[发明专利]水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统及方法

权利要求书

1.水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统，其特征在于：包括液源、液体流量检测调节单元、气源、气体流量检测调节单元、水膜放电双氧水制备装置、可编程AC/DC电源、PDM高压激励电源、电参数检测单元、光谱检测单元和数据采集与调控单元；

水膜放电双氧水制备装置包括水膜产生单元和DBD反应器，水膜产生单元在DBD反应器上产生水膜，DBD反应器产生双氧水；

气源的气泵通过气体流量检测调节单元与水膜放电双氧水制备装置的进气口连接，液源的液泵通过液体流量检测调节单元与水膜产生单元连接；数据采集与调控单元分别连接可编程AC/DC电源、PDM高压激励电源、电参数检测单元和光谱检测单元；可编程AC/DC电源还与PDM高压激励电源连接，PDM高压激励电源为DBD反应器供电，电参数检测单元测量DBD反应器的供电电压、放电电流以及积分电压，光谱检测单元测量DBD反应器放电间隙中羟基的相对光谱强度；

液体检测调节单元包括依次连接的液体流量调节单元和液体流量检测单元，液体流量调节单元连接液泵，液体流量检测单元连接水膜产生单元；

水膜产生单元包括水槽，水槽的底部设置有通孔，水槽底部设置有刷子；DBD反应器包括主动轮、薄膜、若干高压电极、若干低压电极和收集槽，高压电极为滚筒结构，主动轮和若干高压电极依次排列，并且与薄膜构成传送带结构，每个高压电极的上方均设置一低压电极，刷子在传送带结构的上层薄膜上刷出水膜，刷水膜的位置位于第一个高压电极上游，收集槽位于传送带结构下方，收集槽一个侧边设置有刮板，刮板与传送带结构的下层薄膜贴靠，将附着的双氧水刮进收集槽。

2.根据权利要求1所述的水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统，其特征在于：气体流量监测调节单元包括依次连接的气体流量调节单元和气体流量监测单元，气体流量调节单元连接气泵，气体流量监测单元连接水膜双氧水制备装置。

3.根据权利要求1所述的水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统，其特征在于：电参数检测单元包括电压衰减器、电压互感器和电流互感器，电压衰减器连接PDM高压激励电源的输出端，测量DBD反应器的供电电压，DBD反应器通过积分电容接地，电压互感器测量积分电容两端的积分电压，电流互感器测量接地回路中的放电电流。

4.根据权利要求1所述的水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统，其特征在于：还包括压缩机，压缩机的两端分别与水膜放电双氧水制备装置的出气口和气泵连接。

5.基于权利要求1～4任意一项所述的水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统的调控方法，其特征在于：包括以下步骤，

初始化；

电参数检测单元测量DBD反应器的供电电压、DBD反应器的放电电流以及积分电压；光谱检测单元测量DBD反应器放电间隙中羟基的相对光谱强度；

数据采集与调控单元对测量的数据进行采集和计算，进行相对光量子产生能效比评估；

调节可编程AC/DC电源输出电压以及供电能量的参数值，使水膜放电双氧水制备装置工作在最佳运行状态，即相对光量子产生能效比最高。

6.根据权利要求5所述的水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统的调控方法，其特征在于：相对光量子产生能效比的公式为，

其中，E_er为相对光量子产生能效比，I为羟基的相对光谱强度，E_m,j为一个调功周期供电的总能量；

E_m,j＝n_dm,jE_d,a或者

其中，E_d,a为单个供电周期平均能量，为一个调功周期内供电周期个数，为一个调功周期中供电时间的占空比，T_on,j为供电持续时间，T_m,j为单个调功周期，T_d,i为单个供电周期，E_d,i为单个供电周期能量。

7.根据权利要求6所述的水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统的调控方法，其特征在于：采用牛顿爬山法，调节可编程AC/DC电源输出电压以及供电能量的参数值，使相对光量子产生能效比最高。