CN212609728U - 中央空调循环冷却水阻垢除垢系统 - Google Patents

Abstract

一种中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，包括集水箱及蜂巢式高压静电发生装置；一吸水管的第一端位于集水箱中靠近蜂巢式高压静电发生装置的位置，中央空调的进水端与吸水管的第二端连接，中央空调的出水端连接排水管；循环冷却水在集水箱、蜂巢式高压静电发生装置、吸水管、中央空调之间循环流动。如此排水水质完全符合环保达标排放的要求，无需加入任何化学药剂，使得排水、环保、经济、无二次污染，阻垢除垢效果好。

Description

中央空调循环冷却水阻垢除垢系统

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，特别是一种中央空调循环冷却水阻垢除垢系统。

背景技术

循环水早已被广泛地应用在国民经济生产中的各个领域。当今世界上水资源非常紧缺，如何有效地应用循环冷却水，已引起各个行业的重视，正确合理地使用循环冷却水，使之最大限度地为国民经济服务，已成为人们一直探讨的重要问题之一。

通常水在35℃以上时，会析出针状结晶体，并牢固的附着在容器壁上，逐渐形成厚厚的一层水垢。由于水垢的导热系数很低，只有钢材的1/5—1/100，从而它会造成热效率的下降，浪费能源，甚至出现设备报废或爆炸。目前，国内大多工业领域中的空调、制冷、热交换、冷却循环、锅炉系统，因使用的冷却介质水质问题极易起垢和滋生菌藻，轻则增大能耗影响热交换、冷却效果，重则堵塞管路，毁坏设备而引发事故。

为了寻求有效办法消除水垢的影响，长期以来人们进行了不懈的努力。起初采用较多的是机械法和酸碱法，但前者劳动强度大且除垢不彻底、周期长，后者易腐蚀设备，引起公害。后来，人们大多采取化学药剂置换、软化、絮凝的措施除去水中钙、镁盐类进行给水预处理，预防水垢生成。但是化学药剂处理方法普遍存在着一定的局限性，如排放的循环冷却水体易引起环境水体产生水华和赤潮，运行过程中应根据水质的改变不断改变和调整化学药剂的配方，同时运行费用也偏高。这些化学药剂的使用需专人操作，难以控制，使用麻烦，化学药剂中大量为含磷药剂，造成排出水环保治理难度大，环保治理费用很高。

传统水处理方法带来的问题：

1、系统用水量增加和大量排水，间接增加水费；

2、微生物的抗药性，要求及时地、适当地改变药品，尽管如此，结垢问题、生物膜、军团菌三大问题还是不能彻底解决；

3、系统操作和维护的费用增加；

4、随环境保护及其执行法规标准一再提高，涉及：a、给水、排水、排污水缴纳费用逐步提高；b、含有化学药品、致病细菌等的循环冷却水(不经过处理的水)，不得直接排放。

5、技术管理复杂，要求操作者业务水平较高。

现有的化学处理方法虽能解决一定问题,但存在防垢不彻底、劳动强度大、费用高，有环境污染等缺陷。

鉴于此，各国都致力于物理法给水预处理技术的开发，以达到不生垢和去垢的目的。

高压静电水处理技术是当今世界水工业领域的最新技术之一,现有的高压静电水处理电极(有称离子棒)用于循环水阻垢除垢杀菌灭藻，一般安装于循环水管道上或者独特设计的专有设备上，应用在循环水量不大的场所，如中央空调用循环水、供暖用热水循环水、小型的开式循环水系统等，对防水的要求不高，而且设备的长度鲜有超过3米。面对火电厂这种大型循环冷却水系统，循环量动辄几万、几十万立方米每小时，水池深度都在5米以上，往往不能达成阻垢除垢的目的。而且因为高压静电水处理电极安装在水池中的水面以下，在循环水水压和水流冲击下，循环水会沿着高压电缆线渗透到电极中，导致电极掉压而失去功能，甚至熔断损坏及破坏高压电源。严重缩短了使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种排水水质完全符合环保达标排放的要求、环保、经济、无二次污染、阻垢除垢效果好的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，以解决上述问题。

一种中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，包括集水箱、设置于集水箱中的蜂巢式高压静电发生装置；一吸水管的第一端位于集水箱中靠近蜂巢式高压静电发生装置的位置，中央空调的进水端与吸水管的第二端连接，中央空调的出水端连接排水管；循环冷却水在集水箱、蜂巢式高压静电发生装置、吸水管、中央空调之间循环流动。

进一步地，所述蜂巢式高压静电发生装置包括蜂巢式结构框架、若干设置于蜂巢式结构框架内的高压静电水处理电极、用于将高压静电水处理电极安装于蜂巢式结构框架中的安装支架以及用于驱动高压静电水处理电极的高压电源。

进一步地，所述蜂巢式结构框架中沿竖直方式设置有若干隔间板，每一个隔间板的顶部开设有入口；蜂巢式结构框架的底部设置有汇流区间，每一隔间板的底部开设有与汇流区间连通的出口；安装支架水平设置于隔间板中，高压静电水处理电极呈竖直状态安装于安装支架上。

进一步地，所述高压静电水处理电极的顶部通过线缆与高压电源连接，线缆的外部套设有PVC管。

进一步地，所述高压静电水处理电极包括金属棒体、套设于金属棒体外部的绝缘层、与金属棒体的顶部连接且位于绝缘层内的连接头、与连接头连接的高压连接线缆、位于绝缘层内且位于金属棒体底部下方的下氟橡胶塞、包覆于绝缘层底端外部的下端盖、设置于连接头上方且位于绝缘层内的上氟橡胶塞、包覆于绝缘层的顶端外部的上端盖、设置于上端盖顶部的PVC短直接头；高压连接线缆穿过上端盖及PVC短直接头并与线缆连接；PVC短直接头与PVC管连接。

进一步地，所述高压静电水处理电极的长度为50～5000mm，直径为20～150mm。

与现有技术相比，本实用新型的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统包括集水箱、设置于集水箱中的蜂巢式高压静电发生装置；一吸水管的第一端位于集水箱中靠近蜂巢式高压静电发生装置的位置，中央空调的进水端与吸水管的第二端连接，中央空调的出水端连接排水管；循环冷却水在集水箱、蜂巢式高压静电发生装置、吸水管、中央空调之间循环流动。如此排水水质完全符合环保达标排放的要求、环保、经济、无二次污染，阻垢除垢效果好。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型提供的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统的示意图。

图2为图1中的局部放大示意图。

图3为本实用新型提供的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统的俯视示意图。

图4为图2中的高压静电水处理电极的侧面剖视图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参考图1，本实用新型提供的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统包括集水箱10、设置于集水箱10中的蜂巢式高压静电发生装置30。

一吸水管40的第一端位于集水箱10中靠近蜂巢式高压静电发生装置30的位置，中央空调50的进水端与吸水管40的第二端连接，中央空调50的出水端连接排水管，排水管的末端位于集水箱10远离高压静电发生装置30的一侧。循环冷却水在集水箱10、高压静电发生装置30、吸水管40、中央空调50之间循环流动。吸水管40连接有吸水泵。

蜂巢式高压静电发生装置30包括蜂巢式结构框架31、若干设置于蜂巢式结构框架31内的高压静电水处理电极32、用于将高压静电水处理电极32安装于蜂巢式结构框架31中的安装支架33以及用于驱动高压静电水处理电极32的高压电源。

蜂巢式结构框架31采用碳钢、304不锈钢、316不锈钢或其他可导电防腐的金属制成。

蜂巢式结构框架31中沿竖直方式设置有若干隔间板311，每一个隔间板311的顶部开设有入口312。每一隔间板311的内径为30～150cm。

蜂巢式结构框架31的底部设置有汇流区间314，每一隔间板311的底部开设有与汇流区间314连通的出口313。

安装支架33水平设置于隔间板311中，高压静电水处理电极32呈竖直状态安装于安装支架33上。

高压静电水处理电极32的顶部通过线缆34与高压电源连接。线缆34的外部套设有PVC管35，PVC管35及线缆34穿过入口312。PVC管35使得线缆34完全跟循环冷却水分离开，避免了循环冷却水透过线缆34渗入高压静电水处理电极32中而导致高压静电水处理电极32掉压和损坏。

吸水管40的第一端设置有吸水口41，吸水口41位于汇流区间314中。

循环冷却水从上方进入到蜂巢式高压静电发生装置30中，高压静电水处理电极32产生高压静电场，高压静电场的垢除垢原理如下：

高压静电场通过改变水分子的结构来达到阻垢缓蚀的目的。

由于水分子具有极性，在受到高压静电场作用时会发生极化作用变成水偶极子，呈链状定向整齐排列，其正极端朝向静电场的阴极，负极端朝向静电场的阳极。当水中含有溶解盐类时，这些盐类的正负离子被水偶极子包围，不能在水中自由活动，无法接触器壁，因而不会沉积成垢。

水分子一般以水分子团的形式存在，一个水分子团一般由15～20个水分子组成，而循环冷却水经高压静电场处置后，水分子团被打开，变成4～6个水分子组成的团，使得循环冷却水具有更大的溶解能力和超强的渗透能力，并且带电荷。

弱电解质在外加电场作用下解离常数增加的现象。水分子也是一种极弱的电解质，在强的电场作用下其解离也必然增加。水电离成氢离子和氢氧根离子。水分子电离产生的OH-会大量聚集到接正电的离子棒附近，H+则大量聚集在接负电的导管或容器内壁上。H+使管内壁表面产生一个局域的低PH薄层。很显然，外加电场越高，这一表面的PH越低，碳酸盐等的溶解度就越大，则这一局部区域内的盐过饱和度越低。在电场足够强的条件下，甚至可使局部区域内的溶液呈欠饱和状态。这样就在管内壁表面形成一种不利于结垢的物理化学状态。当管路表面原本已附着结垢物时，表面H+浓度的升高将促使管壁附着的碳酸钙、碳酸镁等不溶物变为碳酸氢盐而溶解。另一方面，离子棒表面的情况与管壁相反，其吸附了大量的OH-。这将使溶液的过饱和度上升，有利于形成结垢。但由于离子棒表面包覆了一层PTFE，不易于在其表面结垢。

在高压静电场中水垢分子间的电子结合力能得到破坏，改变了其晶体结构，促使其疏松，并加大水分子的偶极距，增强与盐类分子的水合能力，水垢逐渐剥蚀、脱落。

降低腐蚀的原理：高压静电循环水处理器中配置的高压静电循环水处理器单元，使水分子产生极性，有序排列，把阴阳离子隔开，阻断了电子的转移；提高了水分子的电位，类似阳极牺牲法，阳极牺牲法是利用电流达到部分目的，在高压静电场作用下水体与设备间没有电流，但是有电子转移的趋势；在水中产生微量臭氧对裸露管道的氧化覆膜作用，以上水分子的物理特性变化都会有效阻止循环水对设备的腐蚀。

请参考图4，高压静电水处理电极32包括金属棒体321、套设于金属棒体321外部的绝缘层322、与金属棒体321的顶部连接且位于绝缘层322内的连接头324、与连接头324连接的高压连接线缆323、位于绝缘层322内且位于金属棒体321底部下方的下氟橡胶塞325、包覆于绝缘层322底端外部的下端盖326、设置于连接头324上方且位于绝缘层322内的上氟橡胶塞327、包覆于绝缘层322的顶端外部的上端盖328、设置于上端盖328顶部的PVC短直接头329。

高压连接线缆323穿过上端盖328及PVC短直接头329。高压连接线缆323与线缆34连接。PVC短直接头329用于与PVC管35通过PVC胶连接或者相互熔融焊接。

上氟橡胶塞327及下氟橡胶塞325分别从两端对绝缘层322进行防水密封，以保护内部的金属棒体321，防止漏电。

高压静电水处理电极32的长度为50～5000mm，直径为20～150mm。

高压电源为自制可调式电源，可以现场或远程调整电源电压。

本实用新型提供的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统还包括设置于吸水口41处的水质传感器、与水质传感器及高压电源均连接的控制器、与控制器连接的无线传输单元、与无线传输单元通信的服务器及与服务器通信的智能终端。

与现有技术相比，本实用新型的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统包括集水箱、设置于集水箱中的蜂巢式高压静电发生装置；一吸水管的第一端位于集水箱中靠近蜂巢式高压静电发生装置的位置，中央空调的进水端与吸水管的第二端连接，中央空调的出水端连接排水管；循环冷却水在集水箱、吸水管、中央空调之间循环流动。如此排水水质完全符合环保达标排放的要求，无需加入任何化学药剂，使得排水、环保、经济、无二次污染，阻垢除垢效果好。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，其特征在于：包括集水箱、设置于集水箱中的蜂巢式高压静电发生装置；一吸水管的第一端位于集水箱中靠近蜂巢式高压静电发生装置的位置，中央空调的进水端与吸水管的第二端连接，中央空调的出水端连接排水管；循环冷却水在集水箱、蜂巢式高压静电发生装置、吸水管、中央空调之间循环流动。

2.如权利要求1所述的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，其特征在于：所述蜂巢式高压静电发生装置包括蜂巢式结构框架、若干设置于蜂巢式结构框架内的高压静电水处理电极、用于将高压静电水处理电极安装于蜂巢式结构框架中的安装支架以及用于驱动高压静电水处理电极的高压电源。

3.如权利要求2所述的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，其特征在于：所述蜂巢式结构框架中沿竖直方式设置有若干隔间板，每一个隔间板的顶部开设有入口；蜂巢式结构框架的底部设置有汇流区间，每一隔间板的底部开设有与汇流区间连通的出口；安装支架水平设置于隔间板中，高压静电水处理电极呈竖直状态安装于安装支架上。

4.如权利要求2所述的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，其特征在于：所述高压静电水处理电极的顶部通过线缆与高压电源连接，线缆的外部套设有PVC管。

5.如权利要求4所述的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，其特征在于：所述高压静电水处理电极包括金属棒体、套设于金属棒体外部的绝缘层、与金属棒体的顶部连接且位于绝缘层内的连接头、与连接头连接的高压连接线缆、位于绝缘层内且位于金属棒体底部下方的下氟橡胶塞、包覆于绝缘层底端外部的下端盖、设置于连接头上方且位于绝缘层内的上氟橡胶塞、包覆于绝缘层的顶端外部的上端盖、设置于上端盖顶部的PVC短直接头；高压连接线缆穿过上端盖及PVC短直接头并与线缆连接；PVC短直接头与PVC管连接。

6.如权利要求4所述的中央空调循环冷却水阻垢除垢系统，其特征在于：所述高压静电水处理电极的长度为50～5000mm，直径为20～150mm。

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