臭氧發(fā)生器是用于制取臭氧氣體（O3）的裝置。臭氧易于分解無(wú)法儲(chǔ)存，需現(xiàn)場(chǎng)制取現(xiàn)場(chǎng)使用（特殊的情況下可進(jìn)行短時(shí)間的儲(chǔ)存），所以凡是能用到臭氧的場(chǎng)所均需使用臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器在飲用水，污水，工業(yè)氧化，食品加工和保鮮，醫(yī)藥合成，空間滅菌等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧氣體可以直接利用，也可以通過(guò)混合裝置和液體混合參與反應(yīng)。

一、臭氧發(fā)生器原理

1.電暈放式臭氧發(fā)生器工作原理：干燥的氧氣或含氧氣體流過(guò)由內(nèi)電和外電極組成的電暈放電區(qū)，放電區(qū)內(nèi)施加數(shù)千伏的高頻高壓電能，將流入放電區(qū)的原料氣電離生成臭氧。

2.電解式臭氧發(fā)生器原理：利用水的電化學(xué)氧化法生成臭氧。含有水化熒光陰離子電解質(zhì)的水中，在近似室溫下以高電流功率可將水氧化成臭氧。

二、臭氧發(fā)生器電路原理圖

  臭氧部分需要控制的參數(shù)主要有濃度和流量。流量的實(shí)現(xiàn)只需調(diào)節(jié)相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥就可以實(shí)現(xiàn)，而臭氧濃度則跟許多因素有關(guān)，如氣源、電源、發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和冷卻方式。在本設(shè)計(jì)中主要調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器的工作頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)臭氧濃度的調(diào)節(jié)。

  保持氣體流量不變的情況下，調(diào)節(jié)臭氧發(fā)生器逆變電源的輸出頻率，工作頻率改變，則高壓放電功率改變，從而實(shí)現(xiàn)臭氧濃度的調(diào)節(jié)。

  本文的臭氧發(fā)生器采用介質(zhì)阻擋電暈放電法來(lái)產(chǎn)生臭氧。主要由空氣預(yù)處理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、供電電源和放電室、臭氧尾氣破壞器系統(tǒng)等四部分組成。本文涉及的臭氧發(fā)生器示意圖如圖所示，即用空氣壓縮機(jī)把空氣壓入氣體凈化除濕設(shè)備，出來(lái)的千燥潔凈空氣導(dǎo)入臭氧發(fā)生管，由高壓電源對(duì)臭氧發(fā)生管供電，在電極間放電，使流過(guò)臭氧發(fā)生管的空氣形成一定濃度的臭氧。由于在電暈放電時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電極和介電體表面溫度的升高，因而加速臭氧的分解，所以必須對(duì)臭氧發(fā)生管進(jìn)行冷卻，以控制管內(nèi)工作溫度在一定范圍內(nèi)。

  早期的臭氧發(fā)生器供電系統(tǒng)采用工頻直接升壓方式，此法的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但由于工頻運(yùn)行需要高電壓峰值才能達(dá)到所希望的功率誘導(dǎo)，故繞組的絕緣性能要求高，繞制工藝等較困難。且工頻運(yùn)行時(shí)，變壓器體積大，紋波、穩(wěn)定性不能令人滿意，臭氧產(chǎn)生效率較低。目前飛速發(fā)展的電力電子學(xué)用于開關(guān)電源技術(shù)，使高壓電源高頻化已成趨勢(shì)，可以提高到50-100kHz，甚至高達(dá)13.56MHz現(xiàn)在工業(yè)型臭氧發(fā)生器基本采用中高頻逆變電源，采用PWM和軟開關(guān)技術(shù)，工作頻率一般在400-2000Hz間，較大地提高裝置的性能，減小了設(shè)備體積。