CN111394612B - 一种基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，包括：外壳和若干圆盘状芯片；芯片上开有的若干贯穿孔洞构成孔洞群，流体经外部管道流入孔洞群，与孔洞群接触，流出孔洞群；外壳由第一筒体和第二筒体组成；第一筒体的两端设有第一法兰，第二筒体的两端设有第二法兰，第一筒体和第二筒体通过第一法兰和第二法兰固定连接；外壳内内置有两根螺杆，螺杆与芯片贯穿孔连接，芯片通过螺杆串联在一起；螺杆上配合连接有螺母，螺母置于每一个芯片的两侧，通过两侧的螺母夹紧每一个芯片；第一筒体和第二筒体的内壁均设有机械止口，机械止口与芯片接触。本发明可高效的解决结垢问题，无磁，无电，维护简单，环境友好，不会造成环境的二次污染。

Description

一种基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置

技术领域

本发明涉及防垢除垢技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置。

背景技术

在电力、冶金、化工、钢铁、造纸等行业的设备运行中存在严重的结垢现象，设备表面结垢会增加热阻，使设备热效率降低，增加维护成本，从而引起严重的经济损失，甚至会引起爆炸，管路结垢会增加管路流体流动阻力，增加阻力损失，等一系列危害。

目前解决此类结垢问题的方法，一般是采用化学药剂进行酸洗或者碱洗，但这会造成巨大的经济成本，而且环境也不友好，会造成环境的二次污染。

发明内容

根据上述提出的目前解决设备表面结垢、管路结垢等结垢问题的方法一般是采用化学药剂进行酸洗或者碱洗，但会造成巨大的经济成本，而且环境也不友好，会造成环境的二次污染的技术问题，而提供一种基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置。本发明主要利用芯片上的十字孔群增加流体与芯片的反应接触面积，提高除垢效率，流体通过芯片阻力损失更小；芯片靠两跟长螺杆串联在一起，双螺杆有利于十字孔群对准，从而减少阻力损失，有利于防止芯片在流体冲击下发生转动，更加牢固可靠；芯片靠两个双螺母夹紧，双螺母可以有效防止芯片松动，结构更为牢固；芯片材料为特殊的合金材料，防垢防腐蚀性能更优异。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，包括：外壳和置于外壳内部的若干圆盘状芯片，若干所述芯片间隔设置；所述芯片上开有间隔分布的若干贯穿孔洞，若干所述孔洞构成孔洞群，流体经过外部管道流入所述孔洞群，与所述孔洞群接触，并流出所述孔洞群；流体依次流过各所述芯片；

所述孔洞为十字孔型或雪花型；

所述外壳由第一筒体和第二筒体组成；所述第一筒体的两端设有第一法兰，所述第二筒体的两端设有第二法兰，所述第一筒体一端的所述第一法兰与所述第二筒体一端的所述第二法兰通过螺栓相连，将所述第一筒体和所述第二筒体固定连接；所述第一筒体另一端的所述第一法兰和所述第二筒体另一端的所述第二法兰分别与外部管道相连；

两侧所述第一法兰中部设有的通孔与所述第一筒体内部设有的通孔构成第一通孔，两侧所述第二法兰中部设有的通孔与所述第二筒体内部设有的通孔形成第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相通，形成贯通长通孔，所述芯片均置于所述长通孔内；所述第一通孔与所述第二通孔的中心线重合；

所述长通孔内圆周方向上至少置有两根贯穿所述长通孔的螺杆，所述螺杆的外表面与所述芯片上开设的贯穿通过孔的内表面配合连接，所述螺杆贯穿所述通过孔，若干所述芯片通过所述螺杆串联在一起；其中两根所述螺杆关于所述芯片的中心轴呈对称设置；

所述螺杆上配合连接有螺母，所述螺母置于每一个所述芯片的两侧，所述螺母的侧面与所述芯片的外侧面贴合连接，通过两侧的所述螺母夹紧每一个所述芯片；

所述第一筒体和所述第二筒体的内壁均设有机加工形成的机械止口，所述机械止口与所述第一筒体和所述第二筒体内最外侧的所述芯片接触，实现所述芯片的准确定位。

进一步地，所述第一筒体和所述第二筒体的结构相同，呈对称设置，外部形状均为圆柱体或长方体。

进一步地，所述第一筒体和所述第二筒体内的所述芯片的总数量为2-15片。

进一步地，所述芯片的厚度为15-18mm。

进一步地，相邻两片所述芯片的间距为45-60mm。

进一步地，所述十字孔的宽度为2-12mm。

进一步地，所述机械止口为从所述第一筒体或所述第二筒体的通孔的最内侧向最外侧，通过机加工沿内壁圆周方向开设圆周槽，所述圆周槽与所述最外侧间形成凸台，所述凸台的内侧与所述芯片接触；

所述第一筒体和所述第二筒体上的两个所述机械止口，呈对称设置，并将若干所述芯片卡接固定在所述第一筒体和所述第二筒体的通孔内。

进一步地，所述芯片的单边至少连接有两个所述螺母。

进一步地，所述芯片由特殊的合金材料组成，具有优异的防垢防腐蚀功能；

所述合金材料包含如下质量百分含量的组分：

Cu：45％～55％，Zn：22％～35％，Ni：11％～25％，Sn：2％～4％，Al：2％～3.5％，Mn：1.5％～3.5％，Au：0.01％～0.1％。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，可以高效的解决结垢问题，而且无磁，无电，维护简单，环境也很友好，不会造成环境的二次污染，具有较大的应用价值。

2、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，芯片上的孔洞开孔结构为十字孔型，该孔型能增加流体与芯片的反应接触面积，提高除垢效率，减少流动阻力，流体通过芯片阻力损失更小；且该十字孔方便加工，方便液体通过，避免堵塞。芯片上的孔洞开孔结构也可为雪花型，流体通过面积大。

3、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，芯片靠至少两跟长螺杆串联在一起，设置的双螺杆或多螺杆有利于十字孔群对准，从而减少阻力损失，有利于防止芯片在流体冲击下发生转动，更加牢固可靠。

4、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，单片芯片的两边分别拧紧至少两个螺母，芯片的两侧靠两个双螺母或多螺母夹紧，双螺母或多螺母可以有效防止芯片松动，结构更为牢固。

5、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，芯片材料为特殊的合金材料，防垢防腐蚀性能更优异；利用合金元素间电位差，当流体介质与该合金材料接触时，构成了多元合金与电解质溶液的电极系统，合金中电极电位较低的金属首先氧化为离子，进入溶液，同时释放电子进入溶液，与Ca2+、Mg2+形成稳定的物质结构，不再形成垢体。

6、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，芯片厚度为15-18mm，厚度更厚，接触面积更大，更耐流体冲蚀。

7、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，其合金芯片间距为45-60mm，该距离是通过试验和仿真分析确定的，在该距离条件下，流体通过阻力更小。

8、本发明提供的基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，筒体内壁设有的机加工机械止口，使芯片组定位更为准确。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中的解决设备表面结垢、管路结垢等结垢问题的方法一般是采用化学药剂进行酸洗或者碱洗，但会造成巨大的经济成本，而且环境也不友好，会造成环境的二次污染的问题。

基于上述理由本发明可在电力、冶金、化工、钢铁、造纸行业等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置的左视图。

图2为图1中A-A的剖视图。

图3为本发明中芯片的结构示意图。

图4为图2中I处的放大图。

图5为本发明中雪花型孔洞的结构示意图。

图中：1、第一法兰；2、芯片；3、第一筒体；4、螺栓；5、螺杆；6、螺母；7、第二筒体；8、第二法兰；9、机械止口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-5所示，本发明提供了一种基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，包括：外壳和置于外壳内部的若干圆盘状芯片2，若干所述芯片2间隔设置；所述芯片2上开有间隔分布的若干贯穿孔洞，若干所述孔洞构成孔洞群，流体经过外部管道流入所述孔洞群，与所述孔洞群接触，并流出所述孔洞群；流体依次流过各所述芯片2；所述孔洞为十字孔型或雪花型，雪花型孔洞的结构示意图如图5所示；

所述外壳由第一筒体3和第二筒体7组成；所述第一筒体3的两端设有第一法兰1，所述第二筒体7的两端设有第二法兰8，所述第一筒体3一端的所述第一法兰1与所述第二筒体7一端的所述第二法兰8通过螺栓4相连，将所述第一筒体3和所述第二筒体7固定连接；所述第一筒体3另一端的所述第一法兰1和所述第二筒体7另一端的所述第二法兰8分别与外部管道相连；

两侧所述第一法兰1中部设有的通孔与所述第一筒体3内部设有的通孔构成第一通孔，两侧所述第二法兰8中部设有的通孔与所述第二筒体7内部设有的通孔形成第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相通，形成贯通长通孔，所述芯片2均置于所述长通孔内；所述第一通孔与所述第二通孔的中心线重合；

所述长通孔内圆周方向上至少置有两根贯穿所述长通孔的螺杆5，所述螺杆5的外表面与所述芯片2上开设的贯穿通过孔的内表面配合连接，所述螺杆5贯穿所述通过孔，若干所述芯片2通过所述螺杆5串联在一起；其中两根所述螺杆5关于所述芯片2的中心轴呈对称设置；

所述螺杆5上配合连接有螺母6，所述螺母6置于每一个所述芯片2的两侧，所述螺母6的侧面与所述芯片2的外侧面贴合连接，通过两侧的所述螺母6夹紧每一个所述芯片2；

所述第一筒体3和所述第二筒体7的内壁均设有机加工形成的机械止口9，所述机械止口9与所述第一筒体3和所述第二筒体7内最外侧的所述芯片2接触，实现所述芯片2的准确定位。

所述第一筒体3和所述第二筒体7的结构相同，呈对称设置，外部形状均为圆柱体或长方体。

所述第一筒体3和所述第二筒体7内的所述芯片2的总数量为2-15片。

所述芯片2的厚度为15-18mm。

相邻两片所述芯片2的间距为45-60mm。

所述十字孔的宽度为2-12mm。

所述机械止口9为从所述第一筒体3或所述第二筒体7的通孔的最内侧向最外侧，通过机加工沿内壁圆周方向开设圆周槽，所述圆周槽与所述最外侧间形成凸台，所述凸台的内侧与所述芯片2接触；

所述第一筒体3和所述第二筒体7上的两个所述机械止口9，呈对称设置，并将若干所述芯片2卡接固定在所述第一筒体3和所述第二筒体7的通孔内。

所述芯片2的单边至少连接有两个所述螺母6。

所述芯片2由特殊的合金材料组成，具有优异的防垢防腐蚀功能；

所述合金材料包含如下质量百分含量的组分：

Cu：45％～55％，Zn：22％～35％，Ni：11％～25％，Sn：2％～4％，Al：2％～3.5％，Mn：1.5％～3.5％，Au：0.01％～0.1％。

实施例1

基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，如图1和图2所示，该防垢装置内部置有芯片2，由两个上下对称设置的螺杆5串联到一起，上下两根螺杆5关于芯片2的中心轴呈对称设置；双螺杆5有利于十字孔群对准，从而减少阻力损失，可以防止芯片2在流体冲击下发生旋转，更加牢固。芯片2的两边均贴合连接有两个螺母6，靠四个双螺母6夹紧，双螺母6可以防止螺母6松动，芯片2的总数量为6片，每个筒体内均只有3片芯片2。芯片2等间隔分布，相邻两片芯片2的间距为45mm，其中，芯片2的厚度均为18mm。

本实施例中，该防垢装置的芯片2结构如图3所示，芯片2上孔洞的开孔结构为十字孔型，若干十字孔的分布尽可能紧密布满芯片2，该十字孔型能增加流体与芯片2的反应接触面积，提高除垢效率，流体通过芯片2阻力损失更小。十字孔的宽度为12mm，芯片2材料为特殊的合金材料，利用合金元素间电位差，当流体介质与该合金材料接触时，构成了多元合金与电解质溶液的电极系统，合金中电极电位较低的金属首先氧化为离子，进入溶液，同时释放电子进入溶液，与Ca2+、Mg2+形成稳定的物质结构，不再形成垢体。

该防垢装置的外壳由两个结构相同且对称设置的筒体组成，即第一筒体3和第二筒体7，两个筒体的两端设有第一法兰1，两个筒体通过相邻的两个第一法兰1由螺栓4把合到一起。两个筒体均为圆柱体，中心线重合，内部均开有贯穿的通孔。两个筒体内壁均机加工有机械止口9，机械止口9与芯片2接触，可以实现芯片2组的准确定位，两个筒体的另一端部均焊接有第二法兰8，可以与外部管道连接。

本实施例中，如图2和图4所示，机械止口9是指从第一筒体3内通孔的最右侧向最左侧或第二筒体7内通孔的最左侧向最右侧，通过机加工沿通孔内壁圆周方向开设圆周槽，该圆周槽与第一筒体3内通孔的最左侧或第二筒体7内通孔的最右侧之间形成凸台，该凸台的内侧与芯片2接触；第一筒体3和第二筒体7上的两个机械止口9，呈左右对称设置，并将若干芯片2卡在第一筒体3和第二筒体7的通孔内。

本实施例中，所述芯片2由特殊的合金材料组成；

所述合金材料包含如下质量百分含量的组分：

Cu＝50％、Zn＝25％、Ni＝16％、Sn＝2.45％、Al＝3％、Mn＝3％、Au＝0.05％。

本发明的运行原理如下：流体经过外部管道流入本发明防垢装置，与芯片2接触，芯片2是由特殊的合金材料组成的，芯片2表面开有相当规模的十字孔群，十字孔群增大了流体与合金材料的接触面积，流体通过芯片2的十字孔群的过程中，利用合金元素之间产生的电位差，形成无数微小的电池反应，析出一定量的二价阳离子，增加了垢的溶解度及阻碍了垢的溶解沉淀，从而起到防止结垢的作用。本发明基于特殊孔型合金材料芯片的防垢装置，无磁，无电，维护简单，环境也很友好，不会造成环境的二次污染，具有较大的应用价值。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置，其特征在于，包括：外壳和置于外壳内部的若干圆盘状芯片(2)，若干所述芯片(2)间隔设置；所述芯片(2)上开有间隔分布的若干贯穿孔洞，若干所述孔洞构成孔洞群，流体经过外部管道流入所述孔洞群，与所述孔洞群接触，并流出所述孔洞群；流体依次流过各所述芯片(2)；

所述孔洞为十字孔型或雪花型；

所述外壳由第一筒体(3)和第二筒体(7)组成；所述第一筒体(3)的两端设有第一法兰(1)，所述第二筒体(7)的两端设有第二法兰(8)，所述第一筒体(3)一端的所述第一法兰(1)与所述第二筒体(7)一端的所述第二法兰(8)通过螺栓(4)相连，将所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)固定连接；所述第一筒体(3)另一端的所述第一法兰(1)和所述第二筒体(7)另一端的所述第二法兰(8)分别与外部管道相连；

两侧所述第一法兰(1)中部设有的通孔与所述第一筒体(3)内部设有的通孔构成第一通孔，两侧所述第二法兰(8)中部设有的通孔与所述第二筒体(7)内部设有的通孔形成第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔相通，形成贯通长通孔，所述芯片(2)均置于所述长通孔内；所述第一通孔与所述第二通孔的中心线重合；

所述长通孔内圆周方向上至少置有两根贯穿所述长通孔的螺杆(5)，所述螺杆(5)的外表面与所述芯片(2)上开设的贯穿通过孔的内表面配合连接，所述螺杆(5)贯穿所述通过孔，若干所述芯片(2)通过所述螺杆(5)串联在一起；其中两根所述螺杆(5)关于所述芯片(2)的中心轴呈对称设置；

所述螺杆(5)上配合连接有螺母(6)，所述螺母(6)置于每一个所述芯片(2)的两侧，所述螺母(6)的侧面与所述芯片(2)的外侧面贴合连接，通过两侧的所述螺母(6)夹紧每一个所述芯片(2)；

所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)的内壁均设有机加工形成的机械止口(9)，所述机械止口(9)与所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)内最外侧的所述芯片(2)接触，实现所述芯片(2)的准确定位；

所述芯片(2)的厚度为15-18mm；

相邻两片所述芯片(2)的间距为45-60mm；

所述十字孔的宽度为2-12mm；

所述芯片(2)由合金材料组成；

所述合金材料包含如下质量百分含量的组分：

Cu：45％～55％，Zn：22％～35％，Ni：11％～25％，Sn：2％～4％，Al：2％～3.5％，Mn：1.5％～3.5％，Au：0.01％～0.1％。

2.根据权利要求1所述的基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置，其特征在于，所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)的结构相同，呈对称设置，外部形状均为圆柱体或长方体。

3.根据权利要求1或2所述的基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置，其特征在于，所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)内的所述芯片(2)的总数量为2-15片。

4.根据权利要求1所述的基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置，其特征在于，所述芯片(2)的单边至少连接有两个所述螺母(6)。

5.根据权利要求1或2所述的基于十字或雪花孔型的合金材料芯片的防垢装置，其特征在于，所述机械止口(9)为从所述第一筒体(3)或所述第二筒体(7)的通孔的最内侧向最外侧，通过机加工沿内壁圆周方向开设圆周槽，所述圆周槽与所述最外侧间形成凸台，所述凸台的内侧与所述芯片(2)接触；

所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)上的两个所述机械止口(9)，呈对称设置，并将若干所述芯片(2)卡接固定在所述第一筒体(3)和所述第二筒体(7)的通孔内。