CN116947223A - 一种软水器及电解设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软水器，其特征在于：包括有主体(1)，内部具有用于供软水树脂容置的软化通道(102)，该软化通道(102)相对于水平面成角度布置，且软化通道(102)的硬水入口和软水出口分别位于该软化通道(102)的顶部和底部；以及送料件，用于给软水树脂施加自下而上运动的推力，从而与自上而下流动的硬水进行离子交换，进而使软水树脂在送料件的推力、水流的冲力和自身重力作用下均匀分布在软化通道(102)内并各自在局部区域内运动。本发明还公开了一种应用有该软水器的电解设备。与现有技术相比，本发明的软水器能够增强软化效果。
Description
技术领域
本发明涉及电解设备技术领域，具体指一种软水器及电解设备。
背景技术
现有电解设备在电解水制备过程中，为了避免水垢影响电解槽内电极片的使用寿命，需要通过软水器提供软化后的水源作为原料。
软水器一般具有树脂腔和盐腔，其工作原理是用离子交换树脂将水体中的硬度成份如Ca2+、Mg2+等离子置换去除，以达到硬水软化的目的。在上述过程中，当树脂上的交换离子都变成钙镁时，树脂的转化效果已饱和，转化能力将会失效，此时需要对钙镁离子进行再生，需要用钠离子将钙镁离子置换回来。在此再生过程中，盐水流经树脂腔内，并与树脂腔内的树脂产生反应，让钠离子取代钙镁离子，进而使得树脂恢复软水能力。具体可参见专利申请号为CN202221384421.5(公布号为CN217651920U)的实用新型专利《一种集成水槽》。
但是，对于现有的软水器来说，树脂腔内的树脂基本处于静止状态，树脂和硬水混合效果不均匀导致软化效果一般。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够增强软化效果的软水器。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述软水器的电解设备。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种软水器，其特征在于：包括有
主体，内部具有用于供软水树脂容置的软化通道，该软化通道相对于水平面成角度布置，且软化通道的硬水入口和软水出口分别位于该软化通道的顶部和底部；以及
送料件，用于给软水树脂施加自下而上运动的推力，从而与自上而下流动的硬水进行离子交换，进而使软水树脂在送料件的推力、水流的冲力和自身重力作用下均匀分布在软化通道内并各自在局部区域内运动。
为了有效去除软水内的气泡，避免其进入电解槽内影响电解效率和寿命，所述主体的内部还具有与软化通道的软水出口相连通的气液分离腔，该气液分离腔内设有搅拌件。
为了方便送料件和搅拌件的加工，还包括有送料螺杆以及用于驱动送料螺杆绕自身轴线转动的驱动件，该送料螺杆包括有自上而下依次布置的第一螺杆部和第二螺杆部，所述的第一螺杆部沿所述软化通道的轴向布置在该软化通道内，该第一螺杆部形成所述的送料件，所述的第二螺杆部设于所述的气液分离腔内，该第二螺杆部形成所述的搅拌件。
为了使软水树脂与硬水均匀混合，所述软化通道内靠近硬水入口的位置处安装有浊度传感器，所述的软水器具有控制系统，所述的浊度传感器和驱动件均与该控制系统电连接，以使控制系统能接收浊度传感器的信号并控制驱动件的输出转速。
为了方便分离后的气相和液相的排出，所述主体的下部连接有与气液分离腔相连通的排气管道和软水管道，所述的排气管道自所述气液分离腔顶部的气相出口向上延伸形成，所述的软水管道自所述气液分离腔底部的液相出口向下延伸形成。
为了方便监测软水出水硬度和流量，所述的软水管道内安装有水质硬度传感器和流量传感器。
为了方便硬水均匀进入软化通道，所述的主体的内部还具有与软化通道的硬水入口相连通的硬水腔。
为了方便硬水腔、软化通道和气液分离腔的形成，所述的主体呈筒状且倾斜布置，该主体内设有两片沿主体的轴向间隔布置的隔板，将所述主体的内腔分隔为自上而下依次布置的所述硬水腔、软化通道和气液分离腔；
位于上方的隔板上具有连通所述硬水腔和软化通道的流通孔，该流通孔形成所述软化通道的硬水入口；
位于下方的隔板上具有连通所述软化通道和气液分离腔的流通孔，该流通孔形成所述软化通道的软水出口。
为了方便硬水的自动输送，所述主体的上部连接有与硬水腔相连通的硬水管道，该硬水管道上安装有用于将硬水自硬水管道输送至软化通道的输送泵。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种电解设备，其特征在于：包括有电解槽以及上述软水器，所述软水器的软化通道的软水出口与所电解槽的软水入口流体连通。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在主体内部设置相对于水平面成角度布置的软化通道，且将软化通道的硬水入口和软水出口分别设于该软化通道的顶部和底部，并通过送料件给软水树脂施加自下而上运动的推力，自下而上运动的软水树脂会与自上而下流动的硬水进行离子交换，进而使软水树脂在送料件的推力、水流的冲力和自身重力作用下均匀分布在软化通道内并各自在局部区域内运动，这样，一方面，软水树脂在硬水中处于游动状态，另一方面硬水和软水树脂的运动方向相反，两者相对运动效果明显，这两个因素可使软水树脂和硬水的混合更加均匀以此增强软化效果。
附图说明
图1为本发明电解设备的实施例中软水器的立体结构示意图；
图2为图1的纵向剖视图；
图3为本发明电解设备的实施例的控制原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图3所示，为本发明电解设备的一个优选实施例。该电解设备包括有软水器和电解槽8，软水器包括有主体1、送料螺杆2、驱动件3、输送泵4、浊度传感器5、水质硬度传感器6和流量传感器7。
其中，主体1呈筒状且相对于水平面倾斜布置。
具体地，主体1内设有两片沿主体1的轴向间隔布置的隔板11，两片隔板11将主体1的内腔分隔为自上而下依次布置的供硬水容置的硬水腔101、供软水树脂容置的软化通道102以及供软水容置的气液分离腔103，位于上方的隔板11上具有连通硬水腔101和软化通道102的流通孔111，该流通孔111形成软化通道102的硬水入口，位于下方的隔板11上具有连通软化通道102和气液分离腔103的流通孔111，该流通孔111形成软化通道102的软水出口，因此，软化通道102的硬水入口和软水出口分别位于软化通道102的顶部和底部，硬水自软化通道102的硬水入口进入软化通道102后可在重力作用下自动流动至软化通道102的软水出口处；
主体1的上部连接有与硬水腔101相连通的硬水管道12；
主体1的下部连接有与气液分离腔103相连通的排气管道13和软水管道14，排气管道13自气液分离腔103顶部的气相出口向上延伸形成，软水管道14自气液分离腔103底部的液相出口向下延伸形成。本实施例中，排气管道13和软水管道14为一体件，贯穿设置在上述主体1上。
送料螺杆2包括有自上而下依次布置的第一螺杆部21和第二螺杆部22。具体地，第一螺杆部21沿主体1的轴向布置在软化通道102内；第二螺杆部22设于气液分离腔103内。
驱动件3为电机，设于主体1的外侧，与送料螺杆2传动连接，用以驱动该送料螺杆2绕自身轴线转动，一方面，旋转的第一螺杆部21能够作为送料件给软水树脂施加自下而上运动的推力，从而与自上而下流动的硬水进行离子交换，进而使软水树脂在送料件的推力、水流的冲力和自身重力作用下均匀分布在软化通道102内并各自在局部区域内运动，同时，旋转的第一螺杆部21还能够作为搅拌件对软水树脂溶液进行搅拌，让附在软水树脂表面的气泡脱离软水树脂并跟随水流向气液分离腔103移动；另一方面，旋转的第二螺杆部22能够作为搅拌件对气液分离腔103内的软水进行搅拌，从而将气液两相打散分离，气相向上运动从排气管道13排出，液相向下运动从软水管道14排出。
输送泵4安装在硬水管道12上，用于将硬水自硬水管道12输送至硬水腔101。
浊度传感器5安装在软化通道102内靠近硬水入口的位置处，用于监测软化通道102内的软水树脂溶液浑浊度，从而可以获知软水树脂在硬水中的混合状态即第一螺杆部21的搅拌效果。
水质硬度传感器6安装在软水管道14内，用于监测软水管道14内的软水出水硬度。
流量传感器7安装在软水管道14内，用于监测软水管道14内的软水出水流量。
电解槽8的软水入口连通上述软水管道14的软水出口。
另外，上述电解设备具有控制系统，驱动件3、输送泵4、浊度传感器5、水质硬度传感器6和流量传感器7均与该控制系统电连接，以使控制系统能接收浊度传感器5、水质硬度传感器6和流量传感器7的信号并控制驱动件3的输出转速以及输送泵4的出水压力。
本实施例中，主体1对应于软化通道102的硬水入口和软水出口的位置处开设有与软化通道102相贯通的树脂导入口15和树脂排出口16，控制系统通过已软化硬水的总流量判断软水树脂寿命是否到期，需要更换时送料螺杆2反向旋转即可将旧的软水树脂通过树脂排出口16排出，新的软水树脂可通过树脂导入口15导入并在送料螺杆2的作用下移动到软化通道102底部。
本实施例的工作原理如下：
(1)工作时，启动驱动件3、输送泵4、浊度传感器5、水质硬度传感器6和流量传感器7，在输送泵4和自身重力的作用下，硬水通过硬水管道12进入硬水腔101，接着通过位于上方的隔板11的流通孔111进入软化通道102并自上而下流动，与此同时，送料螺杆2的第一螺杆部21给聚集在软化通道102底部的软水树脂施加自下而上运动的推力，从而与自上而下流动的硬水进行离子交换，进而使软水树脂在第一螺杆部21的推力、水流的冲力和自身重力作用下均匀分布在软化通道102内并各自在局部区域内运动，这样，一方面，软水树脂在硬水中处于游动状态，另一方面硬水和软水树脂的运动方向相反，两者相对运动效果明显，这两个因素可使软水树脂和硬水的混合更加均匀以此增强软化效果；
硬水在软化通道102内经软水树脂软化后通过位于下方的隔板11的流通孔111进入气液分离腔103，由于送料螺杆2贯穿上述软化通道102和气液分离腔103，这样，软化通道102内的第一螺杆部21能够作为搅拌件对软水树脂溶液进行搅拌，让附在软水树脂表面的气泡脱离软水树脂并跟随水流向气液分离腔103移动，气液分离腔103内的第二螺旋部22能够作为搅拌件对气液分离腔103内的软水进行搅拌，从而将气液两相打散分离，气相向上运动从排气管道13排出，液相向下运动从软水管道14排出并进入电解槽8参与电解反应，避免气相进入电解槽8内影响电解效率和寿命；
在此过程中，可通过流量传感器7与输送泵4联动以调整合适的软水出水流量，通过浊度传感器5与驱动件3联动以使软水树脂与硬水均匀混合，通过水质硬度传感器6与驱动件3联动以调整合适的软水出水硬度；
(2)结束后，关闭驱动件3、输送泵4、浊度传感器5、水质硬度传感器6和流量传感器7，送料螺杆2停止转动，软水树脂会在自身重力作用下重新聚集在软化通道102底部。
本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。
Claims (10)
1.一种软水器，其特征在于：包括有
主体(1)，内部具有用于供软水树脂容置的软化通道(102)，该软化通道(102)相对于水平面成角度布置，且软化通道(102)的硬水入口和软水出口分别位于该软化通道(102)的顶部和底部；以及
送料件，用于给软水树脂施加自下而上运动的推力，从而与自上而下流动的硬水进行离子交换，进而使软水树脂在送料件的推力、水流的冲力和自身重力作用下均匀分布在软化通道(102)内并各自在局部区域内运动。
2.根据权利要求1所述的软水器，其特征在于：所述主体(1)的内部还具有与软化通道(102)的软水出口相连通的气液分离腔(103)，该气液分离腔(103)内设有搅拌件。
3.根据权利要求2所述的软水器，其特征在于：还包括有送料螺杆(2)以及用于驱动送料螺杆(2)绕自身轴线转动的驱动件(3)，该送料螺杆(2)包括有自上而下依次布置的第一螺杆部(21)和第二螺杆部(22)，所述的第一螺杆部(21)沿所述软化通道(102)的轴向布置在该软化通道(102)内，该第一螺杆部(21)形成所述的送料件，所述的第二螺杆部(22)设于所述的气液分离腔(103)内，该第二螺杆部(22)形成所述的搅拌件。
4.根据权利要求3所述的软水器，其特征在于：所述软化通道(102)内靠近硬水入口的位置处安装有浊度传感器(5)，所述的软水器具有控制系统，所述的浊度传感器(5)和驱动件(3)均与该控制系统电连接，以使控制系统能接收浊度传感器(5)的信号并控制驱动件(3)的输出转速。
5.根据权利要求2所述的软水器，其特征在于：所述主体(1)的下部连接有与气液分离腔(103)相连通的排气管道(13)和软水管道(14)，所述的排气管道(13)自所述气液分离腔(103)顶部的气相出口向上延伸形成，所述的软水管道(14)自所述气液分离腔(103)底部的液相出口向下延伸形成。
6.根据权利要求5所述的软水器，其特征在于：所述的软水管道(14)内安装有水质硬度传感器(6)和流量传感器(7)。
7.根据权利要求2至5中任一权利要求所述的软水器，其特征在于：所述的主体(1)的内部还具有与软化通道(102)的硬水入口相连通的硬水腔(101)。
8.根据权利要求7所述的软水器，其特征在于：所述的主体(1)呈筒状且倾斜布置，该主体(1)内设有两片沿主体(1)的轴向间隔布置的隔板(11)，将所述主体(1)的内腔分隔为自上而下依次布置的所述硬水腔(101)、软化通道(102)和气液分离腔(103)；
位于上方的隔板(11)上具有连通所述硬水腔(101)和软化通道(102)的流通孔(111)，该流通孔(111)形成所述软化通道(102)的硬水入口；
位于下方的隔板(11)上具有连通所述软化通道(102)和气液分离腔(103)的流通孔(111)，该流通孔(111)形成所述软化通道(102)的软水出口。
9.根据权利要求7所述的软水器，其特征在于：所述主体(1)的上部连接有与硬水腔(101)相连通的硬水管道(12)，该硬水管道(12)上安装有用于将硬水自硬水管道(12)输送至软化通道(102)的输送泵(4)。
10.一种电解设备，其特征在于：包括有电解槽(8)以及如权利要求1至9中任一权利要求所述的软水器，所述软水器的软化通道(102)的软水出口与所电解槽(8)的软水入口流体连通。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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