清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器技术方案

一种可密闭连接在闭合式冷冻循环系统中采用分流连续循环除垢方式的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其结构简单、安装方便而且容易清理所吸附的水垢。其由水垢收集桶和电控柜构成，水垢收集桶内设有电沉积反应器。其采用电化学技术在闭合式冷冻循环系统的冷冻水主循环管路上并联连接一个闭环式的可清除冷冻水中水垢的除垢器，该除垢器以较小流量从冷冻水主循环管路上分流一部分冷冻水，经其中的电沉积反应器，将该部分冷冻水中的钙、镁、铁等阳离子吸附在阴极板上结成浆垢状，被除去阳离子的冷冻水再返回所述主循环管路中，以此循环，逐渐对所述主循环管路里的冷冻水中易于结垢的阳离子彻底清除。其带来的社会效益也是巨大的。

Scale remover for removing scale in freezing water used in closed refrigeration cycle system

【技术实现步骤摘要】
清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器
本专利技术涉及一种将硬水转为软水的装置，特别涉及一种用于清除密闭冷冻循环系统所用冷冻水中钙镁等阳离子的除垢器。
技术介绍
硬水(HardWater)，是指含有较多可溶性钙镁化合物的水。未进行软化处理的硬水中的钙、镁等金属离子很容易结成固体的水垢，其会给人们的生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂与清洁剂的洗涤效率减低、洗浴后皮肤粗糙、头发凌乱无光泽、洗出来的衣服暗黑僵硬等等。工业硬水是指管道中的钙、镁等矿物质会否沉积的工业专有名词，硬度越高，钙质越容易沉淀，造成水管、锅炉等设备阻塞，由于设备维护的费用日益增加，水的硬度已作为生产成本的判断标准之一。随着现代工业的发展，在越来越多的领域使用冷却水降温的热交换技术，即使用冷却后的循环水通过循环管道对工业设备、厂房、楼宇中央空调系统或大型计算机机房设备等设备或空间进行降温。如图1所示，现有的中央空调系统、大型计算机机房等专用的冷却循环系统通过采用冷冻机组、闭合式冷冻循环系统100和开放式冷却循环系统。冷冻机组通过内循环系统通过与闭合式冷冻循环系统100之间的热交换耦合结构对闭合式冷冻循环系统100中的冷冻循环水(也称液体冷媒、冷冻介质或冷冻水)进行降温，再通过与开放式冷却循环系统之间的热交换耦合结构将从闭合式冷冻循环系统100吸收的热量通过开放式冷却循环系统中的冷却塔散发到周边环境中。闭合式冷冻循环系统100包括与冷冻机组之间的热交换耦合结构(通常冷冻机组的蒸发器与闭合式冷冻循环系统100的冷凝器交织绕制在一起)、冷冻水供给管路、冷冻水水泵、分水器、若干个蒸发器、集水器和冷冻水回水管路，其中，热交换耦合结构将降温后的冷冻水通过冷冻水驱动泵压入分水器，再经分水器分配将冷冻水分流至多个蒸发器(这些蒸发器设置于需要降温冷冻的设备、空间)，吸热后的冷冻水再汇聚至集水器并通过冷冻水回水管路流回热交换耦合结构中，以此循环，周而复始。在闭合式冷冻循环系统100中，由于系统结构和冷冻用途等特点，该循环系统使用的冷冻水为闭合循环，因此，其中的冷冻水需使用较长时间(大约半年)才更换一次(通常，更换时，打开预留的Y型旁通高压端的注液预留口91和Y型旁通低压端的回液预留口92，将新的冷冻水由注液预留口91注入系统中，系统内旧的冷冻水由回液预留口92排出，更新完毕后关闭注液预留口91和回液预留口92上的阀门即可)。在该系统中，其中的冷冻水由于长期不能更换，在吸热放热的循环过程中，冷冻水极易结垢，即水中的各种离子形成诸如碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙或磷灰石、硫酸钙、氢氧化镁或硅酸镁、硅酸钙或二氧化硅、氧化铁等较易沉淀的成分，也有由细菌、霉菌、藻类等微生物群经高温形成的水垢。厚实的水垢严重影响热交换效率以及热交换的均匀性。据专家测算水垢厚度每增加0.2mm，能源消耗增加11％以上，还有热传导不均匀更直接影响到精密机械产品的质量，水垢还易导致冷冻水循环系统的管道堵塞，严重时，造成冷冻循环系统100瘫痪。现有技术中，针对上述闭合式冷冻循环系统100中的冷冻水的处理通常有以下两种办法：1)往冷冻水中添加化学药水，如缓垢剂。2)采用树脂交换法对上述冷冻水进行处理。通常，为了提高热交换效率，闭合式冷冻循环系统100中热交换耦合部件和蒸发器所使用的管道壁的厚度较小，不易采用化学除垢方法(化学除垢方法是指，采用酸洗、碱洗和清水循环清洗相结合)进行处理，所以，常用的方法是采用树脂交换法清除其中易产生水垢的阳离子。上述两种处理方法，均易导致材料成本高、人力消耗大和操作繁琐等缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可密闭连接在闭合式冷冻循环系统中采用分流连续循环除垢方式的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其结构简单、安装方便而且容易清理所吸附的水垢。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：其由水垢收集桶和电控柜构成，其中，水垢收集桶，为密闭结构，在其上设有将冷冻循环系统所用的冷冻水引入该水垢收集桶内的进水管、将水垢收集桶内除垢后的冷冻水送回冷冻循环系统主循环管路内的出水管和收集冷冻水中水垢的电沉积反应器；进水管的进水口可与冷冻循环系统的Y型旁通高压端的注液预留口相接，进水管的出水口置于桶内；出水管的入水口置于桶内，出水管的排水口可与冷冻循环系统的Y型旁通低压端的回液预留口相接；电沉积反应器通过设置在该水垢收集桶顶部的电缆线与所述的电控柜连接；电控柜向所述电沉积反应器提供设定数值的电解电压和电解时所需的电流密度。进入所述水垢收集桶内的冷冻水穿过所述电沉积反应器的流速在20cm-35cm/秒。所述进水管与出水管的内径相同且为所述主循环管路内径的1/6-1/30。所述水垢收集桶的壳体由耐高压材质制作的桶体和盖板组成，桶体顶端面设有环形宽边和顶部敞口，环形宽边沿桶体周边设置并环抱所述顶部敞口，环形宽边与桶体之间密封连接，在环形宽边上设有安装进水管的进水孔和安装出水管的出水孔，进水孔与出水孔相对设置，所述盖板扣盖在所述顶部敞口上并以快速拆装结构密封安装在环形宽边上。所述电沉积反应器由至少一组电解装置构成，该电解装置中的阴极板和阳极板平行竖向设置在桶体内，阳极板与阴极板固接在所述盖板与置于桶体内的绝缘底板之间，阳极板和阴极板通过其顶部的电缆线分别与电控柜的直流电源正极和负极相接。所述桶体的内径在300mm-800mm，所述电解装置为两组，两组电解装置中的阳极板相邻且平行设置，两组电解装置中的阴极板设置于对应阳极板的外侧，所述进水管的出水口置于所述桶体内的底部，所述出水管的入水口置于所述桶体内的上部并浸于冷冻水的液面之下，所述进水管和出水管所在平面与阳极板相平行。所述阳极板由钛金属做基材，RuO2做表面涂层，所述阴极板为由不锈钢、金属钼、金属镍或金属钛制作且厚度在0.5mm-1.0mm的金属网板，阳极板与阴极板之间的间隙在20-40mm，电解时的电流密度为100A/m2-500A/m2，金属网板的目数为30-200目。所述阳极板为平面网板，所述阴极板的横断面形状为凹形，凹形的两侧边为实体金属板，凹形的底面为平面网孔板。在所述环形宽边上还设有安装测压管的测量孔，所述测压管的进液口置于所述桶内，测压管的顶端通过四通接头分别连接有可测量桶内冷冻水压力的压力表、可排放桶内因电化学反应产生的气体的排气阀和可释放桶内超限压力的安全阀。所述电控柜中的主控电路包括变压器T1、第一整流电路D1、滤波电路、两级DC/DC直流变换电路、电流反馈电路、MCU、双路MOS管开关电路和为双路MOS管提供适当的栅极电压的驱动芯片，其中，输入的市电交流电压经开关S1A、变压器T1、第一整流电路D1和滤波电路为前级DC/DC直流变换电路提供35V的直流输入电压，经该直流变换电路输出15V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：其由水垢收集桶(201)和电控柜(202)构成，其中，/n水垢收集桶(201)，为密闭结构，在其上设有将冷冻循环系统(100)所用的冷冻水引入该水垢收集桶(201)内的进水管(23)、将水垢收集桶(201)内除垢后的冷冻水送回冷冻循环系统(100)主循环管路(9)内的出水管(25)和收集冷冻水中水垢(204)的电沉积反应器(5)；/n进水管(23)的进水口可与冷冻循环系统(100)的Y型旁通高压端的注液预留口(91)相接，进水管(23)的出水口置于桶内；/n出水管(25)的入水口置于桶内，出水管(25)的排水口可与冷冻循环系统(100)的Y型旁通低压端的回液预留口(92)相接；/n电沉积反应器(5)通过设置在该水垢收集桶(201)顶部的电缆线(203)与所述的电控柜(202)连接；/n电控柜(202)向所述电沉积反应器(5)提供设定数值的电解电压和电解时所需的电流密度。/n

【技术特征摘要】
1.一种清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：其由水垢收集桶(201)和电控柜(202)构成，其中，
水垢收集桶(201)，为密闭结构，在其上设有将冷冻循环系统(100)所用的冷冻水引入该水垢收集桶(201)内的进水管(23)、将水垢收集桶(201)内除垢后的冷冻水送回冷冻循环系统(100)主循环管路(9)内的出水管(25)和收集冷冻水中水垢(204)的电沉积反应器(5)；
进水管(23)的进水口可与冷冻循环系统(100)的Y型旁通高压端的注液预留口(91)相接，进水管(23)的出水口置于桶内；
出水管(25)的入水口置于桶内，出水管(25)的排水口可与冷冻循环系统(100)的Y型旁通低压端的回液预留口(92)相接；
电沉积反应器(5)通过设置在该水垢收集桶(201)顶部的电缆线(203)与所述的电控柜(202)连接；
电控柜(202)向所述电沉积反应器(5)提供设定数值的电解电压和电解时所需的电流密度。


2.根据权利要求1所述的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：进入所述水垢收集桶(201)内的冷冻水穿过所述电沉积反应器(5)的流速在20cm-35cm/秒。


3.根据权利要求1所述的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：所述进水管(23)与出水管(25)的内径相同且为所述主循环管路(9)内径的1/6-1/30。


4.根据权利要求2或3所述的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：所述水垢收集桶(201)的壳体由耐高压材质制作的桶体(1)和盖板(4)组成，桶体(1)顶端面设有环形宽边(2)和顶部敞口(3)，环形宽边(2)沿桶体(1)周边设置并环抱所述顶部敞口(3)，环形宽边(2)与桶体(1)之间密封连接，在环形宽边(2)上设有安装进水管(23)的进水孔(22)和安装出水管(25)的出水孔(24)，进水孔(22)与出水孔(24)相对设置，所述盖板(4)扣盖在所述顶部敞口(3)上并以快速拆装结构密封安装在环形宽边(2)上。


5.根据权利要求4所述的清除闭合式冷冻循环系统所用冷冻水中水垢的除垢器，其特征在于：所述电沉积反应器(5)由至少一组电解装置构成，该电解装置中的阴极板(6)和阳极板(7)平行竖向设置在桶体(1)内，阳极板(7)与阴极板(6)固接在所述盖板(4)与置于桶体(1)内的绝缘底板(52)之间，阳极板(7)和阴极板(6)通过其顶部的电缆线(203)分别与电控柜(202)的直流电源正极和负极相接。


6.根据权利要求5所述的清除闭合...

【专利技术属性】
技术研发人员：管家洪，
申请(专利权)人：管家洪，
类型：发明
国别省市：广东;44