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中華人民共和國城鎮建設行業標準–臭氧發生器

日期:2014-10-29 點擊:4463 次

1  主題內容與適用範圍
1.1本標準規定了用於水處理和其它用途的臭氧發生器的產品分類、規格、技術條件、檢驗規則及基本元件的技術要求。
適用於電源頻率50~60Hz以輝光放電製取臭氧的各種類型的臭氧發生器。

2   引用標準
GB 5083 生產設備安全衛生設計總則
GB 4064 電氣設備安全設計總則
JB 741 鋼製焊接壓力容器技術條件
GB 6654 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼厚鋼板
JB 1150 壓力容器用鋼板超聲探傷
JB 1152 壓力容器對接焊縫超聲探傷
JB 1153 壓力容器公稱直徑
JB 1154 橢圓形封頭型式與尺寸
JB 1157-1164 壓力容器法蘭
JB 2555 碳素鋼、低合金鋼人、手孔分類與技術條件
GB 2555 一般用途管法蘭連接尺寸
GB 2556 一般用途管法蘭密封麵形狀和尺寸
GB 1408 固體電工絕緣材料工頻擊穿電壓,擊穿強度和耐電壓試驗方法
GB 1958 形狀和位置公差 檢測規定
GB 191 包裝儲運指示標誌

3 名詞術語
3.1 臭氧發生單元 ozone generation unit
組成產生臭氧的最基本元件。
3.2 電極 electrode
與具有不同電導率的媒質形成導電交接麵的導電部分;在臭氧發生單元中係指分布高壓電場的導電體。
3.3 介質管(板) dielectric tube(plate)
其由基本電磁場性能是受電場作用而極化的物質所構成的零、部件;在臭氧發生單元中係指位於兩電極間,造成穩定的輝光放電的絕緣體。
3.4 介質強度 dielectic strength
材料能承受而不致遭到破壞的最高電場強度。
3.5 輝光放電 glow discharge
當電場強度超過某值時,以發光表現出來的氣體中電傳導現象,此時沒有大的嘶聲或噪聲,也沒有顯著的發熱或電極的蒸發。
4 產品分類
4.1 臭氧發生器按其基本臭氧發生單元的結構型式可分為:
a.輝光放電元件以同心圓安置的稱為管式。
b.輝光放電元件以平行板安置的稱為板式。
4.2 介質管處於外側稱為外管式臭氧發生器;介質管處於內側稱為內管式臭氧發生器。臭氧發生單元水平安置為臥式;臭氧發生單元豎直安置為立式。
4.3 臭氧發生器規格係列的劃分可采用單位時間內臭氧的生產能力來表示(基本單位為 g/h)宜采用以下數值:     5,15,20,25,50,100,200,300,500,1000,1500,2000,3000,4000,5000,6000,8000,10000 。
5 技術要求和試驗方法
5.1 臭氧發生器的技術要求
5.1.1 臭氧發生器的設計應按GB5083《生產設備安全衛生設計總則》進行;電氣設計應按GB4064《電氣設備安全設計導則》進行。
5.1.2 臭氧發生器容納臭氧發生單元的外殼設計及製造應符合JB741《鋼製焊接壓力容器技術條件。的要求,所使用的鋼板應優先選用按GB6654《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼厚鋼板》的技術條件所製造的鋼板或按JB1150《壓力容器用鋼板超聲探傷》進行檢驗,製成的臭氧發生器外殼應按JB1152《壓力容器對接焊縫超聲探傷》進行檢驗。
5.1.3 臭氧發生器外殼宜采用JB1153《壓力容器公稱直徑》和JB1154《橢圓形封頭型式與尺寸》的數值製造。
5.1.4 臭氧發生器外殼所用法蘭應按JB1157-1164《壓力容器法蘭》的標準製造。
5.1.5 臭氧發生器外殼應設置觀察窗;大型臭氧發生器外殼宜設置檢修孔,其應按JB2555《碳素鋼、低合金鋼人、手孔分類與技術條件》的標準製造。
5.1.6 臭氧發生器應設置水、氣排空裝置。
5.1.7 臭氧發生器應設置水、氣安全閥或水、氣安全減(泄)壓裝置,受到條件限製時可在與臭氧發生器連接管道上,作用與在臭氧發生器等同處設置水、氣安全閥或水、氣安全減(泄)壓裝置。
5.1.8 臭氧發生器應設置水、氣壓力及溫度顯示儀表或顯示儀表的安裝接口;受到條件限製時,可在與臭氧發生器連接管道上,作用與在臭氧發生器等同處設置水、氣壓力及溫度顯示儀表或顯示儀表的安裝接口。
5.1.9 臭氧發生器水、氣進口應設置流量顯示或流量計量儀表,也可設置流量顯示或流量計量儀表的接口。
5.1.10 臭氧發生器與水、氣管道連接的接口宜選用法蘭盤連接;選用的法蘭盤應按GB2555《一般用途管法蘭連接尺寸》和GB2556《一般用途管法蘭密封麵形狀和尺寸》製造。
5.1.11 臭氧發生器中各電氣絕緣零、部件應符合高電壓絕緣性能和結構的要求;處於輝光放電、臭氧氧化環境中的絕緣零、部件還應滿足使用環境對其物理(機械)和化學性能的要求。
5.1.12 臭氧發生器各零、部件有關形狀和位置技術要求的檢測,按GB1958《形狀和位置公差 檢測規定》進行。
5.1.13 加工後同一型號的臭氧發生器各零、部件應保證互換性。
5.2 臭氧發生單元的技術要求
5.2.1 臭氧發生單元介質材料的技術要求
5.2.1.1 臭氧發生單元中所使用介質材料的介質強度,不得小於臭氧發生單元介質材料實際工作量高介質強度的2倍。
5.2.1.2 臭氧發生單元中所使用的介質材料,其介質強度數據不完整時,必須進行耐電壓實驗(擊穿實驗),並以耐電壓實驗所得實際數值作為介質強度的依據;實驗方法根據GB1408《固體電工絕緣材料工頻擊穿電壓,擊穿強度和耐電壓試驗方法》進行。
5.2.1.3 臭氧發生單元中所使用的介質材料應各自滿足不同類型臭氧發生器,在不同的使用條件(環境)中,對介質材料所要求應具備的物理(機械),化學的性能要求。
5.2.2 臭氧發生單元電極材料的技術要求
5.2.2.1 臭氧發生單元中的電極材料應使用的輝光放電條件下、臭氧氧化環境中可長期穩定工作的導電材料製成。
5.2.2.2 臭氧發生單元中的電極材料應各自滿足不同類型的臭氧發生器,在不同的使用條件(環境)中,對電極材料所要求應具備的物理(機械)、化學的性能要求。
5.2.2.3 臭氧發生單元中,直接處於輝光放電界麵的電極表麵光潔度,不得低於各臭氧發生器在工作條件範圍內保持正常穩定輝光放電的技術要求。
5.2.3 管式臭氧發生單元的技術要求
5.2.3.1 管式臭氧發生單元中導電電極加工後,其與輝光放電界麵的圓度精度應符合表1的規定。

表 1 電極輝光放電界麵的圓度精度

電極輝光放電界麵半徑( mm)

圓度精度

≤40

±0.20mm

>40

±0.8%

5.2.3.2 管式臭氧發生單元中導電電極加工後,其與輝光放電界麵的圓柱度精度誤差不得大於±0.5mm(或1%)。
5.2.3.3 管式臭氧發生單元中的介質管不得含有影響其電氣性能的有害雜質和影響長期穩定工作的製造缺陷;其與輝光放電界麵表麵,不得存在影響輝光放電狀態的疤痕等製造缺陷。
5.2.3.4 管式臭氧發生單元中介質管處於輝光放電界麵的表麵圓度精度誤差為±0.5mm,圓柱度精度誤差不得大於±0.5mm(或1%)。
5.2.4 板式臭氧發生單元的技術要求
5.2.4.1 加工後的板式臭氧發生單元導電電極公稱厚度和極限偏差見表2;如存在表麵缺陷(擦劃傷、壓坑、輥印和局部麻點)且缺陷造成的損傷不超過極限偏差值之半時,可進行打磨拋光處理,處理後的電極公稱厚度應保證最小厚度。

表 2 電極板公稱厚度及極限偏差

公稱厚度 (mm)

0.20~0.40

0.45~0.50

0.55~0.60

0.70~0.75

0.80~0.90

1.0~1.1

公差 (mm)

±0.04

±0.05

±0.06

±0.07

±0.08

±0.09

公稱厚度 (mm)

 1.2~1.25

1.4

1.5

1.6~1.8

2.0

2.2

公差 (mm)

±0.11

±0.12

±0.12

±0.14

±0.15

±0.16

公稱厚度 (mm)

2.5

2.8~3.0

3.2~3.5

3.8~4.0

公差 (mm)

±0.17

±0.18

±0.20

±0.22

5.2.4.2 板式臭氧發生單元中介質板材質需均勻一致,不得含有外來有害雜質和存在針眼及裂隙,層壓材料製成的介質板起層率不得超過5%。
5.2.4.3 板式臭氧發生單元中介質板處於輝光放電界麵的表麵,不得存在影響輝光放電狀態的疤痕等製造缺陷。
5.2.4.4 板式臭氧發生單元中介質板的公稱厚度和極限偏差見表3。

表 3 介質板公稱厚度和極根偏差 mm

公稱厚度

極限偏差

平均值

個別值

0.20,0.30

±0.04

±0.05

0.40

±0.04

±0.06

0.50,0.60

±0.05

±0.07

0.80

±0.07

±0.10

1.00

±0.07

±0.10

1.00以上

±10%

5.2.4.5 組裝完畢的板式臭氧發生單元,應采取技術措施給予保證輝光放電間隙的誤差不得超過±0.5mm。
5.3 臭氧發生器性能試驗條件及性能技術要求
5.3.1 臭氣發生器產品(包括臭氧發生單元)的性能試驗,應在下述條件中進行:
a.以空氣為氣源,露點不得高於零下45℃;
b.電源頻率為50~60Hz;
c.臭氧發生器出氣溫度應在25+2℃;
d.以空氣為氣源時,臭氧發生器產生臭氧的濃度應在12mg/L以上。
上述條件改變時,應根據具體情況測出相應的放電單位麵積臭氧產率、濃度、產量、電耗等指標。
5.3.2 臭氧發生器每平方米的放電麵積(管式臭氧發生器放電麵積計算係采用放電間隙平均半徑)每小時臭氧產出率不得小於30g。
5.3.3 不同等級的臭氧發生器生產每公斤臭氧的電耗見表4。(濃度、產量、電耗的測量見CJ/T3028.2《臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量》)。

表 4 不同等級的臭氧發生器生產每公斤臭氧的電耗

產品等級

電耗指標( kW·h/kg·O3

優級品

≤15

一級品

>15≤17

合格品

>17≤19

  5.3.4 臭氧發生器無故障工作積累時間不得小於8000h,其等級劃分見表5。

表 5 不同等級的臭氧發生器無故障工作積累時間

產品等級

無故障工作積累時間 (h)

優級品

>15000

一級品

>10000≤15000

合格品

>8000≤10000

5.3.5 以水為冷卻劑的臭氧發生器,生產每公斤臭氧的冷卻水消耗量不宜超過1.5×103kg。
5.4 臭氧發生器的使用條件
5.4.1 在環境氣溫低於45℃,冷卻水溫低於35℃的條件下,臭氧發生器應能連續使用。
5.5 臭氧發生器的檢驗
5.5.1 臭氧發生器的檢驗應包括三種型式的檢驗;臭氧發生單元質量一致性檢驗;臭氧發生器出廠檢驗;臭氧發生器型式檢驗。
5.5.2 臭氧發生單元質量一致性檢驗應進行:
a.臭氧發生單元各零、部件形狀和位置公差技術要求的檢驗;經檢驗不合格者可進行修複,凡經修複仍不合格或不可修複零、部件一律不得使用。
b.臭氧發生單元性能抽查檢驗,抽樣比例為5%,如以單台臭氧發生器內含臭氧發生單元為抽查對象,且臭氧發生單元總數目少於60個時,抽查數目不應少於3個臭氧發生單元;臭氧發生單元性能實驗條件按5.3.1條進行。
c.如果性能試驗所測數據低於性能要求的10%但不超過20%,數量所占比例大於、等於抽差數目的20%,查找原因後可進行複查,複查後仍達不到性能要求,可增加臭氧發生單元抽查數目比例至25%,如未發現性能達不到要求者可停止抽查,擴大抽查範圍後,臭氧發生單元性能達不到要求的比例超過抽查數目5%時,應徹底查找原因,待問題解決後方可組織生產。
d.新型產品或正式生產的產品在結構、材料、工藝有較大改變時,或同一種產品連續生產年限超過3年時,應抽取一定數量的臭氧發生單元進行試驗,以考察其性能參數及使用壽命。
5.5.3 臭氧發生器出廠前需逐台按下述條件進行檢驗,檢驗合格後簽發產品合格證。
a.臭氧發生器中各臭氧發生單元定位準確,各緊固、支撐、連接部件安裝牢靠。
b.臭氧發生器必須進行外觀檢驗:
內部的外觀檢驗包括:臭氧發生單元各零、部件應光潔,不得有任何油汙、水漬、灰塵及其他有害外來物;臭氧發生器內部防腐塗層應表麵光潔,不得存在起皮、剝落及其他不良情況;高壓電輸配係統整潔,不得存在引起輸配電異常的不良情況和外來物。
外部的外觀檢驗包括:外殼表麵應光滑平整,不得存在疤痕、凸凹等影響外觀的缺陷;各處保護、裝飾塗層應均勻,不存在起皮,剝落及其他不良情況(如根據需方要求在使用現場進行外部裝修,此檢驗可在適當時進行)。外殼上各附屬物(件)的安裝位置準確,質量合格;外殼各部分均不應存在妨礙安裝、檢修、擦拭等的缺陷。
c.臭氧發生器各儀器(表)接口、水、氣管道接口位置準確,應符合設計文件的要求。
d.臭氧發生器必須進行密封檢驗,檢驗應按JB741的有關規定進行。
e.臭氧發生器必須進行性能試驗,在5.3.1條規定的條件下及臭氧發生器技術參數範圍內,對臭氧濃度、產量、電耗等性能進行測定(測定方法見CJ/T3028.2《臭氧發生器臭氧濃度、產量、電耗的測量》);並能試驗結果進行記錄作為產品合格證附件;在無異常情況且各項性能指標均達到要求後,方可確認產品合格。
f.根據需方要求對產品性能複測時,容許與合格證附件記錄數據存在10%的誤差,但不得低於產品性能指標的下限。
5.5.4 存在下列情況之一,臭氧發生器應進行型式檢驗。
a.新產品或者產品轉廠生產的試製定型鑒定;
b.正式生產後,如結構、材料、工藝有較大改變,可能影響產品性能時;
c.產品長期停產後,恢複生產時;
d.出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時;
e.國家質量監督機構提出進行型式檢驗要求時。
5.5.4.1 臭氧發生器型式檢驗除應進行5.5.2、5.5.3條的試驗檢測項目外,還應按5.2.1.2條進行介質材料的耐電壓實驗。
5.5.4.2 必要時根據需要,可增加試驗的項目。
5.5.4.3 檢驗範圍為同一批號產品。

6 .產品標誌
6.1 臭氧發生器必須在合理醒目的位置上設置標牌。
6.1.1 產品標牌內容包括:
a.製造廠名;
b.產品名稱;
c.產品型號或標記;
d.商標;
e.製造日期或生產批號(編號);
f.單位時間內臭氧產量;
g.工作氣壓範圍;
h.電源:×相×伏;
i.臭氧發生器運行電壓××-××kV;
j.功率因數×.×,或電源容量要求××kVA;
k.電耗××-××kW;
l.冷卻水耗量及溫升××103kg;××℃;
m.質量等級;
n.結構重量、工作重量。
除a、b、c、e四項內容外,其它可作適當增減。

7 .包裝 
7.1 臭氧發生器宜采用單台包裝,包裝後臭氧發生器應與包裝主體結構緊固,不得在包裝內滑動。
7.2 包裝必須適合於陸路、水路運輸及裝載要求。
7.3 箱外壁的文字及標誌包括以下內容:
a.收貨單位及地址(貨主姓名);
b.製造廠名、地址及出廠日期;
c. 臭氧發生器淨重、毛重、重心、起重標記;
d.同批貨物件數;
e.儲運過程中的指示標誌;應符合GB191《包裝儲運指示標誌》和規定;
文字及標誌的書寫格式應根據有關規定執行。
7.4 臭氧發生器附件、備件可另行包裝。
7.5 隨同產品應附有裝箱單,隨機備、附件清單,產品說明書,性能測試和測試報告書,安裝圖及產品合格證等文件。

8 .儲存 
8.1 臭氧發生器的儲存期限及儲存方式由生產廠根據產品的具體情況自行確定。

附加說明:
本標準由建設部標準定額研究所提出。
本標準由中華人民共和國建設部城鎮水處理器材設備標準技術歸口單位中國市政工程華北設計院歸口管理。
本標準由清華大學環境工程係負責起草。
本標準主要起草人:劉力群(主編)、沈英鵬、馬世豪、魏興義、王占生。
本標準委托清華大學環境工程係負責解釋。

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