CZ30040U1 - Zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody - Google Patents

Zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody Download PDF

Info

Publication number
CZ30040U1
CZ30040U1 CZ2016-32768U CZ201632768U CZ30040U1 CZ 30040 U1 CZ30040 U1 CZ 30040U1 CZ 201632768 U CZ201632768 U CZ 201632768U CZ 30040 U1 CZ30040 U1 CZ 30040U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cathode
assembly
microelectrolysis
anode
descaling
Prior art date
Application number
CZ2016-32768U
Other languages
English (en)
Inventor
Haiyao Li
Xuena Zhao
Tuomei Ma
Jianjun Wang
Jianzhong Kang
Weihong Wang
Xiuming Liu
Lianghu Zhang
Jingzhe Sun
Hu Pan
Jie Ma
Xiaojie Yang
Weizhao Pan
Yan Li
Original Assignee
Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co. Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co. Ltd. filed Critical Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co. Ltd.
Publication of CZ30040U1 publication Critical patent/CZ30040U1/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4602Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods for prevention or elimination of deposits
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/02Softening water by precipitation of the hardness
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023Water in cooling circuits

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

Zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody
Oblast techniky
Předkládané technické řešení se týká oblasti zpracování vody, konkrétněji zařízení pro mikroelektrolýzu pro zpracování cirkulující chladicí vody a způsobu řízení tohoto zařízení a integrovaného zařízení pro zpracování vody a způsobu zpracování cirkulující chladicí vody bez přidávání chemických přípravků.
Dosavadní stav techniky
Při stávajícím zpracování průmyslové cirkulující vody se do cirkulující vody přidávají chemické přípravky (jako je odvápňovací přípravek, protikorozní přípravek atd.), aby ionty vápníku netvořily vodní kámen v potrubích, čímž se řeší problém, jako je vodní kámen a koroze způsobované vodou cirkulující v potrubích. Tento způsob vyžaduje velké množství chemických přípravků, což má za následek znečišťování ovzduší, obzvláště eutrofizaci vody.
Proto je úkolem odborníků v oboru vytvořit nové zařízení pro mikroelektrolýzu a způsob zpracování cirkulující chladicí vody bez přidávání chemických přípravků.
Podstata technického řešení
Aby se překonaly výše uvedené nedostatky, je jedním cílem tohoto technického řešení vytvoření nového zařízení pro mikroelektrolýzu a způsob zpracování cirkulující chladicí vody.
Technická schémata předkládaného technického řešení vypadají následovně:
Zařízení pro mikroelektrolýzu zahrnuje anodovou sestavu, katodovou sestavu, instalační komoru a odvápňovací sestavu, kde anody anodové sestavy a katody katodové sestavy jsou uspořádané v instalační komoře střídavým způsobem;
odvápňovací sestávaje uspořádaná na anodové sestavě, katodové sestavě nebo na instalační komoře.
Kde instalační komora obsahuje první obdélníkovou přírubu, druhou obdélníkovou přírubu, první komorový prvek, druhý komorový prvek, vstupní trubku a výstupní trubku, první obdélníková příruba, druhá obdélníková příruba, první komorový prvek a druhý komorový prvek tvoří rám instalační komory, dva konce prvního komorového prvku jsou upevněné k první obdélníkové přírubě, respektive k druhé obdélníkové přírubě a dva konce druhého komorového prvku jsou upevněné k první obdélníkové přírubě, respektive k druhé obdélníkové přírubě, a vstupní trubka a výstupní trubka jsou uspořádané symetricky, jednaje upevněná k prvnímu komorovému prvku a druhá je upevněná k druhému komorovému prvku.
Výhodně obsahuje anodová sestava anodový ocelový plech, titanový plech, několik anodových plechů, anodovou svorkovnici a vodicí pásky, anodový ocelový plech je uspořádán rovnoběžně s titanovým plechem a je s ním pevně spojený, k titanovému plechuje upevněno několik anodových plechů, vodicí pásky jsou uspořádané na horních plochách a na spodních plochách anodových plechů; uvedených několik anodových plechů je vzájemně rovnoběžných, anodová svorkovnice je upevněná k anodovému ocelovému plechu, a anodový plech je kolmý k titanovému plechu.
Výhodně katodová sestava obsahuje katodový ocelový plech, několik katodových plechů a katodovou svorkovnici, katodové plechy jsou upevněny vertikálně ke katodovému ocelovému plechu, katodová svorkovnice je upevněna ke katodovému ocelovému plechu; uvedených několik katodových plechů je vzájemně rovnoběžných; a katodové plechy jsou kolmé ke katodovému ocelovému plechu.
Výhodně je vzdálenost mezi elektrodami mezi sousedním anodovým plechem a katodovým plechem menší než 50 mm.
-1 CZ 30040 UI
Kde odvápňovací sestavu představuje škrabka, která je upravená tak, aby zpracovávala vodní kámen na anodové sestavě.
Zařízení pro mikroelektrolýzu dále výhodně obsahuje válec, tento válec je pevně spojený s katodovou sestavou, válec přitlačuje a upevňuje katodovou sestavu k rámu instalační komory; a válec je uspořádán tak, aby uváděl katodovou sestavu do pohybu.
Výhodně jsou katodová sestava a anodová sestava izolované od rámu instalační komory, respektive jsou vůči němu utěsněné.
Přičemž odvápňovací sestava zahrnuje ultrazvukové vibrátory;
ultrazvukové vibrátory jsou uspořádané na anodové sestavě a/nebo na katodové sestavě, a směry ultrazvukových vln generovaných během provozu ultrazvukových vibrátorů jsou rovnoběžné s povrchem elektrod.
Výhodně je katodový ocelový plech v katodové sestavě opatřen drážkami, v těchto drážkách jsou uspořádány ultrazvukové vibrátory; a tloušťka dna drážek je v rozsahu od 2 mm do 3,5 mm.
Předkládané technické řešení dále poskytuje způsob řízení výše uvedeného zařízení pro mikroelektrolýzu, kde tento způsob zahrnuje následující kroky: když je splněna podmínka pro odvápnění, zastavení chodu za řízení pro mikroelektrolýzu; provedení odvápnění ve stavu mimo provoz a potom opětovné spuštění zařízení pro mikroelektrolýzu.
Přičemž podmínkou pro odvápnění je, že tloušťka vodního kamene na katodových plechách katodové sestavy činí více než 60 % mezielektrodové vzdálenosti mezi sousedním anodovým plechem a katodovým plechem.
Přičemž podmínkou pro odvápnění je, že se faktor násobku koncentrace K cirkulující vody odchyluje od stanoveného rozsahu o 8±4.
Přičemž podmínkou pro odvápnění je, že pokles tlaku v potrubí delt P zařízení pro mikroelektrolýzu je vyšší než 10 kPa.
Přičemž podmínkou pro odvápnění je, že se napětí V článku zařízení pro mikroelektrolýzu zvýší o více než 500 mV.
V souladu s tím předkládané technické řešení dále poskytuje integrované zařízení pro zpracování vody zahrnující výše uvedené zařízení pro mikroelektrolýzu;
dále zahrnující na pájecí zdroj, řídicí systém, ventily a detektor;
napájecí zdroj je nakonfigurovaný tak, aby dodával energii zařízení pro mikroelektrolýzu;
řídicí systém je elektricky propojen s ventily, respektive detektorem, za účelem řízení programu tak, aby běžel na základě signálů a datových informací přijímaných z detektoru;
vstupní trubka zařízení pro mikroelektrolýzu je připojená k vstupní trubce cirkulační vody; a výstupní trubka zařízení pro mikroelektrolýzu je připojena k výstupní trubce čerstvé vody.
Přičemž detektor obsahuje jednotku pro detekci množství vodního kamene, a jednotka pro detekci množství vodního kamene je nakonfigurovaná tak, aby detekovala množství vodního kamene na katodových plechách zařízení pro mikroelektrolýzu.
Přičemž detektor zahrnuje jednotku pro detekci faktoru násobku koncentrace, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala faktor násobku koncentrace cirkulující vody.
Přičemž detektor zahrnuje jednotku pro detekci tlaku v potrubí, která je na konfigurovaná tak, aby detekovala tlak v potrubí integrovaného zařízení pro zpracování vody.
Přičemž detektor zahrnuje jednotku pro detekci napětí článku, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala napětí článku zařízení pro mikroelektrolýzu.
Přičemž ventily zahrnují vstupní ventil cirkulující vody, výstupní ventil čerstvé vody a výpustní ventil odpadní kapaliny;
-2CZ 30040 UI
Přičemž vstupní ventil cirkulující vody je nainstalovaný na vstupním potrubí cirkulující vody; výstupní ventil čerstvé vody je nainstalovaný na výstupním potrubí čerstvé vody, a výpustní ventil odpadní kapaliny je nainstalovaný na výpustním potrubí odpadní kapaliny.
Přičemž detektor dále zahrnuje jednotku pro detekci hladiny kapaliny, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala hladinu kapaliny zařízení pro mikroelektrolýzu.
Přičemž je vstupní potrubí cirkulující vody opatřeno průtokoměrem.
Přičemž integrované zařízení pro zpracování vody dále obsahuje vstupní filtr elektrolytu; a cirkulující voda vstupuje do zařízení pro mikroelektrolýzu po ošetření vstupním filtrem elektrolytu.
Přičemž integrované zařízení pro zpracování vody je v rámci systému pohyblivé a dále zahrnuje podstavec, napájecí zdroj, řídicí systém, ventily a detektor za řízení pro mikroelektrolýzu jsou uspořádané na tomto podstavci.
Předkládané technické řešení dále poskytuje způsob zpracování cirkulující chladicí vody, kde se používá výše popsané zařízení pro mikroelektrolýzu a kde tento způsob zahrnuje následující kroky:
připojení svorkovnice anody a svorkovnice katody ke kladné elektrodě, respektive záporné elektrodě napájení, když je zařízení pro mikroelektrolýzu v provozu, v ten okamžik se cirkulující chladicí voda vpustí do zařízení pro mikroelektrolýzu, po elektrolýze v zařízení pro mikroelektrolýzu cirkulující chladicí voda odtéká ze zařízení pro mikroelektrolýzu; po určité době používání se na povrchu katodových plechů katodové sestavy nahromadí vodní kámen o určité tloušťce, potom následuje proces odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu; a opětovné spuštění zařízení pro mikroelektrolýzu po odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu.
Mezi výhodné účinky předkládaného technického řešení patří:
(1) Pomocí zařízení pro mikroelektrolýzu, integrovaného zařízení pro zpracující vody a způsobu zpracování cirkulující chladicí vody podle předkládaného technického řešení se v systému pro zpracování cirkulující chladicí vody používá technologie elektrolýzy, během zpracování se nemusí dodávat žádný chemický přípravek, investice jsou nízké, obsluha jednoduchá a nehrozí ekologické problémy způsobované používáním chemických přípravků.
(2) Elektrolytický článek podle předkládaného technického řešení má obdélníkovou strukturu, která ve srovnání s kruhovým článek zvyšuje plochu katody na jednotku objemu a zabírá menší využitelnou plochu za podmínky stejného množství vodního kamene.
(3) Podle předkládaného technického řešení je katodová sestava, která zahrnuje katodové plechy a katodový ocelový plech, vyrobena z nerez oceli nebo uhlíkové oceli. Postranní plech anodové sestavy je plech z uhlíkové oceli nebo plech z nerez oceli, přičemž titanový plech je upevněn k vnitřní stěně postranního plechu. Anodové plechy jsou titanové plechy odolné vůči korozi. Protože je obtížné přivařit titanový plech k nerezovému plechu nebo k plechu z uhlíkové oceli, je vnitřní stěna postranního plechu opatřena titanovým plechem tak, aby bylo možné anodové plechy vyrobené z titanu snadno přivařovat a upevňovat k titanovému plechu upevněnému na postranním plechu. Alternativně je anodový plech proveden jako anodové titanové pletivo s mnoha otvory, neboje za účelem zajištění lepší odolností vůči korozi anodový plech proveden jako titanový plech nebo titanové pletivo potažené oxidy, jako je oxid rutheničitý apod. Vodicí pásy jsou příslušně uspořádané na horních plochách a na spodních plochách anodových plechů, čímž udržují pevnou vzdálenost mezi katodovým plechem a anodovým plechem a zaručují, že katodové plechy a anodové plechy jsou vzájemně rovnoběžné a zajišťují, že se vzdálenost mezi elektrodami nebude měnit pod dlouhodobými vlivy průtoku vody a elektrolýzy.
(4) Zařízení pro mikroelektrolýzu podle předkládaného technického řešení má jednoduchou konstrukci, škrabka odvápňovací sestavy a ultrazvukové vlny generované odvápňovací sestavou mají výrazné odvápňovací účinky. Při odvápňování pomocí škrabky dosahuje účinnost odvápňování více než 80 %; při odvápňování pomocí ultrazvukových vln je tloušťka vodního kamene menší než 30 mm a účinnost odvápňování dosahuje více než 80 % po 30 minutách odvápňování.
-3CZ 30040 UI
Objasnění výkresů
Obr. 1 představuje celkový schematický pohled na zařízení pro mikroelektrolýzu podle předkládaného technického řešení;
Obr. 2 představuje schematický pohled zepředu znázorňující instalační komoru zařízení pro mikroelektrolýzu podle obr. 1;
Obr. 3 představuje schematický pohled ze strany na instalační komoru z obr. 2;
Obr. 4 představuje schematický pohled zepředu na anodovou sestavu zařízení pro mikroelektrolýzu podle obr. 1;
Obr. 5 představuje schematický pohled ze strany na anodovou sestavu z obr. 4;
Obr. 6 představuje schematický pohled zepředu znázorňující na katodovou sestavu zařízení pro mikroelektrolýzu podle obr. 1;
Obr. 7 představuje schematický pohled ze strany na katodovou sestavu z obr. 6;
Obr. 8 je celkový schematický pohled na příklad škrabky podle předkládaného technického řešení;
Obr. 9 je celkový schematický pohled na integrované zařízení pro zpracování vody podle jednoho provedení předkládaného technického řešení,
Obr. 10 a obr. 11 jsou grafy pro provedení 1.
Příklady uskutečnění technického řešení
Za účelem objasnění cílů, technických schémat a výhod zařízení pro mikroelektrolýzu a způsobu jeho řízení, integrovaného zařízení pro zpracování vody a způsobu zpracování cirkulující chladicí vody bude předkládané technické řešení dále popsán podrobně za pomoci doprovodných výkresů á příkladů provedení.
Je třeba poznamenat, že různá provedení a jejich prvky lze vzájemně kombinovat, aniž by to představovalo jakýkoli konflikt.
S odkazem na obr. 1 -7 poskytuje předkládané technické řešení zařízení pro mikroelektrolýzu 1, které se používá hlavně ke zpracování cirkulující chladicí vody, zahrnující anodovou sestavu 100, katodovou sestavu 200, instalační komoru 300 a odvápňovací sestavu, kde jsou anody anodové sestavy 100 a katody katodové sestavy 200 uspořádány v instalační komoře 300 střídavým způsobem a odvápňovací sestava je uspořádaná na katodové sestavě, na anodové sestavě nebo na instalační komoře.
V tomto provedení zařízení pro mikroelektrolýzu využívá technologii elektrolýzy hlavně ke zpracování cirkulující chladicí vody, přičemž se mezi anodovou sestavou a katodovou sestavou vytváří elektrické pole, takže se ionty vytvářející vodní kámen v cirkulující chladicí vodě ukládají na sestavě katody pomocí elektrolýzy. Když se vodní kámen naakumuluje na určitou tloušťku, vodní kámen se odstraní pomocí odvápňovací sestavy a zařízení pro mikroelektrolýzu se může dále používat. Podle předkládaného technického řešení funguje zařízení pro mikroelektrolýzu pro zpracování cirkulující chladicí vody jednoduše tak, že se uvede pod napětí, aniž by během zpracování bylo nutné přidávat nějaký chemický přípravek. Zařízení pro mikroelektrolýzu je vhodné pro vodu s různou tvrdostí, snadno se ovládá, má nízké náklady a neznečišťuje životní prostředí. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle předkládaného technického řešení se může používat v různých aplikacích, kde je potřeba odstraňovat ionty (které je možné srážet pomocí elektrolýzy, jako jsou ionty vápníku, hořčíku atd.) z vody.
Výhodně v jednom provedení s odkazem na obr. 2 a 3 obsahuje instalační komora 300 první obdélníkovou přírubu 301, druhou obdélníkovou přírubu 302, první komorový prvek 303, druhý komorový prvek 304, vstupní trubku 305 a výstupní trubku 306. První obdélníková příruba 301, druhá obdélníková příruba 302, první komorový prvek 303 a druhý komorový prvek 304 tvoří
-4CZ 30040 UI rám instalační komory 300. Dva konce prvního komorového prvku 303 jsou upevněny na první obdélníkové přírubě 301, respektive na druhé obdélníkové přírubě 302 a dva konce druhého komorového prvku 304 jsou upevněny na první obdélníkové přírubě 301, respektive druhé obdélníkové přírubě 302. Vstupní trubka 305 a výstupní trubka 306 jsou uspořádané symetricky, jednaje upevněna na prvním komorovém prvku 303 a druhá je upevněna na druhém komorovém prvku 304. Dále je v tomto provedení na dně instalační komory umístěn vývod 307 odpadní kapaliny. Když je zařízení pro mikroelektrolýzu v chodu, vývod odpadní kapaliny je uzavřený. V tomto provedení je rám instalační komory obdélníkový pro zajištění jednoduchosti výroby, ale rám může být navržen s různými tvary podle aktuálních požadavků, pokud bude rám vyhovovat katodové sestavě a anodové sestavě. V tomto provedení může být první komorový prvek a druhý komorový prvek upevněný na první přírubě nebo na druhé přírubě přivařením nebo přišroubováním, výhodně přivařením. Vstupní trubka a výstupní trubka mají v tomto provedení výhodně nálevkovitý tvar.
Výhodně v jednom z provedení technického řešení s odkazem na obr. 4 a 5 obsahuje anodová sestava 100 anodový ocelový plech 101, titanový plech 102, několik anodových plechů 103, anodovou svorkovnici 104 a vodicí pásy 105. Anodový ocelový plech 101 je uspořádaný rovnoběžně s titanovým plechem 102 a v pevném spojení s ním za pomoci šroubů, uvedených několik anodových plechů 103 je upevněno na titanovém plechu 102 přivařením, vodicí pásy 105 jsou uspořádány na horních plochách a spodních plochách anodových plechů 103, několik anodových plechů 103 je vzájemně rovnoběžných a anodová svorkovnice 104 je upevněná na anodovém ocelovém plechu 101 na opačné straně vzhledem k titanovému plechu 102. Vodicí pásy 105 mohou být v tomto provedení upevněny na anodových plechách pomocí šroubů.
Výhodně činí vertikální vzdálenost mezi dvěma sousedními anodovými plechy 10 až 80 mm, výhodně 23 mm.
Výhodně jsou anodové plechy 103 uspořádané k titanovému plechu 102 kolmo nebo v určitém úhlu. Anodové plechy jsou výhodně uspořádané kolmo k titanovému plechu pro jednoduchost výroby a účinné upevnění. Výhodně v jednom z provedení technického řešení s odkazem na obr. 6 a 7 katodová sestava 200 obsahuje katodový ocelový plech 201, několik katodových plechů 202 a katodovou svorkovnici 203. Katodové plechy 202 jsou vertikálně upevněny na katodovém ocelovém plechu 201 přivařením, katodová svorkovnice 203 je upevněna na katodovém ocelovém plechu 201, uvedených několik katodových plechů 202 je vzájemně rovnoběžných. Katodový ocelový plech a katodové plechy jsou v tomto proveden í vzájemně upevněné přivařením a katodová svorkovnice je přivařená ke katodovému ocelovému plechu.
Výhodně činí vertikální vzdálenost mezi dvěma sousedními katodovými plechy 202 10 až 80 mm, výhodně 21 mm.
Výhodně jsou katodové plechy 202 uspořádané ke katodovému ocelovému plechu 201 kolmo nebo v určitém úhlu. Výhodně jsou katodové plechy uspořádané ke katodovému ocelovému plechu kolmo.
Když se anodová sestava a katodová sestava smontují v instalační komoře, vznikne dutá utěsněná nádoba. V tomto provedení má tato nádoba podobu kvádru. Po smontování mohou být anodové plechy 103 a katodové plechy 102 uspořádány rovnoběžně. Existují dvě možnosti realizace: v jedné realizaci jsou anodové plechy uspořádané kolmo k titanovému plechu a katodové plechy jsou uspořádané kolmo ke katodovému ocelovému plechu; v druhé realizaci jsou směry sklonu anodových plechů a katodových plechů identické.
Anodové plechy 103 a katodové plechy 202 mohou být uspořádané střídavě, ale v tomto případě se nemohou dostat vzájemně do kontaktu. Existují tři možnosti realizace: v první realizaci jsou anodové plechy vzhledem k titanovému plechu nakloněné v určitém úhlu a katodové plechy jsou uspořádané kolmo ke katodovému ocelovému plechu; v druhé realizaci jsou anodové plechy uspořádané kolmo k titanovému plechu a katodové plechy jsou vzhledem ke katodovému ocelovému plechu nakloněné v určitém úhlu; ve třetí realizaci jsou anodové plechy nakloněné v určitém úhlu vzhledem k titanovému plechu a katodové plechy jsou vzhledem ke katodovému ocelo
-5CZ 30040 UI vému plech u nakloněné v určitém úhlu. A ve třetí realizace se anodové plechy a katodové plechy nemohou dostat do vzájemného kontaktu.
Výhodně činí v tomto provedení v zařízení pro mikroelektrolýzu vzdálenost mezi konci anodových plechů 103 a katodovým ocelovým plechem 201 5 mm až 20 mm nebo vzdálenost mezi konci katodových plechů 202 a titanovým plechem 102 činí 5 mm až 20 mm, výhodně 10 mm.
Výhodně činí vzdálenost mezi elektrodami mezi sousedním anodovým plechem a katodovým plechem méně než 50 mm, výhodně 10 mm. V tomto provedení, když vzdálenost mezi elektrodami, tj. vzdálenost mezi anodovým plechem a sousedním katodovým plechem, činí více než 50 mm, spotřebuje se ke splnění stejných požadavků na odvápnění více elektrické energie, zatímco když je vzdálenost mezi anodovým plechem a sousedním katodovým plechem příliš malá, bude potřeba časté odvápňování; proto je vertikální vzdálenost mezi sousedním anodovým plechem a katodovým plechem výhodně v rozsahu 10 mm až 50 mm.
Výhodně je na dně zařízení pro mikroelektrolýzu dále nainstalovaný vývod odpadní kapaliny, výhodně vývodní potrubí odpadní kapaliny pro odvod odpadní kapaliny vytvářené při vymývání vodního kamene odstraněného odvápňovací jednotkou. Vývodní potrubí odpadní kapaliny může být uspořádané na instalační komoře, na katodové sestavě nebo na anodové sestavě, pokud je vývodní potrubí odpadní kapaliny uspořádané na dně zařízení pro mikroelektrolýzu, aby odpadní kapalina vytvářená při vymývání vodního kamene mohla odtékat působením gravitace.
Ve výhodné realizaci tohoto provedení je výhodnou odvápňovací sestavou škrabka 400. V tomto provedení může být škrabka upevněna na instalační komoře nebo na katodové sestavě, pokud dokáže odstraňovat vodní kámen usazený na katodové sestavě. S odkazem na obr. 8 má škrabka v tomto provedení tyčovitý tvar a celkový tvar škrabky odpovídá tvaru katodového ocelového plechu. Škrabka je opatřena průchozími otvory 410 a umístění, počet a tvary průchozích otvorů 410 odpovídají otvorům na katodových plechách. Během instalace se škrabka 400 upevní na katodovou stranu zařízení pro mikroelektrolýzu, což umožňuje, aby katodové plechy 202 procházely průchozími otvory 410 ve škrabce 400, takže když se katodové plechy 202 vytáhnou, je možné vrstvu vodního kamene na katodových plechách seškrábnout tak, že škrabka 400 zůstává na stejném místě. Nebo může mít škrabka pásovitý tvar tak, že se škrabka může řízené pohybovat podél katodových plechů.
Je třeba poznamenat, že v tomto provedení může být katodová sestava pevně spojena s instalační komorou, škrabka může být uspořádána uvnitř duté nádoby tvořené anodovou sestavou, katodovou sestavou a instalační komorou, přičemž škrabka a katodový plech jsou ve vzájemném kontaktu. Řídicí systém může být nakonfigurovaný tak, aby řídil fungování škrabky, když řídicí systém usoudí, že je splněna podmínka pro odvápnění, uvede do chodu škrabku, která seškrábne vrstvu vodního kamene na katodových plechách. V tomto případě je potřeba, aby vývod odpadní kapaliny byl umístěn ve dně zařízení pro mikroelektrolýzu, a odvápňování se může provádět, aniž by bylo potřeba vytahovat katodovou sestavu.
Výhodně podle jednoho výhodného provedení s odkazem na obr. 1 zařízení pro mikroelektrolýzu dále obsahuje válec 700, tento válec 700 je pevně spojený s katodovým ocelovým plechem 201 katodové sestavy 200, válec 700 přitlačuje a přidržuje katodovou sestavu 200 na rámu instalační komory 300 a válec 700 může uvádět katodovou sestavu 200 do pohybu. V tomto případě je katodová sestava odpojitelně spojená s instalační komorou, katodovou sestavuje možné přitlačit na instalační komoru a přidržet ji na ní nebo vytáhnout za účelem odvápnění pomocí válce. Válec je nainstalovaný hlavně za účelem odvápňování, kdy válec uvádí katodovou sestavu do pohybu, škrabka přichází do kontaktu s katodovými plechy a oškrabuje vodní kámen z ploch katodových desek. Aby nedocházelo k únikům vody a aby byla zajištěna dobrá funkce těsnění, je v tomto provedení výhodně mezi anodovou sestavou a rámem instalační komory uspořádáno první plošné těsnění 500 a mezi katodovou sestavou a rámem instalační komory je uspořádáno druhé plošné těsnění 600.
Ve výhodném provedení obsahuje odvápňovací sestava výhodně ultrazvukové vibrátory; ultrazvukové vibrátory jsou výhodně uspořádané na anodové sestavě a/nebo na katodové sestavě.
-6CZ 30040 UI
Ultrazvukové vibrátory mohou být uspořádané buď na anodové sestavě, nebo na katodové sestavě, pokud jsou směry generovaných ultrazvukových vln rovnoběžné s katodovými plechy.
Výhodně je v tomto provedení katodový ocelový plech v katodové sestavě opatřen drážkami a ultrazvukové vibrátory jsou uspořádané v těchto drážkách. V tomto provedení jsou ultrazvukové vibrátory uspořádané na katodovém ocelovém plechu, což je určeno podle aktuálního provedení mikroelektrolytického článku, protože anodový ocelový plech je typicky opatřen šrouby, což může ovlivňovat ultrazvukové vibrátory a znesnadňovat instalaci. Proto jsou v tomto provedení ultrazvukové vibrátory výhodně uspořádané na katodovém ocelovém plechu. Konkrétní realizace vypadá následovně: vytvoření drážek na katodovém ocelovém plechu, navaření ultrazvukových vibrátorů do drážek a utěsnění drážek krytkami, čímž se předejde korozi a prodlouží se životnost ultrazvukových vibrátorů.
Výhodně činí za účelem snížení tloušťky pronikání ultrazvukových vln, když jsou vibrátory nainstalované v drážce, vzdálenost mezi předními konci vibrátorů a dnem drážek, tj. vertikální vzdálenost mezi ultrazvukovými vibrátory a katodovými plechy, 2 mm až 3,5 mm, výhodně ne více než 3 mm. Když ultrazvukové vibrátory generují ultrazvukové vlny, ultrazvukové vlny procházejí dnem drážek a tím vrstva vodního kamene na katodových plechách v cirkulující vodě odpadá díky specifickému účinku ultrazvukových vln, čímž se dosahuje odvápňovacího účinku.
Výhodně je frekvence ultrazvukových vibrátorů v rozsahu 20 kHz až 60 kHz.
Počet ultrazvukových vibrátorů se určuje podle počtu katodových plechů a ultrazvukové vibrátory mohou být uspořádané rovnoměrně na katodovém ocelovém plechu. Výhodně jsou ultrazvukové vibrátory uspořádané rovnoběžně s katodovými plechy, tj. několik ultrazvukových vibrátorů je uspořádáno ve sloupci, počet sloupců ultrazvukových vibrátorů je stejný jako počet sloupců katodových plechů a sloupce ultrazvukových vibrátorů jsou v jedné linii s katodovými plechy. Navíc je potřeba zajistit napájení pro ultrazvuk a další prostředky. Když je potřeba provést odvápnění, zapne se napájení ultrazvuku a mezi ultrazvukovými vibrátory se vytvářejí ultrazvukové vlny. Protože se frekvence vibrací katodového plechu liší od frekvence vibrací vrstvy vodního kamene, vrstva vodního kamene na katodě odpadne. Když se odvápnění dokončí, otevře se výpustní ventil odpadní kapaliny a odpadlá vrstva vodního kamene se vypustí společně s cirkulující vodou, která zůstala v zařízení pro mikroelektrolýzu, přes vývod odpadní kapaliny na dně zařízení pro mikroelektrolýzu.
Je třeba poznamenat, že odvápňovací sestavou může být libovolné fyzikální nebo biologické odvápňovací zařízení, pokud se může používat v kombinaci se zařízením pro mikroelektrolýzu podle předkládaného technického řešení.
Předkládané technické řešení také poskytuje způsob řízení zařízení pro mikroelektrolýzu podle kteréhokoli z výše uvedených provedení, který spočívá v tom, že když je splněna podmínka pro odvápnění, chod zařízení pro mikroelektrolýzu se zastaví a provede se odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu v odstaveném stavu.
Podmínka pro odvápnění nastává, když je tloušťka vodního kamene na katodových plechách katodové sestavy větší než 60 % mezielektrodové vzdálenosti mezi anodovým plechem a sousedním katodovým plechem nebo když se faktor násobku koncentrace cirkulující vody odchýlí od rozsahu 8±4 nebo když je pokles tlaku v potrubí ΔΡ zařízení pro mikroelektrolýzu vyšší než 10 kPa nebo když napětí V článku zařízení pro mikroelektrolýzu vzroste o více než 500 mV. Při splnění kterékoli z výše uvedených podmínek přejde zařízení pro mikroelektrolýzu ke kroku odvápnění prováděnému v odstaveném stavu. Když se jako parametr bude používat tloušťka vodního kamene, neměla by tloušťka vodního kamene činit více než 0,6násobek vzdálenosti mezi sousedním anodovým plechem a katodovým plechem, tudíž zařízení při kročí ke kroku odvápněné v odstaveném stavu, kdykoli tloušťka vodního kamene bude větší než 0,6násobek vzdálenosti mezi sousedním anodovým plechem a katodovým plechem. Typicky zařízení přikročí ke kroku odvápnění v odstaveném stavu, když tloušťka vodního kamene na katodových plechách katodové sestavy bude větší než 30 mm.
-7CZ 30040 UI
Přičemž krok odvápnění v odstaveném stavu konkrétně zahrnuje: v první řadě odpojení napájení mikroelektrolytického článku, potom uzavření vstupního ventilu cirkulující vody a výstupního ventilu čerstvé vody, a to manuálně, poloautomaticky nebo automaticky; zapnutí a spuštění odvápňovací sestavy zařízení pro mikroelektrolýzu na (T2) minut; otevření výpustního ventilu odpadní kapaliny po ukončení chodu odvápňovací sestavy; vypouštění kapaliny po dobu (T4) vteřin, otevření vstupního ventilu mycí vody (konkrétně výstupního ventilu čerstvé vody v tomto provedení) a promývání po dobu (T5) vteřin, uzavření výpustného ventilu odpadní kapaliny. Tím je odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu dokončeno a zařízení vstoupí do pohotovostního režimu.
V souladu s tím s odkazem na obr. 9 předkládané technické řešení také poskytuje integrované zařízení pro zpracování vody, které obsahuje zařízení 1 pro mikroelektrolýzu podle kteréhokoli z uvedených provedení, integrované zařízení pro zpracování vody dále zahrnuje napájecí zdroj 2, řídicí systém, ventily a detektor. Napájecí zdroj 2 je nakonfigurovaný tak, aby zásoboval zařízení pro mikroelektrolýzu elektrickou energií, řídicí systém je elektricky připojený k ventilům, respektive detektorům, za účelem řízení otevírání a zavírání ventilů na základě signálů přijímaných z detektoru; vstupní trubka zařízení pro mikroelektrolýzu je spojena s vstupní trubkou 3 cirkulující vody; výstupní trubka zařízení 1 pro mikroelektrolýzu je spojena s výstupní trubkou 4 čerstvé vody.
Výhodně detektor obsahuje jednotku 5 pro detekci množství vodního kamene, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala množství vodního kamene na katodových plechách zařízení 1 pro mikroelektrolýzu, přičemž jednotka pro detekci množství vodního kamene je elektricky spojená s katodovými plechy.
Detektor výhodně zahrnuje jednotku 6 pro detekci faktoru násobku koncentrace, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala faktor násobku koncentrace cirkulující vody.
Detektor výhodně zahrnuje jednotku 7 pro detekci tlaku v potrubí, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala tlak v potrubí integrovaného zařízení pro zpracování vody.
Detektor výhodně zahrnuje jednotku 8 pro detekci napětí článku, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala napětí článku zařízení pro mikroelektrolýzu.
Je třeba poznamenat, že detektor může obsahovat libovolnou jednotku z jednotky pro detekci množství vodního kamene, jednotky pro detekci faktoru násobku koncentrace jednotku pro detekci tlaku a jednotky pro detekci napětí článku nebo více těchto jednotek zároveň. Zařízení pro mikroelektrolýzu přikročí ke kroku odvápnění odstaveného stavu, jakmile parametry detekované detektorem splní podmínku pro odvápnění.
Řídicí systém může řídit zařízení pro mikroelektrolýzu, aby běželo normálně nebo aby přikročilo ke kroku odvápnění v odstaveném stavu podle výsledků detekce provádění detektorem, a ovládat otevírání a zavírání příslušných ventilů, když je zařízení pro mikroelektrolýzu v chodu nebo provádí krok odvápnění v odstaveném stavu.
Ventily výhodně zahrnují vstupní ventil cirkulující vody, výstupní ventil 10 čerstvé vody a výpustní ventil 11 odpadní kapaliny;
kde vstupní ventil 9 cirkulující vody je nainstalovaný na vstupním potrubí 3 cirkulující vody; výstupní ventil 10 čerstvé vody je nainstalovaný na výstupním potrubí 4 čerstvé vody, vstupní ventil mycí vody je nainstalovaný na vstupním potrubí mycí vody, a výpustní ventil 11 odpadní kapaliny je nainstalovaný na výpustním potrubí 12 odpadní kapaliny. Vývod čerstvé vody se v tomto provedení používá jako vstup mycí vody, aby se zjednodušila konstrukce procesních potrubí.
Řídicí systém dále výhodně zahrnuje jednotku pro detekci hladiny kapaliny, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala hladinu kapaliny zařízení pro mikroelektrolýzu.
Výhodně je vstupní potrubí cirkulující vody opatřeno měřičem pro detekci množství vody a průtokoměrem pro detekci okamžitého průtoku.
-8CZ 30040 UI
Integrované zařízení pro zpracování vody dále výhodně obsahuje vstupní filtr elektrolytu a cirkulující voda vstupuje do zařízení pro mikroelektrolýzu po ošetření vstupním filtrem elektrolytu. Vstupní filtr elektrolytu použitý v tomto proveden i je provedený tak, aby odstraňoval velké nečistoty a vločky z cirkulující vody pomocí filtrace, čímž prodlužuje dobu promývání zařízení pro mikroelektrolýzu a díky tomu prodlužuje i životnost zařízení. Alternativně jsou také v obtokovém zapojení zapojeny čerpadlo cirkulační vody a zásobní nádrž na vodu, a to zejména z toho důvodu, že když se zařízení pro mikroelektrolýzu zastaví a potřebuje odvápnění, může se voda přímo vracet do zásobní nádrže, aniž by musela procházet zařízením pro mikroelektrolýzu.
Integrované zařízení pro zpracování vody je výhodně v rámci systému pohyblivé a dále zahrnuje podstavec; napájecí zdroj, řídicí systém, ventily a detektor jsou uspořádané na tomto podstavci. V tomto provedení je podstavec vyroben z profilované oceli a ocelových plechů a podstavec slouží nejen k tomu, že jsou na něm namontovaná příslušná zařízení a hodí se k jejich zvedání.
Integrované zařízení pro zpracování vody je dále výhodně opatřeno stolem pro testování vzorků. V integrovaném zařízení pro zpracování vody podle tohoto provedení, když jsou příslušné jednotky racionálně uspořádané a namontované, je výhodně k externí cirkulující chladicí vodě připojen pouze vstup cirkulující chladicí vody, výstup cirkulující vody a vratná přípojka čerpadla cirkulující vody. Integrované zařízení pro zpracování vody lze uvést do provozu zapojením potrubních přípojek a připojením zařízení k externímu napájecímu zdroji. Zařízení zabírá malou plochu a jednoduše se používá.
Předkládané technické řešení také poskytuje způsob zpracování cirkulující chladicí vody, kde se používá výše popsané zařízení pro mikroelektrolýzu podle kteréhokoli z uvedených provedení, když je zařízení pro mikroelektrolýzu v provozu, připojí se anodová svorkovnice 104 a katodová svorkovnice 203 ke kladné elektrodě, respektive záporné elektrodě napájení; v ten okamžik se cirkulující chladicí voda vpustí do zařízení pro mikroelektrolýzu, po elektrolýze v zařízení pro mikroelektrolýzu cirkulující chladicí vod a odtéká ze zařízení pro mikroelektrolýzu; po určité době používání se na povrchu katodových plechů katodové sestavy nahromadí vodní kámen o určité tloušťce, potom se zastaví chod zařízení pro mikroelektrolýzu a zařízení pro mikroelektrolýzu přikročí ke kroku odvápnění; po odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu se zařízení pro mikroelektrolýzu opět uvede do chodu.
Během provozuje vstupní sestava 800 zařízení pro zpracování cirkulující chladicí vody připojena k vstupní trubce 305 instalační komory; cirkulující chladicí voda vstupuje do zařízení pro mikroelektrolýzu vstupní trubkou; po provedení elektrolýzy vytéká cirkulující chladicí voda z výstupní trubky instalační komory. Když je potřeba provést odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu, chod zařízení pro mikroelektrolýzu se zastaví, otevře se vývod 307 odpadní kapaliny a katodová sestava se vytáhne pomocí válce; vodní kámen na katodových plechách se v průběhu vytahování katodové sestavy oškrábne škrabkou a vodní kámen se vypustí vývodem odpadní kapaliny; potom se válec vrátí do stlačené polohy. Poté, co se zařízení pro mikroelektrolýzu promyje cirkulující vodou, může se používat znovu. Alternativně se zastaví chod zařízení pro mikroelektrolýzu, zavře se vstupní ventil cirkulující chladicí vody a výstupní ventil čerstvé vody, potom se elektrolytický článek naplní cirkulující vodou a zapnou se ultrazvukové vibrátory k provedení ultrazvukového odvápnění; po dokončení odvápnění se otevře vývod 307 odpadní kapaliny a odpadlý vodní kámen se vypustí společně z cirkulující vodou z elektrolytického článku.
Výhodně je zařízení pro mikroelektrolýzu napájeno zdrojem s konstantním proudem, tj. proud zařízení pro mikroelektrolýzu zůstává během zpracování neměnný.
Výhodně je hustota elektrického proudu zařízení pro mikroelektrolýzu v rozsahu od 10 A/m2 do 50 A/m2, průtok cirkulující chladicí vody zařízením pro elektrolýzu je v rozsahu 0,02 m/s až 0,2 m/s a směr proudění vody je kolmý ke směru elektrického pole vytvářeného zařízením pro mikroelektrolýzu.
Provedení 1
Miniaturizované zkušební zařízení pro mikroelektrolýzu je vyrobeno s velikostí anody: 50 mm xlOO mm a velikosti katody: 50 mm xlOO mm; elektrody jsou v paralelním zapojení, a vzdálenost
-9CZ 30040 UI mezi katodou a anodou je 10 mm. Jako elektrolyt se používá voda z vodovodního řadu a kvalita vody je uvedena v tabulce 1. Průtok je řízený na hodnotě 2,5 1/min a test se provádí při pokojové teplotě za účelem vyhodnocení vztahu mezi dobou usazování vodního kamene a množstvím vodního kamene při stejné proudové hustotě.
Tabulka 1
Testovaná Jednotka Hodnota
položka Symbol
pH PH 7,75
Celková vypočítaná na základě CaCOs,
170,0
alkalinita mg/l
vypočítaná na základě CsCOa,
Celková tvrdost 219,9
mg/l
vypočítaná na základě CaCOs,
lonty vápníku —- mg/l 144,0
Sodné ionty Na + mg/l 8,9
Síranové ionty SO4 2- mg/l 38,18
Chloridy Cl- mg/l 19,3
Vodivost K pS/cm 440
Při proudové hustotě 10 A/m2 se provádějí testy usazování vodního kamene na dvou katodách ve stejné skupině po dobu 24 h, 48 h, 72 h, 96 h, respektive 120 h. Při každém testu se zváží množství vodního kamene a zaznamená každá příslušná hodnota napětí. Jak je vidět na obr. 10 a 11:
a. množství vodního kamene se s časem zvyšuje, ale mezi množstvím vodního kamene a časem není lineární závislost; čím delší je čas, tím nižší je rychlost ukládání vodního kamene;
b. s prodlužující se dobou ukládání vodního kamene hodnota napětí průběžně roste, a to stále rychleji.
Z výše uvedených testů je vidět, že amplitudu nárůstu napětí článku zařízení pro mikroelektrolýzu je možné používat jako podmínku pro odvápnění, konkrétně podmínka pro odvápnění nastává, když se napětí V článku zařízení pro mikroelektrolýzu zvýší o více než 500 mV. Tato metoda je aplikovatelná na skutečné použití.
Provedení 2
Je použita ultrazvuková myčka pro elektrodovou dílnu, ultrazvuková myčka má ultrazvukový výkon 600 W, výkon ohřevu kapaliny 500 W a ultrazvukovou frekvenci 40 kHz. Voda se ohřeje na 50 °C, katody se na 76 h vloží do vody tak aby byly vystavené usazování vodního kamene podle provedení 1; zapne se vypínač vysílání ultrazvuku, vrstva vodního kamene na katodových plechách odpadne a zaznamená se čas. Po odstranění vodního kamene se zváží množství odstraněného vodního kamene.
-10CZ 30040 UI
Tabulka 2: Srovnávací tabulka udávající vztah mezi účinností ultrazvukového odvápňování a dobou odvápňování
Katoda č. Doba ultrazvukového odvápňování (min) Počáteční množství vodního kamene (g) Množství odstraněného vodního kamene (g) Účinnost odvápnění (%)
3 15 2,1063 1,6749 79,52
4 30 2,0067 1,7703 88,22
5 45 1,8835 1,8083 96,01
6 60 2,0290 1,9939 98,27
Z tabulky 2 je vidět, že účinek odvápnění je vynikající, když teplota vody je 50 °C a ultrazvukový výkon je 600 W.
Provedení 3
Je vyrobeno zařízení pro mikroelektrolýzu. Zařízení pro mikroelektrolýzu obsahuje anodovou sestavu, instalační komoru, katodovou sestavu, vstupní trubku kapaliny, výstupní trubku kapaliny, kde plocha katody je 0,0704 m2 a katodová sestava a anodová sestava jsou namontované na první přírubě, respektive na druhé přírubě. Vstupní trubka kapaliny je uspořádaná v dolní části elektrolytické komory, která je tvořena první přírubou, druhou přírubou, prvním komorovým prvkem a druhým komorovým prvkem; výstupní trubka kapaliny je uspořádaná v homí části elektronické komory; a v drážkách na katodovém ocelovém plechu jsou nainstalované ultrazvukové vibrátory. Tloušťka dna drážek, konkrétně vzdálenost mezi dnem drážek a spojením mezi katodovými plechy a katodovým ocelovým plechem činí 3 mm. Když zařízení pro mikroelektrolýzu běží určitou dobu, povrch katody se pokryje vrstvou vodního kamene o tloušťce 1 mm, potom se zapne odvápňovací sestava ta účelem provedení ultrazvukového odvápnění. Výše uvedený proces konkrétně zahrnuje následující kroky: v první řadě odpojení elektrického napájení mikroelektrolytického článku, plně automatické uzavření vstupního ventilu cirkulující vody a výstupního ventilu čerstvé vody, zapnutí ultrazvukového generátoru a spuštění vysílání ultrazvukových vln. Ultrazvukové vlny se vysílají při výkonu 100 W a frekvence ultrazvukových vln je 28 kHz. Vodní kámen se průběžně rozvibrovává a omývá a postupně se uvolňuje a odpadává z povrchu katody. Lze pozorovat, že se vodní kámen usazuje na dně článku ve vločkovitých tvarech a voda má mléčné zbarvení kvůli obsaženým mikročásticím vodního kamene. O třicet minut později se odvápňovací sestava zastaví, tj. odpojí se napájení ultrazvukového generátoru; otevře se výpustní ventil odpadní kapaliny a odpadní kapalina se vypouští 10 vteřin; otevře se vstupní ventil mycí vody, a to výstupní ventil čerstvé vody; 30 vteřin probíhá promývání a výpustní ventil odpadní kapaliny se zavře. V tento okamžik je odvápnění zařízení pro mikroelektrolýzu dokončeno a zařízení vstoupí do pohotovostního režimu. Kovové povrchy katodových plechů jsou v zásadě po ultrazvukovém odvápnění očištěny a účinnost odvápnění je přibližně 88 %.
Provedení 4
Malý průmyslový vodní systém v závodě na výrobu pesticidů původně používal k odstraňování vodního kamene chemické přípravky, ale zavápnění bylo silné a ovlivňovalo normální výrobu. Po dohodě se společností byl proveden zaváděcí test se zařízením pro mikroelektrolýzu. Výsledky testu vypadají následovně:
Tabulka 3: Kvalita přívodní vody
Položky pH Teplota (°C) Vápníková tvrdost (mg/l) Celková alkalinlta (mg/l) Vodivost (mg/l) Celková tvrdost (mg/l) Chloridové ionty (mg/l)
Hodnota 7,23 20 121 113 372 154 22
-11 CZ 30040 UI
Přičemž vápníková tvrdost, celková alkalinita a celková tvrdost jsou vypočítané na základě CaCO3.
Po ošetření cirkulující chladicí vody zařízením pro mikroelektrolýzu má kvalita cirkulující chladicí vody parametry znázorněné v tabulce 4. Kvalita vody splňuje normové požadavky na kvalitu cirkulující vody a zařízení běží stabilně.
Tabulka 4: Kvalita cirkulující vody
Položky pH Teplota (°C) Vápníková tvrdost (mg/l) Celková alkalinita (mg/l) Vodivost (mg/l) Celková tvrdost (mg/l) Chloridové ionty (mg/l)
Hodnota 8,2 28 92 308 1488 125 80
Výše uvedený proces zařízení pro mikroelektrolýzu je rozdělen na dva kroky následovně: zapnutí a chod zařízení pro mikroelektrolýzu; odvápnění a znovuuvedení zařízení pro mikroelektrolýzu do chodu. Krok zapnutí a uvedení zařízení pro mikroelektrolýzu do chodu spočívá v přivedení určitého elektrického proudu do zařízení pro mikroelektrolýzu; vodní kámen se hromadí na povrchu katodových plechů zařízení pro mikroelektrolýzu za kombinovaného působení síly elektrického pole a chemické reakce. Menší část vápníkových iontů ve vodě lze odstranit, zatímco většina vápníkových iontů je obsažena v cirkulující chladicí vodě a část vápníkových iontů se váže s chloridovými ionty, čímž se realizuje účinek potlačování koroze. Na anodě se tvoří chloridový plyn a chloridový plyn se rozpouští ve vodě, kde vytváří kyselinu chlomou, která má antimikrobiální účinek. Navíc se na katodě a na anodě vytváří silně kyselé, respektive silně zásadité prostředí, které má dostatečný antimikrobiální účinek na vodu protékající zařízením pro mikroelektrolýzu. Krok odvápnění a znovuuvedení do provozu se provede, když vrstva vodního kamene na povrchu katody zesílí a napětí se zvýší poté, co zařízení pro mikroelektrolýzu určitou dobu poběží.
Odvápňovací sestavu představuje tyčovitá škrabka u pevněná na instalační komoře a délka škrabky odpovídá šířce katodových plechů. Během odvápňování se škrabka pohybuje podél katodových plechů. Když řídicí systém zjistí, že tloušťka vodního kamene na katodové sestavě dosáhla předem nastavené hodnoty, aktivuje škrabku, aby odstranila vrstvu vodního kamene z katodových plechů, a kapalina obsahující vodní kámen se vypustí vývodem odpadní vody na dně mikroelektrolytické buňky.
Zařízení pro mikroelektrolýzu podle předkládaného technického řešení se používá při zpracování cirkulující chladicí vody. Zařízení samo o sobě nepřidává ani nevytváří žádné škodlivé látky, což může přinést zlepšení při řešení problému znečištění odpadních vod, jež způsobují chemické přípravky, které by se přidávaly do cirkulující vody podle stávajícího tradičního způsobu, aniž by se zvyšovalo zatížení závodu v oblasti čištění odpadních vod. Požadavky na kvalitu čerstvé plnicí vody se výrazně snižují a ekonomické a společenské přínosy jsou značné.
Výše bylo popsáno několik provedené předkládaného technického řešení, jež jsou specifická a podrobná, ale účelem tohoto popisu není omezovat rozsah předkládaného technického řešení. Odborní v oboru bude chápat, že lze provádět různé úpravy a vylepšení, aniž by došlo k odchýlení se od koncepce předkládaného technického řešení, a všechny tyto úpravy a vylepšení spadají do rozsahu předkládaného technického řešení. Rozsah předkládaného technického řešení podléhá přiloženým nárokům.
Průmyslová využitelnost
Předkládané technické řešení je použitelné v průmyslu jako zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody, ve kterém se ke zpracování cirkulující chladicí vody používá technologie elektrolýzy, během zpracování se nemusí dodávat žádný chemický přípravek, investice jsou nízké, obsluha jednoduchá a nehrozí ekologické problémy způsobované používáním chemických přípravků.

Claims (20)

1. Zařízení pro mikroelektrolýzu, vyznačující se tím, že zahrnuje anodovou sestavu, katodovou sestavu, instalační komoru a odvápňovací sestavu, přičemž anody anodové sestavy a katody katodové sestavy jsou uspořádané v instalační komoře střídavým způsobem; a odvápňovací sestávaje uspořádaná na anodové sestavě, katodové sestavě nebo na instalační komoře.
2. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 1, vyznačující se tím, že instalační komora obsahuje první obdélníkovou přírubu, druhou obdélníkovou přírubu, první komorový prvek, druhý komorový prvek, vstupní trubku a výstupní trubku, přičemž první obdélníková příruba, druhá obdélníková příruba, první komorový prvek a druhý komorový prvek tvoří rám instalační komory; dva konce prvního komorového prvku jsou upevněné k první obdélníkové přírubě, respektive k druhé obdélníkové přírubě a dva konce drahého komorového prvku jsou upevněné k první obdélníkové přírubě, respektive k druhé obdélníkové přírubě; a vstupní trubka a výstupní trubka jsou uspořádané symetricky, jedna je upevněná k prvnímu komorovému prvku a druhá je upevněná k druhému komorovému prvku.
3. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 2, vyznačující se tím, že anodová sestava obsahuje anodový ocelový plech, titanový plech, několik anodových plechů, anodovou svorkovnici a vodicí pásky; přičemž anodový ocelový plech je uspořádán rovnoběžně s titanovým plechem a je s ním pevně spojený; k titanovému plechu je upevněno několik anodových plechů, vodicí pásky jsou uspořádané na horních plochách a na spodních plochách anodových plechů; uvedených několik anodových plechů je vzájemně rovnoběžných; anodová svorkovnice je upevněná k anodovému ocelovému plechu, a anodový plech je kolmý k titanovému plechu.
4. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 3, vyznačující se tím, že katodová sestava obsahuje katodový ocelový plech, několik katodových plechů a katodovou svorkovnici, přičemž katodové plechy jsou upevněny vertikálně ke katodovému ocelovému plechu; katodová svorkovnice je upevněna ke katodovému ocelovému plechu; uvedených několik katodových plechů je vzájemně rovnoběžných; a katodové plechy jsou kolmé ke katodovému ocelovému plechu.
5. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 4, vyznačující se tím, že mezielektrodová vzdálenost mezi anodovým plechem a sousedním katodovým plechem je menší než 50 mm.
6. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že odvápňovací sestava je škrabka uspořádaná k zpracování vodního kamene na anodové sestavě.
7. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje válec, přičemž tento válec je pevně spojený s katodovou sestavou; přitlačuje a upevňuje katodovou sestavu k rámu instalační komory, a je uspořádán tak, aby uváděl katodovou sestavu do pohybu.
8. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 7, vyznačující se tím, že katodová sestava a anodová sestava jsou izolované od rámu instalační komory, respektive jsou vůči němu utěsněné.
9. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle kteréhokoli z nároků laž5, vyznačující se tím, že odvápňovací sestava obsahuje ultrazvukové vibrátory, přičemž ultrazvukové vibrátory jsou uspořádané na anodové sestavě a/nebo na katodové sestavě; a směry ultrazvukových vln generovaných během provozu ultrazvukových vibrátorů jsou rovnoběžné s povrchem elektrod.
-13CZ 30040 UI
10. Zařízení pro mikroelektrolýzu podle nároku 9, vyznačující se tím, že katodový ocelový plech v katodové sestavě je opatřen drážkami; přičemž v těchto drážkách jsou uspořádány ultrazvukové vibrátory, a tloušťka dna drážek je v rozsahu od 2 mm do 3,5 mm.
11. Integrované zařízení pro zpracování vody, vyznačující se tím, že obsahuje zařízení pro mikroelektrolýzu podle kteréhokoli z nároků 1 až 10;
a dále zahrnuje napájecí zdroj, řídicí systém, ventily a detektor; napájecí zdroj je nakonfigurovaný tak, aby dodával energii zařízení pro mikroelektrolýzu; přičemž řídicí systém je elektricky propojen s ventily, respektive detektorem, za účelem řízení programu tak, aby běžel na základě signálů a datových informací přijímaných z detektoru;
vstupní trubka zařízení pro mikroelektrolýzu je připojená k vstupní trubce cirkulační vody;
a výstupní trubka zařízení pro mikroelektrolýzu je připojena k výstupní trubce čerstvé vody.
12. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 11, vyznačující se tím, že detektor obsahuje jednotku pro detekci množství vodního kamene, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala množství vodního kamene na katodových plechách zařízení pro mikroelektrolýzu.
13. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 11, vyznačující se tím, že detektor zahrnuje jednotku pro detekci faktoru násobku koncentrace, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala faktor násobku koncentrace cirkulující vody.
14. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 11, vyznačující se tím, že detektor zahrnuje jednotku pro detekci tlaku v potrubí, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala tlak v potrubí integrovaného zařízení pro zpracování vody.
15. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 11, vyznačující se tím, že detektor zahrnuje jednotku pro detekci napětí článku, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala napětí článku zařízení pro mikroelektrolýzu.
16. Integrované zařízení pro zpracování vody podle kteréhokoli z nároků 11 až 15, vyznačující se tím, že ventily zahrnují vstupní ventil cirkulující vody, výstupní ventil čerstvé vody a výpustní ventil odpadní kapaliny; přičemž vstupní ventil cirkulující vody je nainstalovaný na vstupním potrubí cirkulující vody; výstupní ventil čerstvé vody je nainstalovaný na výstupním potrubí čerstvé vody; a výpustní ventil odpadní kapaliny je nainstalovaný na výpustním potrubí odpadní kapaliny.
17. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 16, vyznačující se tím, že detektor dále obsahuje jednotku pro detekci chladicí kapaliny, která je nakonfigurovaná tak, aby detekovala hladinu kapaliny zařízení pro mikroelektrolýzu.
18. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 16, vyznačující se tím, že vstupní potrubí cirkulující vody je opatřeno průtokoměrem.
19. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 16, vyznačující se tím, že dále obsahuje vstupní filtr elektrolytu; a cirkulující voda vstupuje do zařízení pro mikroelektrolýzu po ošetření vstupním filtrem elektrolytu.
20. Integrované zařízení pro zpracování vody podle nároku 11, vyznačující se tím, že je v rámci systému pohyblivé, a že dále zahrnuje podstavec, přičemž napájecí zdroj, řídicí systém, ventily a detektor zařízení pro mikroelektrolýzu jsou uspořádané na tomto podstavci.
CZ2016-32768U 2014-02-13 2014-02-13 Zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody CZ30040U1 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2014/072034 WO2015120597A1 (zh) 2014-02-13 2014-02-13 微电解设备及控制方法、集成式水处理设备和水处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ30040U1 true CZ30040U1 (cs) 2016-11-22

Family

ID=53799508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-32768U CZ30040U1 (cs) 2014-02-13 2014-02-13 Zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN105593171B (cs)
CZ (1) CZ30040U1 (cs)
DE (1) DE212014000250U1 (cs)
RU (1) RU175552U1 (cs)
WO (1) WO2015120597A1 (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106698599A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 武汉兴天宇环境股份有限公司 一种一体化微电解反应装置及使用方法
CN106698606B (zh) * 2017-02-17 2023-04-07 厦门绿信环保科技股份有限公司 一种一体式外置热水器阻垢装置及阻垢方法
CN109231352A (zh) * 2018-10-11 2019-01-18 东北大学 一种超声电凝聚耦合处理高浓度有机废水的装置与方法
CN111268767A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 广东原之生农业科技有限公司 一种电解槽自动酸洗控制方法、装置及存储介质
CN113915914B (zh) * 2021-10-26 2023-03-24 湖南嘉力亚新材料有限公司 一种预焙阳极生产中阳极生坯用冷却装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1623971A1 (ru) * 1987-10-06 1991-01-30 Научно-Производственное Объединение По Защите Атмосферы, Водоемов, Использованию Вторичных Энергоресурсов И Охлаждению Металлургических Агрегатов На Предприятиях Черной Металлургии "Энергосталь" Аппарат дл электрохимической очистки воды
KR20030068083A (ko) * 2003-07-15 2003-08-19 이진용 스케일 제거수단이 구비된 폐수처리장치
ITMI20040408A1 (it) * 2004-03-04 2004-06-04 De Nora Elettrodi Spa Cella per processi elettrochimici
CN201169550Y (zh) * 2008-02-22 2008-12-24 山东良成环保工程有限公司 微电解阻垢、杀菌处理装置
CN101519235A (zh) * 2008-02-26 2009-09-02 王家君 超声强化自去垢微电流电解灭菌除藻装置
CN101585569A (zh) * 2009-07-08 2009-11-25 成都飞创科技有限公司 循环水电解除垢装置及除垢方法
CN201665565U (zh) * 2010-02-20 2010-12-08 欧群飞 气动刮刀除垢的水处理装置
JP4999022B1 (ja) * 2011-05-02 2012-08-15 イノベーティブ・デザイン&テクノロジー株式会社 スケール除去装置の電極構造
CN202953896U (zh) * 2012-12-13 2013-05-29 成都飞创科技有限公司 一种全自动综合水处理器

Also Published As

Publication number Publication date
RU175552U1 (ru) 2017-12-08
WO2015120597A1 (zh) 2015-08-20
DE212014000250U1 (de) 2016-09-23
CN105593171B (zh) 2018-11-06
CN105593171A (zh) 2016-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ30040U1 (cs) Zařízení pro mikroelektrolýzu a integrované zařízení pro zpracování vody
RU2494971C2 (ru) Установка для умягчения воды обратным осмосом
CN101585569A (zh) 循环水电解除垢装置及除垢方法
TW309507B (cs)
CN102491456A (zh) 冷却循环水电化学除垢、缓蚀、杀菌灭藻方法及装置
WO2009155044A2 (en) Reverse polarity cleaning and electronic flow control systems for low intervention electrolytic chemical generators
WO2012019016A2 (en) Electrolytic on-site generator
JP4289848B2 (ja) 水処理装置
JP6665172B2 (ja) 流体流を処理する電気凝固反応器装置およびその方法
CN201520661U (zh) 循环水自动杀菌除垢装置
CN104528957A (zh) 一种循环水处理方法及设备
CN109319985B (zh) 一种在线清洗除垢水处理系统
JP5486170B2 (ja) 貯湯式給湯装置を有する生活用水供給システム
CN110563097A (zh) 工业循环水电解旁滤装置及一种工业循环水旁滤方法
CN110983722A (zh) 一种无洗涤剂的新型环保洗涤装置及其使用方法
CN102021602B (zh) 次氯酸钠发生器
CN112110577A (zh) 一种电化学与臭氧联合除氯、除垢的系统及方法
JP2007330831A (ja) 洗浄水供給装置
JP7180008B2 (ja) 塩素消毒水生成装置
JP2011255265A (ja) 水処理装置および水処理方法
CN201420033Y (zh) 一种对产生氧化电位水的电解槽进行清洗的装置
JP4533731B2 (ja) アルカリ性洗浄用電解水とその生成方法及び生成装置
KR200309987Y1 (ko) 전기분해장치
CN209778460U (zh) 一种电解除垢装置
CN206570102U (zh) 自动清洗型电化学水处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20161122

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20180209

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20210215

MK1K Utility model expired

Effective date: 20240213