CN212532385U - 一种自动调节型电化学软水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的自动调节型电化学软水装置，可根据监测到的水硬度信息，自动调整阴阳极板间距、阴极板类型、电源电压以及水溶液在箱体中的停留时间：在水硬度较高时，选择小阴阳极板间距、板状极板、高电源电压以及水溶液在箱体中的长停留时间，实现成垢离子的高效去除；在水硬度变低后，选择大阴阳极板间距、网状极板、低电源电压以及水溶液在箱体中的短停留时间，相同能耗下，可去除更多成垢离子，实现能源的高效利用。此外，该装置还可以根据实际的需求选择相应的电源类型：直流电源可以对水中成垢离子清理程度更高，实现更高的除垢效果；高频脉冲电源则单位能耗除垢效果好，能够节省能耗。

Description

一种自动调节型电化学软水装置

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，具体涉及一种自动调节型电化学软水装置。

背景技术

循环冷却水多为硬水供应，工业循环冷却水中存在大量成垢离子，包括微溶盐离子，循环冷却水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀。离子易在传热面成垢，结垢现象导致换热器效率显著降低且能耗大幅上升，同时造成设备的腐蚀，水垢沉积会导致锅炉的功率输出降低10–20％，热效率降低10％，且会造成管道的堵塞与腐蚀。电化学水软化技术可以有效降低硬度，同时具备可循环利用、耐久度高、软化效果好等优点，但同样存在水垢沉积效率低以及占用能耗高等问题；对电化学水处理技术在中大型循环水处理系统中的应用提出了挑战。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种自动调节型电化学软水装置，解决电化学水软化技术水垢沉积效率低以及占用能耗高的问题。

本实用新型提供一种自动调节型电化学软水装置，该装置包括：电化学软水系统、电源系统、监测系统和控制系统；

电化学软水系统包括箱体和阴阳极板，阴极板包括板状极板和网状极板；

电源系统包括直流电源和高频脉冲电源，用于给极板供电；

监测系统包括水硬度传感器，用于实时监测水硬度；

控制系统用于根据监测到的水硬度信息，自动调整阴阳极板间距、阴极板类型、电源电压以及水溶液在箱体中的停留时间；其中，高水硬度对应小阴阳极板间距、板状极板、高电源电压以及水溶液在箱体中的长停留时间；控制系统还用于根据实际需求切换电源类型。

进一步地，电化学软水系统还包括盖体，盖体上设有极板滑轨，滑轨内设有极板安装机构，其可在滑轨上滑动。

进一步地，极板安装机构的阴极侧设有极板翻转机构，其上设有多块极板，用于调整极板类型。

进一步地，电化学软水系统的箱体上设有进水口和出水口，进水口和出水口均设有调节水流量的阀门，阀门为电磁阀或电动阀。

进一步地，控制系统通过阀门调节水流量来控制水溶液在箱体中的停留时间。

进一步地，控制系统还能设定直流电源的电流和高频脉冲电源的电流或频率。

进一步地，电化学软水系统的箱体底部设有排污口，排污口处设有用于监测污垢沉积厚度的厚度监测器。

进一步地，厚度监测器为压力传感器、密度传感器或电导率仪。

进一步地，当污垢沉积厚度达到预设阈值或每隔一段时间，排污口开启。

进一步地，电化学软水系统的箱体内部还设有超声波极板清洁机构、刮板式极板清洁机构或高压气体冲刷清洗机构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的自动调节型电化学软水装置，可根据监测到的水硬度信息，自动调整阴阳极板间距、阴极板类型、电源电压以及水溶液在箱体中的停留时间：在水硬度较高时，选择小阴阳极板间距、板状极板、高电源电压以及水溶液在箱体中的长停留时间，实现成垢离子的高效去除；在水硬度变低后，选择大阴阳极板间距、网状极板、低电源电压以及水溶液在箱体中的短停留时间，相同能耗下，可去除更多成垢离子，实现能源的高效利用。此外，该装置还可以根据实际的需求选择相应的电源类型：直流电源可以对水中成垢离子清理程度更高，实现更高的除垢效果；高频脉冲电源则单位能耗除垢效果好，能够节省能耗。

进一步地，通过极板安装机构在极板滑轨上滑动，可以实现极板间距的调整；通过极板翻转机构将不工作的极板旋转至盖体外，可实现极板类型的调整；通过阀门调节水流量可实现控制水溶液在箱体中的停留时间。

附图说明

图1为本实用新型自动调节型电化学软水装置的示意图；

图2为本实用新型自动调节型电化学软水装置的主视图；

图3为图2沿A-A线的剖面图；

图4为本实用新型自动调节型电化学软水装置的侧视图；

图5为本实用新型自动调节型电化学软水装置的俯视图；

图6为本实用新型极板翻转装置的主视图；

图7为本实用新型极板翻转装置的俯视图。

图中：1-箱体，2-盖体，3-进水口，4-出水口，5-排污口，6-阳极板，7-阴极板，8-直流电源，9-高频脉冲电源，10-进水口阀，11-出水口阀，12-排污口阀，13-阳极滑轨，14-阴极滑轨，15-控制器，16-流量监测器，17-厚度监测器，18-排污槽，19-极板安装机构，20-极板翻转装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明：

本实用新型的自动调节型电化学软水装置，可根据监测到的水硬度信息，自动调整阴阳极板间距、阴极板类型、电源电压以及水溶液在箱体中的停留时间：在水硬度较高时，选择小阴阳极板间距、板状极板、高电源电压以及水溶液在箱体中的长停留时间，实现成垢离子的高效去除；在水硬度变低后，选择大阴阳极板间距、网状极板、低电源电压以及水溶液在箱体中的短停留时间，相同能耗下，可去除更多成垢离子，实现能源的高效利用。此外，该装置还可以根据实际的需求选择相应的电源类型：直流电源可以对水中成垢离子清理程度更高，实现更高的除垢效果；高频脉冲电源则单位能耗除垢效果好，能够节省能耗。

本实用新型实施例的自动调节型电化学软水装置，包括：电化学软水系统、电源系统、监测系统和控制系统；电化学软水系统、电源系统和监测系统均与控制系统连接；在除垢过程中由于水的硬度不断变化，通过各种系统的协调作用达到高效除垢和能源的高效利用。

如图1和图2所示，电化学软水系统包括箱体1、阴极板7和阳极板6，阴极板7包括板状极板和网状极板等，主要通过箱体1和除垢阴阳极板的作用达到软水效果，进行除垢。进一步地，如图3和5所示，电化学软水系统还包括盖体2，盖体2上设有极板滑轨，包括阳极滑轨13和阴极滑轨14。如图6所示，滑轨内设有极板安装机构19，其可在滑轨上滑动，进而针对不断改变的溶液浓度进行间距调节，达到能源高效利用。如图7所示，极板安装机构19的阴极侧设有极板翻转机构20，用于调整极板类型，其上设有多块极板，包括不同类型和不同面积的极板，可根据水溶液的实时硬度选择相应类型极板，并将剩余极板通过极板翻转机构20旋转至箱体外部，使装置工作时只有一个极板在箱体内部进行工作。如图4所示，电化学软水系统的箱体1上还设有进水口3和出水口4，进水口3和出水口4均设有流量监测器16和调节水流量的阀门，流量监测器16用于实时监测水流量，进水口3设的进水口阀10和出水口4设的出水口阀11用于实时调整水流量，优选地，阀门为电磁阀或电动阀。控制系统通过阀门调节水流量来控制水溶液在箱体中的停留时间，保证溶液中成垢离子可充分去除。

电源系统包括直流电源8和高频脉冲电源9，用于给极板供电，可根据溶液的硬度对电源进行电压调节，大幅度节约能耗。进一步地，电源正极与阳极板相接，电源负极与阴极板相接，两电源处装有开关通过控制系统控制，可进行电源的切换。控制系统还能设定直流电源的电流和高频脉冲电源的电流或频率。

监测系统包括水硬度传感器，用于实时监测水硬度。进一步地，水硬度为水溶液中成垢离子的浓度。

控制系统例如控制器15，用于根据监测到的水硬度信息，自动调整阴阳极板间距、阴极板类型、电源电压以及水溶液在箱体中的停留时间；其中，高水硬度对应小阴阳极板间距、板状极板、高电源电压以及水溶液在箱体中的长停留时间；控制系统还用于根据实际需求切换电源类型。控制系统还可以安装显示面板与控制输入装置，控制系统连接各种阀门、电源系统、极板滑轨和极板翻转装置，显示面板可显示水硬度变化的各种参数以及装置本身的状态，并通过控制输入装置进行参数、状态的控制和调整。

进一步地，电化学软水系统的箱体底部设有排污口5，排污口5还设有排污口阀12，排污口5的下方还设有排污槽18。排污口5处，阴极板7下方安装一厚度监测器17，用于监测污垢的沉积厚度；例如：压力传感器，当污垢堆积到一定厚度以后，压力会发生变化，进而测得沉积厚度；或者密度传感器，当污垢堆积厚度足够多时，传感器将会被污垢覆盖，进而引起密度值变化；抑或电导率仪等其他传感器。当污垢沉积厚度达到预设阈值或每隔一段时间，排污口会开启，进行排污。电化学软水系统的箱体内部还设有超声波极板清洁机构或刮板式极板清洁机构。当装置工作一定时间，水垢积累一定厚度时，通过厚度监测器17进行监测，并利用超声波极板清洁机构、高压气体冲刷清洗机构或刮板式极板清洁机构进行极板的清洁清洗，然后通过排污的电磁阀进行排污并集中处理。

本实用新型还提供一种上述自动调节型电化学软水装置的调节方法，在装置运行期间：

若水硬度升高，则该装置缩小阴阳极板间距，使用板状极板，调高电源电压以及增长水溶液在箱体中的停留时间；

若水硬度降低，则该装置扩大阴阳极板间距，使用网状极板，调低电源电压以及减少水溶液在箱体中的停留时间；

若要提高软化效率，则选择直流电源；若要提高能源利用效率，则选择高频脉冲电源。本领域的技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调节型电化学软水装置，其特征在于，该装置包括：电化学软水系统、电源系统、监测系统和控制系统；

电化学软水系统包括箱体和阴阳极板，阴极板包括板状极板和网状极板；

电源系统包括直流电源和高频脉冲电源，用于给极板供电；

监测系统包括水硬度传感器，用于实时监测水硬度；

控制系统用于根据监测到的水硬度信息，自动调整阴阳极板间距、阴极板类型、电源电压以及水溶液在箱体中的停留时间；其中，高水硬度对应小阴阳极板间距、板状极板、高电源电压以及水溶液在箱体中的长停留时间；控制系统还用于根据实际需求切换电源类型。

2.根据权利要求1所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，电化学软水系统还包括盖体，盖体上设有极板滑轨，滑轨内设有极板安装机构，其可在滑轨上滑动。

3.根据权利要求2所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，极板安装机构的阴极侧设有极板翻转机构，其上设有多块极板，用于调整极板类型。

4.根据权利要求1所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，电化学软水系统的箱体上设有进水口和出水口，进水口和出水口均设有调节水流量的阀门，阀门为电磁阀或电动阀。

5.根据权利要求4所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，控制系统通过阀门调节水流量来控制水溶液在箱体中的停留时间。

6.根据权利要求1所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，控制系统还能设定直流电源的电流和高频脉冲电源的电流或频率。

7.根据权利要求1所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，电化学软水系统的箱体底部设有排污口，排污口处设有用于监测污垢沉积厚度的厚度监测器。

8.根据权利要求7所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，厚度监测器为压力传感器、密度传感器或电导率仪。

9.根据权利要求7所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，当污垢沉积厚度达到预设阈值或每隔一段时间，排污口开启。

10.根据权利要求1所述的自动调节型电化学软水装置，其特征在于，电化学软水系统的箱体内部还设有超声波极板清洁机构、刮板式极板清洁机构或高压气体冲刷清洗机构。

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