本發(fā)明屬于生活用水處理設備技術領域，特別是涉及一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

背景技術：

目前，公知的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)是生活用水處理設備技術領域中應用面廣量大的生活用水處理設備。雖然全自動的次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)與同類產品相比有許多優(yōu)點，但因溶鹽裝置、自動配比裝置、電解裝置和PLC控制臺等各單元裝置還存在設計不夠合理、配置不夠優(yōu)化和運行效率不高等問題，特別是由PLC控制臺構建的內網運行操作系統(tǒng)，無法與外網進行聯(lián)網監(jiān)控操作運行，使得該系統(tǒng)的實用性及性價比受到了業(yè)內高端市場發(fā)展需求的挑戰(zhàn)。

在次氯酸鈉制備過程中，需要使用飽和鹽水來配制3％左右的鹽水作為電解槽的電解溶液，中國專利申請201420290748.5采用了氣體混合溶液產生飽和鹽水溶液的方法，由于氣泡從下而上造成食鹽和溶液翻騰，在流出的溶液中會有大量沒有溶解的食鹽存在，影響后續(xù)稀鹽水的配制，且結構較為復雜。

在次氯酸鈉制備過程中，鹽水自動配比裝置大都采用水泵增壓給供水管道進行供水，隨著水泵的啟動或停止會使得管道的水壓力產生變化，造成相同通徑的出水孔所流過的流量有較大差異。中國專利申請CN201020141294.7公開了一種用于管道水壓水流控制的自動恒壓恒流閥，它是通過彈簧的間隙的變化來達到水流量不受壓力變化而實現(xiàn)恒定控制的目的，但彈簧鋼長期浸泡在在水中，不可避免的會導致銹蝕，導致彈簧的彈性系數(shù)變化，因此彈簧的間隙也會變化，導致流量不穩(wěn)定等，很難真正的實現(xiàn)恒定控制水流量。

在次氯酸鈉制備過程中，電解裝置因受硬質水源條件的限制，而使得次氯酸鈉發(fā)生器裝置的電解槽的電極表面結垢及掛有附著物等，其電解效率明顯下降。目前常用電解前常溫預制軟化水防結垢、設置電極倒極除垢、給電解槽降溫防結垢以及利用超聲波發(fā)泡阻結垢等解決方案，但都還不能滿足有效防止電極表面結垢等的難題。中國專利申請201511033467.7公開了“一種電化殺菌水處理器”，能夠實現(xiàn)電解槽在反應一定時間之后發(fā)生正負電極切換，電極瞬時增大電流來去除陰極上的污垢結垢的效果，但電極受損較大，導致電極的壽命大大縮短，且需要實時停機處理，影響電解槽的連續(xù)運行，降低電解槽的運行效率。

中國專利申請201120289631.1公開了一種“一體化全自動飲用水消毒裝置”，主要由整流控制柜、軟化器、溶鹽箱、濃鹽水泵、電解發(fā)生器、次氯酸鈉貯箱和加藥泵構成，以實現(xiàn)全自動連續(xù)工作、經濟性及實用性強的目的。中國專利申請201520262103.5公開了一種“全自動靜態(tài)式次氯酸鈉發(fā)生器”，包括整流器、溶鹽箱、軟水器、電解箱、儲罐、自來水進管、氫氣排管、鹽水投加泵、次氯酸鈉投加泵、軟水進水電動閥和次氯酸鈉出液電動閥構成，以實現(xiàn)提高自動化程度和電解效率等目的。但這些方案還存在以下明顯不足：一是所謂全自動還僅于對單套水處理設備中各單元裝置的PLC控制，不具有外網聯(lián)網功能，無法與外網的總控制平臺進行聯(lián)網運行監(jiān)控管理；二是因與外網的總控制平臺無聯(lián)網運行功能，用戶單套水處理設備運行中可能出現(xiàn)的故障無法實時自動排除，直接影響運行的可靠性；三是不具有外網聯(lián)網功能的單套水處理設備的運行效率不高，不僅對實時排故受影響，而且對運行、停運和維護等也受影響，即不具有與外網聯(lián)網的自助功能。

綜上所述，如何克服現(xiàn)有技術所存在的不足已成為當今生活用水處理設備技術領域中亟待解決的重點難題之一。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術所存在的不足而提供一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，本發(fā)明通過采用聯(lián)網用戶工位終端以及改進的溶鹽裝置、自動配比裝置和電解裝置，既大大優(yōu)化了內網運行操作的單元設備，又滿足了與外網聯(lián)網運行監(jiān)控管理的需要，從而顯著地提高全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的運行效率。

根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)，包括溶鹽裝置、自動配比裝置、電解裝置和投加裝置，各功能裝置依次串聯(lián)連接，各功能裝置中均設有控制單元并分別通過數(shù)據(jù)線與PLC控制臺信號連接，其特征在于，還包括聯(lián)網用戶工位終端,所述聯(lián)網用戶工位終端通過數(shù)據(jù)線與PLC控制臺信號連接，還與外網監(jiān)控系統(tǒng)進行交互式無線數(shù)據(jù)通信；所述溶鹽裝置包括階梯式溶鹽設備、自動配比裝置包括液體恒流控制器、電解裝置包括集成式防結垢的電解設備，其中：

所述聯(lián)網用戶工位終端包括數(shù)據(jù)處理器分別與信號轉換模塊、無線數(shù)據(jù)通信模塊、次氯酸鈉發(fā)生器裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、次氯酸鈉發(fā)生器裝置的自助操作程序數(shù)據(jù)模塊、故障排除操作程序數(shù)據(jù)模塊和視音頻提示器信號連接，以及為所述聯(lián)網用戶工位終端供電的電源管理模塊；所述信號轉換模塊包括用于轉換所述聯(lián)網用戶工位終端輸入和輸出信號的模數(shù)轉換模塊和數(shù)模轉換模塊。

所述階梯式溶鹽設備，包括進水口、出液口、桶蓋、桶身、桶底、噴水管和階梯式鹽槽結構，所述噴水管與進水口相連通，固定于桶身的上部，噴水管下設有均勻分布的噴水孔；所述階梯式鹽槽結構包括設有首層鹽槽和底層鹽槽，首層鹽槽為環(huán)形槽結構，桶身與首層鹽槽為一體結構；底層鹽槽為圓形結構，桶底與底層鹽槽為一體結構；在底層鹽槽與桶身之間為飽和鹽水槽，飽和鹽水槽與出液口相連通；

所述液體恒流控制器，包括上閥體、下閥體、彈性墊和閥芯，所述上閥體設有內螺紋，所述下閥體設有和上閥體相配合的外螺紋，上閥體和下閥體通過內外螺紋連接并形成上閥體和下閥體組合后的閥體空腔，所述閥體空腔內，沿上閥體至下閥體的軸向依次設有帶孔的彈性墊和可活動的閥芯，所述可活動的閥芯包括半圓形密封部和圓筒狀導向部，半圓形密封部的外表面設有凸起，所述圓筒形導向部的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔，所述帶孔的彈性墊設有與所述半圓形密封部貼合的密封面；

所述集成式防結垢的電解設備，包括潔凈鹽水釜通過帶液體輸流管的液體增流泵與區(qū)隔式電解群連接；所述潔凈鹽水釜包括帶加熱器的鹽水加熱釜與帶濾清材料的熱鹽水濾清釜毗聯(lián)，所述潔凈鹽水加熱釜中的鹽水溫度為50-100℃；所述液體增流泵的功率為10-100w、揚程為25-35m；所述區(qū)隔式電解群包括2至N個電解釜，其中每個電解釜之間通過液體增流管連接；每個電解釜內均設有包括陽極極板與陰極極板的單對電極，所述單對電極與電解釜外部的直流電源連接；所述區(qū)隔式電解群中的電解液的液流速度不小于潔凈鹽水釜中的鹽水的水流速度。

本發(fā)明的實現(xiàn)原理是：本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法是對現(xiàn)有傳統(tǒng)的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的綜合性技術改進，具體是：配制飽和鹽水的溶鹽裝置為階梯式溶鹽設備，可利用水自身的動能和勢能從高處多次沖擊混合鹽倉中的鹽，將鹽與水充分混合；自動配比裝置中采用了液體恒流控制器，可使液體流道的截面隨著液體壓力的變化呈現(xiàn)反比例變化，從而確保了液體流量恒定不變；電解裝置為集成式防結垢的電解設備，采用電解前預制潔凈高溫鹽水、增加液流速度和多釜區(qū)隔式電解的新方案，它集除垢、防垢和阻垢的措施于一體，且很好地發(fā)揮了協(xié)同防結垢的作用；聯(lián)網用戶工位終端與PLC控制臺協(xié)同構建既可實現(xiàn)與本系統(tǒng)各功能單元進行內網運行操作，又可與外網聯(lián)網運行監(jiān)控管理，不僅大大優(yōu)化了內網運行操作的單元設備，又滿足了與外網聯(lián)網運行監(jiān)控管理的需要。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比其顯著優(yōu)點在于：

第一，本發(fā)明是針對現(xiàn)有公知的溶鹽裝置、自動配比裝置、電解裝置和PLC控制裝置等單元裝置還存在設計不夠合理、配置不夠優(yōu)化和運行效率不高等難題而提出的一種改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)，且各單元裝置發(fā)揮了很好的協(xié)同作用，因此本發(fā)明的實用性及性價比顯著提高，能夠滿足本領域高端市場發(fā)展的需求。

第二，本發(fā)明構建的集成式防結垢的次氯酸鈉發(fā)生器裝置，通過在電解前采取預制潔凈鹽水、增加液流速度以及多釜區(qū)隔式電解等措施，發(fā)揮了很好的集成式的除垢、防垢和阻垢的協(xié)同作用，取得了比現(xiàn)有技術防結垢措施更加顯著的效果。

第三，本發(fā)明構建的配制飽和鹽水的溶鹽裝置為階梯式鹽槽裝置，可利用水自身的動能和勢能從高處多次沖擊混合鹽倉中的鹽，確保鹽與水充分混合，提高飽和鹽水配制的效率。

第四，本發(fā)明構建的用于自動配比裝置的液體流量恒定控制裝置，可使液體流道的截面隨著液體壓力的變化呈現(xiàn)反比例變化，從而確保了液體流量恒定不變，滿足了精準計量的需要。

第五，本發(fā)明構建的聯(lián)網用戶工位終端既可通過PLC控制臺與本系統(tǒng)各功能單元裝置進行內網運行操作，又可與外網聯(lián)網運行監(jiān)控管理，大大地提高了改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的運行可靠性和效能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的內網結構方框示意圖。

圖2為本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的內網與外網聯(lián)網的結構方框示意圖。

圖3為本發(fā)明提出的階梯式溶鹽設備的剖面結構示意圖。

圖4為本發(fā)明提出的聯(lián)網用戶工位終端的結構方框示意圖。

圖5為本發(fā)明提出的液體恒流控制器的結構示意圖；圖5包括圖5-1、圖5-2、圖5-3、圖5-4、圖5-5、圖5-6、圖5-7；其中：圖5-1為立體結構示意圖；圖5-2為整體剖面結構示意圖；圖5-3為閥體空腔剖面結構示意圖；圖5-4為彈性墊的立體結構示意圖；圖5-5為彈性墊的剖面結構示意圖；圖5-6為可活動的閥芯的立體結構示意圖；圖5-7為可活動的閥芯的剖面結構示意圖。

圖6為本發(fā)明提出的集成式防結垢的電解裝置的立式結構示意圖。

圖7為本發(fā)明提出的集成式防結垢的電解裝置的臥式結構示意圖。

圖8為本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的實現(xiàn)方法的流程方框示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

實施例1。結合圖1，本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)，包括溶鹽裝置(1)、自動配比裝置(2)、電解裝置(3)和投加裝置(4)，各功能裝置通過連接管(5)依次串聯(lián)連接，各功能裝置中均設有控制單元并分別通過數(shù)據(jù)線(6)與PLC控制臺(7)信號連接，其特征在于，還包括聯(lián)網用戶工位終端(8),所述聯(lián)網用戶工位終端(8)通過數(shù)據(jù)線(6)與PLC控制臺(7)信號連接，還與外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)進行交互式無線數(shù)據(jù)通信；所述溶鹽裝置(1)包括階梯式溶鹽設備、自動配比裝置(2)包括液體恒流控制器、電解裝置(3)包括集成式防結垢的電解設備。結合圖2，本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的優(yōu)選方案在于所述外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)包括后臺云端服務器、無線數(shù)據(jù)通信網絡和智能遠程群控自助服務器，所述無線數(shù)據(jù)通信網絡分別與后臺云端服務器和智能遠程群控自助服務器進行數(shù)據(jù)通信連接；所述后臺云端服務器通過無線數(shù)據(jù)通信網絡支持智能群控自助服務器與聯(lián)網用戶工位終端進行交互式數(shù)據(jù)通信。因此，本發(fā)明既可通過聯(lián)網用戶工位終端(8)與本系統(tǒng)各功能單元進行內網運行操作，而且本發(fā)明還可通過聯(lián)網用戶工位終端(8)與外網聯(lián)網運行監(jiān)控管理，確實提高改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的運行可靠性和效能。

實施例2。結合圖3，本發(fā)明所述聯(lián)網用戶工位終端(8)包括數(shù)據(jù)處理器分別與信號轉換模塊、無線數(shù)據(jù)通信模塊、次氯酸鈉發(fā)生器裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、次氯酸鈉發(fā)生器裝置的自助操作程序數(shù)據(jù)模塊、故障排除操作程序數(shù)據(jù)模塊和視音頻提示器信號連接，以及為所述聯(lián)網用戶工位終端供電的電源管理模塊；所述信號轉換模塊包括用于轉換所述聯(lián)網用戶工位終端輸入和輸出信號的模數(shù)轉換模塊和數(shù)模轉換模塊。

實施例3。結合圖4，本發(fā)明所述階梯式溶鹽設備，包括進水口(1-1)、出液口(1-2)、桶蓋(1-3)、桶身(1-4)、桶底(1-5)、噴水管(1-6)和階梯式鹽槽結構，所述噴水管(1-6)與進水口(1-1)相連通，固定于桶身(1-4)的上部，噴水管(1-6)下設有均勻分布的噴水孔；所述階梯式鹽槽結構包括設有首層鹽槽(1-7.1)和底層鹽槽(1-7.2)，首層鹽槽(1-7.1)為環(huán)形槽結構，桶身(1-4)與首層鹽槽(1-7.1)為一體結構；底層鹽槽(1-7.2)為圓形結構，桶底(1-5)與底層鹽槽(1-7.2)為一體結構；在底層鹽槽(1-7.2)與桶身(1-4)之間為飽和鹽水槽，飽和鹽水槽與出液口(1-2)相連通。其優(yōu)選方案還包括在所述首層鹽槽(1-7.1)與底層鹽槽(1-7.2)之間設置環(huán)形結構的中間層鹽槽(1-7.3)，所述中間層鹽槽(1-7.3)的槽口寬度從首層鹽槽(1-7.1)開始到各中間層鹽槽(1-7.3)逐步加寬，形成階梯形結構，中間層鹽槽(1-7.3)設置為一層或多層，桶身(4)與中間層鹽槽(1-7.3)為一體結構。

實施例4。結合圖5，本發(fā)明所述液體恒流控制器，包括上閥體(2-1)、下閥體(2-2)、彈性墊(2-3)和可活動的閥芯(2-4)，所述上閥體(2-1)設有內螺紋(2-1.1)，所述下閥體(2-2)設有和上閥體(2-1)相配合的外螺紋(2-2.1)，上閥體(2-1)和下閥體(2-2)通過內外螺紋連接并形成上閥體(2-1)和下閥體(2-2)組合后的閥體空腔(2-5)，所述閥體空腔(2-5)內，沿上閥體(2-1)至下閥體(2-2)的軸向依次設有帶孔的彈性墊(2-3)和可活動的閥芯(2-4)，所述可活動的閥芯(2-4)包括半圓形的密封部(2-4.1)和圓筒狀的導向部(2-4.2)，半圓形的密封部(2-4.1)的外表面設有凸起(2-4.4)，所述圓筒形的導向部(2-4.2)的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔(2-4.3)，所述帶孔的彈性墊(2-3)設有與所述半圓形的密封部(2-4.1)貼合的密封面(2-3.1)；所述帶孔的彈性墊(2-3)為圓柱狀，其軸向設有可供液體流過的彈性墊通孔(2-3.2)，彈性墊通孔(2-3.2)的直徑為0.1-5mm。其優(yōu)選方案還包括所述圓筒形的導向部(2-4.2)與下閥體(2-2)之間設有供液體流通的間隙(2-6)，所述間隙(2-6)的寬度為0.2-5mm；所述凸起(2-4.4)的形狀為半球形，所述凸起(2-4.4)的高度為0.2-5mm；所述上閥體(2-1)和下閥體(2-2)的材質均為不銹鋼、銅合金、鋁合金或工程塑料；所述帶孔的彈性墊(2-3)的材質為橡膠、硅膠或硅橡膠；所述可活動閥芯(2-4)的材質為陶瓷或工程塑料。

實施例5。結合圖6和圖7，本發(fā)明所述集成式防結垢的電解設備，包括潔凈鹽水釜通過帶液體輸流管(3-6)的液體增流泵(3-5)與區(qū)隔式電解群(3-9)連接；所述潔凈鹽水釜包括帶加熱器(3-3)的鹽水加熱釜(3-1)與帶濾清材料(3-4)的熱鹽水濾清釜(3-2)毗聯(lián)，所述潔凈鹽水加熱釜(3-1)中的鹽水溫度為50-100℃；所述液體增流泵(3-5)的功率為10-100w、揚程為25-35m；所述區(qū)隔式電解群(3-9)包括2至N個電解釜，其中每個電解釜之間通過液體增流管(3-8)連接；每個電解釜內均設有包括陽極極板與陰極極板的單對電極(3-7)，所述單對電極(3-7)與電解釜外部的直流電源連接；所述區(qū)隔式電解群(3-9)中的電解液的液流速度不小于潔凈鹽水釜中的鹽水的水流速度。其優(yōu)選方案還包括：所述鹽水加熱釜(3-1)的加熱器(3-3)設置在鹽水加熱釜(3-1)的內部或鹽水加熱釜(3-1)的外部；所述鹽水加熱釜(3-1)中的鹽水溫度為70℃；所述熱鹽水濾清釜(3-2)的濾清材料(3-4)為天然沸石或離子交換樹脂；所述集成式防結垢的電解設備中的液體增流泵(3-5)的電功率為40w、揚程為30米；潔凈鹽水釜中的熱鹽水的水流速度與區(qū)隔式電解群(3-9)中的電解液的液流速度均不小于1米/秒；所述液體增流管(3-8)的管口直徑為液體輸流管(3-6)的管口直徑的1/2至3/4。

實施例6。結合圖8，本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下具體步驟：

步驟1，開機聯(lián)網控制：用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備的運行工作準備就緒，用戶打開聯(lián)網用戶工位終端(8)的用戶設備登錄賬戶，輸入對應用戶端的啟動信息，指令PLC控制臺與溶鹽裝置(1)、自動配比裝置(2)、電解裝置(3)和投加裝置(4)的各控制單元構建的內網操作控制系統(tǒng)進入啟動狀態(tài)；同時聯(lián)網用戶工位終端(8)把對應用戶端的開機信息上報給外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)并完成對反饋指令的接收，直至用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備開機聯(lián)網成功并進入運行狀態(tài)；

步驟2，聯(lián)網運行控制：步驟1所述用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備開機聯(lián)網成功并進入運行狀態(tài)后，溶鹽裝置(1)、自動配比裝置(2)、電解裝置(3)和投加裝置(4)的各控制單元分別接受PLC控制臺(7)發(fā)給的指令并實施各功能單元的控制，同時聯(lián)網用戶工位終端(8)把PLC控制臺(7)集成的內網操作控制系統(tǒng)的運行控制信息上報給外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)備份；

步驟3，聯(lián)網排故控制：步驟2所述聯(lián)網運行控制中，若出現(xiàn)對應用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備運行失常的狀況，則外網監(jiān)控系統(tǒng)會根據(jù)對應用戶端的聯(lián)網用戶工位終端(8)上報的運行控制信息給出指令聯(lián)網用戶工位終端(8)進行故障排除操作的信息提示,直至對應用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備由運行失常轉為運行正常，同時聯(lián)網用戶工位終端(8)把排故信息上報給外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)備份；

步驟4，關機聯(lián)網控制：當對應用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備需要停止運行并關機時,聯(lián)網用戶工位終端(8)把對應用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備的關機停運信息上報外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)，所述外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)則根據(jù)上報的關機停運信息給出對應用戶端的聯(lián)網用戶工位終端(8)關機及后續(xù)對全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備進行清理操作程序的信息提示,直至對應用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備完成清理操作程序并上報清理操作信息給外網監(jiān)控系統(tǒng)(9)，以備份對應用戶端的全自動次氯酸鈉發(fā)生器設備已進入停止運行的狀態(tài)。

本發(fā)明的具體實施方式中凡未涉到的說明屬于本領域的公知技術，可參考公知技術加以實施。

本發(fā)明經反復試驗驗證，取得了滿意的試用效果。

以上具體實施方式及實施例是對本發(fā)明提出的一種基于改進型的全自動次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)及實現(xiàn)方法技術思想的具體支持，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在本技術方案基礎上所做的任何等同變化或等效的改動，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍。