CN108059218B - 一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置及水磁化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置及水磁化的方法，储水箱通过管路与自来水口连接，第一水泵与的出口与第一磁化管路的入口连接，第一磁化管路的出口与储水箱联通；第二水泵通过管路与混合水箱联通，混合水箱通过管路与自来水口连接，第三水泵的出水口与第二磁化管路的入口连接；在个管路上还设有电动闸阀，每个电动闸阀的出口设有流速流量计；储水箱与混合水箱中均设有液位计，所有的电动闸阀、流速流量计和液位计分别通过控制线路与控制柜连接。本发明通过提前进行循环磁化以及提前储备磁化水，能够在工业上实现水磁化的目的。

Description

一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置及水磁化的方法
技术领域
一种属于注浆工程技术领域，具体涉及一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置及水磁化的方法。
背景技术
文献研究表明水经过磁化以后与混凝土、水泥搅拌，能够提高混凝土强度，减少水泥用量，降低混合物的粘度，达到增强工艺质量、节约经济的目的。因此，该技术能够应用于混凝土用量比较大的铁路、公路、建筑物、桥梁以及煤矿等各种地下工程。
磁化水的实现原理非常简单：只需要将水通过含有均匀磁场的磁化管路即可。实验表明磁化水性能的好坏与磁场大小、磁化时间和水速度均有很大的关系，其中，磁化时间是实际工程领域应用受到限制的主要因素。例如，将水以1m/s的速度通过100m的磁化管路后，磁化水的实际磁化时间也仅仅是100s，远远达不到磁化水应用的最佳性能。因此，现有的水磁化装置为了提供足够量的磁化水，其必须延长水磁化的时间，同时磁化装置的体积也非常的大，不便于工业化应用。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置及水磁化的方法，本发明通过提前进行循环磁化以及提前储备磁化水，能够在工业上实现水磁化的目的，满足实际工程用水量的基础上最大效率提升磁化性能，同时经济实惠，并且整个装置的体积也大大减小。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，包括控制柜、第一磁化管路、第二磁化管路、储水箱和混合水箱，第一磁化管路与第二磁化管路均为螺旋状管路；
储水箱通过管路与自来水口连接，储水箱中设有第一水泵和第二水泵；
第一水泵与的出口与第一磁化管路的入口连接，第一磁化管路的出口与储水箱联通；
第二水泵通过管路与混合水箱联通，混合水箱通过管路与自来水口连接，混合水箱中设有第三水泵，第三水泵的出水口与第二磁化管路的入口连接；
储水箱与自来水口连接的管路上、第一磁化管路的出口、第二水泵与混合水箱联通的管路上、混合水箱与自来水口连接的管路上和第二磁化管路的出口均设有电动闸阀，每个电动闸阀的出口设有流速流量计；储水箱与混合水箱中均设有液位计，所有的电动闸阀、流速流量计和液位计分别通过控制线路与控制柜连接。
第一磁化管路与第二磁化管路均包括外壳和永磁体，外壳内部相对的两侧正对开设有用于嵌入永磁体的凹槽，每个凹槽中设置一个永磁体，正对的两个永磁体的相邻面平行。
外壳内沿其长度方向在永磁体的两侧焊接有用于固定永磁体的非导磁材料固磁体。
外壳的材质为软磁材料。
第一磁化管路与第二磁化管路为弧形螺旋状管路或方形螺旋状管路。
储水箱与自来水口连接的管路、第二水泵与混合水箱联通的管路和混合水箱与自来水口连接的管路均为磁化管路，每个电动闸阀的出口设有流速流量计；储水箱与混合水箱中均设有液位计，所有的电动闸阀、流速流量计和液位计分别通过控制线路与控制柜连接。
流速流量计为数字流速流量计。
一种基于上述装置的水磁化的方法，包括如下步骤：
步骤1，控制柜控制第一水泵和第一磁化管路的出口的电动闸阀同时开启，对储水箱中的水进行循环磁化；
步骤2，当达到设定的循环时间T时，控制柜控制第二水泵以及第二水泵与混合水箱联通的管路上的电动闸阀同时开启，将储水箱中的磁化水注入混合水箱；
步骤3，在将储水箱中的磁化水注入混合水箱的过程中，控制柜控制混合水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀开启，向混合水箱注入自来水，注入的自来水与磁化水混合形成混合磁化水；当混合水箱中的混合磁化水达到要求后，控制柜控制第三水泵和第二磁化管路出口的电动闸阀同时开启，将混合磁化水经第二磁化管路再次磁化后排出使用。
当储水箱中的水位下降至水位下限，控制柜控制储水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀开启，向储水箱中补水，同时关闭第二水泵、第二水泵与混合水箱联通的管路上的电动闸阀以及混合水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀；
当储水箱中的水位上升至水位上限，控制柜控制储水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀关闭；直至储水箱中的磁化水达标，且当混合水箱需要形成混合磁化水时，控制柜控制第二水泵以及第二水泵与混合水箱联通的管路上的电动闸阀同时开启。
在混合水箱中的混合磁化水经第二磁化管路再次磁化后排出过程中，控制柜控制第二水泵、第二水泵与混合水箱联通的管路上的电动闸阀以及混合水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀均关闭；
当混合水箱中的混合磁化水下降至水位下限，控制柜控制第三水泵以及第二磁化管路出口的电动闸阀均关闭；
当混合水箱需要再次形成混合磁化水时，控制柜控制储水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀、第三水泵以及第二磁化管路出口的电动闸阀均为关闭状态；控制柜控制第二水泵、第二水泵与混合水箱联通的管路上的电动闸阀和混合水箱与自来水口连接的管路上的电动闸阀同时开启
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的储水箱通过管路与自来水口连接，第一水泵与的出口与第一磁化管路的入口连接，第一磁化管路的出口与储水箱联通，通过第一水泵和第一磁化管路能够实现储水箱中的水进行循环磁化，使储水箱中存储足够多的磁化水；第二水泵通过管路与混合水箱联通，混合水箱通过管路与自来水口连接，混合水箱中设有第三水泵，第三水泵的出水口与第二磁化管路的入口连接，因此，在需要使用磁化水时，第二水泵能够将储水箱中的磁环水注入混合水箱，在混合水箱中将从储水箱输入的磁化水与自来水混合，进行调配，再通过第三水泵和第二磁化管路将混合水箱中的水输出，在输出过程中，第二磁化管路进一步对水进行磁化，使从第二磁化管路出水口中流出的水即为要求指标的磁化水；本发明通过设置储水箱和混合水箱，能够在需要磁化水时进行很快的调配，保证磁化水的使用，能够在工业上实现水磁化的目的，满足实际工程用水量的基础上最大效率提升磁化性能，同时经济实惠；同时，将第一磁化管路与第二磁化管路均设为螺旋状管路，能够对水提供足够的流程进行磁化，且能够大大减小整个装置的体积。
附图说明
图1为本发明的工业用双层螺旋式水磁化自动装置的结构示意图；
图2为本发明的磁化管路的结构示意图(沿磁化管路的纵向剖面图)；
图3为本发明的磁化管路的结构示意图(沿磁化管路的横向剖面图)；
图4为本发明的磁化管路绕制为螺旋式管路的示意图。
图中，1-第一电动闸阀，2-第二电动闸阀，3-第三电动闸阀，4-第四电动闸阀，5-第五电动闸阀，6-流速流量计，7-第一水泵，8-第二水泵，9-第三水泵，10-储水箱，11-混合水箱，12-第一液位计，13-第二液位计，14-控制柜，15-非导磁材料固磁体，16-外壳，17-永磁体，18-进水口A，19-进水口B，20-出水口，21-第一磁化管路，22-第二磁化管路。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明作进一步的说明。
本发明综合考虑实际工业用水量、退磁效应和现场工况等因素，采用内层循环磁化—外层混合磁化的双层螺旋式磁化结构，利用数字流量流速计实时追踪管路液体参数，通过控制柜控制电控闸阀开关改变管路液体参数，实现设备控制自动化，该装置能够在满足实际工程用水量的基础上最大效率提升磁化性能。
具体的如图1所示，本发明的工业用双层螺旋式水磁化自动装置，包括控制柜14、第一磁化管路21、第二磁化管路22、储水箱10和混合水箱11，第一磁化管路21与第二磁化管路22均为螺旋状管路；储水箱10通过管路与自来水进水口A 18连接，储水箱10与自来水进水口A 18连接的管路上设有第一电动闸阀1，储水箱10中设有第一水泵7和第二水泵8；第一水泵7与的出口与第一磁化管路21的入口连接，第一磁化管路21的出口与储水箱10联通，第一磁化管路21的出口设有第二电动闸阀2；第二水泵8通过管路与混合水箱11联通，第二水泵8与混合水箱11联通的管路上设有第三电动闸阀3；混合水箱11通过管路与自来水进水口B 19连接，混合水箱11与自来水进水口B 19连接的管路上设有第四电动闸阀4；混合水箱11中设有第三水泵9，第三水泵9的出水口与第二磁化管路22的入口连接，第二磁化管路22的出水口20设有第五电动闸阀5；第一电动闸阀1的出口、第二电动闸阀2的出口、第三电动闸阀3的出口、第四电动闸阀4的出口和第五电动闸阀5的出口均设有流速流量计6，流速流量计6为数字流速流量计，用于监测管路流速流量实时数据；第一电动闸阀1、第二电动闸阀2、第三电动闸阀3、第四电动闸阀4、第五电动闸阀5和流速流量计6分别与控制柜14连接；控制柜14控制第一电动闸阀1、第二电动闸阀2、第三电动闸阀3、第四电动闸阀4和第五电动闸阀5的通断来控制管路通断以及利用阀门角度的变化来控制谁的流速和流量；储水箱10与混合水箱11中分别设有用于实时监测水位的第一液位计12和第二液位计13，第一液位计12和第二液位计13均与控制柜14连接；
控制柜14采集流速流量计和液位计实时数据并控制第一电动闸阀1、第二电动闸阀2、第三电动闸阀3、第四电动闸阀4、第五电动闸阀5、第一水泵7、第二水泵8和第三水泵9动作。
如图2和图3，第一磁化管路21与第二磁化管路22均包括外壳16和永磁体17，外壳16的材质为软磁材料，外壳16内部相对的两侧正对开设有用于嵌入永磁体17的凹槽，每个凹槽中设置一个永磁体17，正对的两个永磁体17的相邻面平行，永磁体17上下并行构成闭合磁路，两个永磁体17中间的间隙产生均强磁场，磁场强度根据h的大小确定；外壳16内沿其长度方向在永磁体17的两侧焊接有用于固定永磁体17的非导磁材料固磁体15。
结合图4，由于软磁材料为铁和钢等硬性材料，在实际生产中也可选择如图4所示的直角螺旋式结构。
通过本发明的工业用双层螺旋式水磁化自动装置进行水磁化的方法，包括如下步骤：
步骤1，控制柜14控制第一水泵7和第二电动闸阀2同时开启，对储水箱10中的水进行循环磁化；
步骤2，当达到设定的循环时间T时，控制柜14控制第二水泵8以及第三电动闸阀3同时开启，将储水箱10中的磁化水注入混合水箱11；
步骤3，在将储水箱10中的磁化水注入混合水箱11的过程中，控制柜14控制第四电动闸阀4开启，向混合水箱11注入自来水，注入的自来水与磁化水混合形成混合磁化水；当混合水箱11中的混合磁化水达到要求后，控制柜14控制第三水泵9和第五电动闸阀5同时开启，将混合磁化水经第二磁化管路22再次磁化后排出使用。
当储水箱10中的水位下降至水位下限，控制柜14控制第一电动闸阀1开启，向储水箱10中补水，同时关闭第二水泵8、第三电动闸阀3以及第四电动闸阀4；当储水箱10中的水位上升至水位上限，控制柜14控制第一电动闸阀1关闭；直至储水箱10中的磁化水达标，且当混合水箱11需要形成混合磁化水时，控制柜14控制第二水泵8以及第三电动闸阀3同时开启。
在混合水箱11中的混合磁化水经第二磁化管路22再次磁化后排出过程中，控制柜14控制第二水泵8、第三电动闸阀3以及第四电动闸阀4均关闭；
当混合水箱11中的混合磁化水下降至水位下限，控制柜14控制第三水泵9以及第五电动闸阀5均关闭；
当混合水箱11需要再次形成混合磁化水时，控制柜14控制第一电动闸阀1、第三水泵9以及第五电动闸阀5均为关闭状态；控制柜14控制第二水泵8、第三电动闸阀3和第四电动闸阀4同时开启。

Claims (10)

1.一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，包括控制柜(14)、第一磁化管路(21)、第二磁化管路(22)、储水箱(10)和混合水箱(11)，第一磁化管路(21)与第二磁化管路(22)均为螺旋状管路；
储水箱(10)通过管路与自来水口连接，储水箱(10)中设有第一水泵(7)和第二水泵(8)；
第一水泵(7)的出口与第一磁化管路(21)的入口连接，第一磁化管路(21)的出口与储水箱(10)联通；
第二水泵(8)通过管路与混合水箱(11)联通，混合水箱(11)通过管路与自来水口连接，混合水箱(11)中设有第三水泵(9)，第三水泵(9)的出水口与第二磁化管路(22)的入口连接；
储水箱(10)与自来水口连接的管路上、第一磁化管路(21)的出口、第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路上、混合水箱(11)与自来水口连接的管路上和第二磁化管路(22)的出口均设有电动闸阀。
2.根据权利要求1所述的一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，第一磁化管路(21)与第二磁化管路(22)均包括外壳(16)和永磁体(17)，外壳(16)内部相对的两侧正对开设有用于嵌入永磁体(17)的凹槽，每个凹槽中设置一个永磁体(17)，正对的两个永磁体(17)的相邻面平行。
3.根据权利要求2所述的一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，外壳(16)内沿其长度方向在永磁体(17)的两侧焊接有用于固定永磁体(17)的非导磁材料固磁体(15)。
4.根据权利要求2所述的一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，外壳(16)的材质为软磁材料。
5.根据权利要求1所述的一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，第一磁化管路(21)与第二磁化管路(22)为弧形螺旋状管路或方形螺旋状管路。
6.根据权利要求1所述的一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，储水箱(10)与自来水口连接的管路、第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路和混合水箱(11)与自来水口连接的管路均为磁化管路，每个电动闸阀的出口设有流速流量计(6)；储水箱(10)与混合水箱(11)中均设有液位计，所有的电动闸阀、流速流量计(6)和液位计分别通过控制线路与控制柜(14)连接。
7.根据权利要求6所述的一种工业用双层螺旋式水磁化自动装置，其特征在于，流速流量计(6)为数字流速流量计。
8.一种基于权利要求1～7任意一项所述的工业用双层螺旋式水磁化自动装置进行水磁化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，控制柜(14)控制第一水泵(7)和第一磁化管路(21)的出口的电动闸阀同时开启，对储水箱(10)中的水进行循环磁化；
步骤2，当达到设定的循环时间T时，控制柜(14)控制第二水泵(8)以及第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路上的电动闸阀同时开启，将储水箱(10)中的磁化水注入混合水箱(11)；
步骤3，在将储水箱(10)中的磁化水注入混合水箱(11)的过程中，控制柜(14)控制混合水箱(11)与自来水口连接的管路上的电动闸阀开启，向混合水箱(11)注入自来水，注入的自来水与磁化水混合形成混合磁化水；当混合水箱(11)中的混合磁化水达到要求后，控制柜(14)控制第三水泵(9)和第二磁化管路(22)出口的电动闸阀同时开启，将混合磁化水经第二磁化管路(22)再次磁化后排出使用。
9.根据权利要求8所述的水磁化的方法，其特征在于，当储水箱(10)中的水位下降至水位下限，控制柜(14)控制储水箱(10)与自来水口连接的管路上的电动闸阀开启，向储水箱(10)中补水，同时关闭第二水泵(8)、第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路上的电动闸阀以及混合水箱(11)与自来水口连接的管路上的电动闸阀；
当储水箱(10)中的水位上升至水位上限，控制柜(14)控制储水箱(10)与自来水口连接的管路上的电动闸阀关闭；直至储水箱(10)中的磁化水达标，且当混合水箱(11)需要形成混合磁化水时，控制柜(14)控制第二水泵(8)以及第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路上的电动闸阀同时开启。
10.根据权利要求8所述的水磁化的方法，其特征在于，在混合水箱(11)中的混合磁化水经第二磁化管路(22)再次磁化后排出过程中，控制柜(14)控制第二水泵(8)、第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路上的电动闸阀以及混合水箱(11)与自来水口连接的管路上的电动闸阀均关闭；
当混合水箱(11)中的混合磁化水下降至水位下限，控制柜(14)控制第三水泵(9)以及第二磁化管路(22)出口的电动闸阀均关闭；
当混合水箱(11)需要再次形成混合磁化水时，控制柜(14)控制储水箱(10)与自来水口连接的管路上的电动闸阀、第三水泵(9)以及第二磁化管路(22)出口的电动闸阀均为关闭状态；控制柜(14)控制第二水泵(8)、第二水泵(8)与混合水箱(11)联通的管路上的电动闸阀和混合水箱(11)与自来水口连接的管路上的电动闸阀同时开启。
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