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陶瓷片型臭氧發生器配件
1、沿面放電陶瓷片的工作原理、應用、問題與對策 1.1沿面放電陶瓷片是小型臭氧發生器的核心部件。當前陶瓷片的應用范圍有逐步擴大的趨勢：由小型向中型，由空氣向水處理拓展。在陶瓷片的使用中，也遇到了一些問題。 1.2 沿面放電陶瓷片是利用陶瓷絕緣介質表面上的沿面放電，產生低溫等離子體來實現臭氧發生功能的器件。 1.3沿面放電陶瓷片的結構特點是：電極分別布置在陶瓷基片的兩邊。 1.3.1 正面為放電電極（一般為線狀），背面為感應電極（通常為板狀），并接地。將不十分高的電壓作用在兩極上時，由于陶瓷基片的良好絕緣，很難出現放電通道。只有兩極間的電壓大于某臨界值，并以高頻正弦交流電作用時，在放電電極附近有限的表面上進行電暈放電。這時，陶瓷絕緣介質表面相當于一個極板，在高頻高壓正弦交流電的作用下，放電電極附近表面處不斷地俘獲和發射電荷。當電壓達到正半周臨界起暈電壓Uth時，開始放電，正電荷聚向放電極附近的介質表面，即電子被加速到很高能量從介質表面傳輸到放電電極。隨著電壓升高，放電繼續，更多的正電荷被束縛在介質表面，這一過程一直持續到峰值電壓U。放電過程停止，介質表面正電荷并不消失。 1.3.2當電壓開始下降時，介質表面正電荷仍不動，放電并不發生，一直持續降到負半周臨界起暈電壓-Uth，這時放電開始，介質表面的正電荷離開，負電荷積聚于表面，即電子被加速到很高能量從放電電極傳輸到介質表面，這一過程持續到負半周峰值電壓-Up，放電過程停止。 1.3.3 當電壓再次升高到正半周臨界起暈電壓Uth時，正電暈放電又開始，整個放電過程就是這樣交替進行的，因此，沿面放電過程就是介質表面的靜電平衡狀態反復建立和破壞，表面氣體的反復擊穿而介質表面上反復充放異性電荷的過程。 1.3.4 根據沿面放電陶瓷片的工作原理，影響其放電的因素很多，例如，介質材料的絕緣性能、電極的結構配置、電極表面的氣體條件以及激勵電源的性能參數等。七、八十年代日本人研究表明，沿面放電器件的材料選用鎢電極和AL203陶瓷基片較好，因為鎢的熱膨脹系數與AL203陶瓷相近，受熱后電極不會與陶瓷脫開，同時，陶瓷基片具有較好的絕緣性和機械強度。所以，這種沿面放電器件有良好的電、機械、熱和化學性能。然而，制造性能優良的臭氧發生器，除合理選用臭氧陶瓷器件外，還必須注重各方面的影響因素。 1.3.5實驗證明： 1.3.5.1、放電能量隨供電電壓峰值Upp的增大而增大，同時放電發光長度也隨Upp的增大而加長，一般在空氣中，當Upp為6-8KV時，放電發光長度為2.5-3.4mm，所以，Upp越高，臭氧產量越高。 1.3.5.2、沿面放電器件的臨界起暈電壓Uth值是供電頻率f的函數，f越大，Uth越低，即在高頻條件下，沿面放電陶瓷片具有更低的起始工作電壓，有利于臭氧產率的提高。臨界起暈電壓Uth還與氣體條件有關，不同的氣源和工作環境，會影響Uth的大小和放電過程進行的完善程度，可直接影響臭氧產量。 1.3.5.3、沿面放電陶瓷片在未放電時，表現為純電容性質，介質表面充電面積越大，則電容越大。當放電時，器件可表現出電阻和電容二重性，它的特性除與充電面積有關，還受放電過程氣源和工作環境(溫度、濕度等)的影響，所以，沿面放電器件的阻容特性是動態的，在配置供電電源時，必須注意要適應它在不同使用條件下的阻容特性。下面列舉使用中的問題和對策。 一、陶瓷片使用過程中，放電電極變細變短，臭氧產率下降的問題。 在高頻高壓放電的情況下，即使放電電極是鎢燒結體，也難免電極材料的氧化和遷移。解決的辦法是在放電電極上覆蓋一層納米氧化鋁保護層。國外資料表明，氧化鋁可大幅提高鎢的抗氧化性。我們所做的考核證明了帶納米氧化鋁保護層的沿面放電陶瓷片壽命長，臭氧產率穩定。 二、陶瓷片工作時溫度升高，臭氧產率下降的問題。 由于陶瓷片放電時能量密度較高，溫升快，會使臭氧產率迅速下降。解決的辦法，正如大家熟知的：貼散熱器，強制風冷或水冷，這就對陶瓷片的平整度提出了嚴格的要求。由于我們生產的沿面放電陶瓷片的電極是鎢燒結體，它的燒結溫度高，使陶瓷片難免有或大或小的翹曲變形，對此，我們采取了整平的工序，以確保片子的平整度能滿足用戶的使用要求。 三、在某些特殊場合使用時電極損耗的問題。 將沿面放電陶瓷片在某些場合使用，譬如用于雞舍的除味、殺菌消毒時，雞舍的空氣中有較多的氨、硫化氫及水氣。陶瓷片放電時，在電極附近可能會合成硫酸、硝酸等產物，對金屬電極產生腐蝕。經過長期實踐和分析，采取以下解決辦法并取得了良好的效果： 1、發生器的電源要與陶瓷片相匹配； 2、陶瓷片放電電極的保護層適當加厚； 3、臭氧發生器加進風罩，從室外引入新鮮空氣作為氣源。 四、垃圾站除味器的陶瓷片上厚厚沉積物的問題。 垃圾站環境極為惡劣，沿面放電陶瓷片工作時經受了嚴酷的考驗，連續工作2天，陶瓷片上就沉積一層毛茸茸的白色絮狀物，其味咸澀，分析為硝氨、硫氨類鹽，影響放電和臭氧產率，解決的辦法為： 1、從室外引入新鮮空氣作為發生器氣源； 2、發生器設活門，便于定期清理陶瓷片表面； 3、給發生器配備小毛刷， 4、百潔布和小瓶酒精。 五、高濕環境使用陶瓷片遇到的問題。 有的臭氧發生器使用環境特別潮濕，如水產品加工車間、肉禽屠宰加工車間、乳品加工車間等，相對濕度達80％--90％甚至更高，沿面放電陶瓷片放電啟動遲緩，對一些需頻繁啟動的周期性工作的臭氧發生器來說，就不能滿足要求了。解決辦法是： 1、在陶瓷片表面增加致密保護層，以提高抗濕性，縮短放電啟動時間； 2、試用開放式的縫隙放電器件。 六、低溫啟動遇到的問題。 自激振蕩的高頻高壓電源，與沿面放電陶瓷片相匹配，通常是在常溫制造、調試的。當進入低溫環境時，由于陶瓷片阻容特性的變化，有時會遇到激振不起來的問題。對此，可在發生器啟動時，將陶瓷片適當預熱，使其很快進入工作狀態。一旦正常放電，就可以連續運轉。 七、供氣源對臭氧產率的影響。 氣源泉是產生臭氧氣的原料，氣源狀態會直接影響陶瓷片臭氧產率的大小。從氣源成分來講，含氧氣量越多，產生科研所就越多，所以純氣作為乞源是最想的。當用空氣源時，不但成分中含氧氣量只有20%，而且自然空氣受天氣影響很大，溫度、濕度過高時，都會影響陶瓷片的放電過程，使臭氧產率下降，故使用空氣源時，需要采取過濾、干冷凍等措施。 目前，沿面放電陶瓷片逐漸發展到應用于水處理中，要求臭氧產量大、濃度高的臭氧發生器，因此，采用多片沿面放電陶瓷片的組合，封閉在小體積容器中，使氣源氣體沿陶瓷片放電表面通過，取得高產量高濃度的臭氧氣。這種形式的。臭氧發生器，其效率高、功耗低，可產生每小時幾十克到上百克的臭氧，在中型水處理設備上的應用有很大潛力。值得提出的是，這類臭氧發生器因為是采用多片陶瓷片的合，氣源的氣體分配到各陶瓷片表面的方式，對臭氧產率有較大影響。我們的實發現，氣源氣體沿陶瓷片放電表面要有一定的流通長度，氣流量越大，流通長度應越長，因此，采用氣體串聯進入各陶瓷片，能在保證臭氧濃度的前提下，明顯提高臭氧產量。 另外，氣體應盡量貼近放電表面，也就是通氣縫隙不宜過大，產生的臭氧濃渡可提高，更適宜于水處理中的應用。 上述不難看出，要做出性能優良，符合使用要求的臭氧發生器，是集氣源、電源、陶瓷片以及設計、制造使用之大成的一項系統工程，需要陶瓷片生產者、發生器掛靠者和使用者互相磨合理解、不斷交流和協調才能完成的。所以說這些，是因為不少問題往往集中表現在陶瓷片不工作了，或工作不理想了，但原因有時并不單純是由于陶瓷片出問題；也所以說這些，是希望臭氧行業的同行們一起努力，把臭氧發生器做好，把事業做大。
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