Générateurs d ozone Séries CMG, CMGL et CMGK-F
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- Renaud Boivin
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1 Générateurs d ozone Séries CMG, CMGL et CMGK-F Informations produit et caractéristiques techniques 03/2012 Sous réserve de modifications! INNOVATEC // Gerätetechnik GmbH von-liebig-str. 6 D Rheinbach Tél. : +49(0) Fax : -25 Site web: http ://innovatec-rheinbach.de info@innovatec-rheinbach.de Tous droits réservés La diffusion et la reproduction de cette documentation ainsi que son exploitation et sa remise à des tiers sont interdites sans notre autorisation expresse.
2 Description de l appereil et fonctionnement La série CMGK-F place surtout l accent sur les petites quantités et faibles concentrations d ozone. Deux quantités peuvent être générées sur ces appareils : 0,05 g O 3 /h et 0,5 g O 3 /h. Les appareils de la série CMG couvrent la plage allant de 3 à 50 g O 3 /h à une forte concentration nominale de 100 g O 3 /Nm 3. Ils sont utilisés pour toutes les applications exigeant de l ozone en concentrations élevées à très élevées (jusqu à >150 g O 3 /Nm 3 ), c est-à-dire de l ozone gazeux très concentré à de faibles débits de gaz de service. Les appareils de la série CMGL conviennent aux concentrations nominales moyennes et permettent de produire des quantités allant de 5 à 100 g O 3 /h à une concentration de 40 g O 3 /Nm 3. Ils conviennent également à l utilisation d air séché comme gaz de service. Dans de nombreux cas, ils constituent une alternative économique. Tous les appareils ont les caractéristiques suivantes : Refroidissement par air Boîtier en acier fin avec raccords de gaz à l avant et à l arrière et sortie de mesure de gaz à l arrière Indicateur de pression de service, de débit de gaz de service et de courant primaire Débit de gaz de service et puissance électrique réglables manuellement A titre optionnel, il est possible, pour les appareils des séries CMG et CMGL, de prévoir ou d ajouter ultérieurement une entrée de commande á distance et/ou une régulation pour les puissances électriques et le débit de gaz Modules générateurs d ozone très compacts et ayant une grande longévité, destinés à une exploitation fiable à une tension de décharge et une puissance absorbée faibles Oxygène ou air séché comme gaz de service En cas d utilisation d air ayant un point de rosée de 70 C, la production d ozone est réduite à 30% environ pour des raisons liées au procédé. La modularité du système permet de procéder ultérieurement à des augmentations de la production au sein des séries, ou à des modifications entre les séries CMG et CMGL Grâce à un support intégré et destiné à une fixation au mur, les appareils conviennent tant à une installation sur une table en laboratoire qu à une installation fixe au mur pour des applications techniques ou industrielles. Page 2
3 La conception des modules générateurs d ozone INNOVATEC // CMG est protégée par un modèle d utilité, DE La structure schématique d un module générateur d ozone représentée en coupe à gauche montre les unités de décharge de forme tubulaire. Le guidage particulier du gaz et l exécution du double passage annulaire au travers duquel passe le gaz de service permettent d obtenir une décharge couronne (Corona) d un rendement très élevé pour la génération d ozone et permettent ainsi un refroidissement par air (au lieu du refroidissement à l eau, fréquent jusqu à présent, des éléments générateurs d ozone pour des concentrations / débits d ozone élevés comparables). La construction très compacte de l appareil en est un aspect secondaire positif. La structure modulaire permet d apporter des modifications ultérieures en vue d une augmentation de la quantité produite. Ce module constitue donc un «modèle d accès «bon marché pour l application ozone voulue (pour la phase pilote ou la phase d essais en laboratoire par exemple) et permet une adaptation économique en cas d augmentation ultérieure des quantités requises (à l échelle technique ou en cas d applications pour petites tâches industrielles de production). Les générateurs d ozone sont munis de différents équipements techniques permettant d exercer une influence relativement grande sur la quantité / la concentration générées dans le cadre des limites données. Parmi ces équipements, citons une régulation électrique en continu de la quantité générée ainsi qu un débitmètre indiquant le débit de gaz. Le débit peut être réglé à l aide d un clapet manuel monté sur l appareil. Les pressions de travail qui se forment sont indiquées par un manomètre intégré. Du point de vue électronique, les appareils sont conçus de manière à ce que, après une panne secteur, la quantité réglée soit de nouveau atteinte après un démarrage en douceur. Cette mesure exclut quasiment toute sollicitation soudaine et forte du réseau. Elle permet également de compenser en large mesure la puissance électrique de génération d ozone en cas de fortes variations du secteur. Tous les éléments de commande et d affichage sont placés sur la face avant des appareils. L utilisateur peut donc y accéder facilement et a simultanément tous les paramètres de service sous les yeux. Les boîtiers en acier fin des appareils sont munis de raccords de gaz à l avant et à l arrière. De plus, ils se prêtent tant à l exploitation en laboratoire (simple mise en place sur une table par exemple) qu à une exploitation fixe (fixation à un mur par exemple). Page 3
4 Caractéristiques techniques Type Production nominale d ozone* [g O 3 /h] Débit nominal gaz de service [Nl O 2 /h] Débit minimum [Nl O 2 /h] Débit maximum [Nl O 2 /h] Tubes de génération d ozone [nombre] Puissance de raccordement [VA] Poids [kg] Concentration nominale en ozone* [g O 3 /Nm 3 ] Concentration minimum* [g O 3 /Nm 3 ] Concentration maximum [g O 3 /Nm 3 ] Série CMGK-F CMGK-F 0,05 5 CMGK-F 0,5 5 Générateurs d ozone CMG 3 5 CMG 5 5 CMG 10 5 Série CMG CMG 20 5 CMG 35 5 CMG ,05 0, correspondant à 466,4 ppm vol. <0,1 correspondant à 46,6 ppm vol. >8 correspondant à ppm vol. 10 correspondant à ppm vol. <1 correspondant à 466,4 ppm vol. >40 correspondant à ppm vol. Haute tension Options 5,5 kv maxi à 100 Hz 5,5 kv maxi à > Hz Commutation à distance marche/arrêt et commande par signal externe 0-10 V ou 0(4)-20 ma à une charge de 500 Ω Manomètre de pression de service à contact de valeur limite supérieure et inférieure (supervision de la plage de pressions de service) Option débitmètre à flotteur à contact de débit minimum (supervision du débit minimum de gaz de service) Pression de service nom. 1,5 bar abs. Pression de service mini 1,0 bar abs. (atm.) Pression de service maxi 2,0 bar abs. Température de service C Humidité rel. de l air 75% Type de protection IP 40 (suivant DIN IEC 529 resp. VDE 0100 et 0106 T1) Classe de protection Classe I, mise à la terre (suivant DIN resp. VDE 0100 et 0106 T1) Alimentation réseau 230 VCA / Hz (autres types sur demande) Raccord secteur env. 2 m de long, équipé standard d une fiche de sécurité (autres types sur demande) * Les valeurs nominales se rapportent à l utilisation d oxygène comme gaz de service (L utilisation d air réduit ces valeurs à env. 30%) 100 <5 >150 Page 4
5 Type Production nominale d ozone* [g O 3 /h] Débit nominal gaz de service [Nl O 2 /h] Débit minimum [Nl O 2 /h] Débit maximum [Nl O 2 /h] Tubes de génération d ozone [nombre] Puissance de raccordement [VA] Poids [kg] Concentration nominale en ozone* [g O 3 /Nm 3 ] Concentration minimum* [g O 3 /Nm 3 ] Concentration maximum [g O 3 /Nm 3 ] Haute tension Options CMGL 5 5 Générateurs d ozone CMGL 10 5 CMGL 20 5 Série CMGL CMGL 40 5 CMGL 70 5 CMGL <5 >70 5,5 kv maxi à > Hz Commutation à distance marche/arrêt et commande par signal externe 0-10 V ou 0(4)-20 ma à une charge de 500 Ω Manomètre de pression de service à contact de valeur limite supérieure et inférieure (supervision de la plage de pressions de service) Option débitmètre à flotteur à contact de débit minimum (supervision du débit minimum de gaz de service) 1,5 bar abs. Pression de service nom Pression de service mini 1,0 bar abs. (atm.) Pression de service maxi 2,0 bar abs. Température de service C Humidité rel. de l air 75% Type de protection IP 40 (suivant DIN IEC 529 resp. VDE 0100 et 0106 T1) Classe de protection Classe I, mise à la terre (suivant DIN resp. VDE 0100 et 0106 T1) Alimentation réseau 230 VCA / Hz (autres types sur demande) Raccord secteur env. 2 m de long, équipé standard d une fiche de sécurité (autres types sur demande) * Les valeurs nominales se rapportent à l utilisation d oxygène comme gaz de service (L utilisation d air réduit ces valeurs à env. 30%) Page 5
6 Cotes de l appareil Page 6
7 Caractéristiques de production d un générateur d ozone sur l exemple du type CMG [g O /h] ³ 200 l/h (max. flow) % el. power 12 80% el. power 8 50 l/h (min. flow) +0,125 bar 4 +1 bar 60% el. power +0,75 bar +0,5 bar 0 +0,25 bar [g O /Nm³] ³ Les données présentées dans le diagramme sont basées sur l utilisation d oxygène pur avec un point de rosée sous pression <-70 C ; pression de service de 1,5 bar abs. dans le module de génération d ozone, température du gaz de service de 20 C à l entrée du générateur d ozone, température ambiante de 20 C et puissance électrique de 100%. Sous réserve d écarts de puissance nominale allant jusqu à +/-10% en fonction des appareils! Les valeurs mesurées en laboratoire par le fabricant et qui ont été utilisées pour le diagramme sont donc uniquement des valeurs indicatives. L ozone étant un agent métastable, une «courbe de calibrage» ne peut être réalisée empiriquement que dans des conditions réelles propres à l application. Page 7
8 Production d ozone des séries CMGK-F, CMG et CMGL Les données présentées dans le diagramme sont basées sur l utilisation d oxygène pur avec un point de rosée sous pression <- 70 C ; pression de service de 1,5 bar abs. dans le module de génération d ozone, température du gaz de service de 20 C à l entrée du générateur d ozone, température ambiante de 20 C et puissance électrique de 100%. Sous réserve d écarts de puissance nominale allant jusqu à +/-10% en fonction des appareils! Les valeurs mesurées en laboratoire par le fabricant et qui ont été utilisées pour le diagramme sont donc uniquement des valeurs indicatives. L ozone étant un agent métastable, une «courbe de calibrage» ne peut être réalisée empiriquement que dans des conditions réelles propres à l application. Page 8
9 Concentration d ozone des séries CMGK-F, CMG et CMGL Les données présentées dans le diagramme sont basées sur l utilisation d oxygène pur avec un point de rosée sous pression <- 70 C ; pression de service de 1,5 bar abs. dans le module de génération d ozone, température du gaz de service de 20 C à l entrée du générateur d ozone, température ambiante de 20 C et puissance électrique de 100%. Sous réserve d écarts de puissance nominale allant jusqu à +/-10% en fonction des appareils! Les valeurs mesurées en laboratoire par le fabricant et qui ont été utilisées pour le diagramme sont donc uniquement des valeurs indicatives. L ozone étant un agent métastable, une «courbe de calibrage» ne peut être réalisée empiriquement que dans des conditions réelles propres à l application. Page 9
10 Nicht öffnen! Do not open! Ne pas ouvrir! Ozondestruktor Catalytic Ozone Converter Destructeur d' ozone KVM -2 max. g O /h // 10 /01/ max. Nl/h Alimentation en gaz / retour du gaz effluents gazeux vers l'atmosphère source de gaz de service traitement du gaz de service génération d'ozone générateur d'ozone utilisation de l'ozone / consommateur traitement des effluents gazeux ou du daz résiduel destruction de l'ozone résiduel catalyseur ozone PI O 2 HV adaptation de la pression de service adaptation de la pression de service FI module de génération d'ozone O 3 dispositif de sécurité dispositif de sécurité dispositif de sécurité dispositif de sécurité dispositif de sécurité Il se peut que des adaptations de la pression de service (par des dispositifs détendeurs par exemple) s avèrent nécessaires entre les différentes étapes du procédé. Les dispositifs de sécurité correspondants doivent en plus être prévus. La forme qu auront ces dispositifs de sécurité (protections contre chocs en retour, protections contre retour de flamme par exemple) dépend en large mesure de l application et des dispositions légales. La source de gaz de service pour commencer, qui, en cas d utilisation d air, peut être par exemple une génération centrale d air comprimé (compresseur et accumulateur de pression), ou, en cas d utilisation d oxygène, une installation de séparation d air, une installation à gaz liquide (réservoir et évaporateur) ou des bouteilles de gaz sous pression par exemple. L étape suivante est la préparation du gaz de service sous forme, notamment, de séparation d huile et d eau (pour l air) suivie d une adsorption d hydrocarbure, de filtrage fin (comme premier filtre à l étage de séchage du gaz) et de séchage du gaz (thermique ou par adsorption de changement de pression), ainsi que de filtrage postérieur. Vient alors la production d ozone, assurée par le générateur d ozone à décharge électrique silencieuse. L étape suivante est l utilisation spécifique de l ozone resp. le consommateur d ozone (application industrielle, ozonolyse en chimie préparatrice, traitement de l eau ou décoloration de cellulose par exemple). Page 10
11 Le traitement des effluents gazeux ou du gaz résiduel a pour but d exclure de l étape suivante, la destruction de l ozone résiduel, les matières solides, les aérosols ou les vapeurs (humidité par exemple, ou encore hydrocarbures, etc.) ainsi que d autres gaz de process non inertes! (En fonction des tâches à accomplir, il est possible de faire appel à un ou plusieurs appareils en aval, comme par exemple des filtres et des séparateurs spéciaux, des dispositifs d adsorption, des pièges de refroidissement, etc.) La dernière étape est la destruction de l ozone résiduel permettant de se débarrasser du reste d ozone (l ozone y est retransformé en oxygène «normal»). Cette opération peut être thermique, chimique ou catalytique. Les destructeurs catalytiques démarrent à froid et n ont pas besoin d apport d énergie, contrairement aux destructeurs thermiques par exemple. De plus, les destructeurs catalytiques n exigent pas beaucoup de soins a posteriori ni d entretien, la destruction chimique présentant dans ce domaine, en règle générale, certains inconvénients. [Reportez-vous à la section 11.2 pour de plus amples informations sur la destruction d ozone par voie catalytique.] Option Option Marche/Arrêt à distance et commande externe Lorsque cette option est disponible, le générateur d ozone effectue son démarrage en douceur automatique uniquement lorsqu un contact de commutation externe ou un open collector (NPN) est fermé (le contact Marche/Arrêt à distance). En fonction de la position du commutateur, le démarrage en douceur automatique du générateur d ozone peut se produire sur la consigne interne ou externe préréglée pour la puissance électrique. Option manomètre de pression de service avec contact de valeur limite supérieure et inférieure Lorsque l installation est équipée de cette option, le démarrage en douceur automatique du générateur d ozone ne se produit que lorsque la pression de service se trouve dans les limites admissibles (pression atmosphérique jusqu à +1 bar effectif (1...2 bars abs. )). En dehors de cette plage, le générateur d ozone ne se met pas en route ou alors coupe la puissance électrique. Option débitmètre à flotteur avec contact de débit minimum En présence de cette option également, le démarrage en douceur automatique du générateur d ozone peut se produire uniquement lorsqu un débit minimum de gaz de service est garanti. Dès qu il y a passage en dessous de ce débit minimum de gaz de service, le générateur d ozone ne se met pas en route où coupe la puissance électrique. Maintenance, modification, ajout d équipement Les générateurs d ozone des séries CMGK-F, CMG et CMGL n exigent aucun entretien pendant plusieurs milliers d heures de service (preuves à l appui), ceci bien évidemment en fonction de l état du gaz de service et de la qualité du gaz. Il est par principe possible d augmenter ultérieurement la production ou de modifier les séries CMG et CMGL. Dans ce cas également, prenez contact avec le fabricant ou avec son représentant. Page 11
12 Distribution: Producteur: von-liebig-str. 6 D Rheinbach Tel: ++49 /(0)2226 / Fax: ++49 /(0)2226 / info@innovatec-rheinbach.de home-page: innovatec-rheinbach.de Page 12
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