防垢除垢技术研究

① 除垢器除垢仪工作原理

除垢器通过物理方法工作，减少了对化学药剂的依赖，降低了设备和管道的腐蚀风险。其原理主要体现在防垢、杀菌灭藻和防锈防腐三个方面。

防垢过程中，电流经单片机控制盒变频为脉冲电流，通过线圈在管道上产生振荡磁场。这种磁场以预设频率作用于水流，促使水分子共振，打破氢键，形成极性水分子，增强水的活性。这些小分子能溶解并清除水垢，使得钙、镁和碳酸盐离子相互作用形成易于脱落的文石晶体。

杀菌灭藻是通过交变磁场产生的紊流波冲击微生物生存环境，改变细胞生存条件，导致其无法正常生存。同时，极性水分子包围溶氧，切断微生物的氧气供应，达到杀菌效果。

在防锈防腐方面，磁力和电子除垢技术可以抑制垢下腐蚀。通过溶解水垢和消除微生物，减少了金属设备的腐蚀风险。变频磁场还能促进管壁上正离子的沉淀，保护铁基材料不受腐蚀。

两种主要的电子除垢技术包括电磁除垢和频率除垢，如ScaleClear技术，它们通过线圈产生的脉冲电流产生变频磁场，持续改善水处理效果。尽管存在一些挑战，如磁力强度随时间减弱和输入功率过高可能导致物质变化，但这些技术仍在持续优化以提高除垢效率和设备保护。

② 螺旋纽带除垢防垢技术原理

螺旋纽带除垢防垢是一种全新的换热器清洗技术，无腐蚀、无污染、无需停姿键工、免拆卸、无需专人维护、高可靠性，有效解决换热器迅册闹结垢导致的换热效率下降等难题。

以深圳中创鼎新工业节能智能化技术有限公司自主研发的SPEET®为例，主要由螺旋纽带、不锈钢连接件、全密封水下微型陶瓷轴承和转速远程监测仪四部分组成。螺旋纽带由高分子聚合材料加工而成，具有较好的强度、刚度、弹性、韧性、耐腐蚀性、耐高温性及较好的化学稳定性; 材料比水的密度略大，在流体多方向力的作用下，能较好的浮动在换热管中心部位。

其工作原理为：沿着介质流向将螺旋纽带插入到每一根换热管中。当设备运行时，利用循环水自身动力，推动螺旋纽带以每分钟300-1200转的转速不停地快速旋转，一方面打破管内温度分层，将流体边界滞留层厚度降低一个数量级，实现强化换热；另一方面通过强化扰流和对管壁不规则刮扫，减少垢的析出，阻止垢的附着，加快垢的剥蚀，防止换热管壁结垢，从而实现在线防垢除垢。

通过这两方面共同作用，将凝汽器的换热系数K值提高20%以上，实现节能降耗。

SPEET®可广泛适应各类低流速、高粘性、普通介质、腐蚀性介质、液相、气液两相、从一般工况到恶劣工况等环境下的换热系统，解决大工业用户诸多关键核心工艺段的结垢及换热不足的问题。

SPEET®安装便捷，无需停工或改动换热器主体；无需专人维护，节省化亩罩学清洗及人工清洗费用，投资回报周期6到12个月，经济效益十分显著，大幅提升大工业用户能源利用效率，助力工业企业低碳绿色发展。

③ 高频电子除垢仪基本原理

高频电子除垢仪通过其独特的技术，实现了多种功能，包括防垢和除垢。它的工作原理主要体现在两个方面：首先，高频电子产生的极化水分子能够增大水对钙、镁离子的溶解度，阻止水垢形成有序的晶状结构。在洛伦兹力的作用下，结晶中心的形成和沉积过程被有效干扰，使得水垢难以附着并易于脱落。

其次，高频电磁场还能增强水的渗透性，使得水垢受到束集作用，进一步促使它们变形并脱落。在杀菌和灭藻方面，电磁场能促使溶解氧产生活性氧，破坏微生物的细胞膜脂，加速其衰老并导致细胞死亡。此外，电磁场还能改变微生物的生物电流，扰乱其生理过程，最终使其失去生存能力。

防腐和除锈是高频电子除垢仪的另一重要功能。洛伦兹力促使离子定向运动，导致铁锈在碳钢表面发生质变，形成一层紧密的Fe3O4保护膜，防止进一步氧化。同时，电磁场加速溶解氧的转化，提高pH值，从而减缓金属腐蚀。外加电流的应用则使金属壁作为阴极，形成防护层，避免因金属表面的局部富氧区而产生的浓差电池导致的腐蚀。

④ 超声波防除垢技是什么

‍使用换热器注意事项，严重把关软化水：对于任何一种水质把关，这一点是相当重要，在进行对软化水水质处理的前提下，首先要认真检查系统中的水和软化罐水质问题，如果确定合格就可以进行注入处理；新系统检验 对于一些新系统来说，不能马上与换热器进行交替使用，首先把新的系统在指定的时间段运行，让它有了一个运行模式后，这个时候方可以把换热器并入系统中使用，这样做的目的完全是为了避免管网中的杂质破坏换热器设备；防除垢机理图：超声波防、除垢技术目前已在石油化工、冶金电力、制糖制药等诸多工业领域得以广泛应用。

超声波防除垢技术是利用超声高频脉冲震荡波在换热器金属面与内部物料液体液面产生的一系列作用而达到防除垢目的的。具体机理是超声震荡波垂直作用在换热器金属表面，使其在金属中快速传播，受到震动的金属壁面与相邻液面产生了推斥力，使液体远离壁面，而后恢复原位，过程中产生了一个时间差，出现一个狭小的真空区域，周围液体会迅速填充，产生了微涡，周而复始，就产生了这种高速微涡效应，高速微涡效应阻断了液体中垢质成分附着在金属管壁的条件，从而达到了防垢效果。而高速微涡使液体不断冲刷着金属壁面上的软垢，使软垢随液体流走，从而解决软垢问题，同样高速微涡可以带走金属周边的气泡，达到防止金属氧化的目的。

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⑤ 超声波防垢除垢的工作原理

超声波除垢防垢设备主要由超声波发生器、超声波信号传输电缆、超声波能量转换器以及安装超声波换能器的管道组合件组成。根据安装方式分为外置式、内嵌式、内置式三种形式。超声波除垢防垢设备主要是利用超声波的空化效应、化学效应、剪切效应、拟制效应，使强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢 。
1、空化作用：超声波的能量对被处理流体介质直接产生大量的空穴和气泡，当这些空穴和气泡破裂和挤压时，产生一定范围的强大的压力峰，局部的压力峰可达上千个大气压，成垢物质在压力峰作用下，粉碎悬浮于水中，并使已生成的垢层破碎使其易于脱落，这样达到超声波除垢的目的。
2、活化作用：超声波在流体中产生“空化”作用，提高流动流体和成垢物质的活性，破坏垢类生成和在换热器管壁沉积的条件，使成垢物质在流体中形成分散沉积体而不在管壁上形成硬垢，这样达到超声波防垢的目的。
3、剪切作用：超声波辐射在垢层和管壁上及水中，由于对超声波频率响应不同，三者产生不同步的振动，因此产生高速的相对运动。由于速度差形成垢层与换热器管壁界面上的相对剪切力，从而导致垢层产生疲劳而松脱，这样达到超声波除垢的目的。
4、抑制作用：通过超声波的作用改变流体主体的物理化学性质，能抑制水中离子在壁面处的成核和长大。因此，减少粘附于换热器面上成垢离子的数量。实践研究证明，超声波作用时间越长防止成垢物质结垢效果越佳。总之，水在超声波作用下，当超声波能量足够大时，即“功率超声”能够在常温、常压的环境条件下，使传导介质中产生短促的，局部的，极大的高温、高压、高强电场的极端物理环境，流体会产生所谓的“声空化效应”从而引发许多的力学、物理、化学、生物等效应，达到流体中超声波防垢、除垢目的。