CN105540955A - 一种电化学除垢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电化学除垢装置，用以解决传统电化学除垢装置除垢不彻底、除垢成本高及除垢难度大的问题，包括除垢本体、原水进水管路系统、超声波清洗系统、废渣排出系统及自动控制系统，所述原水进水管路系统、超声波清洗系统及废渣排出系统分别与所述除垢本体连接，所述自动控制系统分别与所述除垢本体、原水进水管路系统、超声波清洗系统及废渣排出系统连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电化学除垢装置，属于电化学除垢领域。
背景技术
环水系统是冶金、能源、化工企业生产必不可少的能源介质之一。目前，对于循环水处理系统，为减少因循环水中盐类等的浓缩而对管道及设备造成的不利影响，普遍使用投加化学药剂的方法来保持水质稳定，以提高循环水系统的浓缩倍数。
然而传统的投加化学药剂的水处理方法在药剂费昂贵，运行成本高，以及系统排污废水中含有的磷会对环境造成污染等方面仍存在一定弊端。
以电化学方法进行水处理的原理在于，将水中的Ca2+、Mg2+以固体形式排除，降低水体的硬度，同时产生氧化性物质如Cl2等，电解产生余氯可以抑制循环水系统中菌藻的滋生，具有杀菌灭藻功能。
但目前现有电化学水处理装置，除垢不彻底，缺少运行参数调整灵敏性针对性更为突出的智能化自动化控制系统；缺少除垢处理工艺及合适机械装置，导致电极组中电极板沉积垢物较多，进而对后续的电化学水处理过程产生较大影响，降低水处理效果。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种电化学除垢装置，解决了传统电化学除垢装置除垢不彻底、除垢成本高及除垢难度大的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电化学除垢装置，包括除垢本体、原水进水管路系统、超声波清洗系统、废渣排出系统及自动控制系统，所述原水进水管路系统、超声波清洗系统及废渣排出系统分别与所述除垢本体连接，所述自动控制系统分别与所述除垢本体、原水进水管路系统、超声波清洗系统及废渣排出系统连接。
进一步的，所述除垢本体自下而上依次包括原水布水区、电解反应区、纤维过滤区及滤水收集区，所述原水布水区顶部与所述电解反应区通过穿孔隔板相连通，所述电解反应区上端设有缓冲区，所述缓冲区上端通过穿孔隔板与所述纤维过滤区相连通，所述纤维过滤区内部设有纤维束滤料，所述纤维过滤区顶端通过穿孔隔板与所述滤水收集区相连通，所述滤水收集区顶端设有一个清水区，滤后水进入到清水区后，由位于清水区顶部的清水出水管排出，所述清水出水管上设有用于控制清水出水开关的出水阀门及用于检测出水流量的出水流量计；
所述原水进水管路系统包括原水进水管、位于原水进水管上用于控制进水大小的控制阀门、位于原水进水管上用于检测进水大小的流量计，所述原水进水管与除垢本体上原水布水区上端侧面相连通；
所述超声波清洗系统包括超声波发生器及与超声波发生器连接的超声波探头，所述超声波探头安装于原水布水区内部；
所述废渣排出系统包括排渣管路及位于排渣管路上用于控制排渣管路开关的排渣阀门，所述排渣管路与所述原水布水区下端相连通；
所述自动控制系统包括信号输入单元、信号输出单元及用于处理信号的数据处理单元，所述信号输入单元及信号输出单元分别与所述数据处理单元电连接。
进一步的，所述电解反应区内部设有位于电解反应区中心的阳极及位于电解反应区内壁的阴极，阳极为钛金属镀层阳极，阴极为零价铁阴极，所述阳极穿过电解反应区后与电源连接，所述阴极直接与所述电源连接。
进一步的，所述纤维束滤料底部设有可活动穿孔板，顶部设有固定穿孔板，所述固定穿孔板与位于固定穿孔板顶端的穿孔隔板固定连接或者所述固定穿孔板与纤维过滤区的内壁固定连接，当进行超声波除垢时，纤维束滤料下端的可活动穿孔板下落，纤维束滤料松弛，截留杂质下沉经电解反应区进入原水布水区进行收集，排渣时纤维过滤区顶部的滤水收集区的水自上而下对纤维束滤料进行冲洗，冲洗水经排渣管路排出。
进一步的，所述信号输入单元包括进水流量传感器、进水压力传感器、出水流量传感器、出水压力传感器及浊度检测器，所述进水流量传感器、出水流量传感器分别与进水流量计、出水流量计连接，所述进水压力传感器、出水压力传感器及浊度检测器分别位于进水管内部、出水管内部及滤水收集区内部。
进一步的，所述信号输出单元包括位于进水管上的进水电磁阀、位于出水管上的出水电磁阀、位于排渣管路上的排渣电磁阀及与超声波发生器连接的超声波启闭开关。
本发明的有益效果是：在本发明中，除垢主体进水口位于原水布水区底部，而清水出水管位于装置顶端，并以优化的穿孔管进行布水，从水力条件上保证了过滤配水的均匀性及反冲洗强度在竖直断面上的均匀性，有利于保证电解及滤层截污能力的充分发挥；电化学反应以钛金属镀层电极为阳极，以电解反应区内壁为阴极，在简化电解槽布置的同时，除垢速率较传统电极高20％以上，阳极在电解过程中释放氯气，在除垢的同时能够对后续管路生物相进行有效控制。
附图说明
图1为本发明的整体结垢示意图；
图2为本发明除垢本体的结构示意图；
图3为本发明自动控制系统的结构示意图；
其中，1、除垢本体；2、原水进水管路系统；3、超声波清洗系统；4、废渣排出系统；5、自动控制系统；6、原水布水区；7、电解反应区；8、纤维过滤区；9、滤水收集区；10、穿孔隔板；11、缓冲区；12、纤维束滤料；13、清水区；14、清水出水管；15、出水阀门；16、出水流量计；17、原水进水管；18、进水阀门；19、进水流量计；20、超声波发生器；21、超声波探头；22、排渣管路；23、排渣阀门；24、信号输入单元；25、信号输出单元；；26、排渣电磁阀；27、超声波启闭开关28、数据处理单元；29、阳极；30、阴极；31、电源；32、可活动穿孔板；33、固定穿孔板；34、进水流量传感器；35、进水压力传感器；36、出水流量传感器；37、出水压力传感器；38、浊度检测器；39、进水电磁阀；40、出水电磁阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明涉及一种电化学除垢装置，该装置包括除垢本体1、原水进水管17路系统2、超声波清洗系统3、废渣排出系统4及自动控制系统5，所述原水进水管17路系统2、超声波清洗系统3及废渣排出系统4分别与所述除垢本体1连接，所述自动控制系统5分别与所述除垢本体1、原水进水管17路系统2、超声波清洗系统3及废渣排出系统4连接。
除垢本体1自下而上依次包括原水布水区6、电解反应区7、纤维过滤区8及滤水收集区9，所述原水布水区6顶部与所述电解反应区7通过穿孔隔板10相连通，所述电解反应区7上端设有缓冲区11，所述缓冲区11上端通过穿孔隔板10与所述纤维过滤区8相连通，所述纤维过滤区8内部设有纤维束滤料12，所述纤维过滤区8顶端通过穿孔隔板10与所述滤水收集区9相连通，所述滤水收集区9顶端设有一个清水区13，滤后水进入到清水区13后，由位于清水区13顶部的清水出水管14排出，所述清水出水管14上设有用于控制清水出水开关的出水阀门15及用于检测出水流量的出水流量计16。
所述原水进水管17路系统2包括原水进水管17、位于原水进水管17上用于控制进水大小的进水阀门18、位于原水进水管17上用于检测进水大小的流量计，所述原水进水管17与除垢本体1上原水布水区6上端侧面相连通；
所述超声波清洗系统3包括超声波发生器20及与超声波发生器20连接的超声波探头21，所述超声波探头21安装于原水布水区6内部；
所述废渣排出系统4包括排渣管路22及位于排渣管路22上用于控制排渣管路22开关的排渣阀门23，所述排渣管路22与所述原水布水区6下端相连通；
所述自动控制系统5包括信号输入单元24、信号输出单元25及用于处理信号的数据处理单元28，所述信号输入单元24及信号输出单元25分别与所述数据处理单元28电连接。
所述电解反应区7内部设有位于电解反应区7中心的阳极29及位于电解反应区7内壁的阴极30，阳极29为钛金属镀层阳极29，阴极30为零价铁阴极30，所述阳极29穿过电解反应区7后与电源31连接，所述阴极30直接与所述电源31连接，在本发明中，电化学反应以钛金属镀层电极为阳极29，以电解反应区7内壁为阴极30，在简化电解槽布置的同时，除垢速率较传统电极高20％以上，阳极29在电解过程中释放氯气，在除垢的同时能够对后续管路生物相进行有效控制。
所述纤维束滤料12底部设有可活动穿孔板32，顶部设有固定穿孔板33，所述固定穿孔板33与位于固定穿孔板33顶端的穿孔隔板10固定连接或者所述固定穿孔板33与纤维过滤区8的内壁固定连接，当进行超声波除垢时，纤维束滤料12下端的可活动穿孔板32下落，纤维束滤料12松弛，截留杂质下沉经电解反应区7进入原水布水区6进行收集，排渣时纤维过滤区8顶部的滤水收集区9的水自上而下对纤维束滤料12进行冲洗，冲洗水经排渣管路22排出。
所述纤维束滤料12底部连接有可活动穿孔板32，顶部连接有固定穿孔板33，所述固定穿孔板33与纤维过滤区8的内壁固定连接。
所述信号输入单元24包括进水流量传感器34、进水压力传感器35、出水流量传感器36、出水压力传感器37及浊度检测器38，所述进水流量传感器34、出水流量传感器36分别与进水流量计19、出水流量计16连接，所述进水压力传感器35、出水压力传感器37及浊度检测器38分别位于原水进水管17内部、清水出水管14内部及滤水收集区9内部。
所述信号输出单元25包括位于原水进水管17上的进水电磁阀39、位于清水出水管14上的出水电磁阀40、位于排渣管路22上的排渣电磁阀26及与超声波发生器20连接的超声波启闭开关27。
本发明工作时，电解反应区7电流保持不变，当电解电压高于设定值时，停止进水，同时启动超声波发生器20进行除垢，除垢完毕后通过排渣阀门23打开排渣管路22，排除垢渣，除垢后，除垢本体1工作初期电压依然高于设定值时，顺次选择酸洗及/或反接电极线路进行深度除垢。
本发明采用超声波进行除垢，阴极30极板结垢在超声波作用下脱落，然后经过原水布水区6穿孔隔板10进入到原水布水区6后，通过排污管路排出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电化学除垢装置，其特征在于：包括除垢本体、原水进水管路系统、超声波清洗系统、废渣排出系统及自动控制系统，所述原水进水管路系统、超声波清洗系统及废渣排出系统分别与所述除垢本体连接，所述自动控制系统分别与所述除垢本体、原水进水管路系统、超声波清洗系统及废渣排出系统连接。
2.根据权利要求1所述的一种电化学除垢装置，其特征在于：除垢本体自下而上依次包括原水布水区、电解反应区、纤维过滤区及滤水收集区，所述原水布水区顶部与所述电解反应区通过穿孔隔板相连通，所述电解反应区上端设有缓冲区，所述缓冲区上端通过穿孔隔板与所述纤维过滤区相连通，所述纤维过滤区内部设有纤维束滤料，所述纤维过滤区顶端通过穿孔隔板与所述滤水收集区相连通，所述滤水收集区顶端设有一个清水区，滤后水进入到清水区后，由位于清水区顶部的清水出水管排出，所述清水出水管上设有用于控制清水出水开关的出水阀门及用于检测出水流量的出水流量计；
所述原水进水管路系统包括原水进水管、位于原水进水管上用于控制进水大小的控制阀门、位于原水进水管上用于检测进水大小的流量计，所述原水进水管与除垢本体上原水布水区上端侧面相连通；
所述超声波清洗系统包括超声波发生器及与超声波发生器连接的超声波探头，所述超声波探头安装于原水布水区内部；
所述废渣排出系统包括排渣管路及位于排渣管路上用于控制排渣管路开关的排渣阀门，所述排渣管路与所述原水布水区下端相连通；
所述自动控制系统包括信号输入单元、信号输出单元及用于处理信号的数据处理单元，所述信号输入单元及信号输出单元分别与所述数据处理单元电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种电化学除垢装置，其特征在于：所述电解反应区内部设有位于电解反应区中心的阳极及位于电解反应区内壁的阴极，阳极为钛金属镀层阳极，阴极为零价铁阴极，所述阳极穿过电解反应区后与电源连接，所述阴极直接与所述电源连接。
4.根据权利要求2所述的一种电化学除垢装置，其特征在于：所述纤维束滤料底部设有可活动穿孔板，顶部设有固定穿孔板，所述固定穿孔板与位于固定穿孔板顶端的穿孔隔板固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种电化学除垢装置，其特征在于：所述纤维束滤料底部连接有可活动穿孔板，顶部连接有固定穿孔板，所述固定穿孔板与纤维过滤区的内壁固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种电化学除垢装置，其特征在于：所述信号输入单元包括进水流量传感器、进水压力传感器、出水流量传感器、出水压力传感器及浊度检测器，所述进水流量传感器、出水流量传感器分别与进水流量计、出水流量计连接，所述进水压力传感器、出水压力传感器及浊度检测器分别位于进水管内部、出水管内部及滤水收集区内部。
7.根据权利要求2所述的一种电化学除垢装置，其特征在于：所述信号输出单元包括位于进水管上的进水电磁阀、位于出水管上的出水电磁阀、位于排渣管路上的排渣电磁阀及与超声波发生器连接的超声波启闭开关。
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