Dos generadores de ozono con la misma capacidad nominal no siempre producen la misma producción de ozono en el funcionamiento real. Esto es especialmente importante para el tratamiento de agua industrial, donde la producción de ozono debe permanecer lo suficientemente estable como para igualar la dosis de oxidación o desinfección requerida. Una unidad clasificada para una determinada producción de ozono puede funcionar de manera diferente cuando cambian el gas de alimentación, las condiciones de enfriamiento, la entrada de energía o el entorno operativo.
Por lo tanto, para los compradores que evalúan un generador de ozono industrial , la capacidad nominal de ozono es solo una parte del proceso de selección. La producción real depende de cómo se diseña, instala, opera y mantiene el generador.
La calidad del gas de alimentación puede cambiar la producción de ozono
El gas que ingresa a un generador de ozono afecta directamente el proceso de generación. Los sistemas de descarga en corona normalmente utilizan aire, aire enriquecido con oxígeno u oxígeno como gas de alimentación. La concentración de oxígeno, el flujo de gas, la presión y el contenido de humedad pueden influir en la producción de ozono.
Una mayor concentración de oxígeno puede permitir que un generador produzca una mayor concentración de ozono en condiciones de funcionamiento adecuadas. Al mismo tiempo, la humedad excesiva en el gas de alimentación puede reducir la producción de ozono y aumentar el riesgo de corrosión o problemas de componentes internos.
Por esta razón, un sistema de ozono industrial no debe ser evaluado únicamente por el propio generador. El sistema de preparación de aire o suministro de oxígeno también forma parte del sistema general de producción de ozono.
La temperatura es otro factor importante de diferencia de producción
La generación de ozono produce una cantidad considerable de calor, lo que hace que la refrigeración sea una parte importante del rendimiento del generador. Cuando la temperatura del generador aumenta, la descomposición del ozono se vuelve más significativa y la eficiencia de la generación puede disminuir.
Por lo tanto, las condiciones de enfriamiento se convierten en uno de los factores de diferencia más importantes en la producción de ozono . Los sistemas enfriados por agua requieren un flujo y una temperatura de agua de refrigeración adecuados, mientras que los sistemas enfriados por aire dependen de una ventilación y eliminación de calor adecuadas.
La investigación indexada por la EPA de EE. UU. ha demostrado que las condiciones de enfriamiento tienen una influencia importante en la eficiencia del generador de ozono. Una temperatura más baja del gas en el espacio de descarga puede mejorar la eficiencia de la producción de ozono, mientras que una eliminación inadecuada del calor puede aumentar la descomposición del ozono.
| Factor operativo | Posible efecto | Lo que los compradores deben comprobar |
|---|
| Concentración de oxígeno del gas de alimentación | Cambia la concentración de ozono alcanzable | Especificación de alimentación de aire u oxígeno |
| Humedad del gas de alimentación | Puede reducir la producción y aumentar los requisitos de mantenimiento. | Sistema de secado y punto de rocío. |
| Temperatura de enfriamiento | Una temperatura más alta puede reducir la eficiencia de la generación | Condiciones de agua de refrigeración o ventilación. |
| Caudal de gas | Cambia la concentración de ozono y la tasa de producción. | Rango de flujo operativo especificado |
| energía eléctrica | Influye en la intensidad de la descarga y la producción de ozono. | Rango de potencia y método de control. |
Los ajustes de potencia y flujo de gas también son importantes
La producción de ozono está influenciada por la relación entre el flujo de gas de alimentación y la entrada eléctrica. Aumentar la potencia no significa automáticamente que el sistema siempre producirá proporcionalmente más ozono. La energía adicional también genera más calor, lo que hace que la refrigeración sea cada vez más importante.
El flujo de gas tiene una relación similar. Un flujo de gas más bajo puede aumentar la concentración de ozono en determinadas condiciones operativas, pero también puede reducir el enfriamiento a través de la corriente de gas y aumentar el consumo de energía específico.
La orientación técnica de la EPA identifica el contenido de oxígeno del gas de alimentación, el caudal de gas y la potencia de la corona como variables importantes que afectan la generación de ozono. Esto explica por qué dos máquinas con especificaciones nominales similares pueden mostrar resultados diferentes después de la instalación.
Por qué el diseño del generador marca la diferencia
Los componentes eléctricos, los materiales dieléctricos, la geometría de los electrodos, el espacio de descarga, la estructura de enfriamiento y los sistemas de control influyen en la eficiencia con la que la energía eléctrica se convierte en ozono.
Eso significa que comparar los generadores de ozono sólo por su producción de ozono declarada puede ser engañoso. Una mejor comparación considera la producción junto con la concentración de ozono, el consumo de energía específico, los requisitos de gas de alimentación, los requisitos de refrigeración, el rango operativo y el mantenimiento esperado.
Por ejemplo, un sistema de generadores de ozono industriales destinado a una gran instalación de tratamiento de agua puede requerir una configuración diferente a la de una máquina de ozono compacta utilizada para aplicaciones intermitentes. El diseño correcto depende de la dosis de ozono requerida, el flujo de agua, las condiciones de contacto y el programa de operación.
Las condiciones de instalación pueden cambiar el rendimiento real
Incluso un generador de ozono bien diseñado puede funcionar de manera diferente después de su instalación. Una ventilación deficiente, un suministro eléctrico inestable, un flujo de agua de refrigeración inadecuado, gas de alimentación contaminado o una presión de gas inadecuada pueden afectar el funcionamiento.
Por lo tanto, las instalaciones industriales deberían tratar el generador de ozono, la preparación de gas, el enfriamiento, la inyección, el contacto, el monitoreo y el tratamiento de los gases residuales como un solo sistema en lugar de componentes aislados.
Esto es particularmente importante para aplicaciones de tratamiento de agua. El generador debe producir suficiente ozono para cumplir con los requisitos del proceso, mientras que el sistema de inyección y contacto debe transferir ese ozono de manera eficiente al agua. Un generador de alta capacidad no puede compensar la mala eficiencia de la transferencia de ozono.
¿Cómo deberían los compradores comparar los proveedores de generadores de ozono?
Al comprar a un proveedor de una fábrica de generadores de ozono , los equipos de adquisiciones deben solicitar más de un número de producción de ozono. La documentación técnica debe aclarar la condición del gas de alimentación, la concentración de ozono, el flujo de gas, la entrada eléctrica, los requisitos de enfriamiento, el rango operativo y las condiciones de prueba utilizadas para establecer la capacidad nominal.
También es útil preguntar si el resultado indicado se ha probado en condiciones controladas y si el proveedor puede proporcionar soporte técnico para la puesta en servicio del sistema. Para proyectos industriales, la capacidad de ingeniería de la fábrica puede ser tan importante como la capacidad nominal del generador.
¿Cuál es la mejor manera de mantener estable la producción de ozono?
La producción estable comienza con condiciones de funcionamiento estables. El gas de alimentación debe prepararse adecuadamente, el enfriamiento debe permanecer dentro del rango recomendado y el generador debe operarse dentro de los parámetros eléctricos y de flujo de gas diseñados.
La inspección de rutina es igualmente importante. El sistema de preparación de aire, el sistema de enfriamiento, los componentes dieléctricos, el sistema de distribución de gas y el equipo de monitoreo de ozono deben revisarse de acuerdo con los requisitos de mantenimiento del fabricante. La guía de la EPA para sistemas de desinfección con ozono también recomienda mantener el flujo de refrigerante, inspeccionar el generador y el suministro de aire, monitorear la temperatura del generador y operar el equipo dentro de sus parámetros de diseño.
La lección clave es que el mismo generador de ozono no necesariamente produce el mismo resultado en diferentes condiciones. La calidad del gas de alimentación, la temperatura, el enfriamiento, el flujo de gas, la energía, el diseño del equipo y las condiciones de instalación trabajan juntos para determinar la producción real de ozono.
Por lo tanto, para proyectos de tratamiento de agua industrial, la selección de un generador de ozono debe centrarse en el rendimiento operativo verificado en lugar de solo en la producción nominal. Un proveedor calificado de una fábrica de generadores de ozono debería poder explicar las condiciones detrás de la capacidad nominal y proporcionar información técnica para integrar el generador en el sistema de tratamiento completo.
