CN108996713A - 一种振动除垢装置及系统、振动除垢控制系统及振动除垢方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动除垢装置及系统、振动除垢控制系统及振动除垢方法，包括作为阴极的反应器，阳极装置和气动锤，所述阳极装置包括管状阳极与不导电的固定架，所述固定架位于阳极上下两端，所述阳极通过固定架固定在反应器内，所述阳极与反应器同轴心设置，所述反应器上设有进水管与出水管，所述反应器外周上设置有多个气动锤，所述气动锤在连通气压时直接敲击反应器产生振动，所述反应器下方设置有排垢口，所述排垢口上设有排垢阀。有效的效果：阳极与反应器同轴心设置，使阳极与反应器之间的距离相同，电解效果好，PLC控制器与气动锤可以实现全自动振动除垢，提高了工作效率。

Description

一种振动除垢装置及系统、振动除垢控制系统及振动除垢 方法

技术领域

本发明涉及循环水电解过滤技术领域，具体是一种用于循环水冷却系统中的振动除垢装置及振动除垢系统、振动除垢控制系统及振动除垢方法。

背景技术

在工业生产过程中，经常使用循环水对工业生产的设备或模具或产品进行冷却，冷却过程实际上是通过循环水的蒸发实现的，在循环水蒸发时，循环水被浓缩，循环水中的Ca2+，Mg2+，CO₃ ^2-,HCO₃ ^-等离子浓度会逐渐升高，Ca²⁺，Mg²⁺会与CO₃ ^2-结合，形成CaCO₃，MgCO₃等不溶解性杂质附着在换热表，面，从而影响换热器的换热效果。

为此必须采用相关技术手段防止水垢的产生，如现有技术中常用的电解除垢阻垢技术，但现有技术中的电解除垢阻垢技术还存在如下缺点：

1、电解装置内的阴极与阳极结构复杂，如密闭箱式结构，为了保证阴极与阳之间距离多采用板状结构，这种结构的阴极与阳极的表面积相同，为增大反应面积，会采用多个阴极与阳之间交叉设置，由于这种阴阳极之间的间隔较小，会对清除阴极上的水垢造成不便；还会碰伤阳极，从而影响设备使用寿命及处理效果。

2、现有技术中，清除阴极上的水垢时一般会采用手工或自动刮除水垢，

采用手刮除时，此种方式除垢效率低下，而且很容易弄伤阳极，从而影响设备使用寿命及处理效果。

最重要的是电解除垢的原理是以循环水为导电介质，在阴极和阳极之间施加一定的电流及电压，让Ca²⁺，Mg²⁺等阳离子向阴极运动并在阴极上CaCO₃，MgCO₃等水垢沉积下来，从而降低循环水的硬度。水垢上有很多用于离子运动的小孔，不管是采用手动刮除还是自动刮除阴极上的水垢时，都是采用外力借用器具刮擦阴极，都会在阴极表面残留一定厚度的水垢，在电解反应过程中，水垢的表面或内部有很多小孔，是离子运动的通道，但通过外力刮擦阴极时会堵塞这些小孔，可以理解为在阴极表面会涂抹了一层结缘层，造成在电解时，离子通过量减少，表现为电压上升，能耗增大，除垢能力下降，影响水处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于循环水冷却水电解阻垢除垢设备中的振动除垢装置及振动除垢系统、振动除垢控制系统及振动除垢方法，以解决背景技术中的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种振动除垢装置，包括作为阴极的反应器，阳极装置和气动锤，所述阳极装置包括管状阳极与不导电的固定架，所述固定架位于阳极上下两端，所述阳极通过固定架固定在反应器内，所述阳极与反应器同轴心设置，所述反应器上设有进水管与出水管，所述反应器外周上设置有多个气动锤，所述气动锤在连通气压时直接敲击反应器产生振动，所述反应器下方设置有排垢口，所述排垢口处设有排垢阀。

进一步的技术方案：所述排垢阀可以是手动打开或关闭，也可是由驱动器(如电机或气缸)带动打开或关闭。

进一步的技术方案：所述气动锤阵列设置在反应器外周上。

进一步的技术方案：所述气动锤设置在反应器外周的上部、中部和下部。

进一步的技术方案：所述固定架由两个结构相同的固定板交叉设置成十字型，所述十字的交叉点位于阳极的轴心上。

进一步的技术方案：所述固定板的中部一侧设有开槽，所述固定板通过开槽交叉成十字。

一种电解装置振动除垢系统，包括循环冷却水管道、振动除垢装置和控制系统，所述振动除垢装置，包括反应器，阳极装置和气动锤，所述循环冷却水通过管道连通到反应器进水管形成进管道，所述进管道上设进水阀，所述水冷却系统通过管道连通到反应器进水管道，所述进水管道上设进水阀，所述反应器通过进水管道和出水管道与循环冷却水系统并联或串联连通。

进一步的技术方案：所述进管道或出管道上还设有加速水循环的循环泵。

工作原理：循环冷却水经过进水管道进入到电解反应器内，控制系统输出直流电分别连通反应器和阳极装置对循环水进行电解，使水中的Ca²⁺，Mg²⁺等阳离子向阴极运动并与CO₃ ^2-结合在阴极上形成CaCO₃，MgCO₃等不溶解性物质，降低循环水的硬度。不溶性物质被吸附到反应器的内壁上形成水垢，当水垢需要清理时，关闭进水阀与出水阀，排出反应器内的水，打开排垢阀，控制系统启动气动锤，直接敲击反应器，使水垢从反应器下方的排垢口排出。

一种振动除垢控制系统，包括PLC控制器，由PLC控制器连接控制的循环泵、进水阀、出水阀、排垢开关、振动阀门、电解电源、主电源和定时器，所述排垢开关控制驱动器来控制排垢阀的开闭，所述振动阀门控制气动锤，所述电解电源连通反应器(阴极)和阳极，所述主电源为整体控制系统供电，所述定时器用于设置电解电源的供电时间，即对循环水的电解时间，定时器的设置到反应器的水垢厚度达到需要清理时为宜，当定时器达到时间时，PLC控制器关闭循环泵、进水阀和出水阀，并控制排垢开关打开排垢阀，使反应器内的水先排出，然后PLC控制器打开振动阀门使气动锤直接敲击反应器产生振动，使水垢从反应器内脱落并从排垢口排出到外部，然后再打开循环泵、进水阀和出水阀，同时，PLC控制器控制定时器复位，继续进行电解，定时器重新开始计时过滤，实现全自动排垢。

进一步的技术方案：当定时器达到时间时，PLC控制器关闭电解电源，当水垢排出后，再打开电解电源。

一种振动除垢方法，包括以下工艺：

1)、关闭循环泵、进水阀和出水阀，防止水冷却系统继续为反应器供水；

2)、使反应器内的水先排出，可以打开排垢阀，也可以在反应器上设置排水阀进行排水；

3)、气动锤直接敲击反应器产生振动，使水垢从反应器内脱落并从排垢口排出到外部；

4)、打开循环泵、进水阀和出水阀继续进行电解过滤。

有效的效果：阳极与反应器同轴心设置，使阳极与反应器之间的距离相同，电解反应效果好，反应器为阴极，使阴极的表面积远大于阳极，大大增加了水垢的吸附量，从而减少了水垢的清理次数，PLC控制器与气动锤可以实现全自动振动除垢，提高了工作效率。

附图说明

图1：一种发明的一种振动除垢装置主视图。

图2：一种发明的一种振动除垢装置俯视图。

图3：一种发明的一种振动除垢装置爆炸图。

图4：一种发明的一种振动除垢装置的固定板结构图。

图5：一种发明的一种振动除垢系统图。

图6：一种发明的一种振动除垢控制系统图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-4，本发明实施例中，一种振动除垢装置，包括(作为阴极的)反应器1，阳极装置2和气动锤3，所述阳极装置2包括管状阳极22与不导电的固定架21，所述固定架21位于阳极22上下两端，所述阳极22通过固定架21固定在反应器1内，所述阳极22与反应器1同轴心设置，所述反应器1上设有进水管12与出水管11，所述反应器1外周上设置有多个气动锤3，所述气动锤3在连通气压时直接敲击反应器1产生振动，所述反应器1下方设置有排垢口15，所述排垢口15上设有排垢阀13。

进一步的技术方案：所述排垢阀13可以是手动打开或关闭，也可是由驱动器14(如电机或气缸)带动打开或关闭。

进一步的技术方案：所述气动锤3阵列设置在反应器1外周上。

进一步的技术方案：所述气动锤3设置在反应器1外周的上部、中部和下部。

进一步的技术方案：所述固定架21由两个结构相同的固定板211交叉设置成十字型，所述十字的交叉点位于阳极22的轴心上。

进一步的技术方案：所述固定板211的中部一侧设有开槽212，所述固定板211通过开槽212交叉成十字。

请参阅图5，一种电解振动除垢系统，包括水冷却系统4、振动除垢装置5和控制系统6，所述振动除垢装置5，包括反应器1，阳极装置2和气动锤3，所述水冷却系统4通过管道连通到反应器1进水管12形成进管道，所述进管道上设进水阀62，所述水冷却系统4通过管道连通到反应器1出水管11形成出管道，所述出管道上设出水阀63，所述反应器1通过进管道和出管道与水冷却系统4并联或串联连通。

进一步的技术方案：所述进水管道或出水管道上还设有加速水循环的循环泵61。

工作原理：水冷却系统4的循环水经过进水管道进入到反应器1内，控制系统6输出直流电分别连通反应器1和阳极装置2对循环水进行电解，使水中的Ca²⁺，Mg²⁺等阳离子向阴极运动并与CO₃ ^2-结合在反应器1的内壁上形成CaCO₃，MgCO₃等不溶解性物质，降低循环水的硬度。当水垢需要清理时，关闭进水阀62与出水阀63，排出反应器1内的水，打开排垢阀13，控制系统6控制控制气压连通气动锤3，直接敲击反应器1产生振动，使水垢从反应器1下方的排垢口15排出。

请参阅图6，一种振动除垢控制系统，包括PLC控制器67，由PLC控制器67连接控制的循环泵61、进水阀62、出水阀63、排垢开关64、振动阀门65、电解电源66、主电源68和定时器69，所述排垢开关64控制驱动器14来控制排垢阀13的开闭，所述振动阀门65控制气动锤3，所述电解电源66连通反应器1(阴极)和阳极22，所述主电源68为整体控制系统6供电，所述定时器69用于设置电解电源66的供电时间，即对循环水的电解过滤时间，定时器69的设置到反应器1的水垢厚度达到需要清理时为宜，当定时器69达到时间时，PLC控制器67关闭循环泵61、进水阀62和出水阀63，并控制排垢开关64打开排垢阀13，使反应器1内的水先排出，然后PLC控制器67打开振动阀门65使气动锤3直接敲击反应器1产生振动，使水垢从反应器1内脱落并从排垢口15排出到外部，然后再打开循环泵61、进水阀62和出水阀63，同时，PLC控制器67控制定时器69复位，继续进行电解过滤，定时器69重新开始计时电解，实现全自动排垢。

进一步的技术方案：当定时器69达到时间时，PLC控制器67关闭电解电源66，当水垢排出后，再打开电解电源66。

请参阅图1-6，一种振动除垢方法，包括以下工艺：

1)、关闭循环泵61、进水阀62和出水阀63，防止水冷却系统4继续为反应器1供水；

2)、使反应器1内的水先排出，可以打开排垢阀13，也可以在反应器1上设置排水阀进行排水；

3)、气动锤3直接敲击反应器1产生振动，使水垢从反应器1内脱落并从排垢口15排出到外部；

4)、打开循环泵61、进水阀62和出水阀63继续进行电解过滤。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于前述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是前述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种振动除垢装置，包括反应器，阳极装置和气动锤，所述阳极装置包括管状阳极与不导电的固定架，所述固定架位于阳极上下两端，所述阳极通过固定架固定在反应器内，所述阳极与反应器同轴心设置，所述反应器上设有进水管与出水管，所述反应器外周上设置有多个气动锤，所述气动锤在连通气压时直接敲击反应器产生振动，所述反应器下方设置有排垢口，所述排垢口上设有排垢阀。

2.根据权利要求1所述的一种振动除垢装置，其特征在于：所述排垢阀可以是手动打开或关闭，也可是由驱动器带动打开或关闭。

3.根据权利要求1所述的一种振动除垢装置，其特征在于：所述气动锤阵列设置在反应器外周上。

4.根据权利要求1所述的一种振动除垢装置，其特征在于：所述固定架由两个结构相同的固定板交叉设置成十字型，所述十字的交叉点位于阳极的轴心上。

5.根据权利要求4所述的一种振动除垢装置，其特征在于：所述固定板的中部一侧设有开槽，所述固定板通过开槽交叉成十字。

6.一种电解过滤振动除垢系统，包括水冷却系统、振动除垢装置和控制系统，所述振动除垢装置，包括反应器，阳极装置和气动锤，所述水冷却系统通过管道连通到反应器进水管形成进水管道，所述进水管道上设进水阀，所述水冷却系统通过管道连通到反应器出水管形成出水管道，所述出水管道上设出水阀，所述反应器通过进管道和出管道与水冷却系统并联或串联连通。

7.根据权利要求6所述的一种电解过滤振动除垢系统，其特征在于：所述进管道或出管道上还设有加速水循环的循环泵。

8.一种振动除垢控制系统，包括PLC控制器，由PLC控制器电线连接控制的循环泵、进水阀、出水阀、排垢开关、振动阀门、电解电源、主电源和定时器，所述排垢开关控制驱动器来控制排垢阀的开闭，所述振动阀门控制气动锤，所述电解电源连通反应器和阳极，所述主电源为整体控制系统供电，所述定时器用于设置电解电源的供电时间。

9.根据权利要求8所述的一种振动除垢控制系统，其特征在于：当定时器达到时间时，PLC控制器关闭电解电源，当水垢排出后，再打开电解电源。

10.一种振动除垢方法，包括以下工艺：

1)、关闭循环泵、进水阀和出水阀，防止水冷却系统继续为反应器供水；

2)、使反应器内的水先排出，可以打开排垢阀，也可以在反应器上设置排水阀进行排水；

3)、气动锤直接敲击反应器产生振动，使水垢从反应器内脱落并从排垢口排出到外部；

4)、打开循环泵、进水阀和出水阀继续进行电解。