一种自动除垢电化学水处理设备的制作方法

1.本实用新型涉及电化学领域，特别涉及一种自动除垢电化学水处理设备。


背景技术：

2.当前，随着我国经济的飞速发展，国内水资源短缺的现象以及工业废水带来的环境污染问题日趋的严重，如何做好节水和如何减少工业废水带来的环境污染问题，让工业化生产变得绿色，对环境友好是亟待要解决的问题。
3.在水资源的使用上，工业用水占比90％以上，而在工业用水上，循环冷却水占着60％～90％的比例，所以说，节水主要是工业节水，而工业节水主要是要降低循环冷却水系统对水的耗用。
4.目前，循环冷却水的处理方式主要包括化学加药法和电化学水处理法等。
5.化学加药法所使用的化学药剂主要包括：缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等，用于控制循环水系统中管道及设备的结垢和腐蚀。除了每年用于水质处理的药剂费用昂贵和运行成本高之外，还存在着以下问题：(1)化学药剂使用量较大，其运输和储存过程中会污染环境；(2)药剂本身会在循环水系统中形成悬浮物和沉淀，污染循环水水质；(3)投加药剂后会引起循环水系统电导率的升高，加速系统排污；(4)排污水由于含有水处理药剂，随着工业污水的排放会对环境产生二次污染。
6.电化学水处理法是指在外加电场的作用下，在特定的电化学水处理设备内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，进而利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的技术过程，作为一种清洁的处理工艺，电化学技术与其他水处理技术相比，具有无法比拟的优点，是现在解决工业水处理领域使用化学药剂所带来的负面问题的重要方法。电化学循环水水质稳定处理技术的缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻效果好，应用这种技术的循环水不需要投加任何化学药剂，且强制排污量少，不仅可以节约药剂费和补水费，而且有很好的节能减排和环境保护效果。
7.目前的电化学水处理工艺及设备存在如下缺陷：
8.1、设备的智能化程度不高，清垢时需要中断运行，用人力进行清理水垢，效率低下，也会严重影响设备的寿命和系统的运行。
9.2、采用圆柱形反应室和电机旋转刮刀除垢的设备，反应室内壁无法作为阴极使用，阴极和阳极的面积比值太低，同等阳极面积的设备除垢能力较低。
10.3、采用反应室横置的设备，更换阳极进行设备维护时比较麻烦，不利于设备长期稳定的运行。
11.亟需一种可以实现自动清垢、效率高、电解能力强、维护方便的自动除垢电化学水处理设备来解决上述技术问题。


技术实现要素：

12.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自动除垢电化学水处理设备，本实用
新型的自动除垢电化学水处理设备可以实现自动清垢，效率高，电解能力强，经本实用新型的设备处理后的污水可以满足工业需求。
13.本实用新型是通过如下技术方案解决上述技术问题的：
14.本实用新型提供了一种自动除垢电化学水处理设备，包括箱体、顶盖、升降驱动装置、刮盘、电解装置、保护盒、出水管和底架；所述箱体固定于所述底架上；所述顶盖固定于所述箱体的上方，所述顶盖和所述箱体形成电解腔体；所述电解装置包括阳极组件和阴极组件，所述阴极组件包括所述箱体的内壁和所述n块阴极板，所述阳极组件包括n+1块阳极板，所述阴极板和所述阳极板平行等距交叉固定于所述顶盖的下方，最左侧的阳极板的左面为所述箱体的内壁，最右侧的阳极板的右面为所述箱体的内壁；所述阴极板贯通所述顶盖的部分设置有阴极接线柱，所述阳极板贯通所述顶盖的部分设置有绝缘密封以及阳极接线柱，所述保护盒罩设于阴极接线柱和所述阳极接线柱的外部，所述保护盒上开设有电缆通孔；所述升降驱动装置固定在所述顶盖的上方，所述升降驱动装置的升缩杆和所述刮盘固定相连；所述刮盘包括固定盘和刮片，所述固定盘上开设有若干与所述阴极板相对应的阴极通孔，所述固定盘上开设有若干与所述阳极板相对应的阳极通孔，所述刮片固定连接于所述阴极通孔的边沿；所述底架固定于所述箱体的下方；所述箱体的底端分别开设有循环水入口和水垢出口；所述出水管贯通所述顶盖并于所述电解腔体相连通。
15.本实用新型中，所述箱体用于内置电解装置，以使得待处理的循环水在电解腔体内进行电解；
16.较佳地，所述箱体的上部为长方体结构，所述箱体的下部为锥体结构，所述箱体的下部和所述循环水入口以及所述水垢出口相连通；
17.较佳地，所述箱体与所述顶盖通过法兰连接。
18.本实用新型中，所述顶盖用于安装电解装置，并实现电解腔体的密封；
19.较佳地，为了方便顶盖的移动，在所述顶盖的上方设置有若干吊耳。
20.本实用新型中，所述升降驱动装置为本实用新型的主要部件之一，通过其实现刮盘的升降，从而实现整个装置在不拆解的情况下的除垢，并可以实现不停机除垢，所述驱动装置可以为油缸、气缸或者电缸；
21.较佳地，所述升降驱动装置包括四个电缸，所述电缸呈四边形结构竖直固定于所述顶盖上，所述电缸的缸轴的末端固定在所述刮盘的上表面。
22.本实用新型中，当驱动装置在摆放时与阳极板产生位置冲突，相应位置的阳极板可以进行拆除以避免干扰，此时，阳极板的个数为n-1或者n-2块。
23.本实用新型中，所述刮盘用于实现水垢的清除，升降驱动装置带动刮盘的上下运动，从而将附着在阴极板上的水垢刮除；
24.较佳地，所述固定盘为金属板，所述刮片为塑料刮片；所述阴极板为5～10mm的碳钢板，所述阴极通孔的宽度为15～30mm；刮片安装在固定盘的边沿时，刮片和阴极板无限接近于接触，当阴极板上附着有水垢时，刮盘的下移会通过刮片将水垢刮下；
25.较佳地，所述固定盘的四角还设置有定位滑轮或者滚珠，所述定位滑轮或者滚珠与所述箱体的四个内角相接触，以实现刮盘的平稳导向；
26.较佳地，所述固定盘的内部设置有加强筋，以进一步实现刮盘的牢固度。
27.本实用新型中，电解装置为本领域常规的阴极板和阳极板配合实现，本实用新型
的阴极板和阳极板固定在顶盖上，当顶盖拿出时，阴极板和阳极板也随之从电解腔体中移除，可进行彻底清洗，解决了以往需要彻底拆解进行清洗的弊端；
28.较佳地，所述阴极板的个数为5块，所述阳极板的个数为6块。
29.本实用新型中，所述循环水入口用于实现循环水的流入，所述出水管路用于实现循环水的流出，所述水垢出口用于将清理的水垢随着循环水一起流出进入后续处理工序。
30.本实用新型中，所述底架用于支撑所述箱体；
31.较佳地，所述底架包括四个支撑杆，所述支撑杆固定于所述箱体的底部四角，所述支撑杆的高度为所述箱体的高度的1/2，所述支撑杆和所述箱体的底部设置有加强筋，用于提升二者之间的固定牢靠度。
32.本实用新型中，为了方便观察箱体内水垢的凝结情况；
33.较佳地，在所述箱体的正面设置有观察窗。
34.本实用新型的自动除垢电化学水处理设备的工作原理为：待处理的循环水自循环水入口进行箱体内，在电解装置的作用下进行电解，产生水垢，水垢附着在阴极板上，并自顶盖上的出水管流出；当水垢积累到一定程度后，启动升降驱动装置，带动刮盘的下移，将水垢刮下，并落在电解腔体的下方，随着循环水自水垢出口流入后处理工序；当阴极板或者阳极板出现问题时，将顶盖取出即可实现维修处理，方便快捷。
35.本实用新型的自动除垢电化学水处理设备具体应用于循环水系统，一般的安装流程为：通过动力柜和控制柜实现箱体上各部件的运行，水垢出口连通一个3级沉淀池，其中，1号池和2号池为污泥池，3号池为清水池，1号池和2号池均设有污泥泵和泥水界位仪，方便污泥的转运；3号池设有请水泵和水位检测仪，方便将清水池内的上层清水泵入循环水池内再次循环使用。
36.本实用新型的积极进步效果：本实用新型的自动除垢电化学水处理设备可以实现自动清垢，无需进行停机处理，效率高；通过电解装置的特殊设置实现了电解能力强的效果；顶盖和阴极板、阳极板的一体结构设置方便了装置的清理、检修；经本实用新型的设备处理后的污水可以满足工业需求。
附图说明
37.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为实施例1的自动除垢电化学水处理设备的结构示意图；
39.图2为实施例1的自动除垢电化学水处理设备的顶盖以及电解装置的结构示意图；
40.图3为实施例1的自动除垢电化学水处理设备的替换结构的顶盖的结构示意图；
41.图4为实施例1的自动除垢电化学水处理设备的刮盘的结构示意图。
42.1、箱体；
43.2、电解腔体；
44.3、顶盖；
45.4、升降驱动装置；
46.5、伸缩杆；
47.6、刮盘；
48.7、阳极板；
49.8、阴极板；
50.9、循环水入口；
51.10、出水管；
52.11、水垢出口；
53.12、底架；
54.13、保护盒；
55.14、电缆通孔；
56.15、阴极接线柱；
57.16、阳极接线柱；
58.17、吊耳；
59.18、阳极通孔；
60.19、阴极通孔；
61.20、加强筋；
62.21、定位滑轮。
具体实施方式
63.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
64.实施例1
65.如图1、图2和图4所示，本实施例提供了一种自动除垢电化学水处理设备，包括箱体1、顶盖3、升降驱动装置4、刮盘6、电解装置、保护盒13、出水管10和底架12；箱体1固定于底架12上；顶盖3固定于箱体1的上方，顶盖3和箱体1形成电解腔体2；电解装置包括阳极组件和阴极组件，阴极组件包括箱体1的内壁和5块阴极板8，阳极组件包括4块阳极板7，阴极板8和阳极板7平行等距交叉固定于顶盖3的下方，最左侧的阳极板7的左面为箱体1的内壁，最右侧的阳极板7的右面为箱体1的内壁；阴极板8贯通顶盖3的部分设置有阴极接线柱15，阳极板7贯通顶盖3的部分设置有绝缘密封(在孔洞内，在图中未示出)以及阳极接线柱16，保护盒13罩设于阴极接线柱15和阳极接线柱16的外部，保护盒13上开设有电缆通孔14；升降驱动装置4固定在顶盖3的上方，升降驱动装置13的升缩杆5和刮盘6固定相连；刮盘6包括固定盘和刮片，固定盘上开设有与阴极板8相对应的阴极通孔19，固定盘上开设有与阳极板7相对应的阳极通孔18，刮片固定连接于阴极通孔19的边沿；底架12固定于箱体1的下方；箱体1的底端分别开设有循环水入口9和水垢出口11；出水管10贯通顶盖3并于电解腔体2相连通。
66.本实施例中，箱体1用于内置电解装置，以使得待处理的循环水在电解腔体2内进行电解；箱体1的上部为长方体结构，箱体1的下部为锥体结构，箱体1的下部和循环水入口9以及水垢出口11相连通；箱体1与顶盖3通过法兰连接。
67.本实施例中，顶盖3用于安装电解装置，并实现电解腔体2的密封。
68.本实施例中，升降驱动装置4为本实施例的主要部件之一，通过其实现刮盘6的升降，从而实现整个装置在不拆解的情况下的除垢，并可以实现不停机除垢，驱动装置为电缸，电缸竖直固定于顶盖3上，电缸的缸轴的末端固定在刮盘6的上表面。
69.本实施例中，刮盘6用于实现水垢的清除，升降驱动装置4带动刮盘6的上下运动，从而将附着在阴极板8上的水垢刮除；固定盘为金属板，刮片为塑料刮片；阴极板8为5mm的碳钢板，阴极通孔的宽度为18mm；刮片安装在固定盘的边沿时，刮片和阴极板8无限接近于接触，当阴极板8上附着有水垢时，刮盘6的下移会通过刮片将水垢刮下。
70.本实施例中，固定盘的四角设置有定位滑轮21，定位滑轮21与所述箱体1的四个内角相接触，以实现刮盘6的平稳导向；所述固定盘的内部设置有加强筋20，以进一步实现刮盘6的牢固度。
71.本实施例中，电解装置为常规的阴极板和阳极板配合实现，本实施例的阴极板8和阳极板7固定在顶盖3上，当顶盖3拿出时，阴极板8和阳极板7也随之从电解腔体2中移除，可进行彻底清洗，解决了以往需要彻底拆解进行清洗的弊端。
72.本实施例中，循环水入口9用于实现循环水的流入，出水管10用于实现循环水的流出，水垢出口11用于将清理的水垢随着循环水一起流出进入后续处理工序。
73.本实施例，底架12用于支撑箱体1；底架12包括四个支撑杆，支撑杆固定于箱体1的底部四角，支撑杆的高度为箱体1的高度的1/2。
74.如图3所示，本实施例的自动除垢电化学水处理设备的升降驱动装置4也可以设置为4个电缸，电缸呈正方形结构竖直固定于顶盖3上，电缸的缸轴的末端固定在所述刮盘6的上表面，为方便顶盖3的抬起和放下，顶盖3上设置有吊耳17。
75.本实施例的自动除垢电化学水处理设备的工作原理为：待处理的循环水自循环水入口进行箱体内，在电解装置的作用下进行电解，产生水垢，水垢附着在阴极板上，并自顶盖上的出水管流出；当水垢积累待一定程度后，启动升降驱动装置，带动刮盘的下移，将水垢刮下，并落在电解腔体的下方，随着循环水自水垢出口流入后处理工序；当阴极板或者阳极板出现问题时，将顶盖取出即可实现维修处理，方便快捷。
76.本实施例的自动除垢电化学水处理设备可以实现自动清垢，无需进行停机处理，效率高；通过电解装置的特殊设置实现了电解能力强的效果；顶盖和阴极板、阳极板的一体结构设置方便了装置的清理、检修；经本实用新型的设备处理
77.以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。