CN112093948A - 一种基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工装备技术领域，具体涉及一种基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其至少包括高变频电源集垢器、循环池、若干并联的水力旋流器、回收槽、换热器等。本发明可将循环水中的钙镁的析出并通过旋流器收集。旋流器的溢流液经换热装置后再通过抽水泵送回循环水池中，从而有效避免了换热装置中使用阻垢剂对管道造成腐蚀的情况，延长了设备的使用寿命，提高换热效率，同时抑制了循环池中藻类的生长，没有二次污染。
Description
技术领域
本发明属于化工装备技术领域，具体涉及一种基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统。
背景技术
目前大多数换热设备都使用循环水作为冷却介质，循环水中存在大量钙、镁等金属离子，在存在温度差的换热装置壁面成垢析出，影响系统换热效果，并造成管道堵塞和环境污染等一系列严重后果。污垢处理技术大多局限于“阻垢”这一概念上，只要求水垢不在热交换器件及系统管道构件上析出，而循环水中仍有大量的钙、镁等成垢金属离子，阻垢处理之后的水样硬度依然很高，由于换热装置内温差变化较大，容易造成换热装置内的堵塞，从而降低换热效率和设备的使用寿命。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统。本发明可以解决水垢问题、节水减排、保证换热效率并提高换热设备寿命。
本发明所提供的技术方案如下：
一种基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，包括：
循环池，所述循环池具有进液口和出液口，在所述循环池内设置有至少一个高变频电源集垢器，各所述高变频电源集垢器电连接有电源，各所述高变频电源集垢器设置有除下结垢的清除装置；
若干水力旋流器，各所述水力旋流器具有进液口、流溢口和沉渣口，所述循环池的出液口分别连通各所述水力旋流器的进液口；
回收槽，各所述水力旋流器的沉渣口连通所述回收槽；
换热器，所述换热器具有进液口和出液口，各所述水力旋流器的流溢口连通所述换热器的进液口，所述换热器的出液口连通所述循环池的进液口。
上述技术方案所提供的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其阴极和阳极与电源相连接，通过持续电解在阴极表面不断析出钙镁重金属离子，再被清除装置除下，进入到循环水中。循环水经过水力旋流器，钙、镁等离子的结垢可由回收槽收集。采用多个水力旋流器并联，可提高换热流通速率。从旋流器溢流管流出的溢流液经换热系统换热后，再将其送回到循环水池中，从而可以持续循环的降低循环水的硬度，降低换热器管件上结垢的几率，延长了换热装置的使用寿命，达到吸垢、除垢、节水、减排的目的。
具体的，所述水力旋流器为多锥段水力旋流器。
具体的，所述高变频电源集垢器包括横向设置的上绝缘板和下绝缘板，在所述上绝缘板和所述下绝缘板之间竖向固定设置有一块阴极板和一块阳极板；或者，在所述上绝缘板和所述下绝缘板之间竖向固定设置有至少一块阳极板，在各所述阳极板两侧分别设置有一块所述的阴极板，并且，相邻的两块所述阴极板之间共用同一块所述的阳极板；各所述阴极板分别电连接所述电源的负极，各所述阳极板分别电连接所述电源的正极。
具体的，各所述阴极板的两面分别设置有对其表面进行刮垢的电动刮板。
基于上述技术方案，当钙镁重金属离子不断在阴极表面析出到达一定厚度时，操作电动刮板能够将阴极上附着的水垢刮掉。
具体的，各所述电动刮板包括竖向固定在所述上绝缘板和和所述下绝缘板之间的直线模组，所述直线模组的移动端上安装有朝向所述阴极板设置的刮刀，所述直线模组电连接有直线模组电源和控制开关。所述直线模组可选择具有防水功能，可在水下工作的现有技术产品。
具体的，所述循环池的出液口和各所述水力旋流器的进液口之间设置有流量控制阀。
上述技术方案中，通过流量控制阀可控制旋流器入口流量以保持最佳的分离性能。
具体的，所述循环池的出液口和各所述水力旋流器的进液口之间设置有抽水泵。
具体的，所述的电源为高频电源发生器。
具体的，所述基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统还设置有COD在线检测器，所述COD在线检测器具有探针，所述探针伸入到所述循环池内。
上述技术方案中，通过在线检测器可以监测循环池水质变化。
通过本发明所提供的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统可将循环水中的钙镁的析出并通过旋流器收集。旋流器的溢流液经换热装置后再通过抽水泵送回循环水池中，从而有效避免了换热装置中使用阻垢剂对管道造成腐蚀的情况，延长了设备的使用寿命，提高换热效率，同时抑制了循环池中藻类的生长，没有二次污染。
附图说明
图1是本发明所提供的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统的系统图。
图2是本发明所提供的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统的高变频电源集垢器的结构示意图。
附图1、2中，各标号所代表的结构列表如下：
1、循环池，2、COD在线检测器，3、高变频电源集垢器，4、刮刀，5、抽水泵，6、流量控制阀，7、水力旋流器，8、回收槽，9、换热器，10、电源，11、阴极板，12、阳极板。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在一个具体实施方式中，如图1所示，基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，包括：循环池1、若干并联的水力旋流器7、回收槽8、换热器9、COD在线检测器2。
所述循环池1具有进液口和出液口，在所述循环池1内设置有至少一个高变频电源集垢器3，各所述高变频电源集垢器3电连接有电源10，各所述高变频电源集垢器3设置有除下结垢的清除装置。水力旋流器为多锥段水力旋流器，各所述水力旋流器7具有进液口、流溢口和沉渣口，所述循环池1的出液口分别连通各所述水力旋流器7的进液口。各所述水力旋流器7的沉渣口连通所述回收槽8。所述换热器9具有进液口和出液口，各所述水力旋流器7的流溢口连通所述换热器9的进液口，所述换热器9的出液口连通所述循环池1的进液口。所述的电源10为高频电源发生器。所述循环池1的出液口和各所述水力旋流器7的进液口之间设置有流量控制阀6。所述循环池1的出液口和各所述水力旋流器7的进液口之间设置有抽水泵5。
基于上述技术方案，基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统的阴极和阳极与电源相连接，通过持续电解在阴极表面不断析出钙镁重金属离子，再被清除装置除下，进入到循环水中。循环水经过水力旋流器，钙、镁等离子的结垢可由回收槽收集。采用多个水力旋流器并联，可提高换热流通速率。从旋流器溢流管流出的溢流液经换热系统换热后，再将其送回到循环水池中，从而可以持续循环的降低循环水的硬度，降低换热器管件上结垢的几率，延长了换热装置的使用寿命，达到吸垢、除垢、节水、减排的目的。多个水力旋流器并联构成旋流器组，底部连接钙镁离子重金属回收槽进行统一回收再利用，顶部溢流液由一根换热入口管汇集后流入换热装置内，然后再由抽水泵将水送回循环池。
在一个实施例中，阳极板或阴极板上下端分别设置有连接螺栓，分别穿过上、下绝缘板，然后通过绝缘螺帽固定。连接螺栓还通过防水接头和高频电源发生器的线路连接。另外，可以在接头处进行胶封。
在一个实施例中，如图2所示，所述高变频电源集垢器3包括横向设置的上绝缘板和下绝缘板，在所述上绝缘板和所述下绝缘板之间竖向固定设置有一块阴极板11和一块阳极板12；或者，在所述上绝缘板和所述下绝缘板之间竖向固定设置有至少一块阳极板12，在各所述阳极板12两侧分别设置有一块所述的阴极板11，并且，相邻的两块所述阴极板11之间共用同一块所述的阳极板12；各所述阴极板11分别电连接所述电源10的负极，各所述阳极板12分别电连接所述电源10的正极。各所述阴极板11的两面分别设置有对其表面进行刮垢的电动刮板。各所述电动刮板包括竖向固定在所述上绝缘板和和所述下绝缘板之间的直线模组，所述直线模组的移动端上安装有朝向所述阴极板11设置的刮刀4，所述直线模组电连接有设置在循环池1外的电源和控制开关。阴极板的数量则为阳极板的数量加一。基于此技术方案，当钙镁重金属离子不断在阴极表面析出到达一定厚度时，操作电动刮板能够将阴极上附着的水垢刮掉。
在一个实施例中，所述COD在线检测器2具有探针，所述探针伸入到所述循环池1内。基于此技术方案，通过在线检测器可以监测循环池水质变化。并根据得到的检测数据，可通过流量控制阀可控制旋流器入口流量以保持最佳的分离性能。
本发明的工作原理是：
通过高频电源发生器给高变频电源集垢器两侧的阴极和阳极通电，激荡电场作用下Ca、Mg离子有序定向运动，提高污垢沉积析出概率和速率；优化垢质晶体成核和成长过程，形成松软水垢晶体附着于阴极表面，当析出的水垢在表面到达一定厚度时，控制电动刮板将水垢刮下溶于循环水中，高变频电源集垢器下的在线检测器在线监测水质变化，根据线检测器的数据，可通过流量控制阀调节水力旋流器进口流量，使旋流器保持最佳的分离性能，分离出的水垢离子通过钙镁离子重金属回收器进行后续回收再利用，旋流器的溢流液经换热装置后再通过抽水泵送回循环水池中，该系统有效避免了换热装置中使用阻垢剂对管道造成腐蚀的情况，延长了设备的使用寿命，提高换热效率，同时抑制了循环池中藻类的生长，没有二次污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (8)
1.一种基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于，包括：
循环池(1)，所述循环池(1)具有进液口和出液口，在所述循环池(1)内设置有至少一个高变频电源集垢器(3)，各所述高变频电源集垢器(3)电连接有电源(10)，各所述高变频电源集垢器(3)设置有除去结垢的清除装置；
若干水力旋流器(7)，各所述水力旋流器(7)均具有进液口、流溢口和沉渣口，所述循环池(1)的出液口分别连通各所述水力旋流器(7)的进液口；回收槽(8)，各所述水力旋流器(7)的沉渣口连通所述回收槽(8)；换热器(9)，所述换热器(9)具有进液口和出液口，各所述水力旋流器(7)的流溢口连通所述换热器(9)的进液口，所述换热器(9)的出液口连通所述循环池(1)的进液口。
2.根据权利要求1所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于，所述高变频电源集垢器(3)包括横向设置的上绝缘板和下绝缘板，在所述上绝缘板和所述下绝缘板之间竖向固定设置有一块阴极板(11)和一块阳极板(12)；或者，在所述上绝缘板和所述下绝缘板之间竖向固定设置有至少一块阳极板(12)，在各所述阳极板(12)两侧分别设置有一块所述的阴极板(11)，并且，相邻的两块所述阴极板(11)之间共用同一块所述的阳极板(12)；各所述阴极板(11)分别电连接所述电源(10)的负极，各所述阳极板(12)分别电连接所述电源(10)的正极。
3.根据权利要求2所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于：各所述阴极板(11)的两面分别设置有对其表面进行刮垢的电动刮板。
4.根据权利要求3所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于：各所述电动刮板包括竖向固定在所述上绝缘板和和所述下绝缘板之间的直线模组，所述直线模组的移动端上安装有朝向所述阴极板(11)设置的刮刀(4)，所述直线模组电连接有直线模组电源和控制开关。
5.根据权利要求1所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于：所述循环池(1)的出液口和各所述水力旋流器(7)的进液口之间设置有流量控制阀(6)。
6.根据权利要求1所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于：所述循环池(1)的出液口和各所述水力旋流器(7)的进液口之间分别设置有抽水泵(5)。
7.根据权利要求1所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于：所述的电源(10)为高频电源发生器。
8.根据权利要求1至7任一所述的基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统，其特征在于：所述基于旋流分离的循环冷却水抑垢除垢系统还设置有COD在线检测器(2)，所述COD在线检测器(2)具有探针，所述探针伸入到所述循环池(1)内。
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