[發(fā)明專利]雙極脈沖除垢方法及其除垢裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310143072.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103241844B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程岐生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山市寶辰機(jī)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C02F5/00
• 分類號(hào): C02F5/00;H02M9/06
• 代理公司: 深圳市千納專利代理有限公司44218
• 代理人: 孔凡亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于除垢技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙極脈沖除垢方法及其除垢裝置。

背景技術(shù)

大功率中央空調(diào)、鍋爐、熱交換設(shè)備或者管道等的結(jié)垢問(wèn)題一直是困擾人們的重大難題，熱交換設(shè)備管壁上堅(jiān)硬的水垢會(huì)大大降低交換器的參數(shù)，管道結(jié)垢會(huì)影響系統(tǒng)的流量，因而不得不進(jìn)行清洗。

現(xiàn)有冷卻循環(huán)水除垢一般向循環(huán)水中加入阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑，但阻垢劑、緩蝕劑并沒(méi)有降低水中成垢因子離子濃度，隨著冷卻水的蒸發(fā)濃度越來(lái)越高，化學(xué)法無(wú)法避免水垢的形成，而且最終換水及清洗時(shí)排出又造成二次污染。

其他如超聲波法、電子除垢法等，換能效率低，且只改變水垢的結(jié)晶形態(tài)，不能降低水質(zhì)硬度。

還有的電化學(xué)處理技術(shù)如直流電解法，存在使用電壓過(guò)高、無(wú)法避免極化效應(yīng)和在電極積垢及氧化后電解效率開(kāi)始越來(lái)越低等不足，整體除垢效果不是很明顯。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述的不足，本發(fā)明目的之一在于，提供一種能在安全低壓情況下進(jìn)行除垢，且除垢效果好，節(jié)能效果明顯，易于實(shí)現(xiàn)的雙極脈沖除垢方法。

本發(fā)明目的還在于，提供一種的實(shí)施上述雙極脈沖除垢方法的除垢裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：一種雙極脈沖除垢方法，其包括以下步驟：（1）通過(guò)AC/DC變換器輸入單相220V或三相380V的交流電；（2）交流電經(jīng)EMI濾波電路及整流濾波電路的濾波、整流相應(yīng)處理成310V或530V的高壓直流電；（3）高壓直流電依次經(jīng)逆變器和高頻變壓器的耦合、降壓，輸出隔離的低壓高頻脈沖再經(jīng)過(guò)高頻整流、濾波形成70V以下的低壓直流電，并同時(shí)通過(guò)電壓/電流反饋采樣電路反饋到PWM芯片與智能控制器輸出的給定的電壓或電流信號(hào)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)在額定的電壓電流內(nèi)任意設(shè)定；（4）然后再經(jīng)高頻雙極脈沖換向器處理，實(shí)現(xiàn)輸出大功率的雙極高頻脈沖，以向雙電解電極提供低壓電解能源；（5）將雙電極電解吸附式收集器放置在循環(huán)水流動(dòng)區(qū)，并在該雙電極電解吸附式收集器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)電解電極和一個(gè)收集電極，其中兩個(gè)電解電極與電解能源的雙極高頻脈沖輸出端子相連接，而收集電極與低壓直流電的負(fù)極連接；（6）該收集電極帶負(fù)電位包圍著兩個(gè)電解電極，被電解水中的鈣、鎂、鹽和其他金屬離子在收集電極的區(qū)域內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鈣、氫氧化鎂等難溶物質(zhì)，并以疏松的針狀結(jié)晶附著在雙電極電解吸附式收集器的內(nèi)壁上，在脫水后變?yōu)榉勰钜子谇謇恚瑢?shí)現(xiàn)除垢的目的。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟（3）具體包括如下步驟：直流電依次經(jīng)以PWM芯片產(chǎn)生高頻脈沖驅(qū)IGBT構(gòu)成的逆變器和采用超微晶軟磁材料制成的高頻變壓器的耦合、降壓，輸出隔離的低壓高頻脈沖再經(jīng)過(guò)高頻整流、濾波為70V以下的低壓直流電，通過(guò)電壓/電流反饋采樣電路的電壓采樣，反饋到PWM芯片與智能控制器輸出的給定電壓信號(hào)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)在額定電流50A以內(nèi)輸出0～60V可任意設(shè)定的穩(wěn)定電壓，此時(shí)實(shí)際工作電流大小與所設(shè)定恒定電壓值和所處理的循環(huán)水的電導(dǎo)率、雜質(zhì)含量以及連接多少個(gè)雙電極電解吸附式收集器形成的動(dòng)態(tài)綜合阻抗而自動(dòng)變化跟隨，其變化規(guī)律符合I=V/R歐姆定律。

作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述步驟（3）具體包括如下步驟：直流電依次經(jīng)以PWM芯片產(chǎn)生高頻脈沖驅(qū)IGBT構(gòu)成逆變器和采用超微晶軟磁材料制成的高頻變壓器的耦合、降壓，輸出隔離的低壓高頻脈沖再經(jīng)過(guò)高頻整流、濾波為70V以下的低壓直流電，通過(guò)恒壓/恒流工作模式切換，通過(guò)電壓/電流反饋采樣電路的電流采樣，反饋到PWM芯片與智能控制器輸出的給定電流信號(hào)進(jìn)行比較，讓高頻雙極脈沖換向器工作在60V以內(nèi)輸出0～50A可任意設(shè)定的穩(wěn)定電流，此時(shí)實(shí)際工作電壓同樣與所設(shè)定恒定電流值和所處理的循環(huán)水的電導(dǎo)率、雜質(zhì)含量以及連接多少個(gè)雙電極電解吸附式收集器形成的動(dòng)態(tài)綜合阻抗而自動(dòng)變化跟隨，其變化規(guī)律符合I=V/R歐姆定律。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述高頻雙極脈沖換向器由兩個(gè)IGBT半橋模塊M1、M2并聯(lián)而成，其中IGBT半橋模塊M1的C1極和IGBT半橋模塊M2的C1極并接直流正端，IGBT半橋模塊M1的E2極和IGBT半橋模塊M2的E2極并接直流負(fù)端，IGBT半橋模塊M1的E1、C2極和IGBT半橋模塊M2的E1、C2極各自連接到雙極高頻脈沖輸出端子。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述雙極高頻脈沖的頻率為30～50KHZ。