CN104482800A - 一种抑制集中供热系统结垢的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抑制集中供热系统结垢的装置，所述装置包括产生能量信号的信号发生器、用于调整所述能量信号波形和振幅的信号调节器以及用于转换所述能量信号的信号耦合器，所述信号耦合器设置在金属管道外围，其中，所述装置还包括至少一个设置在所述信号耦合器上的能量均衡器，所述信号发生器、信号调节器以及能量均衡器之间通过电路线依次相连。本发明具有结构简单、成本较低、效果明显、作用距离远的优点。

Description

一种抑制集中供热系统结垢的装置

技术领域

本发明涉及一种抑制结垢的装置，特别是涉及一种抑制集中供热系统结垢的装置。

背景技术

自80年代起，国内外集中供热行业逐步的采用体积小、重量轻、拆装方便、换热率高的板式换热器替代传统的管壳式换热器。由于板式换热器板页与板页间间隙小，湍流程度较低，所以易出现结垢、堵塞的问题。尤其在板式换热器的大面积使用后，这些问题已经成为近几年集中供热系统出现的主要问题。

对于集中供热系统而言，换热器板片结垢和微生物粘泥附着是影响其正常运行的主要因素，其对供热系统的安全、正常和低成本运行影响极大，因而就需要防止结垢或需定期对板式换热器进行清洗。

但是，就目前来说，我国的集中供热系统采用防垢的办法主要是使用软化水系统，但由于水质的变化、跑水量的变化及操作的因素，依然不能完全的防止垢的形成。而结垢以后，采用的都是化学酸洗除垢，这些化学清洗方式不仅不能及时有效解决问题，同时还会对设备本身以及人体、环境造成严重损害。

发明内容

本发明的目的是提出一种纯物理方式抑制供热系统结垢生成和清除的装置，该装置能够有效地抑制供热系统的结垢现象，并能逐步清除已形成的老垢。

为实现上述目的，本发明提供了一种抑制集中供热系统结垢的装置，所述装置包括产生能量信号的信号发生器、用于调整所述能量信号波形和振幅的信号调节器以及用于转换所述能量信号的信号耦合器，所述信号耦合器设置在金属管道外围，其中，所述装置还包括至少一个设置在所述信号耦合器上的能量均衡器，所述信号发生器、信号调节器以及能量均衡器之间通过电路线依次相连。

优选地，所述信号耦合器为完全包围管道的闭合环路结构。

优选地，所述信号发生器产生的能量信号为方波与正弦波的组合波。

优选地，所述组合波的频率为100KHz～1MHz，振幅为0V～70V。

优选地，所述装置还包括设置在所述信号耦合器上的管道适配器。

优选地，当所述能量均衡器为两个以上时，所述能量均衡器均匀设置在所述信号耦合器上。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明通过信号耦合器将主机产生的能量信号由电磁转换耦合于管道内水中钙镁离子上，钙镁离子按照信号的模式运动，能够有效地抑制供热系统结垢，并清除的管道内已有老垢。通过设置主机的多个工种模式及设置信号调节器环节，使整个装置更能适应换热站复杂的二次管网工况。本发明还具有结构简单、成本较低、效果明显、作用距离远的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为抑制集中供热系统结垢的装置结构示意图；

图2为抑制集中供热系统结垢的装置安装示意图；

图3为使用本发明装置后的某换热站的二次网过水量图表；

其中，1～电路线；2～信号发生器；3～信号调节器；4～信号耦合器；5～能量均衡器；6～管道适配器；7～换热器；8～循环泵；9～抑制集中供热系统结垢的装置。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明提供了一种抑制集中供热系统结垢的装置，参见图1所示，其中示出了本发明的一种优选实施方式。本发明所述的装置包括电路线1、产生能量信号的信号发生器2、信号调节器3、信号耦合器4、能量均衡器5以及管道适配器6，所述信号发生器2、信号调节器3以及能量均衡器5之间通过电路线1依次相连。

具体地，所述信号发生器2产生的能量信号为方波与正弦波的组合波，所述组合波的频率为100KHz～1MHz，振幅为0V～70V。所述信号调节器3用于调整所述能量信号波形和振幅。为保证所述能量信号的完整及有效，一方面，可以根据现场工况通过调整所述信号发生器2的信号模式，以调整所述组合波中方波与正弦波的比例，其中，所述方波与正弦波的比例最大为1：3，最小为1：35；另一方面，还可以通过所述信号调节器3使本发明的装置产生更合适的频率及振幅，以满足各种规格、结垢状态的金属管道的抑制结垢需求。

为保证能量信号有效地耦合到处于金属管道内的水中的钙镁离子上，根据过水管径的大小，还需配置不同数量的能量均衡器5。所述能量均衡器5主要由线圈组成，并且多个所述能量均衡器5之间有导线连接，确保能量信号能够完整均匀地耦合到水中。具体地，当过水管径在DN250以下时，至少需要配置1个能量均衡器5；当过水管径在DN250～DN500之间时，至少需要配置2个能量均衡器5；当过水管径在DN500～DN800之间时，至少需要配置4个能量均衡器；当过水管径在DN800以上时，至少需要配置5个能量均衡器5。进一步，当所述能量均衡器5为两个以上时，所述能量均衡器5均匀设置在所述信号耦合器4上。

优选地，所述信号耦合器4设置在金属管道外围，具体的，所述能量耦合器4是完成电能到磁能再到电能转换的关键，主要由软磁材料组成，适应高频信号的转换，并且所述信号耦合器4为完全包围管道的闭合环路结构，以更好地将能量信号转换成电磁能量耦合到水中的钙镁离子上。进一步，当金属管道上存在一定的电磁干扰时，为了不影响所述能量信号的正常工作，所述信号耦合器4上还需要加上管道适配器6。具体的，所述管道适配器6主要由电阻，或电阻与电容组成的阻容网络，用于吸收或旁通金属管道上存在的电磁干扰能量，所述管道适配器6的大小根据工况调整。

本发明不仅可以抑制结垢的生成，同时还能够清除已生成的老垢。进一步，本发明取得技术效果的基本原理为：所述信号发生器2产生方波与正弦波的组合波，所述组合波通过信号调节器3的调整，并通过信号耦合器4将信号转换成电磁能量的方式耦合到水中的钙镁离子上。钙镁离子在电磁能量的作用下，产生相应的运动，使其不能相互结合而形成化合物，特别是对钙镁离子，使其一直保持离子状态，不能析出结晶，即不会产生碳酸钙镁盐，也就是说，在供热系统二次网侧的各个环节中不会有结垢的产生或产生很少的水垢。

对于已经存在结垢的供热系统，在组合波信号转换成的电磁能量作用下，碳酸钙镁会慢慢发生共振分离解析，以使逐步水垢逐渐分离脱落并随着水流被带走，达到除垢的目的。

参见图2，以某换热站二次网中的使用为例，其中示出了本发明的抑制集中供热系统结垢的装置的一种优选安装位置。

具体地，所述抑制集中供热系统结垢的装置9安装在换热站二次网中循环泵8与换热器7之间的母管上，母管管径为DN600，配能量均衡器4个，信号频率为135kHz，振幅最高为55V，于2013年1月7日安装完毕并投入使用，安装时所述换热器7的过水量为1500t/h，结垢很严重。在采用所述抑制集中供热系统结垢的装置9运行至采暖季结束时，如图3所示，过水量达到了2200t/h。并且在打开所述换热器7后，发现水垢已清除干净，并且无新水垢生成。

本发明通过信号耦合器将主机产生的能量信号由电磁转换耦合于管道内水中钙镁离子上，钙镁离子按照信号的模式运动，能够有效地抑制供热系统结垢，并清除的管道内已有老垢。通过设置主机的多个工种模式及设置信号调节器环节，使整个装置更能适应换热站复杂的二次管网工况。本发明还具有结构简单、成本较低、效果明显、作用距离远的优点。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种抑制集中供热系统结垢的装置，其特征在于：所述装置包括产生能量信号的信号发生器(2)、用于调整所述能量信号波形和振幅的信号调节器(3)以及用于转换所述能量信号的信号耦合器(4)，所述信号耦合器(4)设置在金属管道外围，其中，所述装置还包括至少一个设置在所述信号耦合器(4)上的能量均衡器(5)，所述信号发生器(2)、信号调节器(3)以及能量均衡器(5)之间通过电路线(1)依次相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述信号耦合器(4)为完全包围管道的闭合环路结构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述信号发生器(2)产生的能量信号为方波与正弦波的组合波。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述组合波的频率为100KHz～1MHz，振幅为0V～70V。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括设置在所述信号耦合器(4)上的管道适配器(6)。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：当所述能量均衡器(5)为两个以上时，所述能量均衡器(5)均匀设置在所述信号耦合器(4)上。