[实用新型]强磁旋流超声波多功能除垢器

说明书

技术领域：

本实用新型为一种强磁旋流超声波多功能除垢器，属电磁应用技术新领域。

背景技术：

生活和工业用水中存在大量Ca⁺²、Mg⁺²、CO₃^-2离子，在使用和蒸煮过程中极易形成CaCO₃、MgCO₃钙质沉淀，积聚在容器壁上结为难以去除的水垢，既影响传热效率，又缩短设备使用寿命，因此，水垢被称为工业的“脑血栓”和“肠梗阻”。

清除垢类沉淀一般采用机械物理清洗或化学清洗方法，还可用各种组合方法进行清洗。

在各类防垢除垢方法中，超声波防垢除垢是成本低、效果好的方法之一。超声波防垢除垢设备主要由超声波发生器和换能器组成。超声波发生器产生高频振荡信号，通过换能器转换成每秒几万次的高频机械振荡，在清洗液中以正压和负压高频交替变化的方式疏密相间地向前辐射传播，使清洗液中不断产生无数微小气泡并以“空化效应”、“化学效应”、“爆裂效应”不断破裂，气泡破裂时可形成瞬间高压，产生一连串的爆裂释放出能量，对周围形成冲击，从而对工件表面不断进行冲刷，使工作表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到防垢除垢的目的。

能否设计一种更有效的设备使之在液流流动的同时，即破坏垢类沉淀的生成条件，从而达到防垢除垢的效果，成为亟待研究的课题。

设想和成功往往只有一步之遥，根据电磁感应原理，闭合导体在磁场中切割磁力线产生电流。水是电的良导体，既然自来水可以流动，而流体特有的塑性特性通过不同形状的流道既可以直线射流，又可以旋转环流，如果将旋转环流流道设置闭合导体并后置水力脉冲振荡装置，使其置于磁场中切割磁力线，那么高速旋转良导体水环和旋转环流流道设置的闭合导体就会产生电流，产生电流的闭合导体周边则会产生一个随高速旋流旋转的副磁场，在发电制热的同时，对高速流经的旋转水环进行高强度双效磁化和高频水力振荡，从而实现防垢除垢的设想。

发明内容：

针对上述旋流动力的巧妙利用问题，本实用新型的目的是根据闭合导体切割磁力线产生感应电流原理，独辟蹊径，采用速热金属纯电阻组合鼠笼自发电磁化装置，设计一种强磁旋流超声波多功能除垢器，实现管内流体动力发电制热和强磁旋流超声波防垢除垢多种功能的创新。

本实用新型的防垢除垢机理是：

1.高速旋流水环被强磁磁化后，产生一系列离子化反应，水分子被活化，使水中的CaCO₃、MgCO₃分解生成较松软的Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂，不易在壁上沉淀积存，从而达到防垢的效果；

2.高频脉冲水力振荡产生强弱交替的冲击波，破坏了钙类微粒的沉淀环境，并将垢类杂质随水流带走；

3.外设超声波防垢除垢装置以空化爆裂效应放大了防垢除垢效果。

本实用新型的技术解决方案是：

所述的强磁旋流超声波多功能除垢器包括自下而上串联在一起的单级或多级速热金属纯电阻组合鼠笼自发电磁化装置、高频脉冲水力振荡装置5和外设的辅助电机1、射流泵12及其辅助配套的超声波除垢装置，其中速热金属纯电阻组合鼠笼自发电磁化装置和高频脉冲水力振荡装置5之间设置利于形成螺旋旋流的斜向射流孔互相连通。

所述的速热金属纯电阻组合鼠笼自发电磁化装置包括非导磁有机管壳或非导磁无机双层保温管壳和内置的速热金属纯电阻组合鼠笼发电磁化装置，其中双层保温管壳4为内置绝热层的密闭双层空心管，或内充导热工质的双层真空管，其上部设置辅助电机1和一至多个出水阀2；其下部底面和侧面设置与射流泵12串联的进水射流阀11；内置的速热金属纯电阻组合鼠笼自发电磁化装置为单级或多级强磁磁化防垢、射流激荡除垢、旋转磁场切割闭合导体发电制热、真空管导热工质快速换热四合一腔体，腔体内以带射流通道的空心轴9为中心，自上而下设置永磁非接触联轴器3、由轴承固定的带射流孔的上射流固定套6、强磁体环7、速热金属纯电阻组合鼠笼8、下射流固定套和空心轴9下端固定的叶轮10，上射流固定套6之上的管壳内壁设置高频脉冲水力振荡装置5。

所述的强磁体环7为轴向叠置，径向充磁，按N、S极相间偶数排列的若干瓦形强磁体组合环。

所述的速热金属纯电阻组合鼠笼8为高阻、耐热、非导磁闭合导体，装配气隙0.5-1.5mm，装配层数1-6层，其结构形式为以下五种类型之一：