Что такое озонатор и как он работает. Какие бывают конструкции промышленных и бытовых озонаторов. Как собрать простой озонатор своими руками. Где применяются озонаторы и какие у них преимущества.
Принцип работы и основные виды озонаторов
Озонатор — это устройство для получения озона из кислорода воздуха под действием электрического разряда. Основной принцип работы озонатора заключается в создании электрического разряда между электродами, через который пропускается воздух или кислород. Под действием разряда молекулы кислорода O2 распадаются на атомы O, которые затем соединяются с целыми молекулами O2, образуя озон O3.
Существует несколько основных видов озонаторов:
- Озонаторы на основе коронного разряда
- Озонаторы с барьерным разрядом
- Озонаторы с поверхностным разрядом
- Озонаторы с импульсным разрядом
Наиболее распространены озонаторы с барьерным разрядом, в которых используется диэлектрический барьер между электродами. Это позволяет создать стабильный разряд и повысить эффективность генерации озона.
Конструкции промышленных озонаторов
Промышленные озонаторы отличаются высокой производительностью и используются для очистки воды, воздуха и других технологических процессов. Основные типы конструкций:
Пластинчатые озонаторы
В пластинчатых озонаторах электроды выполнены в виде параллельных пластин, между которыми находится диэлектрик. Воздух проходит через узкие каналы между пластинами. Такая конструкция обеспечивает большую площадь разряда и высокую производительность.
Трубчатые озонаторы
Трубчатые озонаторы состоят из стеклянных или керамических трубок с нанесенными электродами. Воздух проходит внутри трубок, а снаружи находится охлаждающая жидкость. Это позволяет эффективно отводить тепло и получать озон высокой концентрации.
Роторные озонаторы
В роторных озонаторах один из электродов выполнен в виде вращающегося диска или цилиндра. За счет вращения обеспечивается равномерное распределение разряда и хорошее охлаждение. Такие озонаторы компактны и производительны.
Схемы бытовых озонаторов
Для домашнего использования применяются более простые конструкции озонаторов. Рассмотрим некоторые распространенные схемы:
Озонатор на основе высоковольтного трансформатора
Это наиболее простая схема, в которой используется трансформатор от электрошокера или газоразрядной лампы. Высокое напряжение подается на электроды, между которыми создается разряд. Недостаток — низкая производительность и нестабильность работы.
Озонатор с генератором высокой частоты
В данной схеме применяется генератор высокочастотных колебаний на основе транзистора или микросхемы. Это позволяет получить стабильный разряд и повысить эффективность. Такие озонаторы более компактны и надежны.
Озонатор с импульсным питанием
Использование импульсного источника питания позволяет получить короткие мощные импульсы высокого напряжения. Это увеличивает эффективность генерации озона при небольших размерах устройства. Недостаток — сложность схемы.
Как собрать простой озонатор своими руками
Для сборки простейшего озонатора в домашних условиях потребуются следующие компоненты:
- Высоковольтный трансформатор от электрошокера или газоразрядной лампы
- Кусок стеклотекстолита или текстолита для основания
- Алюминиевая фольга для электродов
- Кусок стекла толщиной 2-3 мм
- Провода, изолента, клей
Порядок сборки:
- На основание из текстолита наклеить фольгу — это будет нижний электрод
- Сверху положить стекло — оно будет диэлектриком
- На стекло наклеить второй электрод из фольги, оставив зазор по краям
- Подключить провода от трансформатора к электродам
- Закрепить конструкцию и изолировать все соединения
При подаче питания между электродами возникнет разряд, генерирующий озон. Такой простой озонатор подойдет для очистки небольших объемов воздуха.
Применение озонаторов в различных сферах
Благодаря сильным окислительным свойствам озона, озонаторы нашли широкое применение:
Очистка и обеззараживание воды
Озонирование позволяет эффективно удалять из воды бактерии, вирусы, органические примеси. Применяется в системах водоподготовки, бассейнах, аквариумах.
Дезинфекция и дезодорация воздуха
Озон уничтожает большинство микроорганизмов в воздухе, устраняет неприятные запахи. Используется для очистки воздуха в помещениях, холодильниках, автомобилях.
Обработка продуктов питания
Озонирование увеличивает срок хранения овощей, фруктов, мяса. Применяется в пищевой промышленности и торговле для дезинфекции продуктов.
Отбеливание и дезинфекция тканей
Озон эффективно отбеливает ткани и уничтожает бактерии. Используется в прачечных, химчистках, текстильной промышленности.
Преимущества и недостатки озонаторов
Озонаторы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими методами очистки и дезинфекции:
- Высокая эффективность уничтожения микроорганизмов
- Отсутствие химических реагентов
- Быстрое разложение озона до кислорода
- Устранение неприятных запахов
- Экологичность процесса
Однако у озонаторов есть и некоторые недостатки:
- Высокая токсичность озона при больших концентрациях
- Необходимость строгого контроля дозировки озона
- Коррозионное воздействие на некоторые материалы
- Относительно высокая стоимость промышленных установок
Правила безопасности при работе с озонаторами
При использовании озонаторов необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:
- Не допускать превышения предельно допустимой концентрации озона в воздухе (0,1 мг/м3)
- Использовать озонаторы только в хорошо проветриваемых помещениях
- Не находиться в помещении во время работы мощных озонаторов
- Применять средства защиты органов дыхания при работе с озоном
- Не допускать контакта озона с горючими и легковоспламеняющимися веществами
При правильном использовании озонаторы являются эффективным и безопасным средством очистки и дезинфекции.
Перспективы развития технологии озонирования
Технология озонирования продолжает активно развиваться. Основные направления совершенствования озонаторов:
- Повышение энергоэффективности генерации озона
- Создание компактных мобильных озонаторов
- Разработка «умных» систем управления процессом озонирования
- Применение новых материалов для электродов и диэлектриков
- Интеграция озонаторов в комплексные системы очистки
Это позволит расширить сферы применения озона и сделать процесс озонирования более доступным и безопасным. Озонаторы имеют большой потенциал для решения экологических проблем и улучшения качества жизни.
Конструкции озонаторов и технологические схемы озонирования воды
Озонаторы промышленного типа отличаются друг от друга конструктивным оформлением, средствами охлаждения электродов и диэлектрика, а также используемым напряжением и частотой тока. Озонаторы небольшой производительности обычно выполняются с парой электродов и имеют трубчатую форму. Охлаждение носит упрощенный характер, так как тепло электрического разряда рассеивается от электродов в окружающую среду. Относительно большое количество воздуха, проходящее через озонатор, также способствует отведению тепла, но в связи с этим концентрация озона в озоно-воздушной смеси понижается. Для получения значительных количеств озона с повышенной концентрацией необходимы более совершенные средства теплоудаления. Вместе с тем увеличение производительности озонаторов должно сочетаться с компактной формой охлаждающих устройств.[ …]
За рубежом производство промышленных озонаторов осуществляется несколькими фирмами.[ …]
Озонатор фирмы «Сосиэтэ д Эпараксион э д’Антреприз» аналогичен озонатору системы Отто (за исключением некоторых деталей).
Круглые электроды охлаждаются трансформаторным маслом. Применяется ток напряжением 22 000 В. Самая крупная установка — модель С-84 с выходом озона 1,23 кг/ч.[ …]
Небольшие по производительности, простые ра системы Сименса-Галь-конструктивно и полностью автоматизированные ске. озонаторы фирмы Мибис (Швеция) Отличительные особенности — вертикальное расположение трубчатых электродов, воздушное их охлаждение с предварительным выделением влаги из воздуха, подаваемого в озонатор, при помощи холодильных агрегатов. Эти аппараты имеют производительность от 16 до 200 г/ч озона.[ …]
Озонатор системы Велсбах (США), который предназначен для получения концентраций озона 10—12 мг/л, состоит из горизонтальных трубчатых элементов, смонтированных в цилиндрическом корпусе (рис. 209). Низковольтными электродами служат стальные цилиндры 1, омываемые охлаждающей водой. В качестве диэлектрика используется стеклянная трубка 4, внутренняя поверхность которой покрыта графитом или алюминием, выполняющим функции высоковольтного электрода 3.
Аналогичные озонаторы изготовляются во Франции фирмой «Дегре-мон» (рис. 210). Мощны трубчатые озонаторы производительностью 7,5 кг озона в 1 ч выпускаются во Франции фирмой «Трейлигаз» (модель Шуази 7500). Расход электроэнергии в них составляет 21,4 кВт-ч на 1 кг озона; габариты котлов — 1780 X 3600 X 2100 мм. На рис. 211 показана озо-наторная станция, оборудованная такими озонаторами.[ …]
В Советском Союзе в различных организациях разработано несколько конструкций озонаторов. Наибольшее распространение получили озона-торные установки типа ПО, выпускаемые Курганским заводом химического машиностроения [99, 100]. Основной элемент этих установок — котлы из нержавеющей стали с ввальцованными в перегородки трубчатыми электродами, которые охлаждаются водой, циркулирующей в межтрубном пространстве (рис.
212). Техническая характеристика, габаритные размеры и масса их приведены в табл. 40 и 41 [99].[ …]
В озонаторах типа ПО электрический разряд происходит в концентрическом зазоре величиной 2,5 мм, образованном стальной трубкой (d—44 мм) озонаторного котла и стеклянной диэлектрической трубкой (d = 39 мм). На внутреннюю поверхность стеклянной трубки нанесено токопроводящее графитово-медное покрытие, служащее высоковольтным электродом. Озо-наторные котлы типа ПО поставляются комплектно с адсорбционными осушительными установками, а также контрольно-измерительными приборами для определения влагосодержания и концентрации озона в газе.[ …]
Нами было разработано несколько типов озонаторов небольшой производительности (ЛК-32, ЛК-36 и ЛК-37), среди которых наиболее пригодным к условиям работы мелких водопроводов является озонатор ЛК-32 (рис. 213). Он представляет собой шкаф с панельной доской, с двух сторон которого размещены две батареи по 20 разрядных трубок в каждой. На панели монтируются контрольные приборы, газовый счетчик, фильтросуши-тели и эжектор (рис.
214).[ …]
Рисунки к данной главе:
| Схема пластинчатого озонатора Отто. |
| Внешний вид пластинчатого озонатора фирмы «Дез О де Л’озон». |
| Схема озонатора системы Ван дер Мадэ. |
| Схема трубчатого озонатора системы Велсбах. |
| Станция, оборудованная озонаторами Шаузи 7500. |
| Схемы озонатора типа ПО. |
| Внешний вид полу- |
| Технологическая схема озонатора типа производственной озонаторной ЛК-32. установки ЛК-32. |
| Схема кондиционирования воздуха для получения озона |
Бассейн для смешения озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой. |
| Установка по озонированию воды с комбинированным смешением |
| Технологическая схема озонаторной установки. |
| Схема фильтровальной |
| Схема контактных бассейнов на Киевском днепровском водопроводе |
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Конструкции озонаторов и технологические схемы озонирования воды |
Вернуться к оглавлению
Как своими руками сделать озонатор воздуха в домашних условиях, схема озонатора
Получаем озон или химический синтез на столе.
Для решения некоторых задач бывает необходим озон. Будь то
химическая реакция или обеззараживание помещения – его всё равно
придется получать на месте, так как он нестоек.
Подробнее про озон
можно прочитать в Википедии.
Получать озон мы будем одним из самых доступных способов – при
помощи тихого электрического разряда (в интернете очень часто ошибочно
пишут – «при пропускании через воздух электрических искр»). Для этого
нам понадобится высоковольтный генератор, компрессор, блок питания на 12 вольт и то, что на фото:
Возьмем трехмиллиметровое стекло (толщина подобрана эмпирически
для данного генератора, если стекло будет толще – разряда не будет,
если тоньше – его прожжет). Одним из электродов будет консервная банка,
край которой будет отстранен от стекла на 0,5 мм, в этом промежутке
будет проходить разряд, и через этот промежуток мы будем прокачивать
воздух. Вторым электродом будет наклеенная с обратной стороны стекла
алюминиевая фольга:
Для того что бы поддерживать заданный зазор мы припаяем к банке 4 уголка, и обопрем их на опоры из стекла:
Обратите внимание, что все острые грани необходимо закруглить, чтобы не было паразитного коронного разряда.
Конструкция в сборе:
Очень важно откалибровать зазор, что бы разряд происходил
равномерно по всей окружности, в противном случае эффективность камеры
будет мала. Для того что бы проверить калибровку запустим разряд
вхолостую, т.е. без прокачки воздуха:
(в связи с особенностью съемки и строения матрицы,
фотография искажена, свечение на самом деле фиолетового цвета и в 10
раз менее интенсивное. Искажения были сделаны для максимальной
наглядности процесса) Разряд протекает с шипением и появлением
характерного запаха озона. Путем изменения высоты напайки добиваемся
равномерного разряда. Когда разряд проходит с одинаковой интенсивностью
по всей длине окружности электрода – приступаем к следующей операции.
В дне банки сверлим отверстие по диаметру шланга. В центре
припаиваем пружину (и направляющую при необходимости) что бы обеспечить
прижатие опор банки к стеклу и устранить перекашивание. Готовая
банка-электрод:
Просверлим отверстия для выхода шлангов и проводов, и обезжирим
стекло и поверхность внешнего корпуса.
В данном случае в качестве
внешнего корпуса выступает тара от ватных палочек. Закрепим тару
изолентой и загерметизируем при помощи силикона.
Спустя сутки камера готова:
И тут подвели материалы – оказалось что силикон не пригоден для
герметизации ввода и вывода шланга в силу слабой адгезии с поверхностью
наружного корпуса. Ситуацию исправили при помощи клея Glue Gun, который
оказался более жестким:
Всё, сердце установки готово. Соберем установку для озонирования воды:
Все блоки можно оформить в отдельный прибор и поставить несколько занимательных опытов)
Озон – высокотоксичный газ, поэтому работать в проветриваемых
помещениях, не допускать длительного воздействия газа на дыхательный
пути К счастью запах озона ощущается уже при 1/10 ПДК.
Приблизительно за час озон полностью разлагается при комнатной
температуре. Для определения озона существует качественная реакция –
бумажка пропитанная йодистым калием и крахмалом в атмосфере озона
синеет.
Стоит особо отметить что тихий разряд не должен переходить в
дуговой. Дело в том, что в воздухе помимо кислорода есть еще больше
азота, и совсем нехорошо если у нас вместо озона будут получаться
азотные соединения.
licrym.org
Похожие статьи
Популярные статьи
Многофункциональный генератор озона | Полный проект
— Реклама —
Озон представляет собой трехатомную форму кислорода, которая крайне нестабильна и поэтому не может храниться. Он находит различные применения в нашей повседневной жизни. Например, он используется для обеззараживания фруктов и овощей, дезинфекции ран, удаления неприятного запаха, стерилизации контейнеров и одежды и т.д. Поэтому здесь представлена многофункциональная схема генератора озона.
Эта многофункциональная схема генератора озона (показанная на рис. 1) построена на основе 14-ступенчатого двоичного счетчика/делителя с пульсациями и генератора IC CD4060 (IC2), шестнадцатеричной ИС триггера Шмитта CD40106 (IC3), трансформатора (X1) , мостовой выпрямитель (BR1), стабилизатор 12В 7812 (IC1) и некоторые дискретные компоненты.
Схема может быть разделена на три части: блок питания, таймер и генератор.
Чтобы получить питание для схемы, сетевое питание 230 В переменного тока понижается трансформатором X1, чтобы обеспечить вторичное выходное напряжение 12 В, 1 А. Выход трансформатора выпрямляется двухполупериодным мостовым выпрямителем BR1, фильтруется конденсаторами C1 и C2 и регулируется микросхемой IC1. При отсутствии сетевого питания схему также можно запитать от батареи 12В с помощью переключателя S2.
Рис. 1: Схема многофункционального генератора озона— Реклама —
Секция таймера разработана на основе IC2. Значения резистора R1, предустановленного VR1 и конденсатора C4 выбраны таким образом, чтобы при нажатии переключателя S1 Q6 переходил в высокий уровень через 2,5 минуты, Q7 через 5 минут, Q8 через 10 минут и Q9.через 20 минут. Все выходы IC2 подаются на поворотный переключатель S3.
С помощью переключателя S3 вы можете установить время, на которое вы хотите включить секцию колебаний.
Позиции 1, 2, 3 и 4 используются для установки времени на 2,5, 5, 10 и 20 минут соответственно.
Секция генератора построена на микросхеме IC3. Gate N1 представляет собой прямоугольный генератор с регулируемой частотой от 100 Гц до 200 Гц. Затворы с N2 по N6 соединены параллельно для увеличения тока. Теперь усиленный сигнал подается на n-канальный полевой МОП-транзистор (T2), который действует как переключатель. T2 переключается с частотой 150 Гц, создавая высокое напряжение на клемме высокого напряжения (HT) катушки зажигания. Высокая разница напряжений между клеммой HT и корпусом катушки создает искру в воздушном зазоре, которая ионизирует воздух. Ионы озона генерируются на конце терминала HT. Используемая здесь катушка зажигания такая же, как и в двухколесных транспортных средствах.
Схема работает просто. Предположим, вы хотите произвести озон за 2,5 минуты. Держите поворотный переключатель S3 в положении 1 и включите переключатель S1. Реле остается обесточенным, и генератор начинает колебаться.
Катушка зажигания начинает производить искру в воздухе, ионизируя кислород до озона. Таймер включает реле, отключая подачу 12 В на цепь генератора через 2,5 минуты.
Можно использовать корпус, аналогичный показанному на рис. 2. Соберите схему на универсальной печатной плате и поместите в герметичный контейнер. Установите переключатели S1, S2 и S3 на передней стороне вместе со светодиодом 1. Установите пластиковую воронку и вентилятор процессора внутри корпуса, как показано на рис. 2. Прикрепите 1-метровую трубу к выходу воронки для выхода озона. Храните батарею 12 В внутри шкафа.
Рис. 2: Корпус Обычно в катушке зажигания используется толстый высоковольтный кабель с металлической пластиной для удлинения соединения для фактического применения. Металлическую полоску следует поднести примерно на один сантиметр к корпусу катушки зажигания, чтобы ионизировать воздух между ними. Закрытый контейнер должен иметь отверстия для доступа воздуха внутрь. Небольшой воздушный насос, используемый в аквариумах, или вентилятор процессора можно использовать для выталкивания ионов озона и всасывания обычного воздуха в корпус.
Предупреждение EFY. Следует соблюдать осторожность при обращении с катушкой зажигания, чтобы избежать риска поражения электрическим током. Прикасаться к высоковольтной части цепи опасно, так как она создает высокое напряжение в киловольтном диапазоне. Воздействие озона более 5 минут вредно.
Озонатор 9945Dwg649323 Печатная плата — SPW Industrial
Сопутствующие товары
В корзину
Быстрый просмотр
ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА
Сейчас: $420.00
Характеристики товара Состояние: Новый: Совершенно новый, неиспользованный, неповрежденный товар в оригинальной упаковке. . MPN: R0163195
BZ6249139
Продано
Быстрый просмотр
Спектр 9973 Озонатор
Сейчас: $315,00
Характеристики продукта Состояние: Открытая коробка: неиспользованный товар без следов носки.
Товар может быть без оригинальной упаковки или в оригинальной упаковке, но не запечатан. .
БЗ7248782
В корзину
Быстрый просмотр
Генератор озонатора Orec V5-0
Сейчас: $1,999.98
Состояние: Б / у: Предмет, который использовался ранее. Предмет может иметь некоторые признаки косметического износа, но полностью исправен и функционирует по назначению.
БЗ10123861
Продано
Быстрый просмотр
Озонатор для очистки фруктов и овощей Tiens
Сейчас: $357,00
Состояние: Новый: Совершенно новый, неиспользованный, неповрежденный товар в оригинальной упаковке Бренд: Tiens MPN:
BZB2518633
Клиенты также просмотрели
В корзину
Быстрый просмотр
Генератор озонатора Orec V5-0
Сейчас:
$1,999.
98
Состояние: Б / у: Предмет, который использовался ранее. Предмет может иметь некоторые признаки косметического износа, но полностью исправен и функционирует по назначению. Марка: OREC MPN: V5-0 Модель: V5-0…
BZ10123861
Продано
Быстрый просмотр
Спектр 9973 Озонатор
Сейчас: $315.00
Характеристики продукта Состояние: Открытая коробка: неиспользованный товар без следов носки. Товар может быть без оригинальной упаковки или в оригинальной упаковке, но не запечатан. …
BZ7248782
В корзину
Быстрый просмотр
ЧИСТАЯ ВОДА CD-4000 ГЕНЕРАТОР ОЗОНА 240В
Сейчас: 4 799,98 $
Состояние: Б / у: Предмет, который использовался ранее. Предмет может иметь некоторые признаки косметического износа, но полностью исправен и функционирует по назначению.
Среднее время доставки 1-2 дня…
БЗ10133084
В корзину
Быстрый просмотр
Генератор озона Thermo Environmental Ozonator Новый 102458-00
Сейчас: $766.40
Состояние: Новый: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке. . … MPN: 102458-00 Торговая марка: Thermo Environmental UPC: …
BZ283343075642
Быстрый просмотр
Lab-Air La 9.8 Очиститель воздуха Генератор озона
Сейчас: 800,00 долларов США
Состояние: Использовал : Предмет, который использовался ранее. Предмет может иметь некоторые признаки косметического износа, но полностью исправен и функционирует по назначению. Ноты: Этот пункт…
BZ10141511
Добавить в корзину
Быстрый просмотр
Новый ручной генератор импульсов Hc11D-A-B-0-0 100Ppr 5Vdiff
Сейчас:
$698.
