Михаил Бармин: Как обезвредить воздух?

В докладе представлены результаты разработки генератора озона ОГВК-05, предназначенного для малогабаритных автоматизированных установок водоочистки и водоподготовки. Основной отличительной особенностью генератора является использование "интеллектуального" источника питания, поддерживающего оптимальную газоразрядную мощность в широком диапазоне расходов, давлений и температур питающего газа.

Одним из важнейших факторов, определяющих эффективность электросинтеза озона в газовом разряде барьерного типа, является энергия, вкладываемая в единицу объема питающего газа (иными словами, удельные энергозатраты – мощность газового разряда, отнесенная к расходу газа) [1,2].

Как правило, в технологических установках для производства озона используются высоковольтные источники электропитания переменного тока, формирующие на электродах газоразрядного реактора знакопеременное напряжение с постоянными значениями амплитуды и частоты. Удельные энергозатраты в таких случаях определяются величинами расхода, давления и температуры питающего газа, а также его химическим составом. Незначительные изменения указанных параметров нередко приводят к существенным, а иногда и катастрофическим снижениям производительности озонаторных установок. Поэтому использование таких источников питания предполагает поддержание параметров питающего газа в строгих и довольно узких границах.

Специалистами ЗАО «МЭЛП» была поставлена задача создания генератора озона, обеспечивающего электросинтез озона с высокими эксплуатационными характеристиками в широких диапазонах параметров питающего газа. Результатом проведенной работы явилась разработка серии малогабаритных озонаторов ОГВК-05** (см. рис. 1). Озонаторы предназначены для применения в автоматизированных установках водоочистки и водоподготовки, а также могут быть использованы для научных исследований в области озонных технологий. Озонаторы рассчитаны на использование в качестве питающего газа осушенного воздуха с точкой росы не выше – 40°С и обеспечивают электросинтез озона с производительностью до 5,5 г/час. При необходимости озонаторы могут работать на

кислороде, в этом случае их производительность достигает 12 г/час. Озонаторы могут использоваться как в барботажных, так и в эжекторных схемах смешения озона с водой.

В озонаторах ОГВК-05** используется традиционный способ получения озона в газовом разряде барьерного типа. Охлаждение газоразрядного реактора осуществляется окружающим воздухом. Основной отличительной особенностью озонаторов является использование "интеллектуального" источника питания, автоматически поддерживающего оптимальную газоразрядную мощность в широком диапазоне расходов, давлений и температур питающего газа. Поток питающего газа (осушенный воздух или кислород) через озонатор обеспечивается внешним побудителем расхода (эжектор, компрессор или кислородная магистраль).

В представленном докладе речь идет о базовой модели серии – генераторе озона ОГВК-05. В его состав входят следующие элементы:

•

электронный измеритель расхода питающего газа;

•

газоразрядный реактор с системой воздушного охлаждения;

•

высоковольтный источник электропитания;

•

устройство управления.

Другие модели серии ОГВК-05** могут отличаться от базовой следующими дополнительными сервисными функциями:

•

наличием выходного электромагнитного клапана, обеспечивающего защиту

газоразрядного реактора от проникновения воды;

•

наличием датчика разряжения на выходе, необходимого для работы с эжекторной

схемой смешения озона с водой при установленном выходном клапане;

•

возможностью управления производительностью озонатора внешним аналоговым

сигналом (4-20 мА или 0-5 В);

•

возможностью измерения выходной концентрации озона;

•

возможностью изменения режимов работы с помощью встроенного меню

пользователя и др.

Измеритель расхода газа выполнен на базе дифференциального датчика давления, который определяет перепад давления на калиброванной диафрагме, установленной в газовый тракт озонатора. Зависимость перепада давления на диафрагме от величины расхода газа определяется экспериментальным путем, и полученная градуировочная таблица заносится в память микроконтроллера устройства управления. Газоразрядный реактор озонатора имеет классическое трубчатое исполнение (см. рис. 2).