CN111607803A - 次氯酸钠发生器降温装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及污水处理技术领域，具体公开了次氯酸钠发生器降温装置，包括电解槽和电极、盖体和控制箱，盖体上设置有单向排气阀；电解槽内部设置有换热管，换热管的两端分别连接有进水管和出水管；控制箱固定在电解槽上，控制箱包括第一箱体，第一箱体内滑动连接有气箱，气箱通过软管与单向排气阀连接；气箱上设置有自动阀，第一箱体的顶部固定有自动阀开关；第一箱体的上端固定有第二箱体，第二箱体内滑动连接有滑块，滑块通过连杆与气箱固定，第二箱体上对应设置有进水孔和出水孔，滑块内设置有可将进水孔和出水孔连通的连接孔。本专利的目的在于解决次氯酸钠发生器内部散热不及时导致的氯酸钠生成的速率不稳定的问题。

Description

次氯酸钠发生器降温装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及次氯酸钠发生器降温装置。

背景技术

次氯酸钠发生器是水处理消毒杀菌设备的一种，该设备以食盐水、工业盐水或海水稀溶液作为原材料，通过电解反应产生次氯酸钠溶液。次氯酸钠是强氧化剂和消毒剂，通常经无隔膜电解产生，它与氯和氯的化合物相比，具有相同的氧化性和消毒作用。

首先将稀盐水计量投入电解槽，通过硅整流器接通阴阳极直流电源电解生成次氯酸钠。在盐水溶液中含有Na+、H-等几种离子，按照电解理论，当插入电极时，在一定的电压下，电解质溶液由于离子的移动和电极反应，发生导电作用，这时CL-、OH-等负离子向阳极移动，而Na+、H+等正离子向阴极移动，并在相应的电极上发生放电，从而进行氧化还原反应产生相应的物质。在无隔膜电解装置中，电解质和电解生成物氢气从溶液里向外逸出之外，其他均在一个电解槽内，由于氢气在外逸过程中对溶液起到一定的搅拌作用，使两极间的电解生成物发生一系列的化学反应。

现有技术中的次氯酸钠发生器，一般由电解槽、硅整流电控柜、盐溶解槽、及配套管道、阀门、水射器、流量计等组成。将稀盐液加入电解槽内，接通直流电源，通过调节电解电流电解产生次氯酸钠，由水射器吸收混合送出消毒液，或用计量泵计量通过混合器送出消毒液。

由于电解的过程中会放出大量的热，传统次氯酸钠发生器仅能自然散热，散热不及时会导致电解槽内温度过高，加速电解的反应速率，造成次氯酸钠生成的速率不稳定，不利于控制后续次氯酸钠溶液的浓度。

发明内容

针对现有技术不足，本发明解决的技术问题是提供次氯酸钠发生器降温装置，解决次氯酸钠发生器内部散热不及时导致的氯酸钠生成的速率不稳定的问题。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种次氯酸钠发生器降温装置，包括电解槽和电极，电极包括阳极和阴极，还包括盖体和控制箱，盖体可拆卸连接于电解槽上，盖体上设置有单向排气阀；所述电解槽内部设置有换热管，换热管的两端分别连接有进水管和出水管；控制箱固定在电解槽上，控制箱包括第一箱体，第一箱体内滑动连接有气箱，气箱通过软管与单向排气阀连接；气箱上设置有与外界连通的自动阀，第一箱体的内顶部固定有自动阀开关；第一箱体的上端固定有第二箱体，第二箱体内滑动连接有滑块，滑块通过连杆与气箱固定，第二箱体上相对的两侧壁上对应设置有进水孔和出水孔，滑块内设置有可将进水孔和出水孔连通的连接孔；当气箱运动至上方的极限位置时，连接孔可将进水孔和出水孔连通；当气箱运动至下方的极限位置时，连接孔可将进水孔和出水孔之间封堵；进水孔连接有水源，进水管上远离换热管的一端与出水孔连接。

本技术方案的技术原理为：

1.设置电解槽和电极，电解氯化钠溶液生成氢气和氯气以及氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液与氯气反应生成次氯酸钠，氢气溢出；

2.设置换热管，换热管内通入冷水，换热管内的冷水与电解液换热从而对电解液进行降温，从而控制电解反应的速率；

3.设置第一箱体，电解槽内溢出的氢气进入气箱中，随着气箱中氢气的量的增加，气箱逐渐向上滑动，当气箱滑动至第一箱体的顶部时，第一箱体按压到自动阀开关，自动阀打开，气箱内部的氢气排出至外界，当气箱内部的气体排出后，气箱在自身的重力下向下滑动，自动阀开关不在被按压，自动阀关闭，随着气箱中氢气的量的增加，气箱再次逐渐向上滑动，当气箱再次滑动至第一箱体的顶部时，第一箱体再次按压到自动阀开关，自动阀打开，不断重复上述步骤；

4.设置第二箱体，气箱上下滑动带动滑块上下滑动，滑块向上运动的过程中进入进水管中的水流量逐渐增大，滑块向下运动的过程中进入进水管中的水流量逐渐减少；当气箱位于第一箱体的顶部时，滑块位于第二箱体的顶部，连接孔可将进水孔和出水孔连通，进水管内的进水流量达到最大；当滑块下降至第二箱体的底部时，连接孔将进水孔和出水孔之间封堵，进水管内的进水流量达到最小。

随着电解反应的进行，当温度升高后，电解反应的速率加快，生成氢气的速率加快，气箱从下至上运动的时间缩短，自动阀开关被按压的频次升高，从而在相同的时间内，连接孔可将进水孔和出水孔连通的总的时长增大，从而增大换热管内的水流量，从而对电解液进行降温，从而抑制电解反应的速率。而电解反应的反应速率主要受电流强度的影响，电解槽内部的气体压力变化对电解反应几乎不影响，但是加压可以增大氯气在水中的溶解度，从而可以减少氯气的溢出并且确保氯气完全生成次氯酸钠；而氢气本身难溶于水，因此气体压力变化对氢气的水溶性几乎可以忽略不计；此外由于氢气会经气箱间歇性排出，因此电解槽内的氢气的量有限，不足以因压缩而对电解液的温度造成影响。

本方案产生的有益效果是：

1.与传统的次氯酸钠发生器相比，传统的次氯酸钠发生器采用电解槽与外界自然散热的方式，电解槽内部散热不及时，容易导致氯酸钠生成的速率不稳定；而本申请方案中通过向换热管中通入冷水，利用冷水与换热管换热，实现电解液快速降温，确保氯酸钠生成的速率稳定。

2.与现有的次氯酸钠发生器的降温装置相比，现有的次氯酸钠发生器的降温装置通过温度计来检测电解槽内部的温度，但是电解液具有强腐蚀性，不可长时间将温度计放入电解槽中，因此不可持续性对电解槽内部的温度进行检测，现有技术中在换热管的进水管和出水管分别设置温度计，从而实现对电解液的温度的连续检测，从而根据温度计的温度检测结果对换热管内的水流量进行自动调节，但是温度计检测的温度为冷却水的温度，并非电解液的温度，当冷却水流量较大时，温度上升不明显，存在较大的误差；而本申请方案中，当温度升高后，电解反应的速率会加快，生成氢气的速率加快，气箱从下至上运动的时间缩短，自动阀开关被按压的频次升高，从而在相同的时间内，连接孔可将进水孔和出水孔连通的总的时长增大，从而增大换热管内的水流量，从而对电解液进行降温，从而抑制电解反应的速率。

3.与传统的次氯酸钠发生器相比，电解槽中为常压，而本申请方案中电解槽随着氢气的生成，电解槽内可保持一定的气体压力，而电解反应的反应速率主要受电流强度的影响，电解槽内部的气体压力变化对电解反应几乎不影响，但是加压可以增大氯气在水中的溶解度，从而可以减少氯气的溢出并且确保氯气完全生成次氯酸钠；而氢气本身难溶于水，因此气体压力变化对氢气的水溶性几乎可以忽略不计。

进一步，所述换热管的上端与进水管转动连接，所述换热管的下端与出水管转动连接；所述换热管的下部上固定套设有沿水平方向布置的第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有沿竖直方向布置的第二锥齿轮，第二锥齿轮由电机驱动，电机固定在电解槽的底部。

电机驱动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮驱动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮带动换热管旋转对电解液进行搅拌，从而加快电解液内氯气的溶解。

进一步，所述换热管包括上下相对平行布置的第一环形管和第二环形管；第一环形管通过上连接管与进水管连接，第二环形管通过下连接管与出水管连接，第一环形管和第二环形管之间连接有沿竖直方向布置的中间连接管，中间连接管的数量设置为2-10根并且周向均匀分布在第一环管上。

增大冷却管的换热面积，加快电解液的降温速率。

进一步，所述中间连接管的外形为矩形板状，增大换热面积和搅拌效果。

进一步，所述盖体与电解槽通过紧固螺栓连接，方便盖体的安拆。

进一步，所述盖体上开设有螺纹通孔，螺纹通孔内螺纹连接有塞子，打开塞子方便在线添加电解反应的原料。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构主视图。

图2为换热管的俯视剖视图。

图3为换热管的俯视图。

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10、盖体11、螺纹通孔12、塞子13、单向排气阀14、阳极15、阴极16、第一箱体20、条形通孔21、气箱22、自动阀23、软管24、自动阀开关25、连杆26、第二箱体30、进水孔31、出水孔32、滑块33、连接孔34、第一环形管401、、第二环形管402、中间连接管403、水平连接管404、上连接管41、进水管42、下连接管43、限位块44、出水管45、第一锥齿轮46、电机50、固定板51、转轴52、第二锥齿轮53。

实施例基本如附图1-附图3所示：一种次氯酸钠发生器降温装置，包括电解槽10、电极、盖体11和控制箱。

如图1所示，电解槽10的外形为圆柱状，盖体11为圆形板状，盖体11通过紧固螺栓(图中未示出)限位在电解槽10上，电极包括阳极15和阴极16，阳极15和阴极16均与盖体11卡接，阳极15向下贯穿盖体11的左部并且延伸至电解槽10内部，阴极16向下贯穿盖体11的右部并且延伸至电解槽10内部。

如图1所示，盖体11左部开设有轴线沿竖直方向布置的螺纹通孔12，螺纹通孔12内螺纹连接有塞子13，打开塞子13方便在线添加电解反应的原料。如图1所示，电解槽10内部同轴设置有沿竖直方向布置的换热管，换热管包括上下相对平行布置的第一环形管401和第二环形管402；如图3所示，第一环形管401上固定有水平连接管404，水平连接管404上端固定有上连接管41，如图1所示，上连接管41向上贯穿盖体11并且转动连接有进水管42；第二环形管402上固定有另一个水平连接管404，另一个水平连接管404的下端固定有下连接管43，如图1所示，下连接管43向下贯穿电解槽10的底部并且转动连接有出水管45，如图1所示，第一环形管401和第二环形管402之间连接有沿竖直方向布置的中间连接管403，中间连接管403的数量设置为12根并且周向均匀分布在第一环形管401上。如图2所示，中间连接管403的外形为矩形板状，可增大换热面积和搅拌效果。

如图1所示，下连接管43的外周固定套设有圆环状的限位块44，电解槽10的底部开设有与圆环状的限位块44圆环形空腔，从而将换热管在竖直方向上限位，从而换热管仅可在水平方向上旋转。

如图1所示，下连接管43的下部上固定套设有沿水平方向布置的第一锥齿轮46，第一锥齿轮46啮合有沿竖直方向布置的第二锥齿轮53，电解槽10的底部通过固定板51固定有电机50，电机50的输出轴上固定有转轴52，第二锥齿轮53固定在转轴52上。

电机50通过转轴52驱动第二锥齿轮53转动，第二锥齿轮53驱动第一锥齿轮46转动，第一锥齿轮46带动换热管旋转对电解液进行搅拌，从而加快电解液内氯气的溶解并且加快电解液降温的速率。

如图1所示，盖体11右部设置有向外排气的单向排气阀14。

控制箱包括第一箱体20，如图1所示，第一箱体20的外形为长方体形状，第一箱体20固定在电解槽10上，第一箱体20内滑动连接有中空的矩形的气箱22，气箱22在第一箱体20内部可沿竖直方向滑动，气箱22的下端通过钢丝软管24与单向排气阀14的出气端连接；第一箱体20的右侧壁上设置有沿竖直方向布置的条形通孔21，气箱22的右侧壁上设置有与外界连通的自动阀23，自动阀23卡在条形通孔21内且可沿着条形通孔21上下滑动，第一箱体20的内顶部固定有触点竖直朝下布置的自动阀开关25，当自动阀开关25被按压时，自动阀23打开，当自动阀开关25不再被按压时，自动阀23关闭。

如图1所示，第一箱体20的上端固定有第二箱体30，第二箱体30内滑动连接有滑块33，滑块33在第二箱体30内部可沿竖直方向滑动，滑块33的下端通过连杆26与气箱22固定，第二箱体30的左右两侧壁上对应设置有沿水平方向布置的出水孔32和进水孔31，滑块33内设置有可将进水孔31和出水孔32连通的连接孔34，连接孔34沿水平方向布置，出水孔32、进水孔31和连接孔34的大小形状完全一致；当气箱22运动至上方的极限位置时，连接孔34、进水孔31和出水孔32完全对齐；当气箱22运动至下方的极限位置时，连接孔34可将进水孔31和出水孔32之间完全封堵；进水孔31连接有自来水管，进水管42上远离换热管的一端与出水孔32连接。

电解反应的过程中，阴极16生成的氢气经单向排气阀14进入气箱22中推动气箱22向上滑动，当气箱22运动至上方的极限位置时，气箱22会按压到自动阀开关25，自动阀23打开，气箱22排出快速排出氢气，然后气箱22在重力作用下向下滑动，自动阀开关25不再被按压，自动阀23关闭，气箱22继续储气并且向上滑动，当气箱22再次运动至上方的极限位置后，气箱22会再次按压到自动阀开关25，自动阀23再次打开，气箱22再次排出快速排出氢气，气箱22再次在重力作用下向下滑动，不断重复。

气箱22上下滑动带动滑块33同步上下滑动，滑块33向上运动的过程中进入进水管42中的水流量逐渐增大，滑块33向下运动的过程中进入进水管42中的水流量逐渐减少；当气箱22位于第一箱体20的顶部时，滑块33位于第二箱体30的顶部，连接孔34可将进水孔31和出水孔32完全连通，进水管42内的进水流量达到最大；当滑块33下降至第二箱体30的底部时，连接孔34将进水孔31和出水孔32之间完全封堵，进水管42内的进水流量达到最小。

具体实施过程如下：

电解反应的过程中，氢气进入气箱22中储存并使气箱22逐步向上滑动，当气箱22运动至上方的极限位置时，气箱22按压到自动阀开关25，自动阀23打开，气箱22排出快速排出氢气，然后气箱22在滑块33和自身的重力作用下向下滑动，自动阀23关闭，气箱22继续储气并且不断重复上述步骤。

气箱22上下滑动带动滑块33同步上下滑动，滑块33向上运动的过程中进入进水管42中的水流量逐渐增大至最大，滑块33向下运动的过程中进入进水管42中的水流量逐渐减少至零。

当电解槽10内部的温度升高时，电解反应的速率会加快，电解反应生成氢气的速率加快，气箱22从下至上运动的时间缩短，自动阀开关25被按压的频次升高，从而在相同的时间内，连接孔34可将进水孔31和出水孔32连通的总的时长增大，从而增大换热管内的水流量，从而对电解液进行降温，从而抑制电解反应的速率。当电解槽10内的温度过高时，电解反应在短时间内产生大量的氢气足以使气箱22持续位于上方的极限位置，并且气箱22持续将自动阀开关25按压，气箱22可悬浮在第一箱体20内顶部，从而进水管42内的进水量可持续保持最大。

电解反应的过程中可通过打开塞子13向电解槽10内部添加电解反应的原料后再拧紧塞子13。

电解反应进行的同时，电机50通过转轴52驱动第二锥齿轮53转动，第二锥齿轮53驱动第一锥齿轮46转动，一方面换热管可对电解液进行搅拌，使电解液混合均匀，加快氯气的溶解，另一方面可使换热管将电解液整体均匀降温，加快电解液的降温速率。

以上所述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 (6)

1.一种次氯酸钠发生器降温装置，包括电解槽和电极，电极包括阳极和阴极，其特征在于：还包括盖体和控制箱，盖体可拆卸连接于电解槽上，盖体上设置有单向排气阀；所述电解槽内部设置有换热管，换热管的两端分别连接有进水管和出水管；控制箱固定在电解槽上，控制箱包括第一箱体，第一箱体内滑动连接有气箱，气箱通过软管与单向排气阀连接；气箱上设置有与外界连通的自动阀，第一箱体的内顶部固定有自动阀开关；第一箱体的上端固定有第二箱体，第二箱体内滑动连接有滑块，滑块通过连杆与气箱固定，第二箱体上相对的两侧壁上对应设置有进水孔和出水孔，滑块内设置有可将进水孔和出水孔连通的连接孔；当气箱运动至上方的极限位置时，连接孔可将进水孔和出水孔连通；当气箱运动至下方的极限位置时，连接孔可将进水孔和出水孔之间封堵；进水孔连接有水源，进水管上远离换热管的一端与出水孔连接。

2.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器降温装置，其特征在于：所述换热管的上端与进水管转动连接，所述换热管的下端与出水管转动连接；所述换热管的下部上固定套设有沿水平方向布置的第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有沿竖直方向布置的第二锥齿轮，第二锥齿轮由电机驱动，电机固定在电解槽的底部。

3.根据权利要求2所述的次氯酸钠发生器降温装置，其特征在于：所述换热管包括上下相对平行布置的第一环形管和第二环形管；第一环形管通过上连接管与进水管连接，第二环形管通过下连接管与出水管连接，第一环形管和第二环形管之间连接有沿竖直方向布置的中间连接管，中间连接管的数量设置为2-10根并且周向均匀分布在第一环管上。

4.根据权利要求3所述的次氯酸钠发生器降温装置，其特征在于：所述中间连接管的外形为矩形板状。

5.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器降温装置，其特征在于：所述盖体与电解槽通过紧固螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的次氯酸钠发生器降温装置，其特征在于：所述盖体上开设有螺纹通孔，螺纹通孔内螺纹连接有塞子。

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