板式臭氧发生器的脉冲放电特性研究

发布时间：2023-04-09 21:20

　　臭氧是一种拥有极强氧化性和杀菌性的化学气体,因其高效、绿色的优良特性被广泛应用在工业污水处理、自来水消毒、食品加工、医疗卫生等领域。目前,在工业上需求高浓度、高产量臭氧的主要制取方法是介质阻挡放电法(Dielectric Barrier Discharge,DBD),而DBD型臭氧发生器仍然存在稳定性差、耗能高的问题,且国内的臭氧发生器普遍使用开环控制的方式,臭氧的生产效率相对较低。随着臭氧在环保应用中的需求量越来越大,深入研究臭氧发生过程的输入输出关系是提高臭氧生产效率和系统精确控制的核心内容。本文以DBD板式臭氧发生器作为研究对象,搭建一套型号为500g/h臭氧发生器实验平台,涵盖电源、板式臭氧发生器、氧气源、冷却系统和中控系统五个部分,其中对原始的系统电源做了进一步改进,设计出了频率更高的电源,频率达20k Hz。设计中控系统实现对平台的控制与数据显示,提出完善的数据采集和管理方案。实验平台的传感器数据经485总线并以Modbus协议传输至中控系统,再以4G无线透传的方式将数据传输至云数据中心,实现实验平台的远程互联与实时监控。通过大量的实验数据分析脉冲放电特性,系统研究了温度、...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 臭氧技术的研究现状
        1.2.1 国外研究动态
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研究内容
第二章 系统电源与高频化设计方案
    2.1 引言
    2.2 板式臭氧发生器结构
    2.3 系统电源设计
        2.3.1 电源拓扑结构
        2.3.2 电源谐振电感计算
    2.4 电源高频化设计
        2.4.1 全桥逆变电路
        2.4.2 功率控制方式
        2.4.3 电路保护设计
    2.5 升压变压器设计
        2.5.1 变压器材料
        2.5.2 变压器线圈匝数
        2.5.3 变压器线圈线径
    2.6 硬件实物图
    2.7 本章小结
第三章 实验平台搭建与脉冲放电特性分析
    3.1 引言
    3.2 实验平台的设计
        3.2.1 氧气源
        3.2.2 冷却方案
        3.2.3 中控系统
        3.2.4 数据采集与管理方案
    3.3 影响臭氧因素分析
        3.3.1 温度的影响
        3.3.2 氧气流量的影响
        3.3.3 氧气压力的影响
        3.3.4 电源电压的影响
        3.3.5 电源频率的影响
    3.4 本章小结
第四章 臭氧浓度在线预测模型
    4.1 引言
    4.2 数据选择与处理
    4.3 BP神经网络
        4.3.1 算法推导过程
        4.3.2 存在问题与解决方案
    4.4 遗传算法
    4.5 臭氧浓度预测模型
        4.5.1 BP神经网络实现过程
        4.5.2 遗传算法实现过程
    4.6 模型在线更新机制
    4.7 实验与结果分析
        4.7.1 GA-BP模型的可行性验证
        4.7.2 离线模型与在线模型
    4.8 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3787752