等离子体臭氧发生器制造技术

一种等离子体臭氧发生器涉及水处理的臭氧发生器，用于江河水、富营养化的湖泊水体、工业废水或城市生活污水处理工程中的杀菌、消毒、净化和对有机物的降解。本发明专利技术包括电抗器、调压变压器、高压变压器、高压硅堆、空气开关、反应器、电容器、限流电阻、隔离开关，其中反应器内成对地安装了喷嘴电极和与喷嘴电极对应相对的板式电极。本发明专利技术将水中高压脉冲放电所产生的各种功能：高温、高压、强紫外线、空化流、强磁场与臭氧紧密结合起来，对水体的杀菌、消毒更加彻底，对有机废水的降解率大大提高，克服了目前臭氧处理水体运营费用高和处理效果不好等缺点，比目前的臭氧处理系统所需要的能耗降低３０％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理的臭氧发生器，用于江河水、富营养化的湖泊水体、工业废水或城市生活污水处理工程中的杀菌、消毒、净化和对有机物的降解。
技术介绍
目前的国内外的臭氧净化处理装置，都采用四级系统1、臭氧发生器产生臭氧的系统；2、运送臭氧的一套传输系统；3、将臭氧喷射进水中的臭氧喷射系统；4、臭氧与被处理水发生反应的反应装置。这种处理系统的不足之处在于一是损失很大一部分臭氧，二是系统中的任一环节出现问题，都将造成该系统的瘫痪。专利技术专利公开号为CN1046317A，专利技术创造名称为“电液压脉冲工业废水处理装置”。该装置包括调压变压器、高压变压器、高压硅堆、限流电阻、电容器、空气开关、反应器，其中反应器内安装了正、负尖状电极(如图7所示)。该装置将两根电源线分别与调压变压器的两个输入端连接，调压变压器的两个输出端分别与高压变压器的两个输入端连接，高压变压器的两个输出端中的接地端接地，另一端与高压硅堆的正极相连，高压砖堆的负极与限流电阻的一端相连，限流电阻的另一端分别与空气开关的一端和电容器的一端相连，空气开关的另一端连接反应器中的一正极尖状电极，电容器的另一端接地，反应器中的另一负极尖状电极接地。该装置的缺点是能耗大、噪声大，没有臭氧产生，整个电路没有自我保护能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种等离子体臭氧发生器。该发生器将高压脉冲在水中放电与具有强氧化性的臭氧紧密结合起来，在放电的瞬间它们同时作用于水，进一步提高了对水的杀菌、消毒和净化以及对有机废水的降解能力，大幅度地降低能耗和噪声。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案为一种等离子体臭氧发生器，包括电抗器、调压变压器、高压变压器、高压硅堆、空气开关、反应器、电容器、限流电阻、隔离开关，其特征在于该发生器电源线的火线与一个电抗器的一端串联，该电抗器的另一端与调压变压器的一个输入端连接，电源线的零线与调压变压器的另一输入端连接，调压变压器的两个输出端分别与高压变压器的两个输入端连接，高压变压器的一输出端与一个高压硅堆的负极、一个空气开关的一端、另一个电抗器的一端、反应器上的各板式电极的一端连接后接地，一个限流电阻的一端与一个电容器的一端串联后，一个限流电阻的另一端与高压变压器的另一输出端连接，电容器的另一端与隔离开关的一端连接，该隔离开关的另一端与一个高压硅堆的正极和另一个高压硅堆的负极连接，另一个限流电阻的一端与另一个高压硅堆的正极连接，另一个限流电阻的另一端与一空气开关的另一端和另一个电容器的一端连接，另一电容器另一端与另一个电抗器的另一端和另一个空气开关的一端连接，另一个空气开关的另一端与反应器上的各喷嘴电极的一端连接，各板式电极和各喷嘴电极的一端密封可拆卸连接在反应器上，各板式电极的板端和与各板式电极的板端对应相对的各喷嘴电极的喷嘴端位于反应器内，每一板式电极由导电金属杆和位于该导电金属杆一端的导电金属板组成，每一喷嘴电极包括导电金属管和与该导电金属管一端密封固定连接的导电金属喷嘴，位于反应器内的喷嘴电极段上套有绝缘套，导电金属管的外直径为10～15mm，内直径为4～7mm，导电金属喷嘴内有一同轴圆孔和锥角为10°～26°的锥孔组成的通孔，喷嘴的锥孔端外形为锥台体，该锥台体端面面积为25～35mm2，锥台体端面上的锥孔直径为1.5～2.5mm，每一导电金属板的面积为对应相对的喷嘴电极锥孔端锥台体面积的80～120倍，板的厚度为5～8mm；当该发生器工作时，通过每一喷嘴电极内的通孔向反应器内对应的导电金属板上喷空气或氧气，每一电抗器的电感为1～50H，调压变压器的输出电压为80～220V或80～380V，高压变压器的输出电压为60～100kV，每一限流电阻的电阻值为75kΩ～2MΩ，每一电容器的容量为2000～7000pF，隔离开关能承受的电压为150kV～200kV，每一高压硅堆的击穿电压为150～200kV，每一空气开关的间距为30～85mm，反应器内各喷嘴电极的喷嘴端面与其对应相对的各板式电极的板面间的距离为20～50mm，每一喷嘴电极和与之对应相对的板式电极的放电电压为60～80kV，放电频率为40～80次/min。本专利技术是这样实现专利技术目的当各板式电极和喷嘴电极在反应器中进行脉冲放电时，产生冲击波、强紫外线、高温、高压、空化流和大量自由基，由于空气或氧气喷射进等离子体通道内，产生大量臭氧，在它们瞬间联合作用下完成杀灭病菌以及对有机物降解，同时与现有的臭氧处理系统相比能够降低能耗和噪声。本专利技术具有以下技术效果1、本专利技术不仅具有水中高压脉冲放电所产生的各种功能高温、高压、强紫外线、空化流、强磁场、冲击波、大量自由基、超临界水等，而且能直接在水体中高效、快捷地产生臭氧，将电液压脉冲与臭氧紧密结合起来，大大提高了对水体的杀菌、消毒和对有机废水的降解能力，克服了目前臭氧处理水体运营费用高和处理效果不好等缺点，它可广泛用于水的杀菌、消毒、净化。实验表明本专利技术对于球状细菌、链状细菌和杆状细菌的杀灭率高达90％以上，特别是对于大肠杆菌的杀灭率达到了95～98％，其杀菌、消毒效果非常好。2、本专利技术与现有的电液压脉冲工业废水处理装置相比在电路方面，调压变压器与配电盘之间串联一个电抗器可以对整个电路和配电盘加以保护，电容器的容量可以大大减小节约成本，放电噪声可以降到60分贝以下，与反应器并联的电抗器与放电电容器形成LC振荡回路可以加速电容器的充电过程。此外，通过此电路可以用很小的输入电压就可得到很高的输出电压。3、本专利技术与目前的臭氧处理系统相比在能耗方面，当从喷嘴电极喷射氧气时，能耗为8～10KWh/kgO3；当喷射空气时，能耗为13～15KWh/kgO3，目前国内外现有的臭氧发生器所需要的能耗为20～22KWh/kgO3，相比之下本专利技术装置节约能耗30％以上。4、臭氧的产生和反应均在反应器的水中完成，其处理能力的适应性强，它可根据用户需要，在反应器内配置几对或几十对或几百对相同的喷嘴电极和板式电极，以满足用户需要的臭氧量，从每小时处理几吨水到几千吨水。附图说明图1为等离子体臭氧发生器的电原理图，图2为反应器内共有6对相同的板式电极和喷嘴电极时的装配主剖视图，图3为图2的俯视图，图4为一个喷嘴电极的主剖视图，图5为一个板式电极的主视6为图5的俯视7为现有的电液压脉冲工业废水处理装置的电原理图，在图1至图7中1-电抗器 2-调压变压器 3-高压变压器4-高压硅堆 5-空气开关 6-电抗器7-板式电极 8-反应器壳体 9-喷嘴电极9-1-导电金属管 9-2-绝缘套 9-3-喷嘴10-空气开关 11-电容器 12-限流电阻13-高压硅堆 14-隔离开关15-电容器16-限流电阻 17-电源线 18-电源线19-电源线20-电源线 21-电源线22-电源线23-调压变压器 24-高压变压器25-高压硅堆 26-限流电阻27-电容器28-空气开关 29-正尖状电极 30-反应器壳体31-负尖状电极图2中反应器左边的水平箭头表示处理前水流入反应器内的通道图2中反应器右边的水平箭头表示处理后水流出反应器的通道图2中反应器底部的垂直向上的箭头表示通过喷嘴电极向反应器内喷入空气或氧气具体实施例方式在附图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体臭氧发生器，包括电抗器、调压变压器、高压变压器、高压硅堆、空气开关、反应器、电容器、限流电阻、隔离开关，其特征在于该发生器电源线的火线与一个电抗器的一端串联，该电抗器的另一端与调压变压器的一个输入端连接，电源线的零线与调压变压器的另一输入端连接，调压变压器的两个输出端分别与高压变压器的两个输入端连接，高压变压器的一输出端与一个高压硅堆的负极、一个空气开关的一端、另一个电抗器的一端、反应器上的各板式电极的一端连接后接地，一个限流电阻的一端与一个电容器的一端串联后，一个限流电阻的另一端与高压变压器的另一输出端连接，电容器的另一端与隔离开关的一端连接，该隔离开关的另一端与一个高压硅堆的正极和另一个高压硅堆的负极连接，另一个限流电阻的一端与另一个高压硅堆的正极连接，另一个限流电阻的另一端与一空气开关的另一端和另一个电容器的一端连接，另一电容器另一端与另一个电抗器的另一端和另一个空气开关的一端连接，另一个空气开关的另一端与反应器上的各喷嘴电极的一端连接，各板式电极和各喷嘴电极的一端密封可拆卸连接在反应器上，各板式电极的板端和与各板式电极的板端对应相对的各喷嘴电极的喷嘴端位于反应器内，每一板式电极由导电金属杆和位于该导电金属杆一端的导电金属板组成，每一喷嘴电极包括导电金属管和与该导电金属管一端密封固定连接的导电金属喷嘴，位于反应器内的喷嘴电极段上套有绝缘套，导电金属管的外直径为１０～１５ｍｍ，内直径为４～７ｍｍ，导电金属喷嘴内有一同轴圆孔和锥角为１０°～２６°的锥孔组成的通孔，喷嘴的锥孔端外形为锥台体，该锥台体端面面积为２５～３５ｍｍ↑［２］，锥台体端面上的锥孔直径为１．５～２．５ｍｍ，每一导电金属板的面积为对应相对的喷嘴电极锥孔端锥台体面积的８０～１２０倍，板的厚度为５～８ｍｍ；当该发生器工作时，通过每一喷嘴电极内的通孔向反应器内对应的导电金属板上喷空气或氧气，每一电抗器的电感为１～５０Ｈ，调压变压器的输出电压为８０～２２０Ｖ或８０～３８０Ｖ，高压变压器的输出电压为６０～１００ｋＶ，每一限流电阻的电阻值为７５ｋΩ～２ＭΩ，每一电容器的容量为２０００～７０００ｐＦ，隔离开关能承受的电压为１５０ｋＶ～２００ｋＶ，每一高压硅堆的击穿电压为１５０～２００ｋＶ，每一空气开关的间距为３０～８５ｍｍ，反应器内各喷嘴电极的喷嘴端面与其对应相对的各板式电极的板面间的距离为２０～５０ｍｍ，每一喷嘴电极和与之对应相对的板式电极的放...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖振方，杨胜凡，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]