一种电化学及超声波联合处理循环水系统的制作方法

本实用新型涉及电化学水处理以及超声波水处理领域，尤其涉及一种电化学及超声波联合处理循环水系统。

背景技术：

化学工业、石油工业、电力工业、冶金工业及建筑的空调系统需要工业循环水将工作介质进行冷却，而自然界没有纯净的水，天然水在大自然的循环过程中无时不与外界接触，因而水中含有不同成分和不同数量的杂质，水中的Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子和水中的CO₃^2-、HCO₃^-、SO₄^2-、Cl^-以及NO₃^-等阴离子结合在一起，在水被加热过程中，由于蒸发浓缩，容易形成CaCO₃、MgCO₃、CaSO₄、MgSO₄等水垢，同时循环冷却水系统不可避免面的落入灰尘或者其他原材料粉尘，来不及沉淀就又回到循环水中，这些泥垢在凝汽器传热管内壁附着，形成质地较为坚硬的水垢；另一方面，循环冷却水水温和 PH 值都适合大多数微生物的繁殖生长，并且随着循环冷却水的不断循环蒸发，水中的营养源也随之增加，更促使微生物大量繁殖。微生物与污泥掺混在一起，形成生物粘泥，并最终形成生物垢。这些污垢附着在传热面上，造成热效率低下、热交换器堵塞、泵压上升、流量降低、淤渣堆积，严重影响设备的正常运行，同时伴随能耗增加、维护量增加、污染排放增加。

在循环水中添加药剂虽然可以在一定程度上防垢及杀菌灭藻，但是添加的药剂本身也是污染物，造成环境二次污染。

电化学技术相比于传统的化学加药方法以及现在研究较多的高压静电阻垢技术、磁化技术、电磁技术、量子环技术及超声波技术，其优点在于能够将水中的成垢离子以水垢沉积的方式从水体中析出，属于一种典型的主动式除垢阻垢技术。该方法可以降低原水的总硬度与总碱度，达到主动阻垢的目的。但是循环水中Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子可以通过电解装置部分去除，而循环水中的悬浮的粉尘颗粒以及被杀死藻类菌类仍然会在形成黏泥软垢沉积于换热设备的传热管水侧，阻碍热传递。

超声波阻垢技术通过超声波在液体介质中的空化效应、活化效应、剪切效应、拟制效应等物理特性，破坏垢类生成和在管壁沉积的条件，减小垢体在换热器表面的附着能力以延长诱导期进行阻垢的；处理前后水的硬度与碱度并未发生太大变化，可以说是一种“被动防除阻垢”的技术方法。但是使用超声波阻垢技术循环水的加药量只能减少40~60%，而不能绝对不加药，循环水系统仍然会造成药剂的二次污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的不足，提供一种电化学及超声波联合处理循环水系统，克服了单独使用电化学水处理及单独使用超声波水处理的各种缺陷，结合了两种水处理方式的优点，克服以上电化学及超声波阻垢技术问题。

本实用新型所述的电化学及超声波联合处理循环水系统包括冷却塔、循环水泵、换热设备、电化学处理器、超声波装置；冷却塔通过循环水泵入口管与循环水泵连接，循环水泵出口通过循环水泵出口管与换热设备的入口连接；换热设备的出口连接循环水主回水管，循环水主回水管分两路，一路通过循环水电化学处理器进水管与电化学处理器入口连接，电化学处理器出口通过循环水电化水处理器回水管与冷却塔连接，另一路通过循环水回水管直接与冷却塔连接；超声波装置设置在换热设备上。

此外，本实用新型另一种方式为：电化学及超声波联合处理循环水系统包括冷却塔、循环水泵、换热设备、电化学处理器、超声波装置；冷却塔通过循环水泵入口管与循环水泵入口连接，循环水泵出口与循环水回水管连接，环水回水管分两路，一路通过循环水电化学处理器进水管与电化学处理器入口连接，电化学处理器出口通过循环水电化水处理器回水管与冷却塔连接，另一路通过循环水泵出口管与换热设备的入口连接；换热设备的出口连接循环水主回水管，循环水主回水管直接与冷却塔连接；超声波装置设置在换热设备上。

上述的任一种电化学及超声波联合处理循环水系统，其特征在于超声波装置可设置在换热设备的本体进水管、本体水室、管板、折流板任何一部位。

进一步，超声波装置包括换能器和变幅杆。

进一步，超声波装置为焊接式超声波装置，变幅杆为焊接式变幅杆。

进一步，超声波装置为插入式超声波装置，变幅杆为棒状变幅杆。

进一步，超声波装置为粘贴式超声波装置，变幅杆为板状变幅杆。

进一步，变幅杆为焊接式变幅杆、棒状变幅杆、板状变幅杆的任意组合，可单独使用，可两两结合，亦可全部共同使用。

本实用新型中，冷却塔出水设置在冷却塔底部，回水设置在冷却塔的中下部。

附图说明

图1：本实用新型流程及安装示意图；

图2：本实用新型流程及安装示意图；

图3：本实用新型优选方式示意图；

图4：本实用新型优选方式示意图；

图5：换热设备示意图；

图6：超声波装置示意图；

图中: 1、冷却塔，2、循环水泵入口管，3、循环水泵，4、循环水泵出口管，5、焊接式超声波装置，6、插入式超声波装置，7、粘贴式超声波装置，8、换热设备，9、循环水主回水管，10、循环水电化学处理器进水管，11、电化学处理器，12、循环水电化水处理器回水管，13、循环水回水管，14、换能器，15、焊接式变幅杆，16、棒状变幅杆，17、板状变幅杆，18、超声波装置，19、本体进水管、20、本体水室，21、管板，22、折流板。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型具体实施。

如图1所示，一种电化学和超声波联合处理循环水系统，包括冷却塔1、循环水泵入口管2、循环水泵3、循环水泵出口管4、超声波装置、换热设备8、循环水主回水管9、电化学处理器进水管10、电化学处理器11、电化学回水管12、循环水回水管13组成。冷却塔1循环水经过循环水泵进水管2进入循环水泵3加压后经过循环水泵出口管4进入换热设备8、经循环水回水管9分两路一路经过主回水管13回到冷却塔1；另外一路经过电化学处理器进水管10进入电化学处理器11进行循环水电化学处理，处理后的水经过回水管12进入冷却塔水池1；换热设备8上安装超声波装置18。

图3为图1方式的优选方式，换热设备8本体进水管19、本体水室20、管板21、折流板22上安装超声波装置18。

超声波装置18同时使用了焊接式变幅杆15、棒状变幅杆16、板状变幅杆17三种变幅杆的方式与换能器14的结合，达到超声波的最佳使用状态。焊接式变幅杆15、棒状变幅杆16、板状变幅杆17三种变幅杆可单独使用，可任意两两组合，也可同时全部使用。

图2所示：一种电化学和超声波联合处理循环水系统，包括冷却塔1、循环水泵入口管2、循环水泵3、循环水泵出口管13、循环水进水管4、超声波装置18、换热设备8、循环水回水管9、电化学处理器进水管10、电化学处理器11、电化学回水管12组成。冷却塔1循环水经过循环水泵进水管2进入循环水泵3加压后经过循环水泵出口管13分两路，一路经循环水出水管4进入换热设备8、经循环水回水管9回到冷却塔1；另外一路经过电化学处理器进水管10进入电化学处理器11进行循环水电化学处理，处理后的水经过回水管12进入冷却塔水池1；换热设备8设置超声波装18置。

做为一种优选，换热设备8本体进水管19、本体水室20、管板21、折流板22上安装超声波装置18，其中超声波装置18可以由换能器14任意与焊接式变幅杆15、棒状变幅杆16、板状变幅杆17任何一种、二种、三种变幅杆组合，进行超声波处理。图4即为图2的优选方式，结合使用了三种超声波组合方式，本体进水管19上设置粘贴式超声波装置7，本体水室20上设置插入式超声波装置6、管板21上设置焊接式超声波装置5。