CN109095571A - 水流自搅拌多级电耦合阻垢系统 - Google Patents
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Abstract
水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，它涉及一种阻垢系统，它包括包括循环水流水槽和高频电磁波发射组件；相邻两个高频电磁波发射组件之间形成水搅拌空间，高频电磁波发射组件能释放高频电磁波并对水搅拌空间内的流水进行磁化。本发明结构简单，能有效控制水垢的形成，提高了水处理的质量和清洁度。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻垢系统，具体涉及水流自搅拌多级电耦合阻垢系统。
背景技术
目前，热电厂循环冷却水系统主要是以开放式为主，而在开放式循环水的循环路径中，最容易结垢和附着生物粘泥的部位是进行热交换的凝汽器区域。由于水垢和生物粘泥的导热率不及铜管，因此导致凝汽器的热交换效率大幅降低，从而导致煤耗增高，管线阻力增大甚至造成设备故障。
为了解决这一问题，目前国内电厂普遍使用阻垢剂和杀生剂。在循环水中投放阻垢剂，能够有效控制水垢的生成，但是阻垢剂本身多为磷酸盐，水体中磷酸盐的增加会降低水体的浓缩倍率，增加补水的需求，并且阻垢剂和杀生剂也增加了污水处理的成本。随着国家对水资源和环境保护标准的不断提高，电厂将面临水资源成本和污水处理成本的进一步增加的局面。因此，如何采用更清洁高效的方式实现冷却循环水的阻垢和杀生功能，就显得尤为重要了。
发明内容
本发明为克服现有技术不足，提供一种清洁度高，能有效控制水垢形成的水流自搅拌多级电耦合阻垢系统。
本发明的技术方案是：
水流自搅拌多级电耦合阻垢系统包括循环水流水槽和高频电磁波发射组件；
循环水流水槽内底部并排间隔布置有N组高频电磁波发射组件，N≥2，N为整数；
相邻两个高频电磁波发射组件之间形成水搅拌空间，高频电磁波发射组件能释放高频电磁波并对水搅拌空间内的流水进行磁化。
进一步地，每组所述高频电磁波发射组件包括电磁发射板、支撑框架和高频电磁波发射器组；
电磁发射板由支撑框架固定，支撑框架设置在循环水流水槽内底部；
电磁发射板具有多个平面和多组波纹曲面，平面和波纹曲面交替布置，相邻两个电磁发射板之间形成水搅拌空间，每个所述平面上安装有一组电磁波发射器组。
进一步地，每组所述波纹曲面包含相交的两个斜面，两个斜面分别与一个平面斜交。
本发明相比现有技术的有益效果是：
1、通过高频电磁波的方式实现了同时阻止了水垢的形成以及微生物的生存，方法简单易于实现，处理效率较高并且成本低。
2、通过对高频电磁发射板的改进，增加水搅拌波纹曲面，使得水体在流经设备过程中可以同时实现自搅拌的效果，进一步提升了对水体的磁化作用，提高了水处理的质量和清洁度。
附图说明
图1为本发明一种具体实施方式的整体结构示意图；
图2为高频电磁发射组件的组配结构图；
图3为图5的爆炸图；
图4为去掉固定板后的高频电磁发射组件俯视图；
图5为本发明另一种具体实施方式的整体结构示意图；
图6为本发明另一种具体实施方式采用的方形箱体的结构示意图；
图7为本发明另一种具体实施方式的水流自搅拌多级电耦合阻垢系统与电控柜相互配合的整体结构示意图；
图8为多组高频电磁发射组件分别被控制的布置图；
图9为本发明工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
参见图1所示，水流自搅拌多级电耦合阻垢系统包括循环水流水槽1和高频电磁波发射组件2；
循环水流水槽1内底部并排间隔布置有N组高频电磁波发射组件2，N≥2，N为整数；
相邻两个高频电磁波发射组件2之间形成水搅拌空间20，高频电磁波发射组件2能释放高频电磁波并对水搅拌空间20内的流水进行磁化。
优选地，相邻两组高频电磁波发射组件2的间距为28-32厘米。水搅拌空间与循环水流水槽1的进出水口连通。
每组所述高频电磁波发射组件2包括电磁发射板21、支撑框架22和高频电磁波发射器组23；
电磁发射板21由支撑框架22固定，支撑框架22设置在循环水流水槽1内底部；
电磁发射板21具有多个平面211和多组波纹曲面，平面211和波纹曲面交替布置，相邻两个电磁发射板21之间形成水搅拌空间20，每个所述平面211上安装有一组电磁波发射器组23。
较佳地，图1是高频电磁发射组件2直接固定在循环水流水槽1内槽底上，此种方式将高频电磁发射组件2和循环水流水槽1固定为一个整体，方便使用。
较佳地，如图2和图3所示，所述高频电磁波发射器组23的每个高频电磁波发射器包含多腔同轴连续频率为2.4亿赫兹的磁控管和防水外壳，防水外壳盖装在磁控管周围。
这样设置磁控管工作时会释放超高频电磁波，并在一定空间内形成有效电磁场，水流经该磁场空间时，由于磁场的作用会增加水分子的偶极矩，从而打散原有的水分子分部状态，使水分子得到重新排列，一方面导致水与钙离子、碳酸根离子无法结合成盐，阻止水垢生成，另一方面导致微生物死亡。
较佳地，每组所述波纹曲面包含相交的两个斜面212，两个斜面212分别与一个平面211斜交。这样电磁发射板21为折形板，形成水搅拌的波纹曲面，这样设置使得电磁发射板21具有起伏的波浪平面，这样当水流被分割后高速流经电磁发射板21时，由于表面的曲面设置使得水流形成涡流，从而达到对水流均匀化的搅拌效果。较佳地，每组波纹曲面的两个斜面212的夹角β为40°-50°。这样设置使得磁介质属性均匀化，进一步增强磁化效果。
较佳地，如图3所示，所述支撑框架22包括固定架221和固定板222；电磁发射板21的两侧各安装有一个固定架221，电磁发射板21的上下侧各安装有一个固定板222，固定架221和固定板222连接。
如图3所示，所述固定板222上设置有固定槽2221，电磁发射板21插装在固定槽2221上，固定板222的两端还做有榫台2222，电磁发射板21的两侧设置有卯合固定块33，卯合固定块33插装在榫台2222上，固定架221为带有卯合槽2211的固定架，卯合固定块33插装在卯合槽2211内。卯合固定块33中部设有与榫台2222相配合的插接口，卯合固定块33通过插接口插装在榫台2222上，优选地，榫台2222呈矩形状，卯合固定块33和卯合槽2211相互配合，均呈矩形状。固定槽2221的形状与电磁发射板4截面形状一直，可以实现通过榫卯配合的方式固定安装。固定架221和固定板222可由卯合槽2211、榫台2222和卯合固定块33相互配合实现整体结构的固定安装。
如图1所示，所述循环水流水槽1为开口向上布置的[形槽，N组高频电磁发射组件2固接在循环水流水槽1内底部。根据坡印亭矢量计算并结合试验得知，一定功率的磁控管所释放的电磁能只能对短距离内的水体有明显效果。
如图5-图7所示，所述水流自搅拌电耦合阻垢系统还包括四周敞开带有上下板面的方形箱体4，方形箱体4设置在循环水流水槽1内槽底，方形箱体4内上下板面分别做有滑槽41和凸台42，上下板面的滑槽41和凸台42一一对应布置，同一面上布置的滑槽41和凸台42相间布置，每个滑槽41内布置有一组可滑动的高频电磁发射组件2，上下相对应的两个凸台42与相邻两个电磁发射板21围成一个折形空间。
如图5-图7是高频电磁发射组件2可滑动的固定在方形箱体上，连接的整体固定在循环水流水槽1内槽底上，支撑框架22可以在方形箱体4上的滑槽内纵向滑动，进而带动电磁发射板21能可拆卸组装，便于更换高频电磁发射组件2。在方形箱体4的上部安装电控柜，实现高频电磁波发射器的磁控管控制。
如图8所示，由配电柜5给高频电磁波发射组件2供电，配电柜5接收220伏交流电，以24伏直流电输出，供给高频电磁波发射组件2。高频电磁波发射组件2的电路是并联结构，这样互不影响，即使有的元器件坏了，也不会影响整个电路正常运行，也不会影响高频电磁波发射组件2对循环水的搅拌和磁化。
实施例1
水流自搅拌多级电耦合阻垢系统包括循环水流水槽1和高频电磁发射组件2；
循环水流水槽1内底部并排间隔布置有19组高频电磁发射组件2；循环水流水槽1为开口向上布置的[形槽，相邻两组高频电磁发射组件2间距为30厘米；
相邻两个高频电磁波发射组件2之间形成水搅拌空间20，高频电磁波发射组件2能释放高频电磁波并对水搅拌空间20内的流水进行磁化。
每组所述高频电磁波发射组件2包括电磁发射板21、支撑框架22和高频电磁波发射器组23；
电磁发射板21由支撑框架22固定，支撑框架22设置在循环水流水槽1内底部，电磁发射板21具有多个平面211和多组波纹曲面，平面211和波纹曲面交替布置，相邻两个电磁发射板21之间形成水搅拌空间20，每个所述平面211上安装有一组电磁波发射器组23。每组所述波纹曲面包含相交的两个斜面212，两个斜面212分别与一个平面211斜交。
高频电磁波发射器组23的每个高频电磁波发射器包含多腔同轴连续频率为2.4亿赫兹的磁控管和防水外壳，防水外壳盖装在磁控管周围。共5个平面设计安装电磁波发射器组23，每个平面的电磁波发射器组23在高度方向均匀布置7个磁控管。这样设置磁控管工作时会释放超高频电磁波，并在一定空间内形成有效电磁场，水流经该磁场空间时，由于磁场的作用会增加水分子的偶极矩，从而打散原有的水分子分部状态，使水分子得到重新排列。该变化会产生两种现象：一是、一定时间内，水分子的一端表现出正极或负极，因此水分子会因异极相吸的原理，与水中的离子结合，例如钙离子、碳酸根离子，一定时间内，这些离子摆脱不了水分子的结合，无法进行其他化学反应，因此无法结合成盐；二是、水分子由原来的簇状分部状态重新排列，原有在水中被包裹的负电荷会形成自由电荷，这部分电荷会附着于水体中一些盐类的表面，从而使盐分子表面带有负电荷，因同极相斥的原理，这些分子会均匀分布于水体之中，而不凝聚成晶体。以上两种现象将有效阻止水垢的生成。因微生物的细胞膜内外侧有一定的电位差，而超高频电磁波形成的磁场会增加微生物的细胞膜的通透性，使细胞发生渗透或电穿孔，导致微生物死亡。
实施例2
水流自搅拌多级电耦合阻垢系统包括循环水流水槽1和高频电磁发射组件2；
循环水流水槽1内底部并排间隔布置有19组高频电磁发射组件2；相邻两组高频电磁发射组件2间距为30厘米；
相邻两个高频电磁波发射组件2之间形成水搅拌空间20，高频电磁波发射组件2能释放高频电磁波并对水搅拌空间20内的流水进行磁化。
每组所述高频电磁波发射组件2包括电磁发射板21、支撑框架22和高频电磁波发射器组23；
电磁发射板21由支撑框架22固定，支撑框架22设置在循环水流水槽1内底部，电磁发射板21具有多个平面211和多组波纹曲面，平面211和波纹曲面交替布置，相邻两个电磁发射板21之间形成水搅拌空间20，每个所述平面211上安装有一组电磁波发射器组23。每组所述波纹曲面包含相交的两个斜面212，两个斜面212分别与一个平面211斜交。
高频电磁波发射器组23的每个高频电磁波发射器包含多腔同轴连续频率为2.4亿赫兹的磁控管和防水外壳，防水外壳盖装在磁控管周围。高频电磁波发射器组23的每个高频电磁波发射器包含多腔同轴连续频率为2.4亿赫兹的磁控管和防水外壳，防水外壳盖装在磁控管周围。这样设置磁控管工作时会释放超高频电磁波，并在一定空间内形成有效电磁场，水流经该磁场空间时，由于磁场的作用会增加水分子的偶极矩，从而打散原有的水分子分部状态，使水分子得到重新排列。该变化会产生两种现象：一是、一定时间内，水分子的一端表现出正极或负极，因此水分子会因异极相吸的原理，与水中的离子结合，例如钙离子、碳酸根离子，一定时间内，这些离子摆脱不了水分子的结合，无法进行其他化学反应，因此无法结合成盐；二是、水分子由原来的簇状分部状态重新排列，原有在水中被包裹的负电荷会形成自由电荷，这部分电荷会附着于水体中一些盐类的表面，从而使盐分子表面带有负电荷，因同极相斥的原理，这些分子会均匀分布于水体之中，而不凝聚成晶体。以上两种现象将有效阻止水垢的生成。因微生物的细胞膜内外侧有一定的电位差，而超高频电磁波形成的磁场会增加微生物的细胞膜的通透性，使细胞发生渗透或电穿孔，导致微生物死亡。
支撑框架22包括固定架221和固定板222；电磁发射板21的两侧各安装有一个固定架221，电磁发射板21的上下侧各安装有一个固定板222，固定架221和固定板222连接。所述固定板222上设置有固定槽2221，电磁发射板21插装在固定槽2221上，固定板222的两端还做有榫台2222，电磁发射板21的两侧设置有卯合固定块33，卯合固定块33插装在榫台2222上，固定架221为带有卯合槽2211的固定架，卯合固定块33插装在卯合槽2211内。四周敞开带有上下板面的方形箱体4设置在循环水流水槽1内槽底，方形箱体4内上下板面分别做有滑槽41和凸台42，上下板面的滑槽41和凸台42一一对应布置，同一面上布置的滑槽41和凸台42相间布置，每个滑槽41内布置有一组可滑动的高频电磁发射组件2，上下相对应的两个凸台42与相邻两个电磁发射板21围成一个折形空间20。高频电磁发射组件2设置成可滑动连接方式，支撑框架22可以在方形箱体4上的滑槽内纵向滑动，进而带动电磁发射板21能可拆卸组装，便于更换高频电磁发射组件2，提高了使用效率。
作为上述实施例1和实施例2的进一步改进，每组波纹曲面的两个斜面212夹角为45°-50°。为了增强磁化效果设置由45°三角形组成的水搅拌的波纹曲面，这样设置使得高频电磁发射板4具有起伏的波浪平面，这样当水流被分割后高速流经电磁发射板21时，由于表面的波纹曲面设置使得水流形成涡流，从而达到对水流均匀化的搅拌效果，使得磁介质属性均匀化，进一步增强磁化效果。
工作原理
如图8所示，空心箭头表示水流进出方向，水流通过入水口流经水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，通过循环水流水槽1与高频电磁波发射组件2将空间分割成若干个水搅拌空间20，并提高水体流速。每个水搅拌空间20(水层)在流经电磁发射板21的水搅拌的波纹曲面时，行程与流速成正比的搅拌效果，使得水体均与化，通过设置的高频电磁波发射器的磁控管对水体进行磁化处理，最终实现阻止水体阻垢的形成以及微生物生存的功能。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。
Claims (10)
1.水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：包括循环水流水槽(1)和高频电磁波发射组件(2)；
循环水流水槽(1)内底部并排间隔布置有N组高频电磁波发射组件(2)，N≥2，N为整数；
相邻两个高频电磁波发射组件(2)之间形成水搅拌空间(20)，高频电磁波发射组件(2)能释放高频电磁波并对水搅拌空间(20)内的流水进行磁化。
2.根据权利要求1所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：每组所述高频电磁波发射组件(2)包括电磁发射板(21)、支撑框架(22)和高频电磁波发射器组(23)；
电磁发射板(21)由支撑框架(22)固定，支撑框架(22)设置在循环水流水槽(1)内底部；
电磁发射板(21)具有多个平面(211)和多组波纹曲面，平面(211)和波纹曲面交替布置，相邻两个电磁发射板(21)之间形成水搅拌空间(20)，每个所述平面(211)上安装有一组电磁波发射器组(23)。
3.根据权利要求2所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：所述高频电磁波发射器组(23)的每个高频电磁波发射器包含多腔同轴连续频率为2.4亿赫兹的磁控管和防水外壳，防水外壳盖装在磁控管周围。
4.根据权利要求2或3所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：每组所述波纹曲面包含相交的两个斜面(212)，两个斜面(212)分别与一个平面(211)斜交。
5.根据权利要求4所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：每组波纹曲面的两个斜面(212)的夹角(β)为40°-50°。
6.根据权利要求2、3或5所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：所述支撑框架(22)包括固定架(221)和固定板(222)；电磁发射板(21)的两侧各安装有一个固定架(221)，电磁发射板(21)的上下侧各安装有一个固定板(222)，固定架(221)和固定板(222)连接。
7.根据权利要求6所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：所述固定板(222)上设置有固定槽(2221)，电磁发射板(21)插装在固定槽(2221)上，固定板(222)的两端还做有榫台(2222)，电磁发射板(21)的两侧设置有卯合固定块(33)，卯合固定块(33)插装在榫台(2222)上，固定架(221)为带有卯合槽(2211)的固定架，卯合固定块(33)插装在卯合槽(2211)内。
8.根据权利要求7所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：所述循环水流水槽(1)为开口向上布置的[形槽，N组高频电磁发射组件(2)固接在循环水流水槽(1)内底部。
9.根据权利要求7所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统还包括四周敞开带有上下板面的方形箱体(4)，方形箱体(4)设置在循环水流水槽(1)内槽底，方形箱体(4)内上下板面分别做有滑槽(41)和凸台(42)，上下板面的滑槽(41)和凸台(42)一一对应布置，同一面上布置的滑槽(41)和凸台(42)相间布置，每个滑槽(41)内布置有一组可滑动的高频电磁发射组件(2)，上下相对应的两个凸台(42)与相邻两个电磁发射板(21)围成一个水搅拌空间(20)。
10.根据权利要求8或9所述水流自搅拌多级电耦合阻垢系统，其特征在于：相邻两组高频电磁波发射组件(2)的间距为28-32厘米。
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