CN113828583A - 一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置及除垢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，包括均压电极放置架，均压电极放置架的一侧设置有喷头电极，均压电极放置架的另一侧设置有平板电极，喷头电极与平板电极成对设置，平板电极连接有压缩钢瓶，喷头电极与平板电极之间的距离可调节。本发明的公开一种基于上述装置的除垢方法，本发明能够利用等离子体中的活性粒子与均压电极表面污垢进行反应，从而达到去除污垢的效果。
Description
技术领域
本发明属于高压电力技术领域，涉及一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，进一步的，涉及基于该装置的除垢方法。
背景技术
超特高压换流阀内冷水系统对于及时冷却换流元件，保证换流阀安全运行起着至关重要的作用。目前，超特高压换流阀内冷水系统腐蚀问题在国内换流站普遍存在，换流阀内冷水系统典型故障频发。内冷水系统腐蚀一方面对元件自身造成损耗，另一方面影响系统安全运行，存在导致设备停运的安全风险。研究表明，晶闸管铝制散热器是内冷水系统腐蚀的主要部位，也是均压电极结垢、均压电极密封圈漏水等问题的源头。
防治电解电流腐蚀，关键在于抑制电解电流，电解电流强度越低，由其造成的腐蚀程度也就越低。抑制电解电流的关键则在于控制内冷水水质。目前，通常采用离子交换系统、离子回路精密过滤器并结合电导率仪表以监督水质。但是，仍有部分离子交换树脂破碎粉末可能穿过过滤器进入内冷水主冷却回路。更值得注意的是，离子交换树脂在使用过程中可能会产生降解产物，这些降解产物无法由精密过滤器进行阻挡，当其进入内冷水主冷却回路后，一些降解产物分子带有的具有交换功能的官能团同样会对铝制散热器的钝化层造成化学腐蚀。因此，亟需发明一套可靠有效的均压电极除垢方法，进一步杜绝均压电极结垢导致的生产事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，能够利用等离子体中的活性粒子与均压电极表面污垢进行反应，从而达到去除污垢的效果。
本发明所采用的技术方案是：
一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，包括均压电极放置架，均压电极放置架的一侧设置有喷头电极，均压电极放置架的另一侧设置有平板电极，喷头电极与平板电极成对设置，平板电极连接有压缩钢瓶，喷头电极与平板电极之间的距离能够调节。
本发明的特点还在于：
喷头电极与电源连接，电源为余弦衰减脉冲电源或者单极性脉冲电源，所述平板电极接地。
均压电极放置架为配有上紧螺母的环形卡头，
喷头电极与平板电极设置有1～4对。
均压电极放置架固定在底座上，底座上还设置有喷头电极支架和平板电极支架，喷头电极支架或平板电极支架通过滑轨设置在底座上，喷头电极能够卡接在喷头电极支架上，平板电极能够卡接在平板电极支架上。
喷头电极支架和平板电极支架均通过滑轨设置在底座上，每对喷头电极支架的滑轨和平板电极支架的滑轨设置在同一条直线上，均压电极放置架固定在喷头电极支架的滑轨和平板电极支架的滑轨之间。
底座上沿滑轨刻有刻度。
本发明的另一目的还在于提供一种冷水系统中均压电极的表面除垢方法，本发明的另一技术方案是：
一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法，具体步骤包括：
步骤1，给压缩钢瓶内充干燥空气，通过滑轨调节每对喷头电极与平板电极之间的距离，通过电源设置电压；
步骤2，将底座放置在换流阀内冷水系统内，将均压电极放入均压电极放置架内并用螺母上紧固定；
步骤3，给电源通电并打开压缩钢瓶，静置直至除垢完成。
所述步骤1中距离的获取方式为：
其中Um为击穿峰值电压，d为喷头电极与平板电极之间的距离。
喷头电极与平板电极之间的距离和电压的关系为：
d＝0.07U～0.085U (2)
其中U为电源设置的电压，d为喷头电极与平板电极之间的距离。
本发明的有益效果是：
一、本发明利用等离子体中的活性粒子与均压电极表面污垢进行反应，从而大幅改善均压电极除垢效果，有效缓解均压电极结垢速度，进一步杜绝均压电极结垢导致的生产事故；
二、采用空气作为原料产生等离子体，一方面价格低廉、取材方便，另一方面空气等离子体在水中会产生大量的自由基和活性粒子(O、OH、H2O2等)，有利于均压电极除垢。
三、采用中空喷头电极输送空气的同时在平板电极上施加电压，即可产生等离子体，结构简单、便于安装；
附图说明
图1是本发明一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置的一种结构示意图；
图2是发明一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法中一种喷头电极与平板电极的放置示意图；
图3是发明一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法中另一种喷头电极与平板电极的放置示意图。
图中，1.喷头电极，2.平板电极，3.均压电极，4.压缩钢瓶，5.均压电极放置架，6.电源，7.平板电极支架，8.喷头电极支架，9.滑轨，10.刻度，11.底座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1，本发明一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，包括均压电极放置架5，均压电极放置架5为配有上紧螺母的环形卡头，均压电极放置架5的一侧设置有喷头电极1，均压电极放置架5的另一侧设置有平板电极2，喷头电极1与平板电极2成对设置，平板电极2连接有压缩钢瓶4，喷头电极1与平板电极2之间的距离能够调节。
喷头电极1与电源6连接，电源6为余弦衰减脉冲电源或者单极性脉冲电源，平板电极2接地。
喷头电极1与平板电极2可以设置1～4对。
均压电极放置架5固定在底座11上，底座11上还设置有喷头电极支架8和平板电极支架7，喷头电极支架8或平板电极支架7通过滑轨9设置在底座11上，喷头电极1能够卡接在喷头电极支架8上，平板电极2能够卡接在平板电极支架7上。
进一步的，喷头电极支架8和平板电极支架7均通过滑轨9设置在底座11上，每对喷头电极支架8的滑轨9和平板电极支架7的滑轨9设置在同一条直线上，均压电极放置架5固定在喷头电极支架8的滑轨9和平板电极支架7的滑轨9之间，底座11上沿滑轨9刻有刻度10。
本发明还提供一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法，具体步骤包括：
步骤1，如图2或者图3可以设置一对或者多对喷头电极1与平板电极2，给压缩钢瓶4内充干燥空气，通过滑轨9调节每对喷头电极1与平板电极2之间的距离，通过电源6设置电压；
其中距离的获取方式为：
Um为击穿峰值电压，d为喷头电极1与平板电极2之间的距离。
其中距离和电压的关系为：
d＝0.07U～0.085U (2)
其中U为电源6设置的电压。
步骤2，将底座11放置在换流阀内冷水系统内，将均压电极3放入均压电极放置架5内并用螺母上紧固定；
步骤3，给电源6通电并打开压缩钢瓶4，静置直至除垢完成。
本发明的原理是：
本发明通过中空喷头电极1喷射空气，在中空喷头电极1和平板电极2之间的间隙上施加电压，使得间隙间的空气发生放电并形成等离子通道，同时急速向外膨胀并压缩内冷水。伴随着等离子膨胀过程，还将产生强电磁场、高温、高压、臭氧、大量自由基和活性粒子(O、OH、H2O2等)，通过与均压电极3表面污垢相互作用从而大幅提升除垢效果。
Claims (10)
1.一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，包括均压电极放置架(5)，所述均压电极放置架(5)的一侧设置有喷头电极(1)，所述均压电极放置架(5)的另一侧设置有平板电极(2)，所述喷头电极(1)与平板电极(2)成对设置，所述平板电极(2)连接有压缩钢瓶(4)，所述喷头电极(1)与平板电极(2)之间的距离能够调节。
2.如权利要求1所述的一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，所述喷头电极(1)与电源(6)连接，所述电源(6)为余弦衰减脉冲电源或者单极性脉冲电源，所述平板电极(2)接地。
3.如权利要求1所述的一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，所述均压电极放置架(5)为配有上紧螺母的环形卡头。
4.如权利要求1所述的一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，所述喷头电极(1)与平板电极(2)设置有1～4对。
5.如权利要求1所述的一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，所述均压电极放置架(5)固定在底座(11)上，所述底座(11)上还设置有喷头电极支架(8)和平板电极支架(7)，所述喷头电极支架(8)或平板电极支架(7)通过滑轨(9)设置在底座(11)上，所述喷头电极(1)能够卡接在喷头电极支架(8)上，所述平板电极(2)能够卡接在平板电极支架(7)上。
6.如权利要求5所述的一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，所述喷头电极支架(8)和平板电极支架(7)均通过滑轨(9)设置在底座(11)上，每对所述喷头电极支架(8)的滑轨(9)和平板电极支架(7)的滑轨(9)设置在同一条直线上，所述均压电极放置架(5)固定在喷头电极支架(8)的滑轨(9)和平板电极支架(7)的滑轨(9)之间。
7.如权利要求5或6所述的一种冷水系统中均压电极的表面除垢装置，其特征在于，所述底座(11)上沿滑轨(9)刻有刻度(10)。
8.一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法，其特征在于，具体步骤包括：
步骤1，给压缩钢瓶(4)内充干燥空气，通过滑轨(9)调节每对喷头电极(1)与平板电极(2)之间的距离，通过电源(6)设置电压；
步骤2，将底座(11)放置在换流阀内冷水系统内，将均压电极(3)放入均压电极放置架(5)内并用螺母上紧固定；
步骤3，给电源(6)通电并打开压缩钢瓶(4)，静置直至除垢完成。
9.如权利要求8所述一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法，其特征在于，所述步骤1中距离的获取方式为：
其中UM为击穿峰值电压，d为喷头电极(1)与平板电极(2)之间的距离。
10.如权利要求8所述一种基于均压电极的表面除垢装置的除垢方法，其特征在于，所述喷头电极(1)与平板电极(2)之间的距离和电压的关系为：
d＝0.07U～0.085U (2)
其中U为电源(6)设置的电压，d为喷头电极(1)与平板电极(2)之间的距离。
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