本發(fā)明屬于電化學(xué)水處理，具體涉及一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、某油田實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了專利號(hào)為：202211600909.1的油田采出水電沉積除碳酸鈣垢小型試驗(yàn)裝置，該裝置可以電沉積方法將采出水中的碳酸鈣提前結(jié)垢，有效減少采出水中的成垢離子鈣離子和碳酸氫根離子數(shù)量，在實(shí)際的應(yīng)用中，可以有效降低油田采出水處理下游流程中管線及設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢的幾率。電沉積池是電沉積除碳酸鈣垢裝置的重要組成部分之一，其結(jié)構(gòu)為密閉容器，內(nèi)部設(shè)置有間距數(shù)量可調(diào)節(jié)的金屬極板，極板材質(zhì)為陽極鈦基鍍釕銥鍍層金屬板，陰極不銹鋼板材，在直流電源的加持下，采出水中的碳酸鈣垢會(huì)不斷析出，并凝結(jié)于陰極板周圍，在運(yùn)行較長時(shí)間1-2個(gè)小時(shí)后，極板上凝結(jié)碳酸鈣較多，會(huì)影響采出水中碳酸鈣垢的繼續(xù)析出，需要及時(shí)進(jìn)行極板清理。現(xiàn)有技術(shù)是需要停止試驗(yàn)流程，打開沉積池頂蓋，拆卸極板進(jìn)行人工清洗，不僅嚴(yán)重影響試驗(yàn)進(jìn)度，降低設(shè)備部件使用壽命，而且極為不便。為了減少流程停運(yùn)和人工清洗程序，需要對電沉積除碳酸鈣垢試驗(yàn)裝置加電沉積池極板自動(dòng)化清洗功能，由于電沉積池中介質(zhì)屬于流體介質(zhì)，一般的沖洗是不能滿足極板的清洗的，需要采用一種可以在線清洗，同時(shí)又能滿足設(shè)備工藝需求的清洗除垢技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置、系統(tǒng)及方法，目的在于提供一種能夠自動(dòng)清洗電沉積除碳酸鈣垢試驗(yàn)裝置電沉積池中陰極板上的碳酸鈣垢，從而減少電沉積試驗(yàn)裝置在試驗(yàn)過程中的停運(yùn)次數(shù)和人工清洗極板工作量的裝置及方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，至少包括電沉積池本體，所述電沉積池本體的相對側(cè)壁上相對的開有多對豎直設(shè)置的插槽，相對的插槽之間的插槽口上連接有擾流板，電沉積池本體的內(nèi)側(cè)壁上部連接有電極；所述電沉積池本體的內(nèi)底面是由上底板和下底板構(gòu)成的有空腔的雙層結(jié)構(gòu)；空腔內(nèi)下底板的上表面上連接有超聲波振頭機(jī)構(gòu)及排水機(jī)構(gòu)；上底板上連接有泄壓閥門及圓臺(tái)；電沉積池本體的側(cè)壁上部連接有沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)，電沉積池本體的側(cè)壁下部連接有控制機(jī)構(gòu)；所述控制機(jī)構(gòu)分別與沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)、泄壓閥門及超聲波振頭機(jī)構(gòu)電位信號(hào)連接；電沉積池本體內(nèi)還連接有參比電極。

4、所述超聲波振頭機(jī)構(gòu)包括多個(gè)超聲波振頭、超聲波發(fā)生裝置和多個(gè)連接柱；多個(gè)所述超聲波振頭分別通過連接柱均勻的固定連接在下底板上，多個(gè)超聲波振頭并連后通過超聲波發(fā)生裝置與控制開關(guān)連接；超聲波發(fā)生裝置連接在電沉積池本體內(nèi)。

5、所述超聲波振頭尺寸為直徑59mm，高度67mm；其功率為60w，頻率為28khz。

6、所述排水機(jī)構(gòu)包括排水管和排水閥門；所述的排水閥門采用的是電動(dòng)閥門，排水閥門與控制開關(guān)電信號(hào)連接；所述排水管的連接在下底板上；所述排水閥門連接在排水管的出口上。

7、所述沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括沉積池出水管道和沉積池出口閥門；所述的沉積池出口閥門為電動(dòng)閥門；沉積池出口閥門連接在沉積池出水管道上；所述沉積池出口閥門與控制開關(guān)電信號(hào)連接。

8、所述控制開關(guān)包括時(shí)間設(shè)置旋鈕和超聲波清洗開關(guān)；所述的超聲波清洗開關(guān)分別與沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)、泄壓閥門和超聲波振頭機(jī)構(gòu)電信號(hào)連接；所述時(shí)間設(shè)置旋鈕與超聲波振頭機(jī)構(gòu)電連接。

9、所述泄壓閥門為電動(dòng)閥門。

10、一種電沉積除垢極板清洗除垢系統(tǒng)，包括電沉積除垢極板清洗除垢裝置，還包括控制器；所述的控制器與控制開關(guān)及參比電極電信號(hào)連接。

11、一種電沉積除垢極板清洗除垢系統(tǒng)的除垢方法，包括如下步驟，

12、步驟一、旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)中的時(shí)間設(shè)置旋鈕設(shè)置清洗的時(shí)間；

13、步驟二、如果極板材料采用純金屬材質(zhì)時(shí)，進(jìn)入步驟三；如果極板材料采用稀有金屬鍍層類材料時(shí)，進(jìn)入步驟四；

14、步驟三、當(dāng)參比電極提示電位發(fā)生變化，人工開啟超聲波清洗開關(guān)或控制器控制沉積池出口閥門關(guān)閉，并同時(shí)開啟排水閥門和泄壓閥門；對電極板開始進(jìn)行清洗除垢，達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，排水閥門和泄壓閥門自動(dòng)開啟，附著于陰極板的碳酸鈣垢被清洗為粉末隨電沉積池本體內(nèi)污水一起經(jīng)排水管排出，電極板自動(dòng)清洗除垢完成；

15、步驟四、當(dāng)參比電極提示電位發(fā)生變化，控制器關(guān)停沉積池出口閥門，并同時(shí)開啟排水閥門和泄壓閥門；控制器控制調(diào)換陽極與陰極輸出端，將陰極轉(zhuǎn)換為陽極，將陰極極板上的結(jié)垢通過析氫反應(yīng)進(jìn)行剝離清除。

16、有益效果：

17、(1)本發(fā)明可減少沉積池拆解次數(shù)，提高沉積池部件使用壽命，減少設(shè)備停運(yùn)周期和清理時(shí)間，延長極板壽命，降低人工工作量。

18、(2)本發(fā)明只需通電即可工作，無需使用化學(xué)藥劑，做到了環(huán)境友好。

19、(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，對水處理工藝流程影響較小，便于在現(xiàn)場推廣使用。

20、(4)本發(fā)明有效提高了未來將電沉積工藝技術(shù)用于集輸系統(tǒng)的可能性，使電沉積除垢工藝可以滿足油田生產(chǎn)需求。

21、(5)本發(fā)明能夠在設(shè)備不停運(yùn)、不拆卸的狀態(tài)下，對電沉積池中的極板進(jìn)行自動(dòng)清洗，不僅提高了設(shè)備部件使用壽命，而且減少了人工的工作量。

22、(6)本發(fā)明可以根據(jù)極板材料的不同進(jìn)行不同的除垢方法。

23、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，至少包括電沉積池本體(1)，所述電沉積池本體(1)的相對側(cè)壁上相對的開有多對豎直設(shè)置的插槽(3)，相對的插槽(3)之間的插槽口(4)上連接有擾流板(2)，電沉積池本體(1)的內(nèi)側(cè)壁上部連接有電極；其特征在于：所述電沉積池本體(1)的內(nèi)底面是由上底板和下底板構(gòu)成的有空腔的雙層結(jié)構(gòu)；空腔內(nèi)下底板的上表面上連接有超聲波振頭機(jī)構(gòu)及排水機(jī)構(gòu)；上底板上連接有泄壓閥門(10)及圓臺(tái)(11)；電沉積池本體(1)的側(cè)壁上部連接有沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)，電沉積池本體(1)的側(cè)壁下部連接有控制機(jī)構(gòu)；所述控制機(jī)構(gòu)分別與沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)、泄壓閥門(10)及超聲波振頭機(jī)構(gòu)電位信號(hào)連接；電沉積池本體(1)內(nèi)還連接有參比電極。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，其特征在于：所述超聲波振頭機(jī)構(gòu)包括多個(gè)超聲波振頭(7)、超聲波發(fā)生裝置和多個(gè)連接柱；多個(gè)所述超聲波振頭(7)分別通過連接柱均勻的固定連接在下底板上，多個(gè)超聲波振頭(7)并連后通過超聲波發(fā)生裝置與控制開關(guān)連接；超聲波發(fā)生裝置連接在電沉積池本體(1)內(nèi)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，其特征在于：所述超聲波振頭(7)尺寸為直徑59mm，高度67mm；其功率為60w，頻率為28khz。

4.如權(quán)利要求1所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，其特征在于：所述排水機(jī)構(gòu)包括排水管(8)和排水閥門(9)；所述的排水閥門(9)采用的是電動(dòng)閥門，排水閥門(9)與控制開關(guān)電信號(hào)連接；所述排水管(8)的連接在下底板上；所述排水閥門(9)連接在排水管(8)的出口上。

5.如權(quán)利要求1所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，其特征在于：所述沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)包括沉積池出水管道(5)和沉積池出口閥門(6)；所述的沉積池出口閥門(6)為電動(dòng)閥門；沉積池出口閥門(6)連接在沉積池出水管道(5)上；所述沉積池出口閥門(6)與控制開關(guān)電信號(hào)連接。

6.如權(quán)利要求1所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，其特征在于：所述控制開關(guān)包括時(shí)間設(shè)置旋鈕(14)和超聲波清洗開關(guān)(15)；所述的超聲波清洗開關(guān)(15)分別與沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)、泄壓閥門(10)和超聲波振頭機(jī)構(gòu)電信號(hào)連接；所述時(shí)間設(shè)置旋鈕(14)與超聲波振頭機(jī)構(gòu)電連接。

7.如權(quán)利要求1或6所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置，其特征在于：所述泄壓閥門(10)為電動(dòng)閥門。

8.一種電沉積除垢極板清洗除垢系統(tǒng)，其特征在于：包括如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述電沉積除垢極板清洗除垢裝置，還包括控制器；所述的控制器與控制開關(guān)及參比電極電信號(hào)連接。

9.如權(quán)利要求8所述的一種電沉積除垢極板清洗除垢系統(tǒng)的除垢方法，其特征在于：包括如下步驟，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電化學(xué)水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電沉積除垢極板清洗除垢裝置、系統(tǒng)及方法。本發(fā)明中的裝置包括電沉積池本體，電沉積池本體的相對側(cè)壁上相對的開有多對豎直設(shè)置的插槽，相對的插槽之間的插槽口上連接有擾流板，電沉積池本體的內(nèi)側(cè)壁上部連接有電極和參比電極；電沉積池本體的內(nèi)底面是由上底板和下底板構(gòu)成的有空腔的雙層結(jié)構(gòu)；空腔內(nèi)下底板的上表面上連接有超聲波振頭機(jī)構(gòu)及排水機(jī)構(gòu)；上底板上連接有泄壓閥門及圓臺(tái)；電沉積池本體的側(cè)壁上部連接有沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)，電沉積池本體的側(cè)壁下部連接有控制機(jī)構(gòu)；所述控制機(jī)構(gòu)分別與沉積池進(jìn)水機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)、泄壓閥門及超聲波振頭機(jī)構(gòu)電位信號(hào)連接。本發(fā)明無需拆卸即可實(shí)現(xiàn)極板的清洗。

技術(shù)研發(fā)人員：成杰,朱國承,張巧生,徐俊民,黃志,魏成道,張志浩,單巧利,孫銀娟,盧鋒,李艷芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長慶工程設(shè)計(jì)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19