[發明專利]一種智能頻漂水處理控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011639983.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112865559B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 馬騰峰;關遠鵬;陳曉宇;班鵬程;謝運祥
• 申請（專利權）人: 華工科技（廣東）有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了一種智能頻漂水處理控制系統，包括整流電路、斬波脈沖電路、LCR回路、傳感器模塊和控制系統，整流電路用于將交流電轉換為直流電；斬波脈沖電路與整流電路電連接；LCR回路與斬波脈沖電路電連接，LCR回路包括電流互感器、電容、線圈以及將待處理的水等效的負載，LCR回路產生衰減的振蕩電流，振蕩電流在線圈中產生交變磁場；傳感器模塊用于采集待處理水的信息，并與控制系統連接，控制系統與斬波脈沖電路連接以控制斬波脈沖電路輸出相應的脈沖電壓。并提供了相應的控制方法。可使斬波脈沖電路輸出的脈沖電壓的頻率在主頻附近漂移，頻率的變化形式可根據不同的水質設置為三角波、鋸齒波、正弦波、梯形波等，提高了除垢效率。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種智能頻漂水處理控制系統及其控制方法。

背景技術

工業循環冷卻水廣泛的應用于各種換熱設備，然而，循環水系統長期運行過程中，會遇到管壁結垢、微生物聚集等問題，污垢的形成過程是質量傳遞、熱量傳遞和動量傳遞相互耦合的物理化學過程，甚至是多種十分復雜過程的相互作用，污垢主要可以分為：化學反應污垢、顆粒污垢、析晶污垢、腐蝕污垢、凝固污垢、生物污垢等，循環水系統中的污垢，常常是多個種類污垢相互作用結合在一起的，污垢問題較為嚴重復雜，污垢給冷卻水系統帶來的危害表現在：能量能耗的增加；污垢在管道內的沉積降低了水流的截面積，增大了水流的阻力；污垢的積聚導致局部腐蝕，甚至會使設備在短期內穿孔而破壞；增加了停車清洗的時間，降低了運轉周期，影響生產過程；根據國家有關部門統計，每年因水垢造成機件報廢，經濟損失達十多億元。

針對該問題，各種電子除垢設備應運而生，其基本原理就是利用電磁原理，加速循環水系統中的活性離子運動，促進水對致垢物質或其組分的極化作用，改變水中各種離子的物理性質以及致垢物質的結構、狀態，產生對菌藻類的電離分解效應，從而起到抑垢、除垢、緩蝕和殺菌滅藻的作用，避免細微顆粒物在管道壁結合性形成致密而牢固的垢層。現有的各類電子除垢設備主要工作機制運用技術為磁場水處理技術、靜電處理技術、脈沖電場水處理技術、超聲波水處理技術、高頻電磁水處理技術。

現有的各類電子除垢設備主要運用于循環水系統中容易結垢的部位，安裝除垢儀的區域的平均除垢率約為60％～80％，使用效果較為顯著，但除垢儀應用于不同的場景，除垢儀器的除垢效果也存在較大差異，除垢的穩定性較差(姜德寧,Sintayehu Zewdu,曹繼華.交變磁場對換熱器阻垢效果的研究[J].中國給水排水,2008(07):57-59、陳加鵬.交變磁場水處理裝置的研制與阻垢除垢的實驗研究[D].重慶大學,2014等)，究其原因，循環水系統的電子除垢設備與循環水系統的水質、管路材料與結構、除垢設備本身的因素、安裝條件等綜合因素密切相關，是一個較復雜的系統應用工程，復雜因素的影響，會給水處理帶來巨大的難度，傳統的電子除垢設備不能夠根據水質情況進行相應的工況調整，此外，根據水質情況，存在最佳除垢的脈沖電壓產生主頻，傳統的電子除垢設備難以使脈沖電壓產生主頻到達最佳頻率，除垢效率受到限制。

發明內容

本發明從影響除垢效果的影響因素出發，提出了一種全新的電子除垢電源設備及其控制策略，通過對斬波脈沖電路輸出脈沖電壓產生頻率進行頻漂控制，使水處理設備適應不同冷卻水污垢的成因、不同應用現場及環境因素的變化，通過頻漂控制，使脈沖電壓產生頻率在最佳頻率附近，提高循環水系統的阻垢和除垢效果。

本發明解決現有的技術問題通過以下技術方案進行實現。

一種智能頻漂水處理控制系統，包括整流電路、斬波脈沖電路、LCR回路、傳感器模塊和控制系統，

所述整流電路用于將交流電轉換為直流電，獲得直流電壓；

所述斬波脈沖電路與所述整流電路電連接，用于輸出脈沖電壓；

所述LCR回路與所述斬波脈沖電路電連接，所述LCR回路包括電流互感器、電容、線圈以及將待處理的水等效的負載，在脈沖電壓作用下所述LCR回路產生衰減的振蕩電流，所述振蕩電流在所述線圈中產生交變磁場；