CN110404894A - 一种电极除垢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解设备技术领域，具体涉及一种电极除垢装置，包括电解槽、电极和清洁机构，清洁机构包括移动部和清洁部，移动部上设有驱动电机和移动座，清洁部包括动箱体、动力电机和旋转筒，箱体与移动座固定连接，动力电机和旋转筒设于箱体内，旋转筒两端均固设有空心轴，旋转筒上设有与所述空心轴配合的第一通孔，旋转筒通过空心轴与箱体转动连接，动力电机与旋转筒齿轮传动，旋转筒内设有若干球形颗粒，旋转筒内设有若干条形凸起，箱体上设有将排污机构。本发明通过颗粒物对电极进行摩擦和撞击，使得电极上的垢体脱落然后被排污机构排出电解槽内，本发明在去除电极上的污垢时不会伤及电极，不会使污垢进入电解槽内对电解液产生污染。
Description
技术领域
本发明涉及电解设备技术领域，具体涉及一种电极除垢装置。
背景技术
次氯酸钠是一种强氧化剂,具有较好的消毒杀菌和漂白功能,通常采用电解法制得。在电解制备次氯酸钠的过程中阴极会结垢使电解速率降低,因此需要将阴极上的污垢清理掉,目前常用的对阴极的除垢方法主要是酸洗法和反向电流法,这种除垢方法需中断电解后才能进行,降低了生产率，同时，采用酸洗法会腐蚀电极,影响电极的使用寿命,酸洗的反应时间较长且不彻底，酸洗后产生的废液排放会对环境造成污染；反向电流法会使原有的阳极发生还原反应和析氢反应，造成阳极涂层脱落，严重影响阳极寿命。
为了解决上述问题,中国专利CN 10500067 A公开了一种水处理设备及其全自动在线除垢杀菌装置,其除垢方法是通过使电极旋转，然后通过设置与电极轴线平行的导轨，在所述导轨上的设置可沿导轨轴向和电极径向移动的弹性刮刀，通过弹性刮刀将电极上的水垢刮除。上述方案实际上是利用车削的原理将电极上的垢体切削掉达到除垢目的，这种方案虽然不会产生酸洗废液和不会造成阳极涂层脱落，但刮刀在车削水垢时可能也会将电极本体车削掉，在电极上造成划痕对电极造成伤害，使得电极反而更容易积垢，同时此方法除掉的垢体会进入电解液或水体里，对电解液或水体造成污染。
发明内容
本发明提供了一种电极除垢装置，通过机械方法对电极进行除垢，以达到在不中断电解过程的情况下对电极进行有效除垢，同时将除掉的垢体及时排出电解液外。
为了达到上述目的，本发明采用如下方案：
一种电极除垢装置，包括电解槽、电极和清洁机构，所述电极呈圆柱体设置于电解槽内，所述清洁机构包括移动部和清洁部，所述移动部设于电极上方与电解槽固定连接,移动部上设有驱动电机和移动座,在驱动电机驱动下移动座可沿与电极轴线平行方向移动，清洁部包括动箱体和旋转筒，所述箱体呈封闭的腔体，箱体与移动座固定连接，旋转筒设于箱体内，旋转筒两端均固设有空心轴，旋转筒上设有与所述空心轴配合的第一通孔，旋转筒通过所述空心轴与箱体转动连接，箱体内壁还固设有驱动旋转筒间歇性往复旋转的动力电机,所述旋转筒和空心轴均与电极同轴设置，旋转筒内设有若干球形颗粒，旋转筒侧壁上设有第一排污孔，箱体两侧设有与所述空心轴对应的第二通孔，所述第二通孔内固设有将第二通孔封堵的弹性封闭板,所述弹性封闭板上设有裂口，箱体侧壁上还设有第二排污孔，第二排污孔上设有排污泵，电解槽侧壁上设有第三排污孔，排污泵与第三排污孔通过软管连通。
本发明基础方案的原理在于：当不需要对电极进行除垢时，清洁部与电极呈分离状态，第二通孔内弹性封闭板的裂口处于闭合状态将第二通孔封闭住，当长时间电解的电极上结垢影响到电解速率时，启动驱动电机，驱动电机驱动移动座带动清洁部沿电极轴线向靠近电极方向移动，电极将弹性封闭板的裂口撑开伸入箱体内，同时电解液也由撑开的裂口处进入箱体内，当电极进入旋转筒内时，运行动力电机，动力电机驱动旋转筒间歇性往复旋转，使得若干细小的球形颗粒和电解液在旋转筒内绕电极旋转，当旋转筒的旋转方向改变时，旋转筒中的电解液的旋转方向跟着改变形成乱流，使得球形颗粒跟随乱流一起运动时对电极进行摩擦和撞击，将电极上沉积的垢体擦除和撞击脱落，在旋转筒不断的往复旋转中将电极上的垢体去除，脱落的垢体在乱流中被粉碎成细小的微粒。在清洁部对电极进行除垢的同时，驱动电机驱动移动座带动清洁部沿电极轴向缓慢反复往返移动，当对电极除垢结束后，驱动电机驱动移动座带动清洁部离开电极，运行排污泵将旋转筒内混杂垢体微粒的电解液经由第一排污孔和第二排污孔抽进软管内排出电解槽外。
本方案产生的有益效果在于：
一，本发明的方案通过球形颗粒对电极表面进行摩擦和撞击，将集聚在电极表面的垢体去除，由于球形颗粒对电极的摩擦力度较小，不伤电极，同时撞击能将紧贴在电极上不易刮除的较硬的垢体击松碎裂被旋转的电解液带走脱离电极。
二，本方案能及时将去除的垢体粉碎细化后及时排出电解槽内，不产生杂质，不会对电解液产生污染。
三，本方案可以在电解过程中随时对电极进行垢体清除，不影响电解反应的进行，不会影响生产效率。
进一步，作为基础方案的优化，所述移动部还包括导杆和丝杆螺母机构，所述导杆的两端与电解槽固定连接，导杆的轴线与所述电极的轴线平行，所述移动座与导杆滑动连接，移动座与所述丝杆螺母机构的螺母固定连接，所述丝杆的一端与电解槽转动连接，丝杆的另一端与所述驱动电机的电机轴固定连接，驱动电机与电解槽固定连接，丝杆的轴线与导杆的轴线平行设置。
进一步，在所述旋转筒的周向内壁上固设有若干轴线与电极轴线平行的条形凸起，所述条形凸起的截面呈圆弧形。
条形凸起加大了旋转筒对电解液和球形颗粒的搅拌作用，当条形凸起与球形颗粒碰撞时可以将球形颗粒随机的向四周弹开，增加球形颗粒撞击电极的概率。
进一步，在旋转筒的侧壁上固设若干搅拌轴，所述搅拌轴均布在与旋转筒同轴的同一圆周上。
搅拌轴的设置进一步加大了对球形颗粒的搅拌作用和撞击作用，增加球形颗粒对电极的摩擦作用和撞击密度。
进一步，在空心轴内壁上固设有塑料层。
该塑料层为耐磨EVA塑料，具有一定的弹性和耐磨性，能将经球形颗粒撞击和摩擦后已松散但还未脱落的垢体再次进行擦除。
进一步，箱体上固设有与空心轴配合的轴承座，所述空心轴承通过所述轴承座与箱体转动连接。
附图说明
图1为本发明一种电极除垢装置的结构示意图。
图2为图1中A部放大图。
图3为图2中B-B断面图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：电解槽1、第三排污孔11、电极2、驱动电机31、移动座32、导杆33、丝杆34、第一轴承座341、箱体41、第二轴承座411、聚氨酯软泡板412、第二排污孔413、动力电机42、主动齿轮421、旋转筒43、从动齿轮431、空心轴432、塑料层4321、条形凸起433、球形颗粒434、搅拌轴435、第一排污孔436、排污泵5、软管6。
一种电极除垢装置，如图1所示，包括电解槽1、电极2和清洁机构，电解槽1呈封闭的罐体，电解槽1内盛有电解液，电解槽1上设有可观察电解反应情况的透明观察窗，电解槽1上设有第三排污孔11，电极2呈圆柱体设置于电解槽1内，电极2淹没在电解液里，电极2一端与电解槽1固定连接，电极2与电解槽1固定连接的一端与外设直流电解电源负极电连接。
清洁机构包括移动部和清洁部，移动部设置于电极2上方，如图1所示，移动部包括移动座32、驱动电机31、导杆33和丝杆螺母机构，驱动电机31为防水电机，导杆33的两端与电解槽1固定连接，导杆33的轴线与电极2的轴线平行，移动座32与导杆33滑动连接，移动座32与丝杆螺母机构中的螺母固定连接，丝杆螺母机构中丝杆34的一端设有第一轴承座341，第一轴承座341与电解槽1固定连接，丝杆34一端通过第一轴承座341与电解槽1转动连接，丝杆34的另一端与驱动电机31的电机轴固定连接，驱动电机31与电解槽1固定连接，丝杆34的轴线与导杆33的轴线平行设置，当运行驱动电机31时，驱动电机31带动丝杆34旋转，丝杆34通过丝杆螺母机构带动移动座32沿导杆33移动。
清洁部包括动箱体41、动力电机42和旋转筒43，如图2所示，箱体41呈封闭的腔体，箱体41与移动座32通过螺钉固定连接，动力电机42为防水电机，动力电机42设于箱体41内与箱体41固定连接，动力电机42的输出轴上固设有主动齿轮421，旋转筒43设于箱体41内，旋转筒43两端均固定连接有空心轴432，在空心轴432内壁上设有由耐磨EVA制成的塑料层4321，旋转筒43上设有与空心轴432配合的第一通孔，箱体41上固定连接有与空心轴432配合的第二轴承座411，空心轴432通过第二轴承座411与箱体41转动连接，旋转筒43上固设有与主动齿轮421啮合的从动齿轮431，旋转筒43、空心轴432和从动齿轮431均与电极2同轴设置，旋转筒43内设有若干由塑料制成的球形颗粒434，如图2和图3所示，旋转筒43的周向内壁上均布4条轴线与电极2轴线平行的条形凸起433，条形凸起433的截面呈圆弧形，条形凸起433与旋转筒43一体成型,旋转筒43的一侧壁上固设有4根呈圆柱体的搅拌轴435，搅拌轴435的轴线与电极2的轴线平行设置,搅拌轴435均布在与旋转筒43同轴的同一圆周上，旋转筒43侧壁上设有第一排污孔436，为防止在排污时球形颗粒434被向外排出,第一排污孔436的孔径小于球形颗粒434的直径，箱体41两侧设有与空心轴432对应的第二通孔，第二通孔内固设有将第二通孔封堵的聚氨酯软泡板412，聚氨酯软泡板412上设有裂口，箱体41侧壁上还设有第二排污孔413，第二排污孔413上设有排污泵5，电解槽1侧壁上设有第三排污孔11，排污泵5与第三排污孔11通过软管6连通。
本发明一种电极除垢装置的工作过程和原理是：
当不需要对电极2进行除垢时，清洁部与电极2呈分离状态，第二通孔内具有高弹性的聚氨酯软泡板412的裂口处于闭合状态将第二通孔封住，由于聚氨酯软泡板412具有很好的透水性，使得旋转筒43和箱体41里充满电解液，当长时间电解的电极2上结垢影响到电解速率时，启动驱动电机31，驱动电机31驱动移动座32带动清洁部沿电极2轴向向靠近电极2方向移动，电极2将聚氨酯软泡板412的裂口撑开伸入箱体41内，当电极2进入旋转筒43内时，运行动力电机42，动力电机42通过齿轮传动带动旋转筒43间歇往复转动，旋转筒43内壁上的条形凸起433和搅拌轴435对旋转筒43内的球形颗粒434进行搅拌，使得若干细小的球形颗粒434在旋转筒43内绕电极2旋转，当旋转筒43旋转方向改变时，条形凸起433和搅拌轴435对旋转筒43中的电解液进行扰动形成乱流，使得球形颗粒434跟随乱流一起运动时对电极2进行摩擦和撞击，将电极2上沉积的垢体擦除和撞击脱落，在不断的往复旋转中将电极2上的垢体去除，脱落的垢体在乱流中被粉碎成细小的微粒。在清洁部对电极2进行除垢的同时，驱动电机31驱动移动座32带动清洁部沿电极2轴向缓慢反复往返移动，当对电极2除垢结束后，驱动电机31驱动移动座32带动清洁部离开电极2，运行排污泵5将旋转筒43内和箱体41内混杂垢体微粒的电解液经由第一排污孔436和第二排污孔413抽进软管6内排出电解槽1外。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种电极除垢装置，包括电解槽、电极和清洁机构，所述电极呈圆柱体设置于电解槽内，其特征在于：所述清洁机构包括移动部和清洁部，所述移动部设于电极上方与电解槽固定连接,移动部上设有驱动电机和移动座，在驱动电机驱动下移动座可沿与电极轴线平行方向移动，清洁部包括动箱体和旋转筒，所述箱体呈封闭的腔体，箱体与移动座固定连接，旋转筒设于箱体内，旋转筒两端均固设有空心轴，旋转筒上设有与所述空心轴配合的第一通孔，旋转筒通过所述空心轴与箱体转动连接，箱体内壁还固设有驱动旋转筒间歇性往复旋转的动力电机，所述旋转筒和空心轴均与电极同轴设置，旋转筒内设有若干球形颗粒，旋转筒侧壁上设有第一排污孔，箱体两侧壁设有与所述空心轴对应的第二通孔，所述第二通孔内固设有将第二通孔封堵的弹性封闭板，所述弹性封闭板上设有裂口，箱体侧壁上还设有第二排污孔，第二排污孔上设有排污泵，电解槽侧壁上设有第三排污孔，排污泵与第三排污孔通过软管连通。
2.根据权利要求1所述的一种电极除垢装置，其特征在于：所述移动部还包括导杆和丝杆螺母机构，所述导杆的两端与电解槽固定连接，导杆的轴线与所述电极的轴线平行，所述移动座与导杆滑动连接，移动座与所述丝杆螺母机构的螺母固定连接，所述丝杆的一端与电解槽转动连接，丝杆的另一端与所述驱动电机的电机轴固定连接，驱动电机与电解槽固定连接，丝杆的轴线与导杆的轴线平行设置。
3.根据权利要求1所述的一种电极除垢装置，其特征在于：所述旋转筒的周向内壁上固设有若干轴线与电极轴线平行的条形凸起，所述条形凸起的截面呈圆弧形。
4.根据权利要求1所述的一种电极除垢装置，其特征在于：在旋转筒的侧壁上固设若干搅拌轴，所述搅拌轴均布在与旋转筒同轴的同一圆周上。
5.根据权利要求1所述的一种电极除垢装置，其特征在于：在空心轴内壁上设有塑料层。
6.根据权利要求1所述的一种电极除垢装置，其特征在于：箱体上固设有与空心轴配合的轴承座，所述空心轴承通过所述轴承座与箱体转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种电极除垢装置，其特征在于：所述第一排污孔的孔径小于所述球形颗粒的直径。
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