CN215816323U - 一种热电化学氧化的电解液循环设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种热电化学氧化的电解液循环设备，包括冷水机组、冷水缓冲槽、热水缓冲槽、板式换热器、盘管、储液槽、泵和镀池，所述冷水机组通过管道与冷水缓冲槽连接并且冷水机组输出冷水至冷水缓冲槽，冷水缓冲槽设置在热水缓冲槽的上方，热水缓冲槽通过管道与冷水机组连接并且热水缓冲槽将热水输入进冷水机组，冷水缓冲槽和热水缓冲槽通过管道与板式换热器和盘管连接，盘管设置在盛装电解液的储液槽内，冷水缓冲槽中的冷水分别输送至板式换热器和盘管再输送至热水缓冲槽，泵用于将储液槽中的电解液输送至镀池，镀池中的电解液的液面高于储液槽中的电解液的液面，储液槽的体积是镀池的体积的1.5‑10倍。

Description

一种热电化学氧化的电解液循环设备

技术领域

本实用新型涉及热电化学氧化技术领域，具体的，本实用新型涉及一种热电化学氧化的电解液循环设备。

背景技术

热电化学氧化是近几年国内外发展较快的一种新的表面处理技术，它是在阳极氧化基础上发展起来的，又称为微等离子体氧化、等离子热电化学氧化、等离子体增强电化学表面陶瓷化等。热电化学氧化采用较高的工作电压，将电压的工作区域由普通的阳极氧化法的法拉第区域，引入到高压放电区域，利用弧光放电增强并激活，使阳极上发生的反应，在一定电流密度下，致使在工件表面出现电晕、辉光、微弧放电、甚至火花斑，在阀金属表面原位形成一层致密的陶瓷膜，进而达到工件表面改性强化。这种陶瓷膜与基体属冶金结合，结合强度好，硬度高，具有很好的耐磨、耐腐蚀、耐高压绝缘和抗高温冲击等特性，可以数倍乃至数十倍的提高工件的使用寿命。

在热电化学氧化的过程中，镀池作为阴极、工件作为阳极，由于弧光放电的剧烈反应会释放大量的热量，但是为了更好的控制热电化学氧化的过程，往往需要配备冷却体系对电解液进行冷却，常规的电解液循环体系主要采用以下三种方式：1、采用子母槽电解液循环方式，在母槽中配置好电解液，通过双向的循环泵将电解液在进行母槽与子槽之间循环，电解液循环过程中外加板式换热器对电解液进行冷却，外配水冷机组连接板式换热器进行电解液降温。2、单纯在反应槽(镀池)外加板换冷却方式，在反应槽中直接配置好电解液，电解液冷却采用外加换热器进行，外配水冷机组连接板式换热器进行电解液降温。3、单纯反应槽内加不锈钢盘管冷却方式，不锈钢盘管内置于盛装有电解液的反应槽中，不锈钢盘管连接至外部水冷机组或者水冷装置上。但是，这三种方式的电解液循环体系对电解液温度控制的精度低、波动范围大，并且能耗大。

有鉴于此，本实用新型提供一种热电化学氧化的电解液循环设备，温度控制精度高、波动范围小，并且能耗低，方便控制电解液浓度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种热电化学氧化的电解液循环设备，温度控制精度高、波动范围小，并且能耗低，方便控制电解液浓度。

本申请的热电化学氧化的电解液循环设备，第一方面，通过板式换热器4直接连接至大容量的储液槽6及冷水缓冲槽2和热水缓冲槽3，有效利用板式热交换器4，提高了水冷机组1的制冷效率，明显提高电解液循环体系的节能效果。第二方面，储液槽6的体积是镀池8的体积的数倍，保证了电解液循环体系的热容量，保证了电解液循环过程中的电解液快速冷却，减小电解液温度波动，提高温度控制精度。第三方面，镀池8内电解液的液面高于储液槽6内电解液的液面，因此，镀池8内的电解液能够通过自流的方式流入储液槽6，降低了能耗。此外，能够通过直接检测储液槽6中的离子浓度从而确定镀池8内的电解液的浓度，添加和补充电解液加入储液槽6中即可，不用直接加入镀池8,控制电解液浓度方便，保证了热电化学过程中电解液浓度满足生产要求。本申请人在此基础上完成了本申请。

一种热电化学氧化的电解液循环设备，包括冷水机组1、冷水缓冲槽2、热水缓冲槽3、板式换热器4、盘管5、储液槽6、泵7和镀池8，所述冷水机组1通过管道与冷水缓冲槽2连接并且冷水机组1输出冷水至冷水缓冲槽2，冷水缓冲槽2设置在热水缓冲槽3的上方，热水缓冲槽3通过管道与冷水机组1连接并且热水缓冲槽3将热水输入进冷水机组1，冷水缓冲槽2和热水缓冲槽3通过管道与板式换热器4和盘管5连接，盘管5设置在盛装电解液的储液槽6内，冷水缓冲槽2中的冷水分别输送至板式换热器4和盘管5再输送至热水缓冲槽3，泵7用于将储液槽6中的电解液输送至镀池8，镀池8中的电解液的液面高于储液槽6中的电解液的液面，储液槽6的体积是镀池8的体积的1.5-10倍。

在一些实施方式中，所述冷水机组1用于给水降温，冷水机组1用于将热水缓冲槽3输入的热水进行降温后，输出冷水到冷水缓冲槽2，冷水机组1与冷水缓冲槽2和热水缓冲槽3之间进行单向输出/输入。

在一些实施方式中，所述冷水缓冲槽2与热水缓冲槽3之间具有或者不具有间隙，冷水缓冲槽2中的冷水通过自流方式进入板式换热器4后通过自流方式进入热水缓冲槽3。

在一些实施方式中，所述冷水缓冲槽2设置在储液槽6的上方，储液槽6中的电解液没过盘管5，冷水缓冲槽2输出的冷水经过盘管5后进入热水缓冲槽3，盘管5用于给储液槽6中的电解液进行第一次降温。

进一步的，所述盘管5为一根管道弯曲形成，盘管5的形状为圆形、椭圆形、S形、螺旋形中的一种。

在一些实施方式中，所述板式换热器4用于对输入镀池8内的电解液进行第二次降温，板式换热器4将冷水缓冲槽2流入的冷水与储液槽6流入的电解液进行热量交换从而给电解液进行降温，泵7设置在储液槽6与板式换热器4之间，所述镀池8内的电解液通过自流方式进入储液槽6。

在一些实施方式中，储液槽6的体积是镀池8的体积的2-6倍。

在一些实施方式中，所述热电化学氧化的电解液循环设备，还包括配液槽9和净水器10，所述配液槽9通过管道与储液槽6单向连接，配液槽9用于配置热电化学氧化所需的电解液，配液槽9中的电解液通过管道输送至储液槽6，净水器10通过管道与配液槽9单向连接，净水器10用于制备配置电解液所需的纯水，净水器10中的纯水通过管道输送至配液槽9。

在一些实施方式中，所述热电化学氧化的电解液循环设备，还包括废液暂存槽11和污水处理槽12,所述废液暂存槽11通过管道与储液槽6单向连接，储液槽6中的电解液使用数月后，打开阀门将储液槽6中的电解液输送至废液暂存槽11，废液暂存槽11用于暂时存放储液槽6中排出的废弃电解液，所述污水处理槽12通过管道与废液暂存槽11单向连接，废液暂存槽11的废弃电解液排入污水处理槽12，污水处理槽12用于对废弃的电解液进行处理。

附图说明

结合以下附图一起阅读时，将会更加充分地描述本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。

图1为本申请实施例1的热电化学氧化的电解液循环设备的结构示意图。主要元件符号：

冷水机组1、冷水缓冲槽2、热水缓冲槽3、板式换热器4、盘管5、储液槽6、泵7、镀池8、配液槽9、进水器10、废液暂存槽11、污水处理槽12。

具体实施方式

描述以下实施例以辅助对本申请的理解，实施例不是也不应当以任何方式解释为限制本申请的保护范围。

在以下描述中，本领域的技术人员将认识到，在本论述的全文中，组件可描述为单独的功能单元(可包括子单元)，但是本领域的技术人员将认识到，各种组件或其部分可划分成单独组件，或者可整合在一起(包括整合在单个的系统或组件内)。

同时，附图内的组件或系统之间的连接并不旨在限于直接连接。相反，在这些组件之间的数据可由中间组件修改、重格式化、或以其它方式改变。另外，可使用另外或更少的连接。还应注意，术语“联接”、“连接”、或“输入”“固定”应理解为包括直接连接、通过一个或多个中间媒介来进行的间接的连接或固定。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧面”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时或惯常认知的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例1：

一种热电化学氧化的电解液循环设备，如图1所示，包括冷水机组1、冷水缓冲槽2、热水缓冲槽3、板式换热器4、盘管5、储液槽6、泵7和镀池8，所述冷水机组1通过管道与冷水缓冲槽2连接并且冷水机组1输出冷水至冷水缓冲槽2，冷水缓冲槽2设置在热水缓冲槽3的上方，热水缓冲槽3通过管道与冷水机组1连接并且热水缓冲槽3将热水输入进冷水机组1，冷水缓冲槽2和热水缓冲槽3通过管道与板式换热器4和盘管5连接，盘管5设置在盛装电解液的储液槽6内，冷水缓冲槽2中的冷水分别输送至板式换热器4和盘管5再输送至热水缓冲槽3，泵7用于将储液槽6中的电解液输送至镀池8，镀池8中的电解液的液面高于储液槽6中的电解液的液面，储液槽6的体积是镀池8的体积的1.5-10倍。

所述冷水机组1用于给水降温，冷水机组1用于将热水缓冲槽3输入的热水进行降温后，输出冷水到冷水缓冲槽2，冷水机组1与冷水缓冲槽2和热水缓冲槽3之间进行单向输出/输入。所述冷水缓冲槽2与热水缓冲槽3之间不具有间隙，冷水缓冲槽2中的冷水通过自流方式进入板式换热器4后通过自流方式进入热水缓冲槽3。所述冷水缓冲槽2设置在储液槽6的上方，储液槽6中的电解液没过盘管5，冷水缓冲槽2输出的冷水经过盘管5后进入热水缓冲槽3，盘管5用于给储液槽6中的电解液进行第一次降温。所述盘管5为一根管道弯曲形成，盘管5的形状为S形。所述板式换热器4用于对输入镀池8内的电解液进行第二次降温，板式换热器4将冷水缓冲槽2流入的冷水与储液槽6流入的电解液进行热量交换从而给电解液进行降温，泵7设置在储液槽6与板式换热器4之间，所述镀池8内的电解液通过自流方式进入储液槽6。储液槽6的体积是镀池8的体积的3倍。

所述热电化学氧化的电解液循环设备，还包括配液槽9和净水器10，所述配液槽9通过管道与储液槽6单向连接，配液槽9用于配置热电化学氧化所需的电解液，配液槽9中的电解液通过管道输送至储液槽6，净水器10通过管道与配液槽9单向连接，净水器10用于制备配置电解液所需的纯水，净水器10中的纯水通过管道输送至配液槽9。所述热电化学氧化的电解液循环设备，还包括废液暂存槽11和污水处理槽12,所述废液暂存槽11通过管道与储液槽6单向连接，储液槽6中的电解液使用数月后，打开阀门将储液槽6中的电解液输送至废液暂存槽11，废液暂存槽11用于暂时存放储液槽6中排出的废弃电解液，所述污水处理槽12通过管道与废液暂存槽11单向连接，废液暂存槽11的废弃电解液排入污水处理槽12，污水处理槽12用于对废弃的电解液进行处理。

本申请的热电化学氧化的电解液循环设备，第一方面，通过板式换热器4直接连接至大容量的储液槽6及冷水缓冲槽2和热水缓冲槽3，有效利用板式热交换器4，提高了水冷机组1的制冷效率，明显提高电解液循环体系的节能效果。第二方面，储液槽6的体积是镀池8的体积的数倍，保证了电解液循环体系的热容量，保证了电解液循环过程中的电解液快速冷却，减小电解液温度波动，提高温度控制精度。第三方面，镀池8内电解液的液面高于储液槽6内电解液的液面，因此，镀池8内的电解液能够通过自流的方式流入储液槽6，降低了能耗。此外，能够通过直接检测储液槽6中的离子浓度从而确定镀池8内的电解液的浓度，添加和补充电解液加入储液槽6中即可，不用直接加入镀池8,控制电解液浓度方便，保证了热电化学过程中电解液浓度满足生产要求。

尽管本申请已公开了多个方面和实施方式，但是其它方面和实施方式对本领域技术人员而言将是显而易见的，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。本申请公开的多个方面和实施方式仅用于举例说明，其并非旨在限制本申请，本申请的实际保护范围以权利要求为准。

Claims (9)

1.一种热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，包括冷水机组(1)、冷水缓冲槽(2)、热水缓冲槽(3)、板式换热器(4)、盘管(5)、储液槽(6)、泵(7)和镀池(8)，所述冷水机组(1)通过管道与冷水缓冲槽(2)连接并且冷水机组(1)输出冷水至冷水缓冲槽(2)，冷水缓冲槽(2)设置在热水缓冲槽(3)的上方，热水缓冲槽(3)通过管道与冷水机组(1)连接并且热水缓冲槽(3)将热水输入进冷水机组(1)，冷水缓冲槽(2)和热水缓冲槽(3)通过管道与板式换热器(4)和盘管(5)连接，盘管(5)设置在盛装电解液的储液槽(6)内，冷水缓冲槽(2)中的冷水分别输送至板式换热器(4)和盘管(5)再输送至热水缓冲槽(3)，泵(7)用于将储液槽(6)中的电解液输送至镀池(8)，镀池(8)中的电解液的液面高于储液槽(6)中的电解液的液面，储液槽(6)的体积是镀池(8)的体积的1.5-10倍。

2.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述冷水机组(1)用于给水降温，冷水机组(1)用于将热水缓冲槽(3)输入的热水进行降温后，输出冷水到冷水缓冲槽(2)，冷水机组(1)与冷水缓冲槽(2)和热水缓冲槽(3)之间进行单向输出/输入。

3.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述冷水缓冲槽(2)与热水缓冲槽(3)之间具有或者不具有间隙，冷水缓冲槽(2)中的冷水通过自流方式进入板式换热器(4)后通过自流方式进入热水缓冲槽(3)。

4.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述冷水缓冲槽(2)设置在储液槽(6)的上方，储液槽(6)中的电解液没过盘管(5)，冷水缓冲槽(2)输出的冷水经过盘管(5)后进入热水缓冲槽(3)，盘管(5)用于给储液槽(6)中的电解液进行第一次降温。

5.如权利要求4所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述盘管(5)为一根管道弯曲形成，盘管(5)的形状为圆形、椭圆形、S形、螺旋形中的一种。

6.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述板式换热器(4)用于对输入镀池(8)内的电解液进行第二次降温，板式换热器(4)将冷水缓冲槽(2)流入的冷水与储液槽(6)流入的电解液进行热量交换从而给电解液进行降温，泵(7)设置在储液槽(6)与板式换热器(4)之间，所述镀池(8)内的电解液通过自流方式进入储液槽(6)。

7.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，储液槽(6)的体积是镀池(8)的体积的2-6倍。

8.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述热电化学氧化的电解液循环设备，还包括配液槽(9)和净水器(10)，所述配液槽(9)通过管道与储液槽(6)单向连接，配液槽(9)用于配置热电化学氧化所需的电解液，配液槽(9)中的电解液通过管道输送至储液槽(6)，净水器(10)通过管道与配液槽(9)单向连接，净水器(10)用于制备配置电解液所需的纯水，净水器(10)中的纯水通过管道输送至配液槽(9)。

9.如权利要求1所述的热电化学氧化的电解液循环设备，其特征在于，所述热电化学氧化的电解液循环设备，还包括废液暂存槽(11)和污水处理槽(12),所述废液暂存槽(11)通过管道与储液槽(6)单向连接，储液槽(6)中的电解液使用数月后，打开阀门将储液槽(6)中的电解液输送至废液暂存槽(11)，废液暂存槽(11)用于暂时存放储液槽(6)中排出的废弃电解液，所述污水处理槽(12)通过管道与废液暂存槽(11)单向连接，废液暂存槽(11)的废弃电解液排入污水处理槽(12)，污水处理槽(12)用于对废弃的电解液进行处理。

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