技术领域
本发明涉及循环水处理技术及电化学除垢技术领域，具体涉及一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置及除垢方法。
背景技术
工业循环水因暴露在空气中且多次循环，导致水质恶化、系统结垢，造成设备寿命缩短、财产损失、甚至危害生命安全。为解决上述问题，通常采用对系统中的水垢进行去除的方法，其中应用最广泛的当为投加阻垢剂，此种方法虽然能够对水垢的生成形成一定阻碍，达到了阻垢的目的，但其成垢离子本质上并没有被去除，当成垢离子满足析出条件时，仍然会以水垢的存在形式沉积在各设备上，无法保证其有效性，且此种方法因投加化学药剂，也在一定程度上对环境造成了二次污染。
传统方法主要以投加阻垢剂，并定期排污、补水的方法为主，但这也不可避免的造成了二次污染，由于消耗水量大，更加剧了水资源的浪费。20世纪70年代，电化学技术被提出，且应用于污水处理领域。此种方法清洁、绿色、无污染，是一种环境友好型技术。因此，电化学技术在工业上得到了广泛的应用，其中也包括将电化学技术用于循环水设备的除垢，并在实践中被证实其拥有良好的除垢效率，可达到90％以上，并能到起到杀菌灭藻的作用。但同时电化学除垢也存在着无法及时清除沉积在阴极板上水垢以及人工清垢困难的问题，极大的制约了电化学除垢的除垢效率。因此，现有技术亟待进一步改进和提高。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的一个目的在于提出一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置，解决现有的除垢设备需要停止运行并人工清垢，人工清垢操作难度大，费时费力，运行成本成本高，除垢效率低的问题。
一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置，包括除垢水箱、进水管组、排水管组、冲洗管组、排污管组、除垢组件、电源及控制器，除垢水箱为长方形箱体结构，除垢组件设置在除垢水箱内部，并通过阴阳极端子与电源电连接。
进水管组和冲洗管组的排水端分别与除垢水箱侧壁相连相通，排水管组和排污管组的进水端分别与除垢水箱侧壁相连相通。
除垢组件包括两个阴极板和三个阳极板,阳极板和阴极板由上到下依次交替间隔排布，且均呈前高后低的方式倾斜布置。
阳极板与除垢水箱的内壁固定相连，阴极板的后端分别通过多个驱动组件与除垢水箱的后侧活动相连，其底部设置有重量传感器，重量传感器固定安装在阴极板底部，且与控制器通讯连接。
进一步地，除垢水箱是由顶板、底板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板固定连接构成的。
两个阴极板将除垢水箱的内部分成三个区段空间，三个区段空间由上到下分别为上段空间、中段空间和下段空间，三个阳极板分别位于三个区段空间内。
进一步地，所述电源为直流恒流电源或直流恒压电源，阴阳极端子固定安装在除垢水箱的外壁上，电源通过阴阳极端子分别给阴极板和阳极板供电。
进一步地，所述阴极板是由柔性金属材料制成的方形平板，阴极板的前端与除垢水箱内侧壁固定相连。
所述阳极板为方形平板，其长度为阴极板长度的1/2～2/3，阳极板的后端及左右两侧分别与除垢水箱的侧壁固定相连。
进一步地，驱动组件包括锤形件杆和弹簧，同一阴极板后侧的多个驱动组件横向等间隔布置。
锤形件杆的锤头端与阴极板的后侧固定相连，其另一端穿过前侧板伸至除垢水箱外部，可用于与机械手相连，所述锤形件杆的杆体与后侧板滑动密封配合。
弹簧套设在锤形件杆的杆体上，其前端顶在锤形件杆的锤头上，后端顶在除垢水箱的内侧壁上。
进一步地，进水管组位于除垢水箱的左侧，包括进水主管和三个进水支管，除垢水箱的左侧板上设有三个进水口，三个进水支管的一端分别与三个进水口相连，另一端均与进水主管相连。
每个进水支管上分别设有一个进水电磁阀，进水电磁阀的信号端与控制器通讯相连。
排水管组位于除垢水箱的后侧，包括排水主管和三个排水支管，除垢水箱的后侧板上设有三个排水口，上方的两个排水口分别位于上段空间和中段空间的底部，且靠近下方对应的两个阴极板，下方的一个排水口位于下段空间的底部。
三个排水支管的一端分别与三个排水口相连，另一端均与排水主管相连，每个排水支管上分别设有一个排水电磁阀，排水电磁阀的信号端与控制器通讯相连。
进一步地，所述冲洗管组位于除垢水箱的左侧，包括一个冲洗主管和三个冲洗支管，除垢水箱的左侧板上设有三个冲洗口，三个冲洗支管的一端分别与三个冲洗口相连，另一端均与冲洗主管相连。
上方的两个冲洗口为扁口结构，分别与两个阴极板的侧边对应，另一个排水口位于下段空间的底部。
每个冲洗支管上分别设有一个冲洗电磁阀，冲洗电磁阀的信号端与控制器通讯相连。
进一步地，所述排污管组位于除垢水箱的右侧，包括一个排污主管和三个排污支管，除垢水箱的右侧板上设有三个排污口，三个排污支管的一端分别与三个排污口相连，另一端均与排污主管相连。
上方的两个排水口为菱形结构，分别位于两个阴极板的前侧上方且靠近后侧板，另一个排污口位于下段空间的底部。
每个排污支管上分别设有一个排污电磁阀，排污电磁阀的信号端与控制器通讯相连。
本发明的另一个目的在于提出一种除垢方法。
一种除垢方法，采用上述的感重型斜板式智能分段电化学除垢装置，包括如下步骤：
步骤一，将同一阴极板前侧的锤形件杆的前端分别连接一个机械手，机械手通过锤形件杆使各阴极板保持平面状态。
阴阳极端子通过导线与电源连接，将重量传感器的信号端与控制器通讯连接，将触控器的信号端与控制器端口通过数据线连接。
将进水管组和冲洗管组的进水端分别与循环水路的一端相连，排水管组的出水端与循环水路的另一端相连。
步骤二，除垢前，进水支管和排水支管均与除垢水箱的内部导通，所述冲洗电磁阀关闭各冲洗支管，出水电磁阀关闭排污管道。
水依次通过进水主管和进水支管连续进入水箱内部，除垢水箱内的水依次通过排水支管和排水主管连续排出，除垢水箱内保持满水状态。
步骤三，电源开始对阴极板和阳极板供电，在电化学反应下开始除垢操作，除垢水箱内的成垢离子附着在阴极板上，并在阴极板上持续积累。
除垢过程中，进水主管连续进水，经过处理后的水通过排水主管连续排出，所述重量传感器实时采集阴极板的数据并发送至控制器。
步骤四，当阴极板的重力达到设定值时，电源对阴极板和阳极板停止供电，进水口停止向除垢水箱供水，待除垢水箱内的水排净后，关闭排水口。
之后，控制器发送指令给机械手，机械手驱动同一阴极板前侧的各锤形件杆前后往复运动，阴极板发生形变，沉积在阴极板上的水垢脱离阴极板表面，阴极板发生多次形变后，阴极板恢复到初始的平面状态。
步骤五，排污口和冲洗口打开，冲洗口的水流从右侧对阴极板的上下表面冲刷，阴极板表面脱离的水垢随水流通过排污口进入排污管组。
脱离的水垢排出除垢水箱后，关闭排污口和冲洗口。
开启进水口和排水口，进水主管和进水支管连续进入除垢水箱内部，除垢水箱内的水依次通过排水支管和排水主管连续排出，除垢水箱内保持满水状态。
步骤六，重复步骤三至步骤五，依次进行除垢操作和清垢操作。
进一步地，步骤四中，当上方的阴极板的重力达到设定值时，上方和中间的进水口及排水口关闭，除垢水箱内的水位保持在上方的阴极板与中间位置的阳极板之间，下方的阴极板继续进行除垢。
机械手驱动上方的阴极板发生形变，水垢脱离上方阴极板表面。
步骤五中，开启上方和中间的排污口，同时开启与上方阴极板对应的冲洗口，水垢排出后，关闭冲洗口和上方及中间的排污口，再开启上方和中间的进水口及排水口。
步骤四中，当下方的阴极板的重力达到设定值时，下方和中间的进水口及排水口关闭，上方的阴极板继续进行除垢。
机械手驱动下方的阴极板发生形变，水垢脱离下方阴极板表面。
步骤五中，开启下方和中间的排污口，同时开启与下方阴极板对应的冲洗口，水垢排出后，关闭冲洗口和下方及中间的排污口，再开启下方和中间的进水口及排水口。
通过采用上述技术方案，本发明的有益技术效果是：本发明公开了感重型斜板式智能分段电化学除垢装置及除垢方法，相对于传统电化学除垢装置，本发明易于维护、操作简单、运行成本低。依靠重量传感器准确判断清垢时间，克服了其无法及时清垢的缺点。本发明采用斜板式阴极板，进一步的提高了被清除水垢的收集效率，除垢水箱采用分段式设计，能在其清垢同时兼顾除垢，大大提高了除垢效率。通过控制系统对其组件的控制，实现自动操作，降低了人力成本和运行费用。
附图说明
图1是本发明的一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置的结构原理的示意图。
图2是图1中某一部分的结构示意图，示出的是阴极板、驱动组件及除垢水箱。
图3是本发明一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置主体部分的等轴测结构示意图。
图4是本发明一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置的主体部分的前视结构示意图。
图5是图2中某一部分的结构示意图，示出的是阴极板锤形件杆的组合体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
实施例1，结合图1至图5，一种感重型斜板式智能分段电化学除垢装置，包括除垢水箱1、进水管组2、排水管组3、冲洗管组4、排污管组5、除垢组件6、电源7及控制器8，除垢水箱1为长方形箱体结构，除垢水箱1是由顶板、底板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板固定连接构成的，四个侧板首尾依次固定焊接构成除垢水箱1的侧壁，顶板和底板的四个边分别与四个侧板的上端、下端固定焊接在一起，形成封闭结构的长方形箱体。
除垢组件6包括两个阴极板61和三个阳极板62，阳极板62和阴极板61由上到下依次交替间隔排布，且均呈前高后低的方式倾斜布置。阳极板62与除垢水箱1的内壁固定相连，阴极板61的后端分别通过多个驱动组件与除垢水箱1的后侧活动相连，其底部设置有重量传感器9，重量传感器9固定安装在阴极板61底部，且与控制器8通讯连接，重量传感器9实时监测阴极板61的重力并将信号发送至控制器8。
一上一下相对平行间隔布置的两个阴极板61将除垢水箱1的内部分成三个区段空间，三个区段空间由上到下分别为上段空间11、中段空间12和下段空间13，三个阳极板62分别位于三个区段空间内，上段空间11为上方的阴极板61与除垢水箱1顶板之间的部分，中段空间12为上方的阴极板61与下方的阴极板61之间的部分，下段空间13为下方的阴极板61与除垢水箱1底板之间的部分。
除垢组件6设置在除垢水箱1内部，并通过阴阳极端子71与电源7电连接。所述电源7为直流恒流电源或直流恒压电源，阴阳极端子71固定安装在除垢水箱1的外壁上，电源7通过阴阳极端子71分别给阴极板61和阳极板62供电。所述阴极板61和阳极板62的平面与竖直方向的夹角范围为20°～70°，通电状态下，各阴极板与其相邻的阴极板之间可形成电场，使水中的水垢离子集聚并附着在阴极板上。
所述阴极板61是由柔性金属材料制成的方形平板，阴极板61的前端与除垢水箱1内侧壁固定相连。所述阳极板62为方形平板，其长度为阴极板61长度的1/2～2/3，阳极板62的后端及左右两侧分别与除垢水箱1的侧壁固定相连。
进水管组2和冲洗管组4的排水端分别与除垢水箱1侧壁相连相通，排水管组3和排污管组5的进水端分别与除垢水箱1侧壁相连相通。除垢状态下，电源7通过阴阳极端子71分别给阴极板61和阳极板62供电，循环水通过进水管组2进入除垢水箱1内部，水中的水垢离子附着在阴极板61上，经过处理后的水通过排水管组3排出除垢水箱1。
进水管组2位于除垢水箱1的左侧，包括进水主管21和三个进水支管22，除垢水箱1的左侧板上设有三个进水口，三个进水支管22的一端分别与三个进水口相连，另一端均与进水主管21相连。每个进水支管22上分别设有一个进水电磁阀，进水电磁阀的信号端与控制器8通讯相连，
排水管组3位于除垢水箱1的后侧，包括排水主管31和三个排水支管32，除垢水箱1的后侧板上设有三个排水口，上方的两个排水口分别位于上段空间11和中段空间12的底部，且靠近下方对应的两个阴极板61，下方的一个排水口位于下段空间13的底部。
三个排水支管32的一端分别与三个排水口相连，另一端均与排水主管31相连，每个排水支管32上分别设有一个排水电磁阀，排水电磁阀的信号端与控制器8通讯相连，所述控制器8通过排水电磁阀分别控制每一个排水口的开启和关闭，除垢过程中，保证除垢水箱1内部始终处于满水状态。
驱动组件包括锤形件杆63和弹簧64，同一阴极板61后侧的多个驱动组件横向等间隔布置。锤形件杆63的锤头端与阴极板61的后侧固定相连，其另一端穿过前侧板伸至除垢水箱1外部，可用于与机械手相连，所述锤形件杆63的杆体与后侧板滑动密封配合。弹簧64套设在锤形件杆63的杆体上，其前端顶在锤形件杆63的锤头上，后端顶在除垢水箱1的内侧壁上。锤形件杆63可在弹簧64的作用下顶紧阴极板61的后端，阴极板61向下弯曲成弓形，机械手夹持锤形件杆63并向后拉动，使阴极板61保持平面状态，机械手夹持锤形件杆63向前运动，阴极板61恢复弓形状态，反复多次后，水垢可与阴极板61脱离。
所述冲洗管组4位于除垢水箱1的左侧，包括一个冲洗主管41和三个冲洗支管42，除垢水箱1的左侧板上设有三个冲洗口，三个冲洗支管42的一端分别与三个冲洗口相连，另一端均与冲洗主管41相连。上方的两个冲洗口为扁口结构，分别与两个阴极板61的侧边对应，另一个排水口位于下段空间13的底部。每个冲洗支管42上分别设有一个冲洗电磁阀，冲洗电磁阀的信号端与控制器8通讯相连，控制器8通过冲洗电磁阀分别控制每一个冲洗口的开启和关闭，以及冲洗水压。
所述排污管组5位于除垢水箱1的右侧，包括一个排污主管51和三个排污支管52，除垢水箱1的右侧板上设有三个排污口，三个排污支管52的一端分别与三个排污口相连，另一端均与排污主管51相连。上方的两个排水口为菱形结构，分别位于两个阴极板61的前侧上方且靠近后侧板，另一个排污口位于下段空间13的底部。每个排污支管52上分别设有一个排污电磁阀，排污电磁阀的信号端与控制器8通讯相连，控制器8通过排污电磁阀分别控制每一个排污口的开启和关闭。
在清垢阶段，水垢可与阴极板61脱离后，重量传感器发送信号至控制器8，关闭进水管组2和排水管组3，打开冲洗管组4和排污管组5，冲洗支管42的水通过扁口结构的两个冲洗口对两个阴极板61的上下表面冲洗，冲洗水流由左向右急速冲刷，阴极板61上表面的水垢沿倾斜面进入其上方右侧的排污口，阴极板61上表面的水垢落下，由其下方右侧的排污口进入排污主管51。
冲刷完成后，关闭冲洗口和排污口，打开进水口和排水口，当除垢水箱1的水满箱后，电源7通过阴阳极端子71分别给阴极板61和阳极板62供电，按照上述方式继续依次进行除垢操作和清垢操作。
本发明的另一个目的在于提出一种除垢方法。
实施例2，结合图1至图5，一种除垢方法，采用上述的感重型斜板式智能分段电化学除垢装置，包括如下步骤：
步骤一，将同一阴极板61前侧的锤形件杆63的前端分别连接一个机械手，机械手通过锤形件杆63使各阴极板61保持平面状态。
阴阳极端子71通过导线与电源7连接，将重量传感器的信号端与控制器8通讯连接，将触控器的信号端与控制器8端口通过数据线连接。
将进水管组2和冲洗管组4的进水端分别与循环水路的一端相连，排水管组3的出水端与循环水路的另一端相连。
步骤二，除垢前，进水支管22和排水支管32均与除垢水箱1的内部导通，所述冲洗电磁阀关闭各冲洗支管42，出水电磁阀关闭排污管道。
水依次通过进水主管21和进水支管22连续进入水箱内部，除垢水箱1内的水依次通过排水支管32和排水主管31连续排出，除垢水箱1内保持满水状态。
步骤三，电源7开始对阴极板61和阳极板62供电，在电化学反应下开始除垢操作，除垢水箱1内的成垢离子附着在阴极板61上，并在阴极板61上持续积累。
除垢过程中，进水主管21连续进水，经过处理后的水通过排水主管31连续排出，所述重量传感器实时采集阴极板61的数据并发送至控制器8。
步骤四，当阴极板61的重力达到设定值时，电源7对阴极板61和阳极板62停止供电，进水口停止向除垢水箱1供水，待除垢水箱1内的水排净后，关闭排水口。
之后，控制器8发送指令给机械手，机械手驱动同一阴极板61前侧的各锤形件杆63前后往复运动，阴极板61发生形变，沉积在阴极板61上的水垢脱离阴极板61表面，阴极板61发生多次形变后，阴极板61恢复到初始的平面状态。
步骤五，排污口和冲洗口打开，冲洗口的水流从右侧对阴极板61的上下表面冲刷，阴极板61表面脱离的水垢随水流通过排污口进入排污管组5。
脱离的水垢排出除垢水箱1后，关闭排污口和冲洗口。
开启进水口和排水口，进水主管21和进水支管22连续进入除垢水箱1内部，除垢水箱1内的水依次通过排水支管32和排水主管31连续排出，除垢水箱1内保持满水状态。
步骤六，重复步骤三至步骤五，依次进行除垢操作和清垢操作。
进一步地，步骤四中，当上方的阴极板61的重力达到设定值时，上方和中间的进水口及排水口关闭，除垢水箱1内的水位保持在上方的阴极板61与中间位置的阳极板62之间，下方的阴极板61继续进行除垢。
机械手驱动上方的阴极板61发生形变，水垢脱离上方阴极板61表面。
步骤五中，开启上方和中间的排污口，同时开启与上方阴极板61对应的冲洗口，水垢排出后，关闭冲洗口和上方及中间的排污口，再开启上方和中间的进水口及排水口。
步骤四中，当下方的阴极板61的重力达到设定值时，下方和中间的进水口及排水口关闭，上方的阴极板61继续进行除垢。
机械手驱动下方的阴极板61发生形变，水垢脱离下方阴极板61表面。
步骤五中，开启下方和中间的排污口，同时开启与下方阴极板61对应的冲洗口，水垢排出后，关闭冲洗口和下方及中间的排污口，再开启下方和中间的进水口及排水口。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
机译： 根据本装置或类似装置提供的清洁剂除垢装置或另一种除垢装置或除垢装置
机译： 通过除垢装置和除垢装置清洁和/或除垢板或初步带的方法，以及除垢装置
机译： 电化学反应除垢装置及其除垢方法
