合的周围采用绝缘套管和硅胶进行绝缘密封。
本发明中，一体化冷却板上设置有4个用于总装的总装配孔。
本发明中，导热绝缘板和陶瓷放电板之间粘贴有均压衬板。
本发明的有益效果：
本发明所述的集成化臭氧放电装置，有效解决了放电间隙气路长、占用有效放电面积大，从而造成能耗大、单位放电面积臭氧产量低、材料成本高等问题，使得材料消耗大幅度降低，产品的材料成本因此降低30％以上。
本发明集成化和模块化技术大大简化了装置的系统结构，本发明所述的集成化臭氧放电装置装配成1kgO3/h臭氧产量的臭氧发生器装置与同类产品相比零件数量减少了70％以上，仅仅接头和连接软管的数量就减少了360个之多！同时大大降低了产品实现过程的工艺难度，装配和维护时间只有同类产品的三分之一左右，因此大大降低了装置的制造成本和维护成本。
本发明集成化化技术显著改善了臭氧产生过程的电性能指标，并使放电装置的有效利用率提高了20％以上，臭氧产量可以达到1.8kgO3/㎡，比同类产品提高70％以上，臭氧浓度为100mg/L时，能耗小于5.5kWh/kgO3，在同等臭氧浓度条件下比同类产品降低能耗达45％，节能效果非常显著。
本发明所述装置采用陶瓷放电板的全冷却结构工艺，独创的级联技术能在较低能耗条件下够实现150mg/L的臭氧浓度，满足对高难降解污染物的有效治理要求。
附图说明
图1显示为本发明装置外形图。
图2显示为本发明装置结构示意图。
图3显示为本发明一体化冷却板结构示意图。
图4显示为本发明一体化冷却板高压电极面结构示意图。
图5显示为本发明一体化冷却板仰视图。
图6显示为本发明一体化冷却板侧视图。
图7显示为本发明一体化冷却板地电极面结构示意图。
图8显示为本发明装置左半面剖视图。
图9显示为本发明装置上半面剖视图。
图1-9中，1-一体化冷却板、2-陶瓷放电板、3-均压衬板、4-导热绝缘板、5-密封圈、6-封堵螺钉、7-高压电极、8-高压电极腔、9-高压电极穿线孔、10-总装配孔、11-水路密封口、12-冷却水通道、13-暗藏式气路接口、14-气路接口、16-气路水路密封圈装配槽、17-密封圈装配槽、18-暗藏式水路接口、19-管道装配孔、20-电离腔、21-气隙定位条、22-密封定位壁。
具体实施方式
下面结合附图1至附图9和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明装置不限于下述实施例。
在本发明中，为了便于描述，对本发明装置中，各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。
实施例一：
本发明提供的技术方案如下：
本发明提供了一种堆栈式级联高效臭氧发生装置，包括一体化冷却板(1)、陶瓷放电板(2)和导热绝缘板(4)，导热绝缘板(4)、陶瓷放电板(2)依次粘贴在一体化冷却板(1)的高压电极腔(8)内。
本发明中，一体化冷却板(1)的正面中心设置有高压电极腔(8)，腔体四周为密封定位壁(22)，密封定位壁(22)上设有环形密封圈装配槽(17)；背面中央设置深度不大于0.3mm的电离腔(20)，腔体中设置多个一体化气隙定位条(21)；一体化冷却板(1)内设置冷却水通道(12)。
本发明中，一体化冷却板(1)两侧面各设置1个暗藏式气路接口(13)和1个暗藏式水路接口(18)、接口周围设置气路水路密封圈装配槽(16)，暗藏式气路接口(13)通过设置在一体化冷却板(1)中的气路管道与气路接口(14)连接，2个气路接口(14)与高压电极腔(8)连通，2个暗藏式水路接口(18)与中间冷却水通道(12)连通。
本发明中，一体化冷却板(1)高压电极腔(8)内设置高压电极穿线孔(9)，所述高压电极穿线孔(9)沿一体化冷却板(1)中间穿过后再从端头穿出。
本发明中，陶瓷放电板(2)的电极面与一体化冷却板(1)之间的四周采用硅胶进行绝缘密封。
本发明中，高压电极(7)的一端与陶瓷放电板(2)的电极面焊接，另一端沿着高压电极穿线孔(9)穿出。高压电极(7)与高压电极穿线孔(9)结合的周围采用绝缘套管和硅胶进行绝缘密封。
本发明中，一体化冷却板(1)上设置有4个用于总装的总装配孔(10)。
本发明中，导热绝缘板(4)和陶瓷放电板(2)之间粘贴有均压衬板(3)。
实施例二：
在制作本发明装置过程中，将冷却水通道(12)从一体化冷却板(1)四周穿出，在一体化冷却板(1)四个侧面形成水路密封口(11)，水路密封口(11)设置有密封圈(5)和封堵螺钉(6)；在暗藏式气路接口(13)和暗藏式水路接口(18)两侧均设置有管道装配孔(19)用于安装对应管道组件。
本发明所述装置采用陶瓷放电板(2)两侧的全冷却结构，解决了常规板式放电板单侧冷却的结构难题，冷却效果可提升30％以上；每个气路或水路接口处设有密封圈，确保一体化级联气路管道组件和一体化水路管道组件与放电体完成装配后气路和水路处于全封闭状态。这种结构设计大大简化了放电板的结构系统，实现了放电装置、一体化级联气路管道组件和一体化水路管道组件的一体化结构。
本发明所述装置采用深度不大于0.3mm的电离腔(20)替代了陶瓷条作为放电间隙定位装置，解决了现有技术中采用陶瓷条作为放电间隙定位装置导致放电间隙气路长、占用有效放电面积大，从而造成能耗大、单位放电面积臭氧产量低、材料成本高等问题。
将本发明集成化臭氧放电装置依次摆放，在密封圈放置槽中设置密封圈密封，在暗藏式气路接口(13)外面设置气路管道组件，在暗藏式水路接口(18)外面设置水路管道组件，再分别将高压电极(7)从高压电极穿线孔(9)引入焊接到陶瓷放电板(2)上，装配成堆栈式级联高效臭氧发生装置与现有技术进行了对比试验，试验地点在沈阳陶瓷工业园天源水处理有限公司，时间为2016年10月至2017年4月,对比试验设备：本专利40kg设备一套，现有技术80kg设备一套(国内其它厂家产品)。
试验结果如下:
从上数试验数据可以看出，本发明集成化臭氧放电装置提高了最大臭氧浓度，降低了能耗，缩小了体积，降低了制造维护成本，将产量波动率也大幅减小。
如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种集成化臭氧放电装置，包括一体化冷却板、陶瓷放电板和导热绝缘板，其特征在于，导热绝缘板、陶瓷放电板依次粘贴在一体化冷却板的高压电极腔内；
所述的一体化冷却板的正面中心设置高压电极腔，腔体四周为密封定位壁，密封定位壁上设有环形密封圈装配槽；背面中央设置深度大于0小于0.3mm的电离腔，腔体中设置多个一体化气隙定位条；一体化冷却板内设置冷却水通道；
所述的一体化冷却板两侧面各设置1个暗藏式气路接口和1个暗藏式水路接口、接口周围设置气路水路密封圈装配槽，暗藏式气路接口通过设置在一体化冷却板中的气路管道与气路接口连接，2个气路接口与高压电极腔连通，2个暗藏式水路接口与中间冷却水通道连通；
所述的一体化冷却板高压电极腔内设置高压电极穿线孔，高压电极穿线孔沿一体化冷却板中间穿过后再从端头穿出；
所述的导热绝缘板和陶瓷放电板之间粘贴有均压衬板。
2.如权利要求1所述的一种集成化臭氧放电装置，其特征在于，所述的陶瓷放电板的电极面与一体化冷却板之间的四周采用硅胶进行绝缘密封。
3.如权利要求1所述的一种集成化臭氧放电装置，其特征在于，所述的高压电极的一端与陶瓷放电板的电极面焊接，另一端沿着高压电极穿线孔穿出，高压电极与引线出孔结合的周围采用绝缘套管和硅胶进行绝缘密封。
4.如权利要求1所述的一种集成化臭氧放电装置，其特征在于，所述的一体化冷却板上设置有4个用于总装的总装配孔。
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