本實用新型涉及循環(huán)水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高壓水沖式旋轉(zhuǎn)循環(huán)水電解除垢裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前對于工業(yè)循環(huán)水來說，電解除垢技術(shù)應(yīng)用范圍日益增加，而實際應(yīng)用過程中常出現(xiàn)陰極板結(jié)垢效率不足以及物理刮刀難以完全去除硬垢等問題，對于電解除垢設(shè)備實際處理循環(huán)水系統(tǒng)保有水量時間大幅度延長，并且嚴重時實際除垢效率難以抵消補水量對于循環(huán)水系統(tǒng)影響，這樣使得工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)總硬度出現(xiàn)上升趨勢，最終導(dǎo)致?lián)Q熱器以及管道出現(xiàn)結(jié)垢情況。同時物理刮刀對于硬垢去除能力不足，易出現(xiàn)局部硬垢損壞刮刀或者卡死刮刀情況，尤其一些補水總硬度較高地區(qū)，2-4小時結(jié)垢量足以填滿陰、陽極之間距離，這樣結(jié)垢量經(jīng)?？ㄋ拦蔚?，造成刮刀電機燒損，并且明顯降低電解除垢設(shè)備的實際工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種高壓水沖式旋轉(zhuǎn)循環(huán)水電解除垢裝置，該裝置采用高壓水沖式旋轉(zhuǎn)物理刮刀方式，具有能耗低、刮垢干凈等特點，同時高壓水沖式旋轉(zhuǎn)物理刮刀方式對于刮出垢進行強力沖刷，防止垢體大量積累在死水區(qū)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種高壓水沖式旋轉(zhuǎn)循環(huán)水電解除垢裝置，該裝置包括出水管(1)、封頭(2)、殼體(3)、刮刀(4)、設(shè)備支架(5)、排渣口(6)、出水口(7)、第一單式旋轉(zhuǎn)接頭(8)、導(dǎo)電滑環(huán)(9)、陽極板(10)、陽極板及水管支撐桿(11)、分支水管(12)、中央水管(13)、正常反應(yīng)循環(huán)水進水管(14)、第二單式旋轉(zhuǎn)接頭(15)、兩位兩通電磁閥(16)、布水噴頭(17)、排渣控制閥(18)、螺栓(19)、刮刀高壓噴水嘴(20)、陽極板與支撐桿固定點(21)、高壓沖洗水管(22)、高壓水泵(23)、普通水泵(24)、控制系統(tǒng)(25)、出水控制閥(26)、陰極接線柱(27)、陽極接線(28)及肋(29)；

所述殼體(3)上部與封頭(2)固定，殼體(3)中央設(shè)置中央水管(13),中央水管(13)水平方向上設(shè)置若干分支水管(12)，中央水管(13)上方設(shè)有出水口(7)，中央水管(13)上方與出水管(1)連接，出水管(1)上安裝出水控制閥(26)，殼體(3)下部為圓錐形或半圓形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部噴涂聚四氟乙烯，排渣口(6)以及排渣控制閥(18)位于殼體(3)底部；

所述刮刀(4)與陽極板(10)通過肋(29)、陽極板及水管支撐桿(11)集成為一體，述肋(29)分別水平固定在中央水管(13)的上下兩端與刮刀(4)的兩端固定連接，中央水管(13)上、下兩端分別安裝第一單式旋轉(zhuǎn)接頭(8)、第二單式旋轉(zhuǎn)接頭(15)，保證整體刮刀結(jié)構(gòu)能夠有效旋轉(zhuǎn)，刮刀(4)垂直固定在肋(29)的外側(cè)，中央水管(13)上端還設(shè)有導(dǎo)電滑環(huán)(9)，其一端連接電源，另一端通過陽極接線(28)連接陽極板(10)，同時中央水管(13)與陽極板(10)之間采用若干陽極板及水管支撐桿(11)進行固定連接，陽極板(10)上設(shè)有與陽極板及水管支撐桿(11)數(shù)量相等的陽極板與支撐桿固定點(21)，用于支撐桿的固定，陽極板及水管支撐桿(11)上表面固定導(dǎo)電滑環(huán)(9)與陽極板(10)之間接線，下表面固定連通中央水管(13)與刮刀高壓噴水嘴(20)的分支水管(12)；

所述殼體(3)下部一側(cè)設(shè)有進水管，分為兩路，分別連接高壓水泵(23)和普通水泵(24)，所述高壓水泵(23)和普通水泵(24)另一端匯總后與兩位兩通電磁閥(16)連接，然后又分成正常反應(yīng)循環(huán)水進水管(14)以及沖洗循環(huán)水進水管(22)，正常反應(yīng)循環(huán)水進水管(14)連接布水噴頭(17)，高壓沖洗水管(22)通過分支水管(12)與所述中央水管(13)底端相連通；

所述控制系統(tǒng)(25)分別與出水控制閥(26)、排渣控制閥(18)、兩位兩通電磁閥(16)、高壓水泵(23)及普通水泵(24)相連。

進一步地，所述陽極板(10)采用網(wǎng)狀釕銥或銥鉭涂層電極板，殼體(3)為電解反應(yīng)陰極，使用碳鋼、不銹鋼或鋁，其外壁噴涂聚四氟乙烯，殼體(3)上設(shè)置陰極接線柱(27)。

進一步地，所述殼體(3)上部與封頭(2)通過螺栓(19)固定，殼體(3)底部固定安裝設(shè)備支架(5)。

進一步地，所述封頭(2)形狀為半圓形。

進一步地，所述刮刀(4)的個數(shù)為2-8個，側(cè)面安裝刮刀高壓噴水嘴(20)，數(shù)量為8～20個，均勻分布在刮刀(4)側(cè)面，陽極板(10)的數(shù)量與刮刀(4)數(shù)量應(yīng)一致，肋(29)的數(shù)量應(yīng)為刮刀(4)數(shù)量的兩倍，平均分布安裝在中央水管(13)的上下兩端，并且陽極板及水管支撐桿(11)數(shù)量應(yīng)當(dāng)為刮刀數(shù)量四倍，在中央水管(13)與陽極板(10)之間均分為四層進行固定連接。

進一步地，所述出水控制閥(26)、排渣控制閥(18)及兩位兩通電磁閥(16)根據(jù)具體防爆要求選擇氣動閥或電動閥。

進一步地，所述控制系統(tǒng)(25)為單片機或PLC控制系統(tǒng)。

本實用新型的工作原理：

本實用新型電解反應(yīng)工作電流密度為20～160A/m²，這樣在陰極區(qū)域產(chǎn)生一定濃度的氫氧根離子以及碳酸根離子，此時pH值明顯升高(pH＞10)，這樣促使水中鈣、鎂離子與氫氧根離子以及碳酸根結(jié)合生成氫氧化鈣、氫氧化鎂、碳酸鈣以及碳酸鎂，并大量附著在殼體內(nèi)壁形成一定厚度垢體，由于陰極產(chǎn)生大量氫氣，使得殼體內(nèi)壁水垢基本為疏松性軟水垢，因此使用物理刮刀以及高壓水沖洗便可清洗干凈。

同時陽極附近反應(yīng)區(qū)域，電場作用下氯離子失去電子轉(zhuǎn)化為游離氯，伴隨產(chǎn)生微量臭氧、氫氧根自由基，這些物質(zhì)起到良好的殺菌滅藻效果。另外直流電解反應(yīng)、陰極高pH環(huán)境以及陽極低pH環(huán)境，可以營造良好的消毒環(huán)境。

陽極反應(yīng)：

陰極反應(yīng)：

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本裝置采用高壓水沖式旋轉(zhuǎn)物理刮刀方式，具有能耗低、刮垢干凈等特點，同時高壓水沖式旋轉(zhuǎn)物理刮刀方式對于刮出垢進行強力沖刷，防止垢體大量積累在死水區(qū)。陽極板采用網(wǎng)狀釕銥或銥鉭涂層電極板，有利于提升電解結(jié)垢效率，并且網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還可增強實際循環(huán)水傳質(zhì)效果。同時采用網(wǎng)狀陽極可以提升陰極與陽極面積比，從而增加陽極殺菌滅藻效果。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的陽極板與刮刀具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中零部件及編號：

1—出水管，2—封頭，3—殼體，4—刮刀，5—設(shè)備支架，6—排渣口，7—出水口，8—第一單式旋轉(zhuǎn)接頭，9—導(dǎo)電滑環(huán)，10—陽極板，11—陽極板及水管支撐桿，12—分支水管，13—中央水管，14—進水管，15—第二單式旋轉(zhuǎn)接頭，16—兩位兩通電磁閥，17—布水噴頭，18—出水閥，19—螺栓，20—刮刀高壓噴水嘴，21-陽極板與支撐桿固定點，22—高壓沖洗水管，23—高壓水泵，24-普通水泵，25-控制系統(tǒng)，26-出水控制閥，27-陰極接線柱，28-陽極接線，29-肋。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1

請參閱圖1-2，一種高壓水沖式旋轉(zhuǎn)循環(huán)水電解除垢裝置，該裝置包括出水管1、封頭2、殼體3、刮刀4、設(shè)備支架5、排渣口6、出水口7、第一單式旋轉(zhuǎn)接頭8、導(dǎo)電滑環(huán)9、陽極板10、陽極板及水管支撐桿11、分支水管12、中央水管13、正常反應(yīng)循環(huán)水進水管14、第二單式旋轉(zhuǎn)接頭15、兩位兩通電磁閥16、布水噴頭17、排渣控制閥18、螺栓19、刮刀高壓噴水嘴20、陽極板與支撐桿固定點21、高壓沖洗水管22、高壓水泵23、普通水泵24、控制系統(tǒng)25、出水控制閥26、陰極接線柱27、陽極接線28及肋29；

所述殼體3上部與封頭2固定，殼體3中央設(shè)置中央水管13，中央水管13水平方向上設(shè)置若干分支水管12，中央水管13上方設(shè)有出水口7，中央水管13上方與出水管1連接，出水管1上安裝出水控制閥26，殼體3下部為圓錐形或半圓形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部噴涂聚四氟乙烯，排渣口6以及排渣控制閥18位于殼體3底部；

本實施例采用4個弧面的陽極板10，所述刮刀4與陽極板10通過肋29及陽極板及水管支撐桿11集成為一體，中央水管13上、下兩端分別安裝第一單式旋轉(zhuǎn)接頭8、第二單式旋轉(zhuǎn)接頭15，保證整體刮刀結(jié)構(gòu)能夠有效旋轉(zhuǎn)，肋29呈發(fā)散狀分別固定在所述中央水管13的上下兩端，刮刀4垂直固定在肋29的外側(cè)，中央水管13上端還固定有導(dǎo)電滑環(huán)9，其一端連接電源，另一端通過陽極接線28連接陽極板10，同時中央水管13與陽極板10之間采用16個陽極板及水管支撐桿11均分為四層進行固定連接，陽極板10上設(shè)有與陽極板及水管支撐桿11數(shù)量相等的陽極板與支撐桿固定點21，用于支撐桿的固定，陽極板及水管支撐桿11上表面固定導(dǎo)電滑環(huán)9與陽極板10之間接線，下表面固定連通中央水管13與刮刀高壓噴水嘴20的分支水管12；

所述殼體3下部一側(cè)設(shè)有進水管，分為兩路，分別連接高壓水泵23和普通水泵24，所述高壓水泵23和普通水泵24另一端匯總后與兩位兩通電磁閥16連接，然后又分成正常反應(yīng)循環(huán)水進水管14以及高壓沖洗水管22，正常反應(yīng)循環(huán)水進水管14連接布水噴頭17，高壓沖洗水管22通過分支水管12與所述中央水管13底端相連通；

所述控制系統(tǒng)25分別與出水控制閥26、排渣控制閥18、兩位兩通電磁閥16、高壓水泵23及普通水泵24相連。

所述陽極板10采用網(wǎng)狀釕銥或銥鉭涂層電極板，殼體3為電解反應(yīng)陰極，使用碳鋼、不銹鋼或鋁，其外壁噴涂聚四氟乙烯，殼體3上設(shè)置陰極接線柱27。

所述殼體3上部與封頭2通過螺栓19固定，殼體3底部固定安裝設(shè)備支架5。

所述封頭2形狀為半圓形。

所述刮刀4的個數(shù)為4個，側(cè)面安裝刮刀高壓噴水嘴20，數(shù)量為8～20個，均勻分布在刮刀4側(cè)面，陽極板10的數(shù)量與刮刀4數(shù)量應(yīng)一致，肋29的數(shù)量應(yīng)為刮刀4數(shù)量的兩倍，平均分布安裝在中央水管13的上下兩端，并且陽極板及水管支撐桿11數(shù)量應(yīng)當(dāng)為刮刀4數(shù)量四倍，在中央水管13與陽極板10之間均分為四層進行固定連接。

所述出水控制閥26、排渣控制閥18及兩位兩通電磁閥16根據(jù)具體防爆要求選擇氣動閥或電動閥。

所述控制系統(tǒng)25為單片機或PLC控制系統(tǒng)。

本裝置的除垢過程主要包括電解結(jié)垢過程以及清洗除垢過程，首先電解結(jié)垢過程是設(shè)置電流密度20A/m²，通過控制系統(tǒng)25控制兩位兩通電磁閥16開啟其中的循環(huán)水進水管閥，循環(huán)水通過正常反應(yīng)循環(huán)水進水管14及布水噴頭17進入殼體3內(nèi)，接通殼體3與陽極板10，陰、陽極之間產(chǎn)生電解反應(yīng)，從而在殼體內(nèi)壁形成一定厚度的水垢，當(dāng)反應(yīng)時間達到設(shè)置時間4h，便啟動除垢程序，清洗除垢過程是將兩位兩通電磁閥16開啟另一個循環(huán)水進水管閥，高壓循環(huán)水通過高壓沖洗水管22進入中央水管13，經(jīng)過分支水管12，從刮刀4上的刮刀高壓噴水嘴20噴出，利用水沖擊反向作用力帶動刮刀旋轉(zhuǎn)運動，對于殼體3內(nèi)壁形成的水垢體進行去除，同時高壓水能夠?qū)τ陉帢O垢體沖洗，也可輔助刮刀進行除垢，當(dāng)除垢時間達到設(shè)定時間5分鐘時，兩位兩通電磁閥16關(guān)閉，開啟排渣控制閥18排出含有垢體廢水。

本實施例的電解除垢裝置的試驗選擇在東藥集團207廠，其循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水量為3000m³/h，保有水量為280m³，循環(huán)水冷卻塔進出溫差為5℃，補水硬度為200ppm。當(dāng)不使用本電解裝置時，循環(huán)水總硬度會呈現(xiàn)不斷上升趨勢，循環(huán)水系統(tǒng)運行400小時后，其總硬度保持在650ppm。使用本電解除垢裝置后，處理能力為40m³/h，同樣經(jīng)過400小時處理后，其鈣硬度基本保持在250～300ppm范圍內(nèi)。根據(jù)未使用以及使用本電解除垢設(shè)備循環(huán)水水質(zhì)參數(shù)對比來說，總硬度降低幅度為87.5％。

實施例2

與實施例1不同之處在于，所述刮刀4的個數(shù)為2個，陽極板10為2個，刮刀4采用4個肋29分別固定在中央水管13的頂端和底端，中央水管13與陽極板10之間采用8個陽極板及水管支撐桿11均分為四層進行固定連接。

電解結(jié)垢過程的電流密度為160A/m²，電解反應(yīng)的時間為48h，除垢時間為15分鐘。

本實施例的電解除垢裝置的試驗選擇在東藥集團207廠，其循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水量為3000m³/h，保有水量為280m³，循環(huán)水冷卻塔進出溫差為5℃，補水硬度為250ppm。當(dāng)不使用本電解裝置時，循環(huán)水總硬度會呈現(xiàn)不斷上升趨勢，循環(huán)水系統(tǒng)運行400小時后，其總硬度保持在700ppm。使用本電解除垢裝置，處理能力為40m³/h，同樣經(jīng)過400小時處理后，其鈣硬度基本保持在250～300ppm范圍內(nèi)。根據(jù)未使用以及使用本電解除垢設(shè)備循環(huán)水水質(zhì)參數(shù)對比來說，總硬度降低幅度為87.5％。

實施例3

與實施例1不同之處在于，所述刮刀4的個數(shù)為8個，陽極板10為8個，刮刀4采用8個肋29分別固定在中央水管13的頂端和底端，中央水管13與陽極板10之間采用32個陽極板與水管支撐桿11均分為四層進行固定連接；

電解結(jié)垢過程的電流密度為100A/m²，電解反應(yīng)的時間為20h，除垢時間為10分鐘。

本實施例的電解除垢裝置的試驗選擇在東藥集團207廠，其循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水量為3000m³/h，保有水量為280m³，循環(huán)水冷卻塔進出溫差為5℃，補水硬度為220ppm。當(dāng)不使用本電解裝置時，循環(huán)水總硬度會呈現(xiàn)不斷上升趨勢，循環(huán)水系統(tǒng)運行400小時后，其總硬度保持在670ppm。使用本電解除垢裝置后，處理能力為40m³/h，同樣經(jīng)過400小時處理后，其鈣硬度基本保持在250～300ppm范圍內(nèi)。根據(jù)未使用以及使用本電解除垢設(shè)備循環(huán)水水質(zhì)參數(shù)對比來說，總硬度降低幅度為87.5％。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。