CN103739090A - E式磁性水处理阻垢除垢装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理阻垢除垢的技术领域，具体涉及一种E式磁性水处理阻垢除垢装置，解决了现有磁化阻垢除垢装置存在的问题。其左配水接头、左外磁极、空心结构的柱体、右外磁极以及右配水接头依次连接，柱体内设置内磁极，内磁极左、右两端分别与左、右配水接头插接式配合，柱体外侧表面均布有偶数组沿平行于其轴线方向依次设置的左极靴、永磁体以及右极靴，上下对应的左极靴与左外磁极、内磁极左侧构成“

”型磁铁，上下对应的右极靴与右外磁极、内磁极右侧构成“

”型磁铁。本发明具有耐高温、永不退磁等特点。且该装置采用了独特的永磁体排列方式，安装简便、免维护，阻垢除垢效果显著。

Description

E式磁性水处理阻垢除垢装置

技术领域

 本发明属于水处理阻垢除垢的技术领域，具体涉及一种E式磁性水处理阻垢除垢装置。

背景技术

传统上很多工业用冷却循环水系统的阻垢除垢问题大都使用化学方式或结合采用机械清洗方式来处理，很大程度上除垢效果并不明显，最终增加了能源的消耗，降低了设备效率。当今随着环境保护的日益严格和水资源的日益紧缺，磁性阻垢除垢技术的研究应用得到愈来愈广泛的重视。由于磁性阻垢除垢技术是一种物理方法，此法无需投加任何药剂，无毒无污染，能有效防止管道和设备结垢，且投资少，操作简单，是一种高效节能、环保型的工业水处理技术。

现有的磁化阻垢除垢装置有采用软化水方法的，有采用电磁场处理方法的，有采用铜基触媒合金防垢片除垢的，也有采用永磁体材料产生的磁场处理水质的。采用电磁场处理方法的除垢装置，其系统比较复杂，还必须放置在靠近水源的位置。采用软化水方法的除垢装置虽然能去除水中的钙离子，但是却将钠离子带入水中，容易引起高血压和心脏病。并且软化水除垢装置内部的树脂会失效，不可更换，因此维护费用比较昂贵。采用铜基触媒合金防垢片除垢装置属于弱点防垢范畴，如果该装置要在井下使用，必须考虑防爆要求和适应井下恶劣的环境，而且投资成本高。对于其他一些采用永磁体材料的除垢装置，磁化水的效果也主要取决于除垢器装置本身结构形式和永磁体的布置方式，磁化效果也各不相同。

发明内容

    本发明为了解决现有磁化阻垢除垢装置存在的问题，提供了一种E式磁性水处理阻垢除垢装置。

    本发明采用如下的技术方案实现：

    一种E式磁性水处理阻垢除垢装置，包括左配水接头、右配水接头、左外磁极、右外磁极、左极靴、右极靴、内磁极、永磁体以及柱体，所述的左配水接头、左外磁极、空心结构的柱体、右外磁极以及右配水接头依次连接，柱体内设置内磁极，内磁极左、右两端分别与左、右配水接头插接式配合，柱体外侧表面均布有偶数组沿平行于其轴线方向依次设置的左极靴、永磁体以及右极靴，上下对应的左极靴与左外磁极、内磁极左侧构成“                                                

”型磁铁，上下对应的右极靴与右外磁极、内磁极右侧构成“

”型磁铁，在过水的输入侧到输出侧之间，内磁极的外圈与左右外磁极内圈之间留有间隙形成尖劈型多级环形过水通道，左、右配水接头和柱体采用非导磁材料不锈钢制成，左外磁极、右外磁极、左极靴、右极靴、内磁极采用导磁率高的低碳钢或纯铁制成，永磁体采用稀土钕铁硼永磁材料制成。

所述的柱体为多棱柱或者圆柱体，根据周方向上布置的永磁体数量来定。

本发明与现有磁化阻垢除垢装置最大的区别之处是采用独特的结构设计，即将永磁体采用外置的E结构形式进行布置，这样的结构形式可以最大程度地发挥每一块永磁体的磁场能，使所有永磁体的磁场能集中在尖劈型多级环形过水通道上，磁场强度得到加强。同时很窄的环形缝隙提高了水流的流速，输入到输出的多级磁极使水流充分得到湍化的同时又可以使水分子在行进过程中受到多次强交变磁场的作用，最终这样独特的结构形式对循环水系统起到了良好的阻垢除垢作用。具体来说：

1.首先本发明将多块永磁体采用外置的E结构形式进行布置，沿周向布置的永磁体与两端极靴，左右外磁极及内磁极构成“

”磁路，这样可以使多块永磁体产生的磁场能在内磁极的过水位置进行叠加，且尖劈形磁极又有利于极间磁场强度的增加；由此该种结构形式可以最大程度地增加了过水位置的磁场强度，有效发挥阻垢除垢的作用。

2.外磁极和内磁极之间形成过水通道，其独特的结构设计可以增加过水流速，有利于水质的磁化效果。具体来说，外磁极的内圈和内磁极的外圈之间形成环形的过水通道，并且从输入到输出侧之间形成了多级环形通道。而且外磁极的内圈和内磁极的外圈断面结构设计为尖劈型，也就是多级凹凸结构。这样独特的尖劈型多级环形过水通道可以增加水流过程中的磁场交变次数，极大的提高水的磁化效果。

3.流体在经过环形极间时瞬间加速，然后立即减速，使水质充分湍化，有利于提高磁化效果。

4.配水接头和柱体采用非导磁材料制成。外磁极、内磁极、左极靴和右极靴采用高导磁材料制成。

本发明具有耐高温、永不退磁等特点。且该装置采用了独特的永磁体排列方式，安装简便、免维护，阻垢除垢效果显著。尤其对于水质硬度高，水质条件不好，环境恶劣的用水设备，更显示出它的优越性。适合在井下或其他工业循环水系统安装使用。

附图说明

图1为本发明的主剖视图，

图2为本发明的俯视图，

图3为本发明的侧视图，

图中：1-左配水接头，2-左外磁极，3-左极靴，4-永磁体，5-右极靴，6-内磁极，7-覆皮，8-六棱体，9-右配水接头，10-右外磁极。

具体实施方式

    结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

E式磁性水处理阻垢除垢装置，包括左配水接头、右配水接头、左外磁极、右外磁极、左极靴、右极靴、内磁极、永磁体以及柱体，所述的左配水接头、左外磁极、空心结构的柱体、右外磁极以及右配水接头依次连接，柱体内设置内磁极，内磁极左、右两端分别与左、右配水接头插接式配合，柱体外侧表面均布有偶数组沿平行于其轴线方向依次设置的左极靴、永磁体以及右极靴。上下对应的左极靴与左外磁极、内磁极左侧构成“”型磁铁，上下对应的右极靴与右外磁极、内磁极右侧构成“

”型磁铁，在过水的输入侧到输出侧之间，内磁极外圈与左右外磁极内圈之间留有间隙形成尖劈型多级环形过水通道，左、右配水接头和柱体采用非导磁材料不锈钢制成，左外磁极、右外磁极、左极靴、右极靴、内磁极采用导磁率高的低碳钢或纯铁制成，永磁体采用稀土钕铁硼永磁材料制成。

以下以六棱柱的柱体为实施例。

本发明提出的磁性水处理阻垢除垢装置是将永磁体通过外置的面对面E型结构形式进行布置，可以使磁性水处理阻垢除垢装置上所有永磁体产生的磁场能在内磁极位置形成叠加，最大程度地对井下循环水系统和设备发挥阻垢除垢的作用。具体如下：

1.本装置是将每块永磁体固定在多棱柱体外侧面并采用E型结构的形式进行布置，可以使磁性水处理阻垢除垢装置内磁极位置的磁场强度最大。当水流过内磁极时，水分子在磁场的作用下，产生扭曲、变形、反转、震动，从而使原来水中缔合形成的各种链状、团状的大分子解离成单个双分子，使水的活性增加，改变了水的物理结构。通过磁场对溶液中的离子产生作用，使水中钙、镁盐类结垢物的针状结晶改变成颗粒状结晶体，使它们不能交织在一起成为坚硬的水垢附着在器壁或管壁上，而悬浮在水中，随水排出，从而达到阻垢的作用。对原有的老水垢也可通过已处理水的作用，使之逐渐剥蚀、软化、松动、直到脱落，达到除垢目的。

2.本装置主要由左右配水接头1和9、左、右外磁极2和10，内磁极6、左极靴3、右极靴5、覆皮7、六棱体8（也可以设计为其它棱柱或者圆柱体，以圆周方向布置的磁铁而定）和永磁体4（图中为6块，可以设计为其它数量，越多越好）等组成，磁铁布置方式见图1，所有磁铁的极向应相同且与轴线平行。磁力线经左外磁极2和内磁极6之间形成的尖劈型多级环形磁极，沿内磁极6的中心线，经过内磁极6与右外磁极10形成的尖劈环形磁极闭合，所有永磁体4的磁力线都要经过内磁极6的中心线，在内磁极6内部形成高强度磁场，在经过环形尖劈磁极时使磁场进一步得到加强，然后与外磁极闭合。内外环的断面设计成尖劈状，极大地增强了磁极间的磁场强度。

水流从左配水接头1进入，经过输入和输出两侧多级尖劈磁极的环形缝隙，通过右配水接头9流出，经过闭式系统循环往复。

本发明独特的结构设计特点：①通过面对面E型结构和尖劈形磁极可以极大地增加极间磁场强度；②多级设计可以增加水流路程中的磁场交变次数；③增加过水流速；④流体在经过环形极间时瞬间加速，然后立即减速，使水质充分湍化，有利于提高磁化效果。

3.本发明中配水接头和多棱柱采用非导磁材料不锈钢制成。外磁极、内磁极、左极靴和右极靴均采用导磁率高的低碳钢或纯铁制成。而永磁体数量与棱柱数量相同，采用外置E式结构安装在多棱柱上。

4.本发明所有永磁体左极靴3与左外磁极2、内磁极6左侧磁极构成“

”型磁铁，所有永磁体右极靴5与右外磁极10、内磁极6右侧磁极构成“

”型磁铁，两者面对面构成“

”磁路，这样的结构布置形式可以使一周所分布的多块磁铁产生的磁场在内磁极上进行叠加，在内磁极周围的过水通道形成更强的磁场，达到最佳的阻垢除垢效果。

5. 本发明：①各磁铁也可以做成瓦片形，沿圆周均布，各磁铁间留有间隙便于安装，相应地，中间的多棱柱也可以做成圆柱形；②左右两侧环形磁极的数量可以自由设置，但也不能太多，否则分摊到每个磁极上的磁场强度就会减弱。输入和输出侧对应的两个尖劈磁极轴向距离应大于环形磁极的厚度，目的是使水流经过的磁场产生显著的强弱交变，输入和输出环形磁极组间的距离应比极间距离远，防止磁力线短路；③图中沿圆周方向的磁铁画了6块，实际对块数没有限制，块数越多越好，磁场分布均匀，漏磁更少。

图1可以看出左配水接头1通过螺钉连接在左外磁极2上，右配水接头9通过螺钉连接在右外磁极10上，左右外磁极和六棱体8之间通过螺钉固定连接，左极靴3和右极靴5通过螺钉固定在六棱体8上，永磁体4则通过螺钉固定在六棱体8上，内磁极6通过止口配合固定在两端的左右配水接头上。左右配水接头和内磁极之间通过密封圈来进行密封，左右配水接头和左右外磁极之间通过密封圈来进行密封，左右外磁极和六棱体8之间通过密封圈来密封。

图2可以看出每一块永磁体4两侧都有左极靴3和右极靴5加以固定。图3可以看出每一块永磁体4外置固定在六棱体8上，共有六块永磁体4分布在六棱体8的各个面上，从两组永磁体和低碳钢导磁材料产生磁场的回路来看类似“

”结构形式，故将永磁体的这种排列形式称为外置E式结构。

由于循环水系统在正常运行中会导致用水设备结垢、腐蚀和滋生生物粘泥，因此循环水系统须进行水处理，以解决上述问题，保证生产装置安全、稳定、长周期、高负荷优质运行。本发明应用于循环水系统进行水处理的经济利益主要从以下几个方面进行分析。

1.减少生产中的故障

用水设备结垢刚开始是缓慢逐步沉积的，只要沉积薄薄的一层垢后，沉积速度即越来越快，使传热效率迅速下降，由此将会对设备的可靠性及冷却器的冷却效率构成明显影响。如果采用科学合理的磁性物理水处理方法，则可以保持较高的换热效率及系统的可靠性。

2.减少停车次数

一般生产设备大修周期为一年、两年、甚至两年以上。如果没有对循环水系统进行水处理，则设备结垢、腐蚀和滋生生物粘泥后，半年甚至三个月就要处理一次循环水系统。这样则会造成停车损失，而且清洗需要药剂，也需要时间，同时花费大量人力，造成经济损失。如果使用了科学的磁性水处理装置，则可以大大降低停机造成的经济损失，提高了生产率，降低了生产成本。

3.投资回报快

本发明采用的物理方法处理循环水系统包括去除新老垢泥、控制微生物污染，减少腐蚀等多种功效，在实际应用中效果显著，而且投资回报时间一般低于2年，有些甚至不到1年。

Claims (2)

1.一种E式磁性水处理阻垢除垢装置，其特征在于包括左配水接头（1）、右配水接头（9）、左外磁极（2）、右外磁极（10）、左极靴（3）、右极靴（5）、内磁极（6）、永磁体（4）以及柱体，所述的左配水接头（1）、左外磁极（2）、空心结构的柱体、右外磁极（10）以及右配水接头（9）依次连接，柱体内设置内磁极（6），内磁极（6）左、右两端分别与左、右配水接头插接式配合，柱体外侧表面均布有偶数组沿平行于其轴线方向依次设置的左极靴（3）、永磁体（4）以及右极靴（5），上下对应的左极靴（3）与左外磁极（2）、内磁极（6）左侧构成“                                               

”型磁铁，上下对应的右极靴（5）与右外磁极（10）、内磁极（6）右侧构成“

”型磁铁，在过水的输入侧到输出侧之间，内磁极（6）外圈与左右外磁极内圈之间留有间隙形成尖劈型多级环形过水通道，左、右配水接头和柱体采用非导磁材料不锈钢制成，左外磁极（2）、右外磁极（10）、左极靴（3）、右极靴（5）、内磁极（6）采用导磁率高的低碳钢或纯铁制成，永磁体（4）采用稀土钕铁硼永磁材料制成。

2.根据权利要求1所述的E式磁性水处理阻垢除垢装置，其特征在于所述的柱体为多棱柱或者圆柱体。

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