CN107128878A - 一种产率不变浓度可调的臭氧发生器 - Google Patents

一种产率不变浓度可调的臭氧发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN107128878A
CN107128878A CN201710343866.6A CN201710343866A CN107128878A CN 107128878 A CN107128878 A CN 107128878A CN 201710343866 A CN201710343866 A CN 201710343866A CN 107128878 A CN107128878 A CN 107128878A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
mfrac
yield
ozone generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710343866.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107128878B (zh
Inventor
魏林生
王全园
章亚芳
梁馨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanchang University filed Critical Nanchang University
Priority to CN201710343866.6A priority Critical patent/CN107128878B/zh
Publication of CN107128878A publication Critical patent/CN107128878A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107128878B publication Critical patent/CN107128878B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/10—Preparation of ozone
    • C01B13/11—Preparation of ozone by electric discharge
    • C01B13/115—Preparation of ozone by electric discharge characterised by the electrical circuits producing the electrical discharge
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00—Control of flow ratio
    • G05D11/02—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material
    • G05D11/13—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means
    • G05D11/139—Controlling ratio of two or more flows of fluid or fluent material characterised by the use of electric means by measuring a value related to the quantity of the individual components and sensing at least one property of the mixture

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

本发明提供的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，包括调制高压交流电源和放电室，其特征是调制高压交流电源的调制波形为时长TON的正弦波和时长TOFF的终止波的组合波形，所述组合波形频率为fM，占空比D可变，TON内正弦波个数为N，正弦波频率为fAC。本发明公开的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，通过调节fAC、fM和N中的一个或多个参数实现占空比大小的调节，进而改变放电空间内高能电子的浓度以及高能电子在一个循环周期内的存在时间，实现臭氧浓度的调节而不改变臭氧产率，从而达到调节臭氧浓度可调产率不变的效果。

Description

一种产率不变浓度可调的臭氧发生器
技术领域
本发明属于臭氧发生器技术领域，具体涉及一种产率不变浓度可调的臭氧发生器。
背景技术
臭氧具有强氧化性和消毒性且不产生二次污染，因此被广泛应用于城市和工业用水处理、污水废水处理、食品加工和医疗等行业。为了得到高浓度的臭氧和高效的臭氧发生器，国内外学者已经对臭氧产率进行了广泛研究，并且基于不同的放电系统对臭氧发生器的性能进行研究。臭氧发生器的研究普遍侧重于臭氧产率的提高，目前臭氧产率最高为783g/kWh，是由Song在混合放电的条件下得到的，同时臭氧浓度为36.78g/m3；其次，是由Akiyama在脉冲流光放电的条件下得到臭氧产率为730g/kWh。臭氧的高产率纵然令人欣喜，然而，对于某些特定的要求则是需要臭氧发生器实现对臭氧的浓度能够大幅度可调。遗憾的是目前还没有大规模浓度可调的商用臭氧发生器，相关研究成果还未见报道。一般情况下，臭氧浓度与臭氧产率成反比，臭氧浓度的增加会导致臭氧产率的降低。本发明从调节占空比的角度，在维持臭氧产率变化趋势不变的情况下，实现臭氧浓度大幅度可调的效果，进而研发出一种产率不变浓度可调的臭氧发生器。
发明内容
本发明目的在于提供一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，本发明通过结合调制高压交流电源，灵活调节占空比的大小，在维持臭氧产率变化趋势不变的情况下，实现臭氧浓度大幅度可调的效果，并且可根据具体的需要进行调节。
为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，包括调制高压交流电源和放电室，所述调制高压交流电源包括高压输出端和接地端，所述放电室包括高压电极和接地感应电极，所述高压输出端与高压电极连接，所述接地端与接地感应电极连接，所述调制高压交流电源的调制波形为时长TON的正弦波和时长TOFF的终止波的组合波形，所述组合波形频率为fM，占空比D可变，TON内正弦波个数为N，正弦波频率为fAC；所述TON、TOFF、fM、D、N之间的关系为：
优选地，所述占空比D的调节通过改变fM来实现，所述fAC和N不变。
优选地，所述占空比D的调节通过改变fAC来实现，所述fM和N不变。
优选地，所述占空比D的调节通过改变N来实现，所述fM和fAC不变。
优选地，所述占空比D的调节通过改变fM、fAC和N中两个或三个来实现。
优选地，所述放电室的放电形式为介质阻挡放电、电晕放电或沿面放电。
与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：
本发明提供的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，通过调节fAC、fM和N中的一个或多个参数实现占空比大小的调节。通过调节占空比大小可以实现高能电子的变化，占空比的增加导致单个分子平均输入能量增大，放电区域内产生更多高能电子，更有利于臭氧的产生。另外，调节占空比的大小可改变高能电子在一个循环周期内存在的时间，从而实现臭氧浓度的变化。与此同时，在相同电压峰值下，改变占空比的大小不改变每个交流周期内输送到放电区域的电荷和传递到放电区域的能量，放电所消耗的能量也保持不变，因此臭氧产率变化趋势并不随占空比的变化而变化，达到调节臭氧浓度可调产率不变的效果。
附图说明
图1为本发明实施结构示意图。
附图标记：1、调制高压交流电源；11、高压输出端；12、接地端；2、放电室；21、高压电极；22、接地感应电极；23、机玻璃室；24、进气口；25、出气口；26、冷却空气进气口；27、冷却空气出气口；28、流量计；29、介质薄板。
具体实施方式
下面结合附图，对实施例进行详细说明。
参见附图1，一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，包括调制高压交流电源1和放电室2，所述调制高压交流电源1带有高压输出端11和接地端12，所述放电室2带有高压电极21和接地感应电极22，所述高压输出端11与高压电极21连接，所述接地端12与接地感应电极22连接。
所述调制高压交流电源1的调制波形为时长TON的正弦波和时长TOFF的终止波的组合波形，所述组合波形频率为fM，占空比D可变，TON内正弦波个数为N，正弦波频率为fAC；所述TON、TOFF、fM、D、N之间的关系为：
进一步地，所述占空比D的调节通过改变fM来实现，所述fAC和N不变。
进一步地，所述占空比D的调节通过改变fAC来实现，所述fM和N不变。
进一步地，所述占空比D的调节通过改变N来实现，所述fM和fAC不变。
进一步地，所述占空比D的调节通过改变fM、fAC和N中两个或三个来实现。
进一步地，所述放电室2的放电形式为介质阻挡放电、电晕放电或沿面放电。
进一步地，所述放电室2的放电形式为沿面放电，所述高压电极21和所述接地感应电极22之间设有介质薄板29。
进一步地，所述放电室2上设有有机玻璃室23，所述有机玻璃室23上方形成放电空间，下方形成电极冷却空间；所述有机玻璃室23上方设有进气口24和出气口25，进气口24与流量计28连接，所述进气口24、放电空间和出气口25相通；所述有机玻璃室23下方设有冷却空气进气口26和冷却空气出气口27，所述冷却空气进气口26、电极冷却空间和冷却空气出气口27相通。
进一步地，所述进气口24上方设有流量计28，所述进气口24与流量计28连接。
以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

Claims (6)

1.一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，包括调制高压交流电源和放电室，调制高压交流电源设有高压输出端和接地端，放电室设有高压电极和接地感应电极，高压输出端与高压电极连接，接地端与接地感应电极连接，其特征在于：所述调制高压交流电源的调制波形为时长TON的正弦波和时长TOFF的终止波的组合波形，所述组合波形频率为fM，占空比D可变，TON内正弦波个数为N，正弦波频率为fAC；所述TON、TOFF、fM、D、N之间的关系为：
<mrow> <mi>D</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>F</mi> <mi>F</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>N</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>N</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>F</mi> <mi>F</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>f</mi> <mi>M</mi> </msub> </mfrac> <mo>,</mo> <mi>D</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>N</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <msub> <mi>f</mi> <mi>M</mi> </msub> </mfrac> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow>
2.根据权利要求1所述的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，其特征在于：所述占空比D的调节通过改变fM来实现，fAC和N不变。
3.根据权利要求1所述的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，其特征在于：所述占空比D的调节通过改变fAC来实现，fM和N不变。
4.根据权利要求1所述的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，其特征在于：所述占空比D的调节通过改变N来实现，fM和fAC不变。
5.根据权利要求1所述的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，其特征在于：所述占空比D的调节通过改变fM、fAC和N中两个或三个来实现。
6.根据权利要求1所述的一种产率不变浓度可调的臭氧发生器，其特征在于：所述放电室的放电形式为介质阻挡放电、电晕放电或沿面放电。
CN201710343866.6A 2017-05-16 2017-05-16 一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法 Active CN107128878B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710343866.6A CN107128878B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710343866.6A CN107128878B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107128878A true CN107128878A (zh) 2017-09-05
CN107128878B CN107128878B (zh) 2021-03-26

Family

ID=59732260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710343866.6A Active CN107128878B (zh) 2017-05-16 2017-05-16 一种产率不变浓度可调的臭氧制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107128878B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110092356A (zh) * 2019-05-22 2019-08-06 浙江大学 气体流动控制的沿面介质阻挡放电臭氧发生装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003321210A (ja) * 2002-04-25 2003-11-11 Advan Riken:Kk オゾン発生装置及びオゾン発生方法
CN1556030A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 西北工业大学 臭氧发生装置的模糊控制方法
JP2006147445A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 放電素子ユニット並びに電気製品及び輸送機械
KR20160134229A (ko) * 2015-05-15 2016-11-23 (주)인우코퍼레이션 오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003321210A (ja) * 2002-04-25 2003-11-11 Advan Riken:Kk オゾン発生装置及びオゾン発生方法
CN1556030A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 西北工业大学 臭氧发生装置的模糊控制方法
JP2006147445A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 放電素子ユニット並びに電気製品及び輸送機械
KR20160134229A (ko) * 2015-05-15 2016-11-23 (주)인우코퍼레이션 오존발생장치의 제어 시스템 및 그 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110092356A (zh) * 2019-05-22 2019-08-06 浙江大学 气体流动控制的沿面介质阻挡放电臭氧发生装置及方法
CN110092356B (zh) * 2019-05-22 2021-04-02 浙江大学 气体流动控制的沿面介质阻挡放电臭氧发生装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107128878B (zh) 2021-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103482735B (zh) 水雾放电空气等离子体射流处理装置及其高压电源
CN201404859Y (zh) 电除尘高频脉冲馈电高压整流电源
CN103841741A (zh) 基于介质阻挡放电的大气压等离子体发生装置
CN204046549U (zh) 一种水稻种子电场处理专用高压脉冲发生装置
CN104936371B (zh) 一种空心电极介质阻挡结构
CN204281309U (zh) 臭氧发生器协同放电管
CN110311575B (zh) 电源控制方法及装置、电源设备及等离子体发生设备
CN102312737A (zh) 一种内燃机驱动发电机的倍频逆变方法和装置
CN114844384A (zh) 一种五电平并网逆变结构、逆变器和光伏电源系统
CN115149831A (zh) 一种共地型开关电容多电平逆变器
CN107128878A (zh) 一种产率不变浓度可调的臭氧发生器
CN101902862A (zh) 大气压辉光放电用谐振恒流源
CN107295740A (zh) 一种产生均匀大气压下辉光放电的装置及方法
CN105186888B (zh) 一种大功率电磁勘探恒流发射装置及其调制方法
CN204069467U (zh) 一种激发等离子体的软开关电源
CN202231441U (zh) 一种有源功率因数校正电路
CN105939121A (zh) 一种基于风力发电机调流调相控制的并联DCM Boost PFC变换器
CN104953597B (zh) 一种具有改善电能质量功能的智能电表系统
CN202475274U (zh) 一种三相桥逆变大功率高频臭氧发生器电源
CN201499097U (zh) 一种高压波形上升速率可调变频电源装置
Yushui et al. Load resonant type power supply of the ozonizer based on a closed-loop control strategy
CN206077246U (zh) 一种多工艺高频着色电源
CN2799637Y (zh) 一种羊毛纤维的低温等离子体处理电源
CN218735125U (zh) 一种级联放大高功率低温等离子体发生器
Udhayakumar et al. Supply Power Factor Improvement in Ozone Generator System Using Active Power Factor Correction Converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant