CN111517484A - 自清洗电解水垢电极组及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种自清洗电解水垢电极组及其制作方法，该电极组包括阴极网、超声波清洗棒和阳极网，阴极网呈上下贯通的筒型设置，阴极网的顶部固定设置有中空的第一电极连接柱，超声波清洗棒的顶端和电源电连接，超声波清洗棒的底端置于阴极网的内侧，超声波清洗棒用于对阴极网进行清洗，阳极网呈上下贯通的筒型设置，阳极网套设于阴极网的外侧，阳极网的顶部固定设置有中空的第二电极连接柱，借此，本发明具有水垢可以在阴极网处结垢，并通过超声波清洗棒对阴极网上附着的水垢进行清洗，不仅提高阴极网的可清洗性，保证了电极组的析垢能力，并且降低了人工清洗的劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于过滤设备技术领域，特别涉及一种自清洗电解水垢电极组及其制作方法。
背景技术
电化学除垢属于国家鼓励推广的新型高科技技术，是逐步代替或者取代循环冷却水化学加药法处理的有效手段，其原理是利用电解技术，通过阴极和阳极组成的电极组，在电解阴极附近形成PH约为9-13的弱碱性环境水中的钙镁离子在阴极附近碱性的环境下产生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀，从而达到去除水中硬度和碱度的目的，也就是减少或者避免换热设备的表面结垢，提高换热效果，同时阳极附近弱酸性的环境在电流的作用下能够产生游离氯、臭氧等可以杀菌灭藻的物质，因此利用电解水除垢技术可以减少或者代替化学药剂的阻垢缓蚀杀菌灭藻功能，大大提高循环水的浓缩倍数，不仅节能环保而且提高水的循环倍数减少废水排放，并且没有化学药剂的添加，避免了化学药剂造成的二次污染。电解水除垢装置在运行过程中阴极结垢需要及时清除，否则不仅增加电解电压降低除垢效果，而且可能造成电极短路造成设备损坏和报废，因此阴极除垢直接影响着电解水除垢的安全经济运行，但是由于电解水除垢的阴极、阳极之间的距离需要控制在3-20cm范围内以及电极板形式的原因造成阴极除垢极为困难。
但是，(1)现有的电解水除垢装置的电极组一般采用板式结构，阴极和阳极相互交替安置，这样的结构不仅设备结构紧凑减少占地面积降低设备造价而且可以提高单元处理能力，方便设备维护和管理。实际上电解水除垢过程中阴极板结垢后不容易去除，一般需要将阴极板拆除后进行人工振打或者进行高压水冲洗，增加了劳动强度。阴极拆除和人工清除相对比较困难，所以人工清除的时间是根据阴极板析垢厚度，当阴极板的结垢厚度到达一定程度时(一般到20-50mm厚)才进行人工清除。采用人工清除的电极组由于人工清除无法做到及时清除，阴极结垢达到3mm以上时就会影响到电解电压及电解电流，随着阴极结垢厚度的增加，电解电压及电解电流逐步增加，不仅析垢能力较低而且能耗增加。
(2)部分采用刮板式除垢方式的电极组只能采用板式电极，相比网式结构，板式结构的电极析垢能力较低,并且板式结构极板的极间距一般在100mm造成电解电压和电流较高，能耗增加。另外刮板式除垢方式对附着在极板上的软垢效果很好，但是对极板上的硬垢效果较差，因此刮板式除垢电极的极板上硬垢会逐渐增加，随着运行时间的延长，同样造成电解电压和电流的增加，需要定期拆除阴极进行人工清除。
(3)采用电极篮式的电解水除垢设备为了利用刮刀代替人工刮垢，只能将电极篮的直径增大，增加电极组间距。电极篮式的电解水除垢设备单元处理水量小，为了增加处理量，需要多台设备并联运行，这样不仅设备成本大而且占地面积大，电解电压和电流较高，特别是循环冷却水的处理量较大时，因单元设备太多占地面积大而无法使用。
采用倒电极进行阴极清洗的电极组，清除效果虽然较好但是由于倒电极时阴极变为阳极，会在极板附近造成酸性环境，使极板产生腐蚀，大大缩短阴极的使用寿命。
发明内容
本发明提出一种自清洗电解水垢电极组及其制作方法，能够不仅提高阴极的可清洗性，保证了电极组的析垢能力，并且降低了人工清洗的劳动强度。
本发明的技术方案是这样实现的：一种自清洗电解水垢电极组，该电极组包括阴极网、超声波清洗棒和阳极网；
阴极网呈上下贯通的筒型设置，阴极网的顶部固定设置有中空的第一电极连接柱，第一电极连接柱的顶端设置有螺纹；
超声波清洗棒的顶端和电源电连接，超声波清洗棒的底端置于阴极网的内侧，超声波清洗棒用于对阴极网进行清洗；
阳极网呈上下贯通的筒型设置，阳极网套设于阴极网的外侧，阳极网的顶部固定设置有中空的第二电极连接柱，第二电极连接柱的顶端设置有螺纹。
水质在电解阴极网附近形成PH约为9-13的弱碱性环境水中的钙镁离子在阴极附近碱性的环境下产生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀，从而达到去除水中硬度和碱度的目的，也就是减少或者避免换热设备的表面结垢，提高换热效果，同时阳极网附近弱酸性的环境在电流的作用下能够产生游离氯、臭氧等可以杀菌灭藻的物质，阳极网套设于阴极网的外侧节省了电极组的占用空间，控制超声波清洗棒用于自动对阴极网上的水垢进行清洗。
作为一种优选的实施方式，阴极网采用316L不锈钢丝网制成，阳极网采用钛基析氧电极制成。
316L的Mo含量使得该钢种拥有优异的抗点蚀能力，可以安全的应用于含Cl-等卤素离子环境。
作为一种优选的实施方式，第一电极连接柱上焊接设置有第一止水环，该第一止水环上固定设置有第一法兰。
第一止水环用于降低水的溢出。
作为一种优选的实施方式，超声波清洗棒包括一体设置的第一连接部和第二连接部，第一连接部设置于第二连接部的顶部，第一连接部呈板型设置，第一连接部置于第一止水环的顶部，第一连接部用于和电源电连接，第二连接部呈柱型设置，第二连接部置于阴极网内侧，第二连接部用于产生振动，对阴极网进行清洗。
作为一种优选的实施方式，第一连接部上固定设置有第二法兰，超声波清洗棒和阴极网之间通过第一法兰和第二法兰可拆卸连接。
超声波清洗棒通过第一法兰和第二法兰，安装于第一止水环上，第一连接部和电源电连接，当需要清洗阴极网时，第二连接部用于产生振动，对阴极网上附着的水垢进行清洗。
作为一种优选的实施方式，第二电极连接柱上焊接设置有第二止水环，该第二止水环设置于第一止水环的外侧。
第二止水环用于降低水的溢出。
作为一种优选的实施方式，第一连接柱的直径为7-12mm。
作为一种优选的实施方式，第二连接柱的直径为7-12mm，该第二连接柱套设于第一连接柱的外侧。
一种自清洗电解水垢电极组的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、将阳极网套装于阴极网的外侧，将超声波清洗棒安装于阴极网的内侧，超声波清洗棒和电源电连接；
步骤2、电极组对水进行电解水垢，当电解时间达到一定时长时，关闭电极组并开启超声波清洗棒，对阴极网进行清洗；
步骤3、当开启超声波清洗棒达到一定时长时，关闭超声波清洗棒并开启电极组，继续对水进行电解水垢。
电脑首先控制开启电极组并关闭超声波清洗棒，水质在电解阴极网附近形成PH约为9-13的弱碱性环境水中的钙镁离子在阴极附近碱性的环境下产生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀，从而达到去除水中硬度和碱度的目的，也就是减少或者避免换热设备的表面结垢，提高换热效果，同时阳极网附近弱酸性的环境在电流的作用下能够产生游离氯、臭氧等可以杀菌灭藻的物质，开启电极组一段时间后，此时水垢附着在阴极网上，电脑其次控制关闭电极组并开启超声波清洗棒，开启一段时间后，超声波清洗棒对阴极网上附着的水垢进行清洗，电脑最后控制开启电极组并关闭超声波清洗棒，继续对水进行电解水垢，本发明实现了电解水垢和清洗水垢的自动化，不仅提高了附着水垢的清洁力度，并且降低了人工清洗的劳动强度。
作为一种优选的实施方式，超声波清洗棒对阴极网进行清洗的方式为超声波清洗棒在20-40KHZ的频率下产生震动和空气炮，不断的冲击阴极网，将附着在阴极网上的垢物清除。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
电脑首先控制开启电极组并关闭超声波清洗棒，水质在电解阴极网附近形成PH约为9-13的弱碱性环境水中的钙镁离子在阴极附近碱性的环境下产生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀，从而达到去除水中硬度和碱度的目的，也就是减少或者避免换热设备的表面结垢，提高换热效果，同时阳极网附近弱酸性的环境在电流的作用下能够产生游离氯、臭氧等可以杀菌灭藻的物质，开启电极组一段时间后，此时水垢附着在阴极网上，电脑其次控制关闭电极组并开启超声波清洗棒，开启一段时间后，超声波清洗棒对阴极网上附着的水垢进行清洗，电脑最后控制开启电极组并关闭超声波清洗棒，继续对水进行电解水垢，本发明实现了电解水垢和清洗水垢的自动化，不仅提高了附着水垢的清洁力度，并且降低了人工清洗的劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的仰视示意图；
图3为阳极网的结构示意图；
图4为阳极网的俯视示意图；
图5为超声波清洗棒的结构示意图；
图6为超声波清洗棒放入阴极网的结构示意图；
图7为阴极网的结构示意图；
图8为阴极网的俯视示意图。
图中，1-电极组；2-第一电极连接柱；3-第二电极连接柱；10-阳极网；11-超声波清洗棒；110-第一连接部；111-第二连接部；12-阳极网；20-第一止水环；30-第二止水环。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1-图8所示，一种自清洗电解水垢电极组，该电极组1包括阴极网10、超声波清洗棒11和阳极网12，阴极网10呈上下贯通的筒型设置，阴极网10的顶部固定设置有中空的第一电极连接柱2，第一电极连接柱2的顶端设置有螺纹，呈网状的阴极和阳极提高了对水中水垢的析出性。超声波清洗棒11的顶端和电源电连接，超声波清洗棒11的底端置于阴极网10的内侧，超声波清洗棒11用于对阴极网10进行清洗，阳极网12呈上下贯通的筒型设置，阳极网12套设于阴极网10的外侧，阳极网12的顶部固定设置有中空的第二电极连接柱3，第二电极连接柱3的顶端设置有螺纹。
水质在电解阴极网10附近形成PH约为9-13的弱碱性环境水中的钙镁离子在阴极附近碱性的环境下产生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀，从而达到去除水中硬度和碱度的目的，也就是减少或者避免换热设备的表面结垢，提高换热效果，同时阳极网12附近弱酸性的环境在电流的作用下能够产生游离氯、臭氧等可以杀菌灭藻的物质，阳极网12套设于阴极网10的外侧节省了电极组1的占用空间，控制超声波清洗棒11用于自动对阴极网10上的水垢进行清洗。
阴极网10采用316L不锈钢丝网制成，阳极网12采用钛基析氧电极制成，316L的Mo含量使得该钢种拥有优异的抗点蚀能力，可以安全的应用于含Cl-等卤素离子环境。
第一电极连接柱2上焊接设置有第一止水环20，该第一止水环20上固定设置有第一法兰，第一止水环20用于降低水的溢出。
超声波清洗棒11包括一体设置的第一连接部110和第二连接部111，第一连接部110设置于第二连接部111的顶部，第一连接部110呈板型设置，第一连接部110置于第一止水环20的顶部，第一连接部110用于和电源电连接，第二连接部111呈柱型设置，第二连接部111置于阴极网10内侧，第二连接部111用于产生振动，对阴极网10进行清洗。第一连接部110上固定设置有第二法兰，超声波清洗棒11和阴极网10之间通过第一法兰和第二法兰可拆卸连接。
超声波清洗棒11通过第一法兰和第二法兰，安装于第一止水环20上，第一连接部110和电源电连接，当需要清洗阴极网10时，第二连接部111用于产生振动，对阴极网10上附着的水垢进行清洗。
第二电极连接柱3上焊接设置有第二止水环30，该第二止水环30设置于第一止水环20的外侧。第二止水环30用于降低水的溢出。
第一连接柱的直径为7-12mm，第二连接柱的直径为7-12mm，该第二连接柱套设于第一连接柱的外侧。
一种自清洗电解水垢电极组1的制作方法，包括如下步骤：
步骤1、将阳极网12套装于阴极网10的外侧，将超声波清洗棒11安装于阴极网10的内侧，超声波清洗棒11和电源电连接；
步骤2、电极组1对水进行电解水垢，当电解时间达到一定时长时，关闭电极组1并开启超声波清洗棒11，对阴极网10进行清洗；
步骤3、当开启超声波清洗棒11达到一定时长时，关闭超声波清洗棒11并开启电极组1，继续对水进行电解水垢。
电脑首先控制开启电极组1并关闭超声波清洗棒11，水质在电解阴极网10附近形成PH约为9-13的弱碱性环境水中的钙镁离子在阴极附近碱性的环境下产生CaCO3、Mg(OH)2等沉淀，从而达到去除水中硬度和碱度的目的，也就是减少或者避免换热设备的表面结垢，提高换热效果，同时阳极网12附近弱酸性的环境在电流的作用下能够产生游离氯、臭氧等可以杀菌灭藻的物质，开启电极组1一段时间后，此时水垢附着在阴极网10上，电脑其次控制关闭电极组1并开启超声波清洗棒11，开启一段时间后，超声波清洗棒11对阴极网10上附着的水垢进行清洗，电脑最后控制开启电极组1并关闭超声波清洗棒11，继续对水进行电解水垢，本发明实现了电解水垢和清洗水垢的自动化，不仅提高了附着水垢的清洁力度，并且降低了人工清洗的劳动强度。
超声波清洗棒11对阴极网10进行清洗的方式为超声波清洗棒11在20-40KHZ的频率下产生震动和空气炮，不断的冲击阴极网10，将附着在阴极网10上的垢物清除。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)
1.一种自清洗电解水垢电极组，其特征在于，该电极组包括阴极网、超声波清洗棒和阳极网；
所述阴极网呈上下贯通的筒型设置，所述阴极网的顶部固定设置有中空的第一电极连接柱，所述第一电极连接柱的顶端设置有螺纹；
所述超声波清洗棒的顶端和电源电连接，所述超声波清洗棒的底端置于阴极网的内侧，所述超声波清洗棒用于对阴极网进行清洗；
所述阳极网呈上下贯通的筒型设置，所述阳极网套设于阴极网的外侧，所述阳极网的顶部固定设置有中空的第二电极连接柱，所述第二电极连接柱的顶端设置有螺纹。
2.根据权利要求1所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述阴极网采用316L不锈钢丝网制成，阳极网采用钛基析氧电极制成。
3.根据权利要求1所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述第一电极连接柱上焊接设置有第一止水环，该第一止水环上固定设置有第一法兰。
4.根据权利要求3所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述超声波清洗棒包括一体设置的第一连接部和第二连接部，第一连接部设置于第二连接部的顶部，第一连接部呈板型设置，第一连接部置于第一止水环的顶部，第一连接部用于和电源电连接，第二连接部呈柱型设置，第二连接部置于阴极网内侧，第二连接部用于产生振动，对阴极网进行清洗。
5.根据权利要求4所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述第一连接部上固定设置有第二法兰，超声波清洗棒和阴极网之间通过第一法兰和第二法兰可拆卸连接。
6.根据权利要求3所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述第二电极连接柱上焊接设置有第二止水环，该第二止水环设置于第一止水环的外侧。
7.根据权利要求1所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述第一连接柱的直径为7-12mm。
8.根据权利要求7所述的自清洗电解水垢电极组，其特征在于，所述第二连接柱的直径为7-12mm，该第二连接柱套设于第一连接柱的外侧。
9.一种自清洗电解水垢电极组的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、将阳极网套装于阴极网的外侧，将超声波清洗棒安装于阴极网的内侧，超声波清洗棒和电源电连接；
步骤2、电极组对水进行电解水垢，当电解时间达到一定时长时，关闭电极组并开启超声波清洗棒，对阴极网进行清洗；
步骤3、当开启超声波清洗棒达到一定时长时，关闭超声波清洗棒并开启电极组，继续对水进行电解水垢。
10.根据权利要求9所述的自清洗电解水垢电极组的制作方法，其特征在于，所述超声波清洗棒对阴极网进行清洗的方式为超声波清洗棒在20-40KHZ的频率下产生震动和空气炮，不断的冲击阴极网，将附着在阴极网上的垢物清除。
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