CN208200624U - 一种换流阀阀外冷水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换流阀阀外冷水处理系统，包括冷却塔、软化树脂过滤器、喷淋水池、杀菌除垢器、喷淋泵、补水泵、补水过滤器和水位传感器，冷却塔包括塔体以及设置在塔体内的喷淋装置和积水盘，积水盘的底部设有出水口，出水口通过过滤入水管与软化树脂过滤器连通，软化树脂过滤器通过过滤出水管与喷淋水池连通，喷淋水池底部设有排污口，喷淋水池内设有杀菌除垢器、水位传感器和喷淋泵，喷淋泵通过喷淋水管与喷淋装置连通，水位传感器固定在喷淋水池的池壁上、与补水泵信号连接，补水过滤器和补水泵通过管道连通，补水泵通过补水管将水引入喷淋水池。换流阀阀外冷水处理系统在水处理过程中无需添加任何物质，减少设备腐蚀并且防止水污染。

Description

一种换流阀阀外冷水处理系统

技术领域

本申请涉及水处理技术领域，尤其涉及一种换流阀阀外冷水处理系统。

背景技术

换流阀是换流站实现交流电和直流电转换的核心部件，换流阀正常运行时时刻承受着大电流和高电压的影响。因此高效可靠的阀冷却系统，是确保换流阀安全可靠运行的关键。阀冷却系统包括阀内冷水系统和阀外冷水系统两部分，阀内冷水系统负责高效可靠地带走电流通过换流阀产生的热量，由循环水泵驱动送入阀外冷水系统的换热盘管；阀外冷水系统负责将阀内冷水系统的热量排至大气环境中，两者共同合作完成对换流阀的持续冷却。阀外冷水系统间接控制着换流阀散热，因此，阀外冷水系统安全稳定运行对换流阀的安全稳定运行至关重要。

现有的阀外冷水系统，尤其是包含敞开式冷却水循环装置的阀外冷水系统易发生腐蚀、结垢和菌藻滋生等问题，不仅会降低热交换效率，而且会损坏设备。阀外冷水系统的水冷方式使用蒸发冷却塔，通过喷淋泵将喷淋水池中的水喷淋到换热盘管表面，利用水的蒸发显热和潜热特性带走热量，使换热盘管内的阀内冷却水得以冷却，降温后的内冷水再送至换流阀冷却换流阀。通过对包含敞开式冷却水循环装置的循环冷却水进行水质监测，可及时将不符合水质要求的循环冷却水部分排出系统外，添加补充水，或者在冷却水中引入水处理剂(如缓蚀剂、阻垢剂和/或杀菌剂等)利用化学加药法的方法避免上述问题的出现。

虽然使用传统的化学加药法对外冷水处理的方法成本低，但是无法有效地全部去除冷却水中的菌藻类，并且难以控制除垢和防腐的平衡点，化学药剂排放到雨水管道，易污染水环境。因此，如何有效去除外冷水的结垢和菌藻，又不会造成设备腐蚀和水污染是现在亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种换流阀阀外冷水处理系统，以解决在换流阀阀外冷水系统中杀菌除垢，现有方法使用化学药剂会腐蚀设备、污染水资源的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请提供了一种换流阀阀外冷水处理系统，包括冷却塔、软化树脂过滤器、喷淋水池、杀菌除垢器、喷淋泵、补水泵、补水过滤器和水位传感器，冷却塔包括塔体以及设置在塔体内的喷淋装置和积水盘，积水盘的底部设有出水口，出水口通过过滤入水管与软化树脂过滤器连通，软化树脂过滤器通过过滤出水管与喷淋水池连通；喷淋水池底部设有排污口，喷淋水池内设有所述杀菌除垢器、水位传感器和喷淋泵，喷淋泵通过喷淋水管与喷淋装置连通，水位传感器固定在喷淋水池的池壁上、与补水泵信号连接；补水过滤器和补水泵通过管道连通，补水泵通过补水管将水引入喷淋水池。

优选的，杀菌除垢器包括直流电源、阴极电极、阳极电极、除垢槽和超声波发生装置，阴极电极与直流电源的负极电连接，阳极电极与直流电源的阳极电连接，阴极电极和阳极电极固定安装在所述除垢槽内；超声波发生装置安装在除垢槽上，所述超声波发生装置包括超声波电源和换能器，所述超声波电源通过电缆与所述换能器连接；除垢槽底部为开放式结构，除垢槽的底部开口朝向所述喷淋水池的底部。

优选的，软化树脂过滤器包含阴离子树脂芯和阳离子树脂芯。

优选的，杀菌除垢器由支撑架支撑固定，除垢槽的底部开口距离喷淋水池底部的高度为所述喷淋水池高度的三分之一。

优选的，喷淋泵由支撑架支撑，所述喷淋泵的进水口与所述喷淋水池底部之间的间距为喷淋水池高度的三分之一。

优选的，水位传感器包括三个，三个水位传感器分别设置于喷淋水池的三分之一高度处、二分之一高度处和三分之二高度处。

本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

本实用新型实施例提供的换流阀外冷水水处理系统，包括所述冷却塔、软化树脂过滤器、喷淋水池、杀菌除垢器、喷淋泵、补水处理装置，所述冷却塔的积水盘底端设有开口，所述开口通过管道与所述树脂过滤器连通，树脂过滤器通过管道与喷淋水池连通，喷淋水池内设有杀菌除垢器和喷淋泵，所述喷淋泵与冷却塔内的喷淋装置连通。本实施例将外冷水通过软化树脂过滤器过滤，去除外冷水的硬度，将经过初步硬度处理的外冷水排到喷淋水池内，喷淋池内的杀菌除垢器通过电解装置将喷淋水池中的无机盐离子和菌藻类生物进一步去除，再由喷淋泵将喷淋水池中的外冷水传输到喷淋装置上。换流阀外冷水水处理系统在水处理过程中无需添加任何物质，利用电解原理可以高效地从水中移除部分垢离子、腐蚀性阴离子等，使循环水系统中的总溶解性盐类减少，有效提高循环水浓缩倍率，节约用水，不添加杀菌剂、阻垢剂等药剂，减少设备腐蚀并且防止水污染。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的换流阀阀外冷水处理系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的杀菌除垢器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的换流阀阀外冷水处理系统的另一结构示意图；

附图标记说明：1-冷却塔、2-软化树脂过滤器、3-喷淋水池、4-杀菌除垢器、5-喷淋泵、 6-补水泵、7-补水过滤器、8-水位传感器、11-塔体、12-喷淋装置、13-积水盘、14-出水口、 31-排污口、41-直流电源、42-阴极电极、43-阳极电极、44-除垢槽、45-超声波发生装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例提供的一种换流阀阀外冷水处理系统的结构示意图。由图1 所示，本申请实施例提供的换流阀阀外冷水处理系统包括冷却塔1、软化树脂过滤器2、喷淋水池3、杀菌除垢器4、喷淋泵5、补水泵6、补水过滤器7和水位传感器8。冷却塔1包括塔体11以及设置在塔体内的喷淋装置12和积水盘13，积水盘13的底部设有出水口14，出水口14通过过滤入水管与所述软化树脂过滤器2连通，软化树脂过滤器2通过过滤出水管与所述喷淋水池3连通，喷淋水池3底部设有排污口31，喷淋水池3内设有所述杀菌除垢器4、水位传感器8和喷淋泵5，喷淋泵5通过喷淋水管与所述喷淋装置12连通，水位传感器8固定在所述喷淋水池3的池壁上、与补水泵6信号连接，补水过滤器7和补水泵6通过管道连通，补水泵6通过补水管将水引入喷淋水池3。软化树脂过滤器2将冷却塔1内积水盘13中的水进行过滤去除阴阳离子，过滤后的水补入喷淋水池3，喷淋水池3的水经过杀菌除垢器4 进一步除垢由喷淋泵5传输到喷淋装置12，喷淋装置12将水喷淋对内冷水进一步冷却。当喷淋水池3的水位达到预警水位时，水位传感器8将信号传输给补水泵6，补水泵6启动将经过补水过滤器7过滤后的水补进喷淋水池3；喷淋水池3的排污口31有电控阀门，当发出排污指令时电控阀门打开，将喷淋水池3中的水和沉底的水垢一并排出。

其中，软化树脂过滤器2内包含了阴离子树脂芯和阳离子树脂芯，阴离子树脂芯的材料是弱碱型阴离子交换树脂，用于去除水中的阴离子；阳离子树脂芯的材料是强酸型阳离子交换树脂，用于去除水中的阳离子。

参照图2，杀菌除垢器4包括直流电源41、阴极电极42、阳极电极43、除垢槽44和超声波发生装置45，阴极电极42与直流电源41的负极电连接，阳极电极43与直流电源41的阳极电连接，阴极电极42和阳极电极43固定安装在所述除垢槽44内，超声波发生装置45 安装在除垢槽44上，超声波发生装置45包括超声波电源和换能器，所述超声波电源通过电缆与所述换能器连接。除垢槽44底部为开放式结构，除垢槽44的底部开口朝向所述喷淋水池3的底部。

其中，阴极电极42和阳极电极43为板式电极，用于产生等频率的平板式电极束。阳极电极43采用钛钌电极，阴极电极42采用316号不锈钢板。直流电源41的电压为6～12V，电压根据除垢现场进行调整,除垢槽44采用不锈钢材质。

本实施例提供的装置用于对喷淋水池3中的水进行杀菌除垢，去除喷淋水中的菌藻类生物并逐渐降低喷淋水中的硬度离子，从而在一定程度上提高喷淋水的浓缩倍率，减少弃水量，节约水资源。阳极电极43的氧化反应会产生OH^-、O₃、H₂O₂等强氧化物，这些强氧化物质能起到杀菌藻类生物以及防腐蚀的作用；阴极电极42通过还原反应将硬度离子析出在阴极电极 42周围，其具体除垢的方法包括下述步骤：

(1)在除垢槽44中固定安装放置2组电极，一组为阴极电极42，一组为阳极电极43，施加6～12V的低电压；

(2)喷淋水的钙、镁离子在阴极电极42发生化学反应产生污垢，发生如下反应：2H₂O+2e →H₂+2OH^-，这样，阴极电极42附近的PH值就会升高，继而发生反应：HCO₃ ^-+OH^-→CO₃ ^2-+H₂O， Mg2⁺+OH^-→Mg(OH)₂↓，Ca²⁺+CO₃ ^2-→CaCO₃↓，在阴极电极42表面就会有污垢沉积；

(3)通过超声波发生装置45首先对电极施加15KHz基准频率的振动，然后将超声波发生装置45振动频率调整至与污垢附着电极相同的振动频率，产生共振后致使污垢脱落至喷淋水池3底部，定期将喷淋水池3的水和水垢通过排污口31排出即可。

参照图3，本实施例中将水位传感器8分别设置在喷淋水池3的三分之一高度处、二分之一高度处和三分之二高度处，杀菌除垢器的除垢槽44的底部开口距离喷淋水池3底部的高度为喷淋水池3高度的三分之一，喷淋泵5由支撑架支撑，喷淋泵5的进水口与所述喷淋水池3底部之间的间距为喷淋水池3高度的三分之一。由于杀菌除垢器的除垢槽44的底部和喷淋泵5的进水口都位于喷淋水池3高度的三分之一处，当水位低于喷淋水池高度的三分之一处时，喷淋装置无法正常运行，换流阀内冷水无法进行冷却，所以在喷淋水池高度上述三个位置上设置水位传感器8。三分之二处的水位传感器8感应到预警水位时将信号传输给补水泵6，补水泵6启动对喷淋水池进行补水；二分之一处的水位传感器8感应到水位时，将水位信号再次传输给补水泵6，加速补水泵6补水速度再次报警提示加速补水；三分之一处的水位传感器8感应到水位时，将水位信号传输到补水泵再次报警，报警同时提示换流阀阀外冷水系统运行故障，操作人员需要使用其它方式对换流阀内冷水进行冷却。

本实用新型提供的换流阀阀外冷水处理系统主要用于直流输电换流站及其相关领域内的外冷却水水质除垢，以免出现因结垢导致换流阀故障的问题。通过该系统，可对喷淋水中致垢离子和菌藻类生物进行去除，无须在水处理过程中添加任何物质，解决了换流阀阀外冷水处理过程中为杀菌除垢添加其他物质腐蚀设备、污染水资源的问题。

由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未实用新型的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种换流阀阀外冷水处理系统，其特征在于，包括冷却塔(1)、软化树脂过滤器(2)、喷淋水池(3)、杀菌除垢器(4)、喷淋泵(5)、补水泵(6)、补水过滤器(7)和水位传感器(8)，

所述冷却塔(1)包括塔体(11)以及设置在塔体内的喷淋装置(12)和积水盘(13)，所述积水盘(13)的底部设有出水口(14)，所述出水口(14)通过过滤入水管与所述软化树脂过滤器(2)连通，所述软化树脂过滤器(2)通过过滤出水管与所述喷淋水池(3)连通；

所述喷淋水池(3)底部设有排污口(31)，所述喷淋水池(3)内设有所述杀菌除垢器(4)、水位传感器(8)和喷淋泵(5)，所述喷淋泵(5)通过喷淋水管与所述喷淋装置(12)连通，所述水位传感器(8)固定在所述喷淋水池(3)的池壁上、与所述补水泵(6)信号连接；

所述补水过滤器(7)和补水泵(6)通过管道连通，所述补水泵(6)通过补水管将水引入喷淋水池(3)。

2.根据权利要求1所述的换流阀阀外冷水处理系统，其特征在于，所述杀菌除垢器(4)包括直流电源(41)、阴极电极(42)、阳极电极(43)、除垢槽(44)和超声波发生装置(45)，

所述阴极电极(42)与所述直流电源(41)的负极电连接，所述阳极电极(43)与直流电源(41)的阳极电连接，所述阴极电极(42)和阳极电极(43)固定安装在所述除垢槽(44)内；

所述超声波发生装置(45)安装在除垢槽(44)上，所述超声波发生装置(45)包括超声波电源和换能器，所述超声波电源通过电缆与所述换能器连接；

所述除垢槽(44)底部为开放式结构，所述除垢槽(44)的底部开口朝向所述喷淋水池(3)的底部。

3.根据权利要求1所述的换流阀阀外冷水处理系统，其特征在于，所述软化树脂过滤器(2)包含阴离子树脂芯和阳离子树脂芯。

4.根据权利要求2所述的换流阀阀外冷水处理系统，其特征在于，所述杀菌除垢器(4)由支撑架支撑固定，所述除垢槽(44)的底部开口距离所述喷淋水池(3)底部的高度为所述喷淋水池(3)高度的三分之一。

5.根据权利要求4所述的换流阀阀外冷水处理系统，其特征在于，所述喷淋泵(5)由支撑架支撑，所述喷淋泵(5)的进水口与所述喷淋水池(3)底部之间的间距为所述喷淋水池(3)高度的三分之一。

6.根据权利要求5所述的换流阀阀外冷水处理系统，其特征在于，所述水位传感器(8)包括三个，三个水位传感器(8)分别设置于喷淋水池(3)的三分之一高度处、二分之一高度处和三分之二高度处。