CN2317236Y

CN2317236Y - 金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置

Info

Publication number: CN2317236Y
Application number: CN 97248008
Authority: CN
Inventors: 李广勋; 曲彦; 孟军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-05
Anticipated expiration: 2007-10-30

Abstract

本实用新型公开了一种金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置,它是在连接固定件(2)的前端连接有内部为前端是封闭端的金属管、外缘置有绝缘层的电离棒(1),连接固定件(2)的后端连接有电场发生器(3)。通过连接固定件(2)将它固定在金属容器及金属管路上,电离棒(1)置于容器及管路内,它对金属容器及金属管路内表面的防腐效果好,易于实施,投资少,是较为理想的和具有应用价值的防腐蚀装置。

Description

金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置

本发明涉及金属的防腐蚀装置，具体为一种金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置。

众所周知，由于金属的腐蚀给人们带来的损失是相当严重的，因此研究金属的防腐蚀技术始终是人们关注和重视的课题。

对于金属的防腐蚀，采用阴极保护方法大规模地保护埋地管道，使其外表面免受腐蚀；采用牺牲阳极金属保护船坞、码头、海上作业平台免受海水浸蚀；应用性能较好的油漆、涂料；应用更有效地缓蚀剂、纯化剂；应用更好的金属衬层；研究和应用耐腐蚀合金及金属衬层工艺。这些都是当今广泛应用的防腐技术。

但是，金属容器及管路的内部表面防腐与外部防腐相比格外困难，并且其内部的腐蚀和结垢及沉积并行发生，同时又有腐蚀的金属离子浸入溶液之中，这对于啤酒、食品、医药、饮料行业的产品影响很大。因此解决金属容器及金属管路内部表面的防腐、防结垢、防沉淀具有重要意义。

至目前为止，金属容器及金属管路内表面的防腐蚀，除金属涂层、金属衬层、合成耐腐蚀衬层以及缓蚀剂，钝化剂外，尚无其他更好的技术和方法，而且上述的防腐方法投资大、造价高、实施麻烦，效果不甚理想。

本实用新型的目的就是提供一种金属容器及管路内表面防腐蚀的电场发生装置，该装置能有效地解决金属容器及管路内表面的防腐蚀、防结垢，减少沉淀，不仅具有投资少、可靠性高、容易实施的优点，而且得到的减少直接腐蚀和间接耗费的效益大。

为了实现上述目的，本实用新型的金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置，是在一连接固定件的前端连接有其内部为前端是封闭端的金属管、外缘置有绝缘层的电离棒，连接固定件的后端连接有电场发生器。通过连接固定件将该电场发生装置固定在金属容器及金属管路上，并使之电离棒置于金属容器及金属管路内。

在电场发生装置的作用下，金属容器及金属管路的内部表面建立电场，电场的正电位建立在金属容器及金属管路的内表面上，电场的负电位建立在金属容器及金属管路内的流体(液体、气体、气液两相)之中。金属是由于其原子因失去电子而成为自由脱落的金属离子形成腐蚀，在此电场的作用下，阻止了金属内表面因失去电子形成金属离子而脱落，达到了实现防腐的目的(对未腐蚀的金属表面而言)；已经形成金属表面局部化学电池的腐蚀层，在此电场的作用下被电离，所有的负离子的电子的一部分被吸附到未腐蚀的金属表面，形成电子吸附保护层，另一部分与电子一同脱落，正离子则被排斥脱离，达到实现防腐作用(对已经产生腐蚀金属表面而言)。这种电子吸附作用同时也具有防止金属容器及金属管路的内表面沉积钙和镁结垢的功能作用。并且由于金属表面人为地施加正电位，排斥了金属本身的电子溢出，这不仅达到了实现防腐蚀的目的和作用，而且阻止了化学电池的形成和使已经形成化学电池的金属表面的导电电路被隔断，阻止了已经产生化学电池的金属表面的继续腐蚀。

金属表面施加正电位，这种正电位的建立，仅需极小的电能，根据试验结果，耗用1瓦特功率的电可以保护100平方米左右的金属内表面免受腐蚀。这同目前所使用的金属容器及金属管路内部表面的防腐蚀方法和工艺相比，直接费用最少，间接效益最大，防腐效果好，易于实施，是一种较为理想的和具有应用价值的防腐蚀技术。

下面结合附图并以实施例对本实用新型作以详细叙述：

图1：本实用新型的示意图

图2：图1中A-A向剖视图

图3：本实用新型使用时的示意图

图4：电场发生器的电原理图

图5：金属容器内表面建立电场时的状态示意图

本实用新型是在一个连接固定件2的前端连接有其内部为前端是封闭端的金属管4、外缘置有绝缘层5的电离棒1，连接固定件2的后端连接有电场发生器3。

所说的连接固定件2是其后端为螺母状、前端为具有外螺纹螺杆的金属件8，金属件8的螺杆上置有螺母6和套有密封垫7，电离棒1置于连接固定件2通长的中心圆孔中中，并用粘合剂使电离棒1与连接固定件2相连接固定。

所说的电场发生器3，是在用粘合剂9与连接固定件2相连接固定的绝缘的盒体10内设置有电路，电路中，电源的输入端A₁连接二极管D₁的阳极和二极管D₃的阴极，二极管D₁的阴极连接二极管D₂的阴极和继电器J₁的一端，二极管D₂的阳极连接电源的输入端B₁和二极管D₄的阴极，二极管D₃、D₄的阳极连接可变热电阻R₁及光电耦合器GD的输入发光二极管，继电器J₁的另一端连接滤波电容器C₁和固定频率稳压控制器MC34167的输入端引脚F，电容器C₁的另一端连接电阻R₁的另一端和限流电阻R₅的一端，稳压控制器MC34167的功率输出端引脚D连接功率输出变压器T的一次线圈L₁,L₁的另一端连接滤波电容器C₃和电阻R₃，电阻R₃的另一端连接频率稳压控制器MC34167的电压反馈端引脚C和电阻R₂,R₂和电容器C₂串联，电容器C₂的另一端连接频率稳压控制器MC34167的补偿端引脚G,MC34167的接地端引脚E连接电容器C₃的另一端、电容器C₁、电阻R₅和热可变电阻R₁；功率输出变压器T的二次输出升压线圈L₂的一端连接接线端子H,H连接于电场发生装置中的连接固定件2上，L₂的另一端连接高压整流二极管D₉的阴极，D₉的输出端W连接电场发生装置电离棒1的金属管4；光电耦合器GD的输出三极管集电极连接限流电阻R₄,GD输出三极管的发射极连接可控硅SCR的控制极，SCR的阳极连接继电器线圈J₂,J₂的另一端与接点J₃连接电阻R₄的另一端，并共同连接保护电路的二极管D₅、D₆的阴极，继电器接点J₃的另一端连接信号灯HD，信号灯HD另一端连接SCR的阴极和保护电路的二极管D₇、D₈的阳极，二极管D₆的阳极、D₈的阴极连接保护电路电源输入端子B₂，二极管D₅的阳极、D₇的阴极连接保护电路电源输入端子A₂。

电路中：

D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆、D₇、D₈:1N5402；D₉:2CGL5K高频高压硅柱；C₁:CDM-T160伏/220微法；C₂:CY₂ 160伏/0.22微法；C₃:CDM-T160伏/1000微法；R₁：聚合开关自复保险丝SMD30V；R₂:RJ 4700欧姆；R₃:RJ 6800欧姆；R₄:RJJ100欧姆；R₅:RSL56欧姆；T：铁氧体变压器；L₁:Φ1.0mm漆包线50匝；L₂:Φ0.1mm漆包线5000匝；GD:MOC8113；SCR:TF320；HD：发光二极管DGX；频率稳压控制器MC34167模块：美国摩托罗拉公司生产。

输入电源电压为10伏～40伏交流、直接电均可，D₁-D₄为交流电的整流器或直流电的无极性变换器，C₃和L₁构成功率输出电路，D₉为电场整流，D₅-D₈为电场发生器保护电路的交流电整流器或直流电的无极性变换器，R₁为热可变电阻，其提供过负荷信号，R₅和GD组成过负荷信号隔离转换器，动作信号触发SCR可控硅驱动J₂继电器动作切断电场发生器电路，驱动信号灯显示和向具有计算机控制的系统发出信号；当MC34167得电后，其本身是一个交变电压发生器，即MC34167将输入直流电变换成固定频率的交流电，该交流电通过升压器T升压，升压后由D₉整流，形成脉动高压电，其阳极通过W端子连接电场发生装置的电离棒金属管，阴极通过线圈L₂和H端子连接电场发生装置中的连接固定件，当流体流过电离棒时，被电场电离，实现防腐的目的。

将电离棒穿过金属容器壁和管路弯头处上的圆孔，通过连接固定件将其固定，金属容器及金属管路上设置有电场发生装置后，在金属容器及金属管路内部建立起电场；金属容器及金属管路内部表面建立起正电位，其内部流体为负电位。图5给出了建立电场时的状态示意图，由于设置在金属容器及金属管路上的电场发生装置的作用，金属容器及金属管路内表面建立正电场(图中以+++表示)，其表面正电场排斥了金属容器及金属管路内表面电子的溢出，同时，金属内表面吸引游离电子(图中以表示)而形成防腐保护层。此保护层有三个方面的作用：一是排斥游离氧和酸酐类分子腐蚀金属；二是破坏金属腐蚀层，排斥已被腐蚀的失去电子显正电性的金属离子(图中用表示)，还原部分酸根；三是排斥镁和钙类金属在金属容器及金属管路的内表面形成沉积结垢。

根据需要，电场发生装置可以单独或几个使用在较小的金属容器上及较短金属管路上，也可以几十个或者更多的使用在较大的金属容器上及较长金属管路上，电场发生装置可以独立工作，也可以联接计算机工作实现计算机优化节能防腐控制。

Claims

1．一种金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置，其特征在于：该装置是在一个连接固定件(2)的前端连接有其内部为前端是封闭端的金属管(4)、外缘置有绝缘层(5)的电离棒(1)，连接固定件(2)的后端连接有电场发生器(3)。

2．根据权利要求1所述的金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置，其特征在于：所说的连接固定件(2)，是其后端为螺母状、前端为具有外螺纹的螺杆的金属件(8)，金属件(8)的螺杆上置有螺母(6)和套有密封垫(7)，电离棒(1)置于连接固定件(2)通长的中心圆孔中，并用粘合剂使电离棒(1)与连接固定件(2)相连接固定。

3．根据权利要求1或2所述的金属容器及金属管路内表面防腐蚀的电场发生装置，其特征在于：所说的电场发生器(3)，是在用粘合剂(9)与连接固定件(2)相连接固定的绝缘的盒体(10)内设置有电路，电路中，电源的输入端A₁连接二极管D₁的阳极和二极管D₃的阴极，二极管D₁的阴极连接二极管D₂的阴极和继电器J₁的一端，二极管D₂的阳极连接电源的输入端B₁和二极管D₄的阴极，二极管D₃、D₄的阳极连接可变热电阻R₁及光电耦合器GD的输入发光二极管，继电器J₁的另一端连接滤波电容器C₁和固定频率稳压控制器MC34167的输入端引脚F，电容器C₁的另一端连接电阻R₁的另一端和限流电阻R₅的一端，稳压控制器MC34167的功率输出端引脚D连接功率输出变压器T的一次线圈L₁,L₁的另一端连接滤波电容器C₃和电阻R₃，电阻R₃的另一端连接频率稳压控制器MC34167的电压反馈端引脚C和电阻R₂,R₂和电容器C₂串联，电容器C₂的另一端连接频率稳压控制器MC34167的补偿端引脚G,MC34167的接地端引脚E连接电容器C₃的另一端、电容器C₁、电阻R₅和电阻R₁；功率输出变压器T的二次输出升压线圈L₂的一端连接接线端子H，H连接于电场发生装置中的连接固定件(2)上，L₂的另一端连接高压整流二极管D₉的阴极，D₉的输出端W连接电场发生装置电离棒(1)的金属管(4)；光电耦合器GD的输出三极管集电极连接限流电阻R₄,GD输出三极管的发射极连接可控硅SCR的控制极，SCR的阳极连接继电器线圈J₂,J₂的另一端与接点J₃连接电阻R₄的另一端，并共同连接保护电路的二极管D₅、D₆的阴极，继电器接点J₃的另一端连接信号灯HD,HD的另一端连接SCR的阴极和保护电路的二极管D₇、D₈的阳极，二极管D₆的阳极、D₈的阴极连接保护电路电源输入端子B₂，二极管D₅的阳极、D₇的阴极连接保护电路电源输入端子A₂。