一种水溶液电解控制系统及水溶液电解系统的制作方法

文档序号:15892576发布日期:2018-11-09 20:33阅读:156来源:国知局

本实用新型涉及电解处理设备领域,尤其涉及一种水溶液电解控制系统及水溶液电解系统。



背景技术:

随着工业的发展,环境污染问题也非常突出。地表的水资源或多或少都有受到污染,对水进行消毒处理显得越来越重要。氯化消毒是目前使用最为广泛的水消毒方法,在预防水传播疾病方面起着重要的作用。氯化消毒法通过往水中投加氯或次氯酸盐(如NaClO等),生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl),从而起到杀菌消毒的作用。次氯酸钠发生器是一种常见的用于生产次氯酸钠溶液的设备,次氯酸钠发生器能够产生低浓度的次氯酸钠溶液,产生的次氯酸钠溶液可以投加到待消毒的水中,其消毒效果好,投加准确,操作安全,使用方便,易于储存,对环境无毒害、不产生第二次污染,非常具有优势。

现有技术的水溶液电解槽常常出现电解槽内溶液未充满、电极裸露在电解液外面的情况下,电源却启动上电,从而导致裸露电极空载,电解槽内发热量增大,极易生成氯酸盐等有毒副产物,对人体产生危害,甚至造成电极损坏。



技术实现要素:

针对现有水溶液电解在电解过程中存在的问题,本实用新型实施例提供了一种水溶液电解控制系统,可以检测电解槽内溶液是否已经充满,并在溶液充满电解槽的情况下启动电源,在溶液没有充满电解槽的情况下断开电源。

本实用新型实施例提供的一种水溶液电解控制系统,包括开关电路和液位检测装置,开关电路外接连接电解槽电极组的正负极的远程电源,液位检测装置设置在电解槽槽体的顶面上,用于检测电解槽内液体容量是否达到预设值,液位检测装置连接开关电路,液位检测装置通过开关电路控制远程电源与电解槽电极组的连接。

本实用新型实施例提供的水溶液电解控制系统,通过在电解槽顶面设置液位检测装置,可以检测电解槽中电解液是否全面填充满了电极组,当液位检测装置没有检测到电解液时,说明电解槽中没有电解液或者电解液有可能没有完全覆盖住电极组,通过控制开关电路来断开输入到电解槽电极组的电源,使电解槽的电极组停止工作。如果液位检测装置检测到电解槽电解液,判断电解槽中的液体完全覆盖住电极组,通过控制开关电路来接通输入到电解槽电极组的电源,使电解槽的电极组工作,完成电解工作。

优选地,液位检测装置为浮球式液位传感器或者浮筒式液位传感器,浮球式液位传感器的浮球或者浮筒式液位传感器的浮筒通过电解槽槽体顶面的安装孔伸入电解槽槽体内,并根据预设的电解槽内液体容量调节所述浮球或浮筒与电解槽槽体顶面的距离。

优选地,液位检测装置包括液位检测电路,液位检测电路包括电路输入端、电路输出端,电路输入端连接开关电路中低压控制电路正极,电路输出端连接开关电路中低压控制电路负极,电路输入端通过浮球控制开关与电路输出端连接,浮球控制开关包括连接开关,与连接开关分别连接的浮球和复位弹簧,浮球通过电解槽槽体顶面的安装孔伸入电解槽槽体内。

优选地,开关电路包括PLC控制箱,PLC控制箱包括控制开关和低压控制电路,控制开关外接远程电源,PLC控制箱的低压控制电路连接浮球式液位传感器或者浮筒式液位传感器。

优选地,开关电路包括PLC控制箱,PLC控制箱包括控制开关和低压控制电路,控制开关外接远程电源,PLC控制箱的低压控制电路分别连接电路输入端、电路输出端。

优选地,还包括报警器,报警器连接PLC控制箱。

优选地,PLC控制箱包括继电器,继电器包括执行机构和低压控制电路,执行机构外接远程电源,低压控制电路连接液位检测装置。

优选地,远程电源包括整流电路。

本实用新型实施例还提供一种水溶液电解系统,包括上述的水溶液电解控制系统,还包括电解槽,电解槽包括电极组、圆形外壳,电极组设置在圆形外壳里,圆形外壳一端设置进液口,另一端设置出液口,开关电路与连接电解槽电极组的正负极的远程电源连接,液位检测装置设置在电解槽槽体的顶面上,用于检测电解槽内液体容量是否达到预设值,液位检测装置连接开关电路,液位检测装置通过开关电路控制远程电源与电解槽电极组的连接。

本实用新型实施例提供的一种水溶液电解系统,通过检测电解槽内的电解液液面,来判断电解液是否填充满电极组,并在判断电解液填充满电极组的情况下启动电源,在溶液没有填充满电极组的情况下断开电源。

附图说明

图1为本实用新型实施例水溶液电解系统结构示意图;

图2为本实用新型实施例水溶液电解系统具体结构示意图。

100、水溶液电解控制系统;110、液位检测装置;120、开关电路;130、PLC控制箱;140、报警器;150、浮球;200、发生器;210、电解槽;220、进液口;230、出液口;300、远程电源。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

电解方式按电解质状态可分为水溶液电解和熔融盐电解两大类。水溶液电解:主要有电解水制取氢气和氧气;电解氯化钠(钾)水溶液制氢氧化钠(钾)和氯气、氢气;电解氧化法制各种氧化剂,如过氧化氢、氯酸盐、次氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐等。本实用新型提供的一种水溶液电解控制系统和水溶液电解系统,应用于在对水溶液进行电解过程中对电解槽的工作进行控制。下面将以电解制取次氯酸钠为例进行说明,其他电解水溶液的过程可以参考对电解次氯酸钠。

次氯酸钠一般通过次氯酸钠发生器制备。次氯酸钠发生器的核心部件是电解槽,电解槽一般由电极组、圆形外壳组成。电极组设置在圆形外壳里,圆形外壳提供对水溶液进行电解的容器。在圆筒外壳一端设置进液口,另一端设置出液口。为了让水溶液能充分和电极组接触,设置在圆形外壳上的进液口和出液口在距离上会尽量远离。水溶液从进液口流入电解槽,经过电极组的电解,再从出液口流出。为了让电解液在电解槽中充分电解,电解槽的出液口设置的都高于电极组。

本实用新型实施例提供的水溶液电解控制系统,用于控制上述次氯酸钠发生器的电解工作,以制备需要的物质。

实施例1:

如图1所示,本实用新型实施例提供的一种水溶液电解系统,包括水溶液电解控制系统100和发生器200,发生器200包括电解槽210,电解槽210包括电极组、圆形外壳,电极组设置在圆形外壳里,圆形外壳一端设置进液口220,另一端设置出液口230。出液口230设置出液面高于电极组的顶面。水溶液电解控制系统100包括开关电路120和液位检测装置110,开关电路120与连接电解槽210电极组的正负极的远程电源300连接,液位检测装置110设置在电解槽210槽体的顶面上,用于检测电解槽210内液体容量是否达到预设值,液位检测装置110连接开关电路120,液位检测装置110通过开关电路120控制远程电源300与电解槽210电极组的连接。其中,远程电源300上可设置整流电路,通过整流电路可将交流电转换为直流电输送到电极组。

本实用新型实施例提供的水溶液电解系统及其控制系统,通过在电解槽210顶面设置液位检测装置110,可以检测电解槽210中电解液是否全面填充满了电极组,当液位检测装置110没有检测到电解液时,说明电解槽210中没有电解液或者电解液有可能没有完全覆盖住电极组,通过控制开关电路120来断开输入到电解槽210电极组的电源,使电解槽210的电极组停止工作。如果液位检测装置110检测到电解槽210的电解液,判断电解槽210中的液体完全覆盖住电极组,通过控制开关电路120来接通输入到电解槽210电极组的电源,使电解槽210的电极组工作,完成电解工作。

一个优选的实施例中,如图2所示,开关电路120设置为PLC控制箱130,PLC控制箱130中设置继电器,继电器包括执行机构和低压控制电路,执行机构连接远程电源300,执行机构通过接通或者断开电路的方式,控制远程电源300与电解槽210电极组的接通或断开。低压控制电路连接液位检测装置110,液位检测装置110通过接通或断开低压控制电路的方式,控制继电器的执行机构执行控制动作。远程电源300在执行机构的控制下成常开状态,远程电源300和电极组之间的电路是断开的。当电解槽210里没有电解液或者电解液不足时,液位检测装置110成断开状态,低压控制电路也成断开状态,执行机构保持常开的状态。当电解槽210里的电解液被液位检测装置110检测到的时候,液位检测装置110接通低压控制电路,低压控制电路控制执行机构动作,使远程电源300与电解槽210的电极组之间的电路接通,电极组开始工作,对电解槽210中的电解液进行电解,以生成需要通过电解槽210电解制备的物质。

一个优选的实施例中,水溶液电解控制系统100还设置报警器140,报警器140可以是光报警器,或者是声音报警器,如蜂鸣器,也可以设置同时发光报警和声音报警的报警器140。报警器140连接PLC控制箱130,报警器140在接收到PLC控制箱130的控制信号时,会导通警报电路,发出报警信号,以提醒操作人员电解槽210中的电解液还没达到操作要求。

液位检测装置110可以是一种传感器,也可以是通过一个检测电路以实现,本实施例中液位检测装置设置110为液位传感器,浮球式液位传感器或者浮筒式液位传感器,浮球式液位传感器的浮球150或者浮筒式液位传感器的浮筒通过电解槽210槽体顶面的安装孔伸入电解槽210槽体内,并根据预设的电解槽210内液体容量调节所述浮球150或浮筒与电解槽210槽体顶面的距离。浮球式液位传感器通过将浮球150伸入电解槽210中,设置当电解液填充满电极组时,才可以接触到浮球150。在浮球150没有接触到电解液时,低压控制电路成断开状态。当浮球150在电解液的浮力作用下对传感器的重力降低,浮球式液位传感器通过感应这种力的变化来判断电解槽210中的电解液达到了预设值,接通低压控制电路,低压控制电路控制开关电路120接通远程电源300和电极组,提供电极组工作的电源。

浮筒式液位传感器通过将浮筒伸入电解槽210中,设置当电解液填充满电极组时,才可以接触到浮筒。在浮筒没有接触到电解液时,低压控制电路成断开状态。当浮筒浸入电解液时,浮筒将检测电解液的压强,浮筒式液位传感器通过检测电解液压强的变化来判断电解槽210中的电解液达到了预设值,接通低压控制电路,低压控制电路控制开关电路120接通远程电源300和电极组,提供电极组工作的电源

液位传感器技术成熟,可以提供可靠的控制电路,实现控制简单,可靠性高。

实施例2:

本实用新型实施例2提供的一种水溶液电解系统极其控制系统,在液位检测装置110的实现方案中采用液位检测电路实现。可以设计一个控制电路,实现对继电器低压控制电路的控制。

其中的一种实现电路中,液位检测电路包括电路输入端、电路输出端,电路输入端连接开关电路120中低压控制电路正极,电路输出端连接开关电路120中低压控制电路负极,电路输入端通过浮球控制开关与电路输出端连接,浮球控制开关包括连接开关,与连接开关分别连接的浮球150和复位弹簧,浮球150通过电解槽210槽体顶面的安装孔伸入电解槽210槽体内。当电解槽210中没有电解液时,浮球150的重力压缩复位弹簧,并带动连接开关断开液位检测电路,保持开关电路120对远程电源300的断开状态,当电解槽210中的电解液接触到浮球150时,浮球150在浮力的作用下,其对连接开关的作用力降低甚至消失。连接开关在复位弹簧回复力作用下接通低压控制电路,并通过低压控制电路控制开关电路120接通远程电源300和电极组,提供电极组工作的电源。

本实用新型提供的水溶液电解系统和水溶液电解控制系统100,通过PLC控制箱130自动控制系统和液位检测装置110,实现了液位开关自动启停。可以保护电解槽210安全运行,延长电极组使用寿命,减少了电极组维护和更换成本,保障次氯酸钠发生器的稳定运行。同时避免电解槽210内异常发热,避免次氯酸钠溶液衰减,不会生成氯酸盐等有毒副产物,保障了水质安全和设备安全。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

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