CN210855478U - 一种机械式自动除垢电化学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式自动除垢电化学装置，包括机架(1)、箱体(2)、阴阳极板总成组件(11)、刮除水垢装置与高频直流电源；所述的阴阳极板总成组件(11)设于长方体箱体内，包括多片竖直方向平行间隔设置的阳极板(12)与阴极板(13)；并连接高频直流电源；所述的刮板导向杆(14)下端连接刮板框架(15)；上端连接刮渣横梁(5)，驱动机构连接刮渣横梁(5)，通过刮渣横梁(5)带动刮板导向杆(14)，再带动刮板框架(15)及刮板(16)上下移动，刮除阴极板(13)上的水垢。采用机械式刮板除垢，具有除垢彻底、自动化程度高等优点。

Description

一种机械式自动除垢电化学装置

技术领域

本实用新型涉及机械结构技术领域，尤其涉及一种机械式自动除垢电化学装置。

背景技术

近年来，电化学在水处理领域中的应用越来越广泛。在工业给水除垢处理领域，与加药法相比，电化学法具有绿色、无二次污染，费用低等优点，是一种很有前途的水处理技术。近年来，电化学除垢技术在国内外得到较快发展。目前，电化学除垢反应装置的除垢方法主要采用人工定期清理、高压水反冲、高压气反冲和反接电极等方式。其中，人工定期清理存在劳动强度高、影响生产等弊端；高压水反冲、高压气反冲和反接电极等方法均具有除垢不彻底的缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种机械式自动除垢电化学装置，采用机械式刮板除垢，具有除垢彻底、自动化程度高等优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种机械式自动除垢电化学装置，包括机架1、箱体2、阴阳极板总成组件11、刮除水垢装置与高频直流电源；

所述的箱体2安装于机架1上，箱体2上部为长方体箱体，下部为倒方锥体箱体；长方体箱体上部连通出水接口6，倒方锥体箱体中部连通进水接口7；倒方锥体箱体底部连通排渣接口8；

所述的阴阳极板总成组件11设于长方体箱体内，包括多片竖直方向平行间隔设置的阳极板12与阴极板13；并连接高频直流电源；

所述的刮除水垢装置包括刮板导向杆14、刮板框架15、多对刮板16、刮渣横梁5与驱动机构；每对的两个刮板16上方相互靠近倾斜呈八字形组成一对，固定于刮板框架15内，且每个阴极板13处于八字形刮板16中间；

所述的刮板导向杆14下端连接刮板框架15；上端连接刮渣横梁5，驱动机构连接刮渣横梁5，通过刮渣横梁5带动刮板导向杆14，再带动刮板框架15及刮板16上下移动，刮除阴极板13上的水垢。

所述的驱动机构包括两个刮渣气缸4，刮渣气缸4分别固定于长方体箱体两侧，气缸的活塞杆连接刮渣横梁5两端。

所述的阴极板13采用不锈钢板、钛板或碳钢板。

所述的阳极板12采用在金属基材表面涂覆金属氧化物涂层、贵金属涂层或导电陶瓷涂层；或者，所述的阳极板12采用石墨材料。

所述的阴阳极板总成组件11还包括极板托架9与极板压板17，极板托架9设于阳极板12与阴极板13的下方，极板托架9上开有数条互相平行的极板凹槽，极板凹槽宽度与阳极板12、阴极板13厚度对应，极板凹槽与极板凹槽之间的间距与阳极板12与阴极板13之间的排布间距对应，阳极板12与阴极板13的底部镶嵌并固定在极板凹槽内，极板压板17设于阳极板12与阴极板13的上方连接并固定。

所述的驱动机构连接定时器，定时器定时启动驱动机构，进行刮垢。

所述的驱动机构连接电压控制器，电压控制器检测工作电压，在工作电压达到预设值，启动驱动机构，进行刮垢。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的一种机械式自动除垢电化学装置，采用机械式刮板除垢，具有除垢彻底、自动化程度高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置的左视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置的阴阳极板总成组件主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置的阴阳极板总成组件立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置的阴阳极板总成组件俯视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置刮除水垢装置立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置刮除水垢装置主视结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置刮除水垢装置左视结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置刮除水垢装置俯视结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置阴阳极板总成组件与刮除水垢装置主视结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置阴阳极板总成组件与刮除水垢装置左视视结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置阴阳极板总成组件与刮除水垢装置俯视结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的机械式自动除垢电化学装置阴阳极板总成组件与刮除水垢装置立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

如图1至2所示，一种机械式自动除垢电化学装置，结构上包括机架1、箱体2、阴阳极板总成组件11、刮除水垢装置与高频直流电源。

所述的箱体2安装于机架1上，箱体2上部为长方体箱体，下部为倒方锥体箱体，是锥形压缩斗；长方体箱体上部连通出水接口6，倒方锥体箱体中部连通进水接口7；倒方锥体箱体底部连通排渣接口8；长方体箱体的侧面还设有检修门3，检修门3一般设于正面。

所述的阴阳极板总成组件11设于长方体箱体内，如图3至5所示，所述的阴阳极板总成组件11包括多片竖直方向平行间隔设置的阳极板12与阴极板13；所述的阴极板13采用不锈钢板、钛板或碳钢板。所述的阳极板12采用在金属基材表面涂覆金属氧化物涂层、贵金属涂层或导电陶瓷涂层；贵金属包括金、银、钛等价格贵重的金属。或者，所述的阳极板12采用石墨材料。

所述的阴阳极板总成组件11还包括极板托架9与极板压板17，极板托架9有两块，设于阳极板12与阴极板13的下方，极板压板17也有两块，设于于阳极板12与阴极板13的上方，极板托架9上开有数条互相平行的极板凹槽，极板凹槽宽度与阳极板12、阴极板13厚度对应，极板凹槽与极板凹槽之间的间距与阳极板12与阴极板13之间的排布间距对应，阳极板12与阴极板13的底部镶嵌并固定在极板凹槽内，极板压板17设于阳极板12与阴极板13的上方连接并固定。另外，这里的阴极板13间上方还设有阴极连接板19，保证阴极板13有固定稳定可靠。

所述的阴阳极板总成组件11连接高频直流电源；具体的，包括阳极板接线柱18，连接阳极板12，连接处还设有阳极板接线柱密封组件20；还有阴极板板接线柱21，连接阴极板13，连接处还设有阴极板板接线柱密封组件22。

如图6至9所示，所述的刮除水垢装置包括刮板导向杆14、刮板框架15、多对呈八字形排布的刮板16、刮渣横梁5与驱动机构；每对的两个刮板16上方相互靠近倾斜呈八字形组成一对，固定于刮板框架15内，且每个阴极板13处于八字形刮板16中间；也就是多对刮板16固定镶嵌于刮板框架15内，且每个阴极板13两侧均处于每对刮板16中间并与之贴合；具体参考图10至13。所述的刮板导向杆14下端连接刮板框架15；且刮板导向杆14与刮板框架15间设有连接件24，具体固定于刮板框架15的中心；上端连接刮渣横梁5，且刮板导向杆14与刮渣横梁5间设有刮板导向杆密封组件23，具体固定于刮渣横梁5中间。驱动机构连接刮渣横梁5，通过刮渣横梁5带动刮板导向杆14，再带动刮板框架15及刮板16上下往复移动，刮除阴极板13上的水垢。所述的驱动机构包括两个刮渣气缸4，刮渣气缸4分别固定于长方体箱体两侧，气缸的活塞杆连接刮渣横梁5两端。从刮板16两侧进行刮渣除垢。

本例中，刮除水垢的时候，刮片16在传动机构的带动下做上下运动，类似的结构或以实现左右运动或旋转运动。均是本实用新型的保护范围。其中，驱动机构采用刮渣气缸4，如采用电动丝杆也是本实用新型的保护范围。

刮除水垢装置的驱动机构的控制系统提供了三种操作模式：

(1)手动模式，即操作人员按下除垢按钮后，系统运行除垢程序，启动驱动机构的刮渣气缸4，进行刮垢，除垢完成后系统恢复正常运行；

(2)时间模式，所述的驱动机构连接定时器，即预先设定好时间，累积运行到设定时间就自动运行刮垢程序，定时器定时启动驱动机构，进行刮垢。随后系统恢复正常运行，如此周而复始；

(3)电压模式，所述的驱动机构连接电压控制器，电压控制器检测工作电压，在工作电压达到预设值，启动驱动机构，进行刮垢。系统运行在恒流工作状态，随着阴极板水垢增多，工作电压升高，当工作电压升到预设的电压值，就自动运行刮垢程序，随后系统恢复正常运行，如此周而复始。

本发明机械式自动除垢电化学装置的工作过程分为两个阶段，电化学除垢阶段、刮垢阶段。

(一)电化学除垢阶段：机械式自动除垢电化学装置工作时底部排渣接口8关闭，进水接口7和出水接口6打开，通水后，启动高频直流电源，正负极输出端分别与机械式自动除垢电化学装置内阳极板12和阴极板13接通，阳极板12和阴极板13交错布置，使得在直流电场作用下，阴极板13附近形成强碱环境，使循环水中的钙、镁等成垢离子从水中析出，并沉积在设备的阴极板13表面；阳极板12电解会产生大量的羟基自由基、O₃、次氯酸和二氧化氯等强氧化剂，使水中的细菌、藻类被直接杀死，水中的污染物也会得到有效净化。

设备内部电极反应：

阴极附近：

4H₂O+4e^-＝2H₂+4OH^-

CO₂+OH^-＝HCO₃ ^-

HCO₃ ^-+OH^-＝CO₃ ^2-+H₂O

Ca²⁺、Mg²⁺和阴极附近产生的大量负离子结合产生碳酸钙或氢氧化镁等结垢物，并在设备阴极板上附着，不断富集。

阳极附近：

H₂O–e^-→HO·+H⁺

2Cl^-–2e^-→Cl₂

Cl₂+H₂O→HClO+HCl

阳极附近产生大量的强氧化性物质可对循环水中的细菌、藻类及污染物起到非常好的杀灭效果和净化效果。

(二)刮垢阶段：

通过机械式自动除垢电化学装置观察窗口观察，当阴极板13挂满一定厚度的水垢后，在程序控制下，压缩空气交替间断进入刮渣气缸4上下端，带动刮板导向杆14上下运动，刮板导向杆14与刮板框架15相连，刮板框架15上镶嵌着若干对八字形绝缘耐磨刮板16，每对八字形刮板16中间为阴极板13，并与之贴合。贴合在阴极板13上的数对刮板16，被刮板框架15带动，刮下阴极板13上面的水垢。

刮除后的水垢落入反应装置底部的锥形压缩斗中，通过重力由排渣接口8排出，即可完成。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种机械式自动除垢电化学装置，其特征在于：包括机架(1)、箱体(2)、阴阳极板总成组件(11)、刮除水垢装置与高频直流电源；

所述的箱体(2)安装于机架(1)上，箱体(2)上部为长方体箱体，下部为倒方锥体箱体；长方体箱体上部连通出水接口(6)，倒方锥体箱体中部连通进水接口(7)；倒方锥体箱体底部连通排渣接口(8)；

所述的阴阳极板总成组件(11)设于长方体箱体内，包括多片竖直方向平行间隔设置的阳极板(12)与阴极板(13)；并连接高频直流电源；

所述的刮除水垢装置包括刮板导向杆(14)、刮板框架(15)、多对刮板(16)、刮渣横梁(5)与驱动机构；每对的两个刮板(16)上方相互靠近倾斜呈八字形组成一对，固定于刮板框架(15)内，且每个阴极板(13)处于八字形刮板(16)中间；

所述的刮板导向杆(14)下端连接刮板框架(15)；上端连接刮渣横梁(5)，驱动机构连接刮渣横梁(5)，通过刮渣横梁(5)带动刮板导向杆(14)，再带动刮板框架(15)及刮板(16)上下移动，刮除阴极板(13)上的水垢。

2.根据权利要求1所述的机械式自动除垢电化学装置，其特征在于，所述的驱动机构包括两个刮渣气缸(4)，刮渣气缸(4)分别固定于长方体箱体两侧，气缸的活塞杆连接刮渣横梁(5)两端。

3.根据权利要求1或2所述的机械式自动除垢电化学装置，其特征在于，所述的阴极板(13)采用不锈钢板、钛板或碳钢板。

4.根据权利要求1或2所述的机械式自动除垢电化学装置，其特征在于，所述的阳极板(12)采用在金属基材表面涂覆金属氧化物涂层、贵金属涂层或导电陶瓷涂层；或者，所述的阳极板(12)采用石墨材料。

5.根据权利要求1或2所述的机械式自动除垢电化学装置，其特征在于，所述的阴阳极板总成组件(11)还包括极板托架(9)与极板压板(17)，极板托架(9)设于阳极板(12)与阴极板(13)的下方，极板托架(9)上开有数条互相平行的极板凹槽，极板凹槽宽度与阳极板(12)、阴极板(13)厚度对应，极板凹槽与极板凹槽之间的间距与阳极板(12)与阴极板(13)之间的排布间距对应，阳极板(12)与阴极板(13)的底部镶嵌并固定在极板凹槽内，极板压板(17)设于阳极板(12)与阴极板(13)的上方连接并固定。

6.根据权利要求1或2所述的机械式自动除垢电化学装置，其特征在于，所述的驱动机构连接定时器，定时器定时启动驱动机构，进行刮垢。

7.根据权利要求1或2所述的机械式自动除垢电化学装置，其特征在于，所述的驱动机构连接电压控制器，电压控制器检测工作电压，在工作电压达到预设值，启动驱动机构，进行刮垢。

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