Wysokowydajny rdzeń z hartowanego szkła kwarcowego, rozwiązanie komponentów dielektrycznych dla rosyjskiego producenta generatorów ozonu - Mia

Przegląd projektu

• Klient: Rosyjski producent sprzętu ozonowego (specjalizujący się w uzdatnianiu wody i dezynfekcji przemysłowej)

• Produkt: Wysokiej czystości kwarcowe płyty wyładowcze (kluczowe elementy dielektryczne generatorów ozonu)

• Dostawca: Lianyungang Shengfan Quartz Products Co., Ltd.

• Materiał: Wysokiej czystości stopione płyty kwarcowe (czystość SiO₂ ≥ 99,9%, niska zawartość hydroksyli ≤ 5 ppm)

• Zastosowanie: Kluczowe medium dielektryczne w komorach wyładowczych generatorów ozonu do produkcji ozonu metodą wyładowania koronowego wysokiego napięcia, szeroko stosowane w uzdatnianiu wody pitnej, oczyszczaniu ścieków, czyszczeniu półprzewodników i procesach dezynfekcji żywności

• Kluczowe procesy: Precyzyjne cięcie płyt kwarcowych, dwustronne szlifowanie i polerowanie, fazowanie krawędzi, kontrola wymiarów

Pierwotne problemy klienta

1. Krótka żywotność ceramicznych płyt dielektrycznych, wysokie koszty konserwacji

Klient wcześniej stosował płyty ceramiczne z tlenku glinu jako materiały dielektryczne do swoich generatorów ozonu. W warunkach wyładowania wysokiego napięcia i wysokiej częstotliwości, płyty ceramiczne ulegały mikropęknięciom powierzchniowym i degradacji wydajności z powodu długotrwałego naprężenia termicznego i elektrycznego, ze średnim cyklem wymiany wynoszącym zaledwie 6-8 miesięcy. Częste przestoje na wymianę nie tylko wpływały na efektywność linii produkcyjnej klienta, ale także powodowały, że użytkownicy końcowi (zakłady uzdatniania wody, fabryki półprzewodników) kwestionowali niezawodność sprzętu.

2. Niewystarczająca jednorodność wyładowania, zmienne wydajność ozonu

Ze względu na ograniczenia procesu spiekania ceramiki, spójność stałej dielektrycznej między partiami była niska, co prowadziło do nierównomiernego rozkładu pola elektrycznego w komorze wyładowczej. Klient zgłosił wahania stężenia ozonu do ±15% w niektórych jednostkach wyładowczych, co poważnie wpłynęło na wskaźnik przejścia skuteczności dezynfekcji w uzdatnianiu wody.

3. Wymywanie zanieczyszczeń zanieczyszczające gaz ozonowy

Niskiej jakości płyty ceramiczne wykazywały wymywanie śladowych pierwiastków metalicznych (Al, Si itp.) podczas wyładowania, stwarzając ryzyko zanieczyszczenia dla zastosowań ozonu o wysokiej czystości klasy półprzewodnikowej. Klient dostarczał systemy ozonowe dla rosyjskiego producenta sprzętu do czyszczenia na mokro półprzewodników, a ten problem bezpośrednio uniemożliwiał mu spełnienie wymagań czystości użytkowników końcowych.

Nasze ukierunkowane rozwiązania i zalety

1. Wysokiej czystości materiał kwarcowy o doskonałych właściwościach dielektrycznych

Wybraliśmy wysokiej czystości stopione płyty kwarcowe (SiO₂ ≥ 99,9%) oferujące wysoką wytrzymałość dielektryczną, niskie straty dielektryczne i doskonałą stabilność chemiczną. Kwarc pracuje przy zaledwie 1/5 do 1/6 swojego napięcia przebicia, zapewniając doskonałą tolerancję na wysokie napięcie i gwarantując długoterminową stabilną pracę komory wyładowczej. Dane branżowe potwierdzają, że generatory ozonu wykorzystujące moduły dielektryczne kwarcowe mogą osiągnąć 10 lat bezobsługowej pracy.

2. Niska zawartość hydroksyli, brak dewitryfikacji w wysokich temperaturach

Wybieramy kwarc o niskiej zawartości hydroksyli (zawartość OH ≤ 5 ppm), który utrzymuje stabilność strukturalną w obszarach wysokotemperaturowych generowanych przez wyładowanie wysokiego napięcia, bez powierzchniowej dewitryfikacji lub degradacji wydajności dielektrycznej, osiągając żywotność przekraczającą 20 000 godzin.

3. Szybka dostawa przełamująca monopol europejskich dostawców

Nasz standardowy cykl dostawy zamówień wynosi 7-12 dni roboczych, co jest znacznie lepsze od 8-10 tygodniowych terminów dostaw europejskich dostawców. Klient może znacznie zmniejszyć presję zapasów i elastycznie reagować na popyt rynkowy.

Wyniki współpracy i opinie klienta

1. Znacząco poprawiona wydajność ozonu i stabilność stężenia

Po przejściu na płyty kwarcowe Shengfan, wahania stężenia ozonu zmniejszyły się z ±15% do ±3%, a sprawność konwersji ozonu wzrosła o około 12%. Użytkownik końcowy uzdatniania wody zgłosił poprawę wskaźnika przejścia skuteczności dezynfekcji z 92% do 99,5%.

2. Znacznie wydłużony cykl konserwacji sprzętu

Po zastosowaniu kwarcowych płyt dielektrycznych, generator ozonu pracował nieprzerwanie przez ponad 12 miesięcy bez wymiany elementów dielektrycznych (w porównaniu do poprzedniej średniej 6-8 miesięcy z płytami ceramicznymi). Częstotliwość konserwacji została zmniejszona o ponad 40%, a całkowite koszty operacyjne i konserwacyjne klienta spadły o około 25%.

3. Certyfikacja zastosowania ozonu o wysokiej czystości klasy półprzewodnikowej

Płyty kwarcowe o niskiej zawartości zanieczyszczeń zapewniły czystość gazu ozonowego wymaganą normami. System ozonowy klienta do czyszczenia półprzewodników na mokro pomyślnie przeszedł certyfikację w rosyjskiej odlewni płytek krzemowych, otwierając dostęp do wcześniej nieosiągalnego segmentu rynku premium.