[发明专利]脉冲射电水处理方法及装置

说明书

本发明涉及一种脉冲射电(脉冲电磁发射)水处理的方法及实现该方法的装置。

天然水及人们日常生产生活使用的水中都存在不同程度的各种杂质，这些肉眼看不见的“杂质”一般均以离子形态存在于水中，诸如Ca²⁺、Mg²⁺、CO₃^2-、SO₄^2-等。游离在水中的离子常以不稳定的形式存在，它随时可能相互碰撞并结合成矿物质，析出的矿物分子吸附在固体界面上便发生结垢现象。结垢现象给工业生产和社会生活造成很大危害，同时带来能源、材料和资金的浪费。目前常用的防垢除垢措施有下面几种：1、离子交换法：通过树脂过滤方式吸附水中矿化离子，降低水质硬度，清除水中大部分矿化物质而达到防止或减缓结垢的目的。采用该方法除垢存在的问题是：设备投资大、运行操作繁锁、检测要求严格、运行费用高，附加用水量大并存在盐水排放污染等问题。2、化学防垢剂法：此法一般多应用于无水处理措施的水系统中，也常做为附助处理措施。其缺点是需要反复投药、剂量与时间难于掌握，同时易造成水质环境污染。3、定期化学清洗法：对于无水处理措施的水系统，需要定期化学清洗，其特点是允许水垢自然生长，其缺点是热交换效率逐渐下降，在清洗过程中损害和腐蚀设备，并造成设备使用中断和环境污染。此外还有机械动力清除法、超声波处理法、永磁型磁水器法等，均因存在各自缺陷而不能广泛应用。目前正在推广应用的高频电磁水处理法，利用高频电磁作用于水介质，使水分子产生极化效应，从而达到水系统的防垢除垢目的，但是由于高频固有特性的局限，不能产生足够强度的电磁能量，因而处理高硬度水质时，经常发生水处理失效事故，这给安全正常生产造成很大危害和损失。

本发明的任务是：克服现行的高频电磁水处理技术的局限性，提出一种可以有效改变水介质微观分子结构的高强度脉冲射电水处理方法。使水介质中的水合大分子结构极化为单一的强极性水分子，水中的矿化离子被强极性水分子有序包围，失去界面结垢能力，实现水介质设备的防垢目的。强极性分子还具有很强的矿化溶解能力，对界面的老垢产生渗透、浸蚀作用，使其逐渐软化、剥离、脱落，达到设备除垢作用。

本发明的任务是以如下方式实现的：使用一个由电子元器件制成的脉冲射电发生器，它可产生一定频率的高压高强电磁脉冲，经脉冲射电输出端子耦合到射电极化换能器中的内电极，将电磁脉冲发射到流经极化换能器的水介质中，使作用于水介质的瞬间电磁强度比高频电磁处理法提高10-20倍。攻克了水分子的“极化能障”，使水分子改变成强极性分子，从而解决了高频水处理方法不能有效处理高硬度水质的难关，拓宽了电子水处理的应用范围。本发明由于在射电脉冲发生器的结构上采用了隔爆密封措施，为爆炸性环境中确保安全生产创造了先决条件。本发明的射电水处理装置具有安装简便、体积小、重量轻、运行费用低、不污染水质与环境、节约能源和人力等诸多优点，而且水处理流量可大可小，保障了水处理质量的稳定性和可靠性，技术经济效益十分显著。

图1为本发明脉冲射电水处理装置的电气联接原理图；

图2为脉冲射电发生器实施例电路图；

图3为脉冲射电发生器又一实施例电路图。

图4为脉冲射电输出波形与高频输出波形的对比与区别。

脉冲射电水处理装置的电气联接原理如图1：它由脉冲射电发生器A和射电极化换能器B两部分构成。脉冲射电发生器A由电子元器件制成的电路板1、用来封装电路板的隔爆壳体2、电源引出线3和射电脉冲输出端子4组成。极化换能器B由作为外电极的管路壳体5、定位于管路壳体中轴线位置的内电极6、安装内电极的密封法兰7和在管路壳体两端开设的水介质进出口8组成。脉冲发生器A的隔爆壳体2由联接角铁9固定于极化换能器B的密封法兰7上，使发生器和换能器装配成一体化结构。射电脉冲输出端子4与换能器的内电极6成密封联接，当接通电源后，射电发生器产生的高强度脉冲电磁场作用于极化换能器的内外电极之间，使流经极化换能器的水介质得到脉冲射电处理。

脉冲射电发生器的一个实施例电路原理如图2：其控制电路由依次成电气连接的电源鉴相自控开关1、电源降压变换电路2、低压整流滤波电路3、低压脉冲发生器电路4、高压放电功率开关5、高压整流滤波电路6、脉冲降压变换及整流滤波电路7、浮置电源自举形成电路8、充电驱动脉冲形成电路9、高压充电功率开关10、充放电控制脉冲转换隔离开关11、高压射电输出耦合电容12、频闪工作指示灯13所构成，电路装在隔爆型密封壳体14内，频闪指示灯13位于壳体14的外表面。