1000g电解法次氯酸钠发生器技术方案

1000g电解法次氯酸钠发生器技术方案

1次钠发生器相关技术描述

1.1电解法次氯酸钠发生器系统相关设备技术优势

次氯酸钠广泛应用于饮用水、医疗等行业，现广泛应用于自来水厂消毒；其与氯气相比，次氯酸钠的优势在于安全性，对系统运行和运输更加安全可靠，解决了水厂氯气泄漏的风险；此外，与二氧化氯发生器相比，次氯酸钠衰减较慢，可满足管网余氯，可抑制管网内菌落繁殖，保证水质安全。

电解法次氯酸钠发生器系统具有以下特点：

（1）主要由制备系统、储存系统、投加系统和控制系统组成，系统采用模块化设计，组装、维修方便快捷，安装工期大幅缩短；

（2）系统的制备和投加均采用全自动控制，可实现无人值守运行及远程控制；

（3）系统特点：系统配置根据设计规模可实现个性化定制；

（4）系统投加浓度采用0.6%～0.8%有效氯进行投加，解决次氯酸钠衰减问题；

（5）系统配套进口一线品牌产品，确保系统准确、稳定、可靠运行。

（6）采用智能数字计量泵，可精确控制投加量。

1.2电解法次氯酸钠发生器制备原理

电解法次氯酸钠发生器是一套由电解食盐水生成次氯酸钠溶液的装置。电解槽使用整流器提供的直流电流，溶液在直流电作用下被电解，槽内阳极产生氯气，阴极产生氢氧化钠和氢气，二种产物立即接触并反应生成有效氯含量0.8%的次氯酸钠溶液。

反应方程式如下：

电极反应：阳极：2Cl--2e-→Cl2

阴极：2H++2e-→H2

溶液反应：2NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O

副反应：

阳极生成的Cl会溶解于水，生成HCL和HCLO

HCl+NaOH=NaCl+H2O

HClO+NaOH=NaClO+H2O

阴极副反应：

NaClO+2[H]=NaCl+H2O

通常系统对副反应的抑制能力表现在整体电流效率上。

1.3主要设备描述及技术要求

1.3.1电解法次氯酸钠发生器

电解法次氯酸钠发生器系统由以下部分组成（不限于此）：电解主机、整流器、溶盐系统、配电控制系统、储存系统、电缆、管件辅材等以及所需的备件。

（1）电解法次氯酸钠发生器主体设备为一体化集成设备。稀盐水溶液直接由盐水泵输送至电解槽电解，电解产生次氯酸钠溶液进入次氯酸钠储罐，再根据需要启动投药泵投加至各加药点。

（2）电解法次氯酸钠发生器一体化设备便于整体的拆卸与维护，电解槽上方安装有排氢系统，保证氢气可以通畅排出，避免爆炸的危险。次氯酸钠电极使用钌铱贵金属氧化物涂层，使用寿命5年以上，能耗低。

（3）电解法次氯酸钠发生器选用马赫内托进口品牌电极，具备不易结垢，使用寿命长的特点。电解槽的结构设计应便于进行电极的清洗，阴极、阳极便于拆卸。电解槽阴极、阳极之间在干燥状态下绝缘。

（4）电解法次氯酸钠发生器柜体自带西门子PLC控制器和可操作触摸屏，内部配备减压阀、压力/温度变送器、进出口温度探测仪、流量计、电导率仪、电动阀等设备，保障系统运行稳定。整流器集成于发生器柜体内。

（5）电解法次氯酸钠发生器设计参数：

★单台有效氯产量(以Cl2)≥1000g/h

★次氯酸钠浓度：0.8%

★盐耗：≤3.5kg/kg·Cl2

★交流电耗：≤4.5kWh/kg·Cl2

电解液温度：≤45℃

阳极材质：采用纯钛作为基材制作；阳极表面涂有钌铱贵金属氧化物涂层

阴极材质：钛

电极寿命：＞5年

酸洗间隔时间：累积工作时间超过10000小时。

★电解法次氯酸钠发生器电极采用进口品牌。

1.3.2整流器

低压厂用电电压为380V：在平面设计中，充分考虑到整流器柜工作中需要散热这一点，与发生器配套。

输入电压：380V±10%，50Hz

稳流精度：≤±1%

稳压精度：≤±1%

输出方式：可稳流、稳压两种方式切换

调节范围：电流/电压在0%～100%额定值内连续调节

整机效率：≥90%

功率因数：≥0.95

保护方式：过流，输出短路保护、过热保护。

★整流器采用高频开关电源型

1.3.3软水器

全自动软水器就是将软水器运行及再生的每一个步骤实现自动控制，并采用时间，流量方式来启动再生。

软水器内置软化树脂，为整个系统的运行提供软水。采用多路控制阀技术，配套树脂罐、盐箱、管道构成全自动软化水机组。机组可全自动实现运行，反洗，再生。罐体为玻璃钢，含多路控制阀、离子交换树脂。

处理水量：500t/h

树脂罐材质：玻璃钢

出水硬度：小于10mg/L

供电电源：AC220V±10%；50Hz

使用环境：温度：2-40℃；湿度：<80%

再生剂：NaCl

1.3.4风机

风机主要用于向次氯酸钠储罐中鼓风，稀释储罐内的氢气，使氢气体积比浓度低于1%，安全排至大气，故障自动连锁启动。为保证系统安全，在电解槽停止工作后，风机继续运行10分钟。

1.3.5次钠发生器柜体

品牌：梦之洁兴

材质：碳钢喷塑

1.3.6次氯酸钠储罐

有效容积：5000L

总高：2350mm

直径：1820mm

材质：PE

进出接口：DN50

★为防止药剂渗漏储罐接口法兰采用一体成型

1.3.7计量泵

计量泵加药系统（含计量泵、系统附件、撬装支架等）集成撬装供货，并对成撬加药系统质量负责。背压阀、安全阀、阻尼器等主要系统附件采用品牌产品，具体选型及数量保证系统设计科学合理，加药系统整体集成出品、杜绝现场加工形式。

计量泵规格参数：

流量：117L/h,压力4bar

（1）采用原装进口、电机驱动、机械隔膜式、智能控制型精密计量泵。

（2）加药计量泵由驱动端、液力端及控制端组成，采用单相供电形式,100

-230V±10%,240V±6%,50/60Hz，电机符合IE2标准，整泵防护等级IP65。

（3）计量泵驱动端通过电机驱动，电机的旋转运动经蜗轮机构减速，通过偏心凸轮转换为与轮叉相连的连杆的往复运动。复位弹簧作用于轮叉，将连杆压靠在偏心凸轮上以产生冲程回程，通过调节冲程调节手柄和轴来改变冲程长度。往复运动带动隔膜，与阀共同作用，在泵头产生输送介质所必需的压力和真空，以产生脉动的输送流量。

（4）计量泵液力端泵头及单向阀材质采用PVDF，密封及阀座材质PTFE，阀球或阀板材质Ceramic,阀弹簧HastC.+CTFE，一体安全阀材质PVDF及密封EPDM，加工精度高，强固耐腐蚀，以保证计量泵的精度和运行稳定。

（5）★计量泵控制端可通过无源触点信号实现远程启停控制。计量泵加药重复精度可达±2%，控制端可通过冲程长度与冲程频率对加药流量进行双重调节。冲程长度可通过手动旋钮在0%～100%范围内调节，冲程频率可在智能操作盘手动设定或接收外部批量/脉冲/模拟控制信号自动调节。额定流量理论综合调节比例1:20000。计量泵可通过PROFIBUS形式进行通讯控制。

（6）计量泵外部采用双层保护（金属内套和高度坚固玻璃纤维强化处理工程塑料外壳），防止内部元器件的腐蚀。

（7）计量泵液力端可选择配备集成安全溢流阀或手动排气阀，实现自动过压保护、介质排气及辅助吸液功能，以保证计量泵的安全可靠运行。

（8）★计量泵配备多层安全隔膜结构，隔膜两面有PTFE涂层，保证在隔膜破裂情况下不会发生任何泄漏。一旦隔膜破裂，计量介质进入隔膜涂层间并激活机械显示，或可通过传感器输出报警信号，保证在苛刻运行状态下可靠地计量加药。

（9）计量泵具备过载自动保护功能，对电机能需分析，当能需超出事先定义承受范围时，电子线路板停止泵的运行，过载开关保护泵及电机不受损害。

（10）★计量泵控制端配备可移动式智能操作盘及大尺寸LCD屏，操作盘可实现以升每小时为单位在0%～100%范围内直接设定、校正及显示流量、操作方便。智能操作盘具备手动、批量、脉冲、模拟、PROFIBUS总线、定时等运行控制模式切换菜单，可编程设置各种控制变量、显示各种运行数据及液压故障信息，可选择加药动作曲线。

（11）计量泵具备多种加药动作曲线程序，根据具体应用或化学药剂特性来调整计量泵加药动作，实现理想的加药效果。冲程机构的动作连续记录与调整使得冲程效果符合所需计量加药曲线。常规模式下吸液冲程和排液冲程曲线等长，排液冲程优化模式排液冲程变慢，吸液冲程变快，适用于对混合效果要求高及要求剂连续流动混合的应用。吸液冲程优化模式吸液冲程变慢，可对高粘度和易汽化介质进行准确计量添加，也可用于降低汽蚀余量值。

（12）计量泵控制端通过内置微处理线路板实现各种智能控制，内置控制线路板具备隔膜状态、液位、冲程流量、远程启停触点及流量调节信号输入接口，且可选择配备故障报警继电、运行状态步进继电，以及流量设定值4-20mA反馈继电接口。

（13）计量泵电机采用矢量控制、仅耗费工作所必需电量、实现能耗小化，节能高效。计量泵集成的软件可记录加药曲线和工作能源需求，并通过电子线路板控制电机。软件检测到工作所需电量并据此控制电量供应，适应具体应用的要求。

（14）计量泵能从低于它的溶液池内吸液，吸程为3～5m；

（15）噪声控制：在大冲程长度、大行程频率、大背压（水）时，声压级LpA<70dB符合ENISO20361标准

（16）计量泵加药系统包含计量泵组（铝合金型材），自动运行电气控制柜或接线盒，安装管路附件（背压阀、脉冲阻尼器、安全阀、Y型过滤器）等，形成一个完整的系统。为避免堵塞，计量泵加药系统配合理的管路冲洗设计。

1.3.8电气控制

★每套电解法次氯酸钠发生器集成一套独立的控制系统，根据液位自动启停，并根据温度、流量、电导等运行参数等进行保护。

控制方式

（1）整套设备由西门子PLC控制自动，自动状态下根据液位进行启、停，当储罐液位处于高低液位之间时可手动干预直接启停发生器。手动状态有密码保护、仅用于工程师调试。

（2）采用TCP/IP通讯协议和RJ45以太网通讯接口，可与上层设备通讯。

（3）控制系统可以保证制氯装置除酸洗过程外所有操作运行的自动化控制。

（4）控制系统可以保证制氯装置在无人值守的工况条件下长期安全运行。

a)次氯酸钠制备控制系统具备以下功能特点：

（1）对通过电解槽的电解电流进行稳流控制，稳流精度为1%。为保证整流器和电解槽安全，设置高电流保护值和低电流保护值。

（2）至少包括下列数据采集系统的模拟量输入/输出信号：

①盐水电导；②电解电流；③进水温度；④出液温度；

（7）至少包括下列状态显示：

①阀门状态（开、关）；②各类泵状态（开、关）；③整流器状态；

（8）至少包括下列报警：

①电解法次氯酸钠发生器出口温度高报警；②电导率过高/低报警；③电流高/低极限报警；

（9）系统至少包括下列联锁项目：

①次氯酸钠储罐液位高／低联锁停/启发生器；②电解法次氯酸钠发生器出口温度高联锁启发生器；③电解电流超限高/低联锁停发生器；

b)次氯酸钠投加系统次氯酸钠制备控制系统具备以下功能特点：

（1）整套设备由西门子PLC控制，进行正常启、停、控制及报警记录（控制集成在发生器内）。

（2）次氯酸钠投加自控系统可使其无论在独立运行中以及连接网络皆能实现控制功能。

（3）控制系统可以保证投加装置在无人值守的工况条件下长期安全运行。

（4）加氯为流量比例控制，西门子PLC根据进厂水流量计检测的流量信号确定,再根据出水处取样检测到余氯反馈信号修正次氯酸钠投加量。

①计量泵的启停，流量设定；②运行参数控制，包括：计量泵流量反馈，故障，运行；

★具有远程监控系统，监控记录设备运行状态，可以远程调试设备、修改参数，轻微故障可以远程解决。客户可登录手机端查看设备运行状态。

1.4设备清单

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