[发明专利]一种基于滞环比较法的电磁除垢防垢方法及除垢防垢装置

说明书

本发明公开了一种基于滞环比较法的电磁除垢防垢方法及除垢防垢装置，通过数据采集器测量待处理水体的电导率值与温度值；上位机根据采集的数据利用滞环比较法寻找全局最优谐振频率，并向单片机控制器发送信号控制高频信号发生器产生相应频率的电磁脉冲；高频信号发生器以全局最优频率产生电磁脉冲对水体进行除垢。本发明除垢防垢效果明显，并自动调整频率以匹配水体的谐振频率，以达到最佳的除垢效果；适应性好，除垢范围更为广泛，不局限于单一环境的水体，应用范围更广；采用滞环比较法，避免了因待处理水体的电导率值与电磁脉冲频率的曲线不够理想，而误把局部最优频率作为全局最优频率的问题。

技术领域

本发明涉及一种能够对管道的污垢和管壁腐蚀以及微生物等进行有效地去除及抑制、自动选取最优电磁频率的电磁除垢装置及处理方法。

背景技术

目前国内外使用较多的抗垢、除垢方法主要分为化学法和物理法。化学方法大体有离子交换树脂法、加药软化法、投加阻垢剂法等。物理方法包括磁化处理法、高压静电场处理法、超声波法、高频电磁除垢法等。化学除垢虽然人们对其工作原理比较熟悉，使用方法简单可行，但是很容易造成水体污染，环境破坏等问题。而传统的物理方法则需要拆除管道清洗，需要耗费很大的人力物力，影响企业生产的正常运行，降低了企业生产效率。高频电磁水处理技术不但能有效地防垢、除垢、抑制金属腐蚀，还能杀菌灭藻，与其他循环水处理技术相比效果更好，而且实现起来要更简单方便。其进行处理的作用机理如下：①通过产生交变磁场，使得水体产生谐振，大的水分子团裂解为双水分子或单水分子，提高了水的活化性和对水垢的溶解度，极微小的水分子可以渗透、包围、疏松、溶解、去除金属管道壁上的老垢；②处理水在高频电磁场的作用下会激发出大量电子，依据“集肤效应”原理在水管内壁形成动态的负电荷富态层，削弱、抑制电化学腐蚀。而附着在管壁上的2价铁离子经过化学反应后生成的四氧化三铁能够有效地将管壁与水隔开；③循环水经过高频电磁场后，水中微生物细胞内的“补酶”会丧失代谢功能，细胞的活性受到抑制。高频电磁场破坏了微生物的细胞膜，使细胞内的原生质漏出而死亡。同时能在水中产生一定量的活性氧自由基，活性氧能破坏生物细胞的离子通道，改变细菌、藻类生存的生物场，影响菌藻的新陈代谢，从而起到杀菌灭藻作用。

目前市场上的高频、变频电磁除垢设备产品众多，原理相似，都是通过外加交变谐振频率与水体产生谐振，从而达到除垢的效果。但目前大多数产品的电磁频率设定单一，均不能保证对不同环境的水体达到同样的除垢效果，不同水体的谐振频率彼此不一样，则要求加载于管道水体的交变谐振频率需与水体谐振频率保持一致，而目前尚缺乏一种简便实用快速的最优谐振频率判断方法。

目前用于评估除垢效果、确定最佳谐振频率的常用方法有结构重量比对法、配位滴定法以及电子显微镜观察结垢晶型法。结构重量比对法是通过对电磁处理前后析出结垢物质重量的比较来反映除垢效果；配位滴定法是通过测量剩下的、溶于水中的钙离子浓度的方法来衡量除垢效果的好坏；电子显微镜观察结垢晶型法通过电子显微镜来观察电磁场作用前后，生成的结垢物质在微观晶型上的区别来定性分析除垢效果的好坏。上述常用的评估除垢效果、确定最佳谐振频率的方法都是离线进行的，不仅耗时耗力，而且很多情况下也只能得到大概的最佳谐振频率。

磁场改变了水垢在水体中溶解度的大小，使得水中带电粒子增减，反映在实验中就是水体电导率值的变化，所以电导率值的变化能够反映除垢的效果。20世纪末，波兰的Drela、Falewicz和Kuczkowska等就提出了电导率法评定除垢、抑垢性能的试验方法。后来，国内一些学者用该法对多种抑垢剂进行了滴定实验，与现在的化工行业标准(鼓泡法)相比，该方法操作简单，相对误差小，评定时间短，是一种值得推广的抑垢性能评价方法。本文拟借用电导率方法，研究在电磁场作用下不同电磁频率对抑垢效果的影响，探求最佳频率点，以满足对电磁抑垢性能评定的需求。

发明内容

发明目的：为了克服现有的电磁除垢仪器无法针对不同水质判断最优谐振频率并存在效率低下的问题，本发明提供一种基于滞环比较法的电磁除垢防垢方法。

本发明的另一目的是提供一种基于滞环比较法的电磁除垢防垢装置。