CN107265673A - 一种智能控制高频电解垢锈收集装置 - Google Patents

一种智能控制高频电解垢锈收集装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能控制高频电解垢锈收集装置，包括反应电极、电导率探头和电控箱，所述反应电极表面上套设有电极外网，所述电极外网包括若干个外网片，所述外网片环绕设置在反应电极四周，相邻所述外网片之间依次串联设置，所述外网片与电极外网形成的外轮廓的切线所成的夹角为30～60度，所述电导率探头用于检测水体的电导率，所述反应电极和电导率探头均与电控箱电性连接，该智能控制高频电解垢锈收集装置能根据水体水质的变化自动调节反应电极的反应电流，使得设备一直处于最优化的状态下工作，从而达到快速融垢吸垢的效果，也最大程度上防止过流造成对反应电极的超负荷使用加速溶解而大大降低反应电极的使用寿命。

Description

一种智能控制高频电解垢锈收集装置
技术领域
本发明涉及水处理设备领域，特别是涉及一种智能控制高频电解垢锈收集装置。
背景技术
现有市场上的高频电解垢锈收集装置，无法根据水体的洁净程度进行电流电压的调控来让设备更有效的进行垢锈的清理收集，设计结构也比较复杂，常常因为过流造成对反应电极的超负荷使用加速溶解而大大降低反应电极的使用寿命，不利于设备的维修和保养。
公开号为101124167B的一篇发明专利公开了一种用于清洁循环水的设备，包括：用于接收待清洁的循环水并排出该循环水的清洁箱；放置在该清洁箱中的一个或多个第一电极板；放置在该清洁箱中并与该第一电极板相距预定的空间的一个或多个第二电极板；以及用于在该第一电极板和第二电极板之间施加DC电压的DC电源，其中该第一和第二电极板由钛板制成，并且其中该DC电源是DC稳定的电源，其输出的电压满足通过介电击穿将该第一电极板或第二电极板表面山形成的阳极氧化物层剥离并除去。该专利仅公开了使用电解的方法将锈垢除去，并没有根据水体洁净度进行电流电压的调控来让设备更有效的进行垢锈的清理收集。
因此，特别需要一种能根据水体水质的变化自动调节反应电极的反应电流，使得设备一直处于最优化的状态下工作的智能控制高频电解垢锈收集装置，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种能根据水体水质的变化自动调节反应电极的反应电流，使得设备一直处于最优化的状态下工作的智能控制高频电解垢锈收集装置，来解决现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种智能控制高频电解垢锈收集装置，包括反应电极、电导率探头和电控箱，所述反应电极表面上套设有电极外网，所述电极外网包括若干个外网片，所述外网片环绕设置在反应电极四周，相邻所述外网片之间依次串联设置，所述外网片与电极外网形成的外轮廓的切线所成的夹角为30～60度，所述电导率探头用于检测水体的电导率，所述反应电极和电导率探头均与电控箱电性连接，当电导率探头检测到水体的电导率为200～1000μS/m时，反应电极的反应电流控制在1～3A，当电导率探头检测到水体的电导率为1000～5000μS/m时，反应电极的反应电流控制在3～5A，当电导率探头检测到水体的电导率为5000～10000μS/m时，反应电极的反应电流控制在5～7A。
为了进一步实现本发明，还包括报警器，所述报警器与电控箱电性连接，当电导率探头检测到水体的电导率为10000μS/m以上时，不适应用该装置，反应会严重烧蚀反应电极，反应电极停止工作，报警器响起。
为了进一步实现本发明，所述外网片与电极外网形成的外轮廓的切线所成的夹角为45度。
为了进一步实现本发明，所述电极外网的外轮廓为圆形状或长方形状或三角形状或椭圆形状。
为了进一步实现本发明，所述外网片为长方形片状结构，所述外网片上下两端分别固定设置在反应电极的上固定板和下固定板上。
为了进一步实现本发明，所述电导率探头设置在反应电极侧面上。
为了进一步实现本发明，所述外网片包括第一外网层、第二外网层和第三外网层，所述第一外网层、第二外网层和第三外网层依次粘合设置，所述第一外网层位于反应电极一侧，所述第三外网层位于外侧面一侧，所述第一外网层和第三外网层均采用钛合金制成，所述第一外网层的厚度大于第三外网层的厚度。
为了进一步实现本发明，所述第二外网层采用石墨材料制成，所述第二外网层的周围边框上设置有石膏边框。
为了进一步实现本发明，所述第一外网层和第三外网层的吸附表面上分别设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和第二凸起均呈矩形阵列状排列。
有益效果
(1)本发明使用时，将反应电极和电导率探头放入循环水系统中，通过反应电极将水分解为富含氢离子的小分子水，水流经管道，将管道中的垢锈溶解形成钙镁铁离子，通过循环水系统带回到反应电极的附近，钙镁铁离子吸附在电极外网上重新形成碳酸钙、碳酸镁和铁氧化物，使水冷却系统永久保持水质干净，不生垢锈，提高冷却效果，电导率探头检测循环水系统中水体的电导率，电导率探头将数据传递至电控箱，电控箱从而控制反应电极的反应电流的大小，当电导率探头检测到水体的电导率为200～1000μS/m时，反应电极的反应电流控制在1～3A，当电导率探头检测到水体的电导率为1000～5000μS/m时，反应电极的反应电流控制在3～5A，当电导率探头检测到水体的电导率为5000～10000μS/m时，反应电极的反应电流控制在5～7A，当电导率探头检测到水体的电导率为10000μS/m以上时，不适应用该装置，反应会严重烧蚀反应电极，反应电极停止工作，报警器响起，达到根据水体水质的变化自动调节反应电极的反应电流，使得设备一直处于最优化的状态下工作，从而达到快速融垢吸垢的效果，也最大程度上防止过流造成对反应电极的超负荷使用加速溶解而大大降低反应电极的使用寿命。
附图说明
图1为本发明智能控制高频电解垢锈收集装置的电路连接框图；
图2为本发明智能控制高频电解垢锈收集装置中电极外网的外轮廓为圆形状时的结构示意图；
图3为本发明智能控制高频电解垢锈收集装置中电极外网的外轮廓为圆形状时的剖视图；
图4为本发明智能控制高频电解垢锈收集装置中电极外网的外轮廓为长方形状时的剖视图；
图5为本发明智能控制高频电解垢锈收集装置中外网片的剖视图。
附图标记说明：
1、电极外网；11、外网片；111、第一外网层；1111、第一凸起；112、第二外网层；113、第三外网层；1131、第二凸起。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。
实施例一
如图1-图5所示，本发明智能控制高频电解垢锈收集装置包括反应电极、电导率探头、报警器和电控箱，其中：
反应电极用于将水分解为富含氢离子的小分子水，反应电极表面上套设有电极外网1，电极外网1包括若干个外网片11，外网片11环绕设置在反应电极四周，相邻外网片11之间依次串联设置，外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角为30度，通过外网本体1包括若干个外网片11，有效提高电极外网1的吸附面积，吸附能力更强，同时，在外网本体1与反应电极的距离不变的情况下，高频电磁场增强，水中带电离子受到的电场力增强，提高外网本体1的吸附效果，整体吸附效果可达到网状外网的1.5倍左右，此外，清洗外网本体1的时候只需用刷子洗刷外网片11的两侧面即可，比网状更加容易清理，电极外网1的外轮廓为圆形状或长方形状或三角形状或椭圆形状，外网11片包括第一外网层111、第二外网层112和第三外网层113，第一外网层111、第二外网层112和第三外网层113依次粘合设置，第一外网层111位于反应电极一侧，第三外网层113位于外侧面一侧，第二外网层112位于第一外网层111和第三外网层113之间，第一外网层111和第三外网层113均采用钛合金制成，第一外网层111的厚度大于第三外网层113的厚度，由于外网片11主要由第一外网层111进行吸附，第三外网层113为次要吸附，第三外网层113的厚度减小，提高吸附效果，同时使每片外网片的重量减轻，成本降低，第二外网层112采用石墨材料制成，第二外网层112的周围边框上设置有石膏边框，在不影响外网片11吸附效果的情况下，进一步减轻重量，降低成本，第一外网层111和第三外网层113的吸附表面上分别设置有第一凸起1111和第二凸起1131，第一凸起1111和第二凸起1131均呈矩形阵列状排列，第一凸起1111和第二凸起1131均呈半球形状或长方体状或椎体状设置，增大第一外网层111和第三外网层113的表面积，增强吸附效果，外网片11为长方形片状结构，外网片11上下两端分别固定设置在反应电极的上固定板和下固定板上。
电导率探头用于检测水体的电导率，电导率探头设置在反应电极侧面上，反应电极、电导率探头和报警器均与电控箱电性连接。
使用时，将反应电极和电导率探头放入循环水系统中，通过反应电极将水分解为富含氢离子的小分子水，水流经管道，将管道中的垢锈溶解形成钙镁铁离子，通过循环水系统带回到反应电极的附近，钙镁铁离子吸附在电极外网1上重新形成碳酸钙、碳酸镁和铁氧化物，电极外网1定期取出清理，从而达到清理管道里面的垢锈，使水冷却系统永久保持水质干净，不生垢锈，提高冷却效果，电导率探头检测循环水系统中水体的电导率，电导率探头将数据传递至电控箱，电控箱从而控制反应电极的反应电流的大小，当电导率探头检测到水体的电导率为200～1000μS/m时，反应电极的反应电流控制在1～3A，当电导率探头检测到水体的电导率为1000～5000μS/m时，反应电极的反应电流控制在3～5A，当电导率探头检测到水体的电导率为5000～10000μS/m时，反应电极的反应电流控制在5～7A，当电导率探头检测到水体的电导率为10000μS/m以上时，不适应用该装置，反应会严重烧蚀反应电极，反应电极停止工作，报警器响起，达到根据水体水质的变化自动调节反应电极的反应电流，使得设备一直处于最优化的状态下工作，从而达到快速融垢吸垢的效果，也最大程度上防止过流造成对反应电极的超负荷使用加速溶解而大大降低反应电极的使用寿命。
实施例二
作为更有选的实施方式，与实施例一不同的是，外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角为60度。
实施例三
作为更有选的实施方式，与实施例一不同的是，外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角为45度。
实验一
为了验证外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角不同对垢锈的吸附效果，在循环水中加入适量的钙镁铁离子水，搅拌使其充分混合，按照上面的步骤配制7份同样的混合溶液，放置一段时间等待溶液稳定，然后将外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角不同的反应电极放入循环水中，外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角分别为20度、30度、40度、45度、50度、60度、70度，每隔2小时测试一次溶液的电导率及硬度，为保证测试的准确性，每次测试三次，取平均值作为每次数据的最终结果，连续实验10个小时，对数据进行记录分析，实验结果如下：
1、不同角度时溶液硬度随时间的变化
时间 0h 2h 4h 6h 8h 10h
20度 硬度 500ppm 461ppm 426ppm 393ppm 360ppm 335ppm
30度 硬度 500ppm 425ppm 337ppm 281ppm 213ppm 184ppm
40度 硬度 500ppm 410ppm 316ppm 253ppm 181ppm 142ppm
45度 硬度 500ppm 392ppm 298ppm 213ppm 138ppm 86ppm
50度 硬度 500ppm 414ppm 315ppm 249ppm 178ppm 140ppm
60度 硬度 500ppm 421ppm 338ppm 279ppm 216ppm 187ppm
70度 硬度 500ppm 459ppm 424ppm 391ppm 364ppm 336ppm
2、不同角度时溶液电导率随时间的变化
时间 0h 2h 4h 6h 8h 10h
20度 电导率 360μS/m 335μS/m 312μS/m 291μS/m 278μS/m 267μS/m
30度 电导率 360μS/m 309μS/m 261μS/m 224μS/m 181μS/m 145μS/m
40度 电导率 360μS/m 298μS/m 248μS/m 203μS/m 157μS/m 113μS/m
45度 电导率 360μS/m 284μS/m 225μS/m 174μS/m 116μS/m 67μS/m
50度 电导率 360μS/m 297μS/m 245μS/m 206μS/m 158μS/m 115μS/m
60度 电导率 360μS/m 306μS/m 258μS/m 226μS/m 179μS/m 146μS/m
70度 电导率 360μS/m 333μS/m 311μS/m 289μS/m 276μS/m 265μS/m
从上表可以看出，当外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角为30～60度时，溶液的硬度和电导率随时间下降明显，吸附效果好；当外网片11与电极外网1形成的外轮廓的切线所成的夹角为45度时，溶液的硬度和电导率随时间下降的幅度最大，外网片1的垢锈吸附效果最佳。
实验二
为了验证第一外网层111的厚度与第三外网层113的厚度对垢锈的吸附效果，在循环水中加入适量的钙镁铁离子水，搅拌使其充分混合，按照上面的步骤配制2份同样的混合溶液，放置一段时间等待溶液稳定，然后将第一外网层111的厚度与第三外网层113的厚度相同的反应电极和第一外网层111的厚度大于第三外网层113的厚度的反应电极放入循环水中，每隔2小时测试一次溶液的电导率及硬度，为保证测试的准确性，每次测试三次，取平均值作为每次数据的最终结果，连续实验10个小时，对数据进行记录分析，实验结果如下：
1、不同厚度时溶液硬度随时间的变化
时间 0h 2h 4h 6h 8h 10h
第一组 硬度 500ppm 452ppm 402ppm 367ppm 331ppm 303ppm
第二组 硬度 500ppm 408ppm 313ppm 249ppm 178ppm 141ppm
其中：
第一组放入的为第一外网层111的厚度与第三外网层113的厚度相同的反应电极；
第二组放入的为第一外网层111的厚度大于第三外网层113的厚度的反应电极。
2、不同厚度时溶液电导率随时间的变化
时间 0h 2h 4h 6h 8h 10h
第一组 电导率 360μS/m 325μS/m 302μS/m 275μS/m 247μS/m 202μS/m
第二组 电导率 360μS/m 301μS/m 247μS/m 202μS/m 156μS/m 121μS/m
其中：
第一组放入的为第一外网层111的厚度与第三外网层113的厚度相同的反应电极；
第二组放入的为第一外网层111的厚度大于第三外网层113的厚度的反应电极。
从上表可以看出，第一外网层111的厚度大于第三外网层113的厚度时，溶液的硬度和电导率随时间下降明显，吸附效果更好，外网片1的垢锈吸附效果更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.一种智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，包括反应电极、电导率探头和电控箱，所述反应电极表面上套设有电极外网，所述电极外网包括若干个外网片，所述外网片环绕设置在反应电极四周，相邻所述外网片之间依次串联设置，所述外网片与电极外网形成的外轮廓的切线所成的夹角为30～60度，所述电导率探头用于检测水体的电导率，所述反应电极和电导率探头均与电控箱电性连接，当电导率探头检测到水体的电导率为200～1000μS/m时，反应电极的反应电流控制在1～3A，当电导率探头检测到水体的电导率为1000～5000μS/m时，反应电极的反应电流控制在3～5A，当电导率探头检测到水体的电导率为5000～10000μS/m时，反应电极的反应电流控制在5～7A。
2.根据权利要求1所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与电控箱电性连接，当电导率探头检测到水体的电导率为10000μS/m以上时，不适应用该装置，反应会严重烧蚀反应电极，反应电极停止工作，报警器响起。
3.根据权利要求1所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述外网片与电极外网形成的外轮廓的切线所成的夹角为45度。
4.根据权利要求3所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述电极外网的外轮廓为圆形状或长方形状或三角形状或椭圆形状。
5.根据权利要求1所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述外网片为长方形片状结构，所述外网片上下两端分别固定设置在反应电极的上固定板和下固定板上。
6.根据权利要求1所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述电导率探头设置在反应电极侧面上。
7.根据权利要求1所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述外网片包括第一外网层、第二外网层和第三外网层，所述第一外网层、第二外网层和第三外网层依次粘合设置，所述第一外网层位于反应电极一侧，所述第三外网层位于外侧面一侧，所述第一外网层和第三外网层均采用钛合金制成，所述第一外网层的厚度大于第三外网层的厚度。
8.根据权利要求7所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述第二外网层采用石墨材料制成，所述第二外网层的周围边框上设置有石膏边框。
9.根据权利要求8所述的智能控制高频电解垢锈收集装置，其特征在于，所述第一外网层和第三外网层的吸附表面上分别设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和第二凸起均呈矩形阵列状排列。
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