电磁频率对污垢热阻及电导率的影响
缠绕式脉冲电磁场脉冲频率对阻垢效果的影响
缠绕式脉冲电磁场脉冲频率对阻垢效果的影响刘炳成;孙昊;柳宁;李超;张萌萌【摘要】为探讨缠绕式脉冲电磁场脉冲频率对阻垢的实际效果,采用自行设计的一套扫频电磁防垢装置,通过设定不同的扫频范围,检测记录水样中离子电导率、成垢粒子的粒径大小以及其分布规律.结果表明,经过4h的循环,缠绕式脉冲电磁场处理过的水样中电导率随时间的下降速率及变化量均比未经电磁场处理水样更明显,且在脉冲频率为75～80 kHz时,电导率变化更明显.缠绕式脉冲电磁场处理过的水样中晶体的平均粒径远大于未加电磁场时,且在脉冲频率为75～80 kHz时,晶体平均粒径较大.缠绕式脉冲电磁场可以实现一定的阻垢效果.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2018(049)006【总页数】4页(P57-60)【关键词】阻垢;脉冲电磁场;脉冲频率;电导率;晶体平均粒径【作者】刘炳成;孙昊;柳宁;李超;张萌萌【作者单位】青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061;青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061【正文语种】中文【中图分类】X703.1在循环冷却水的实际循环过程中，由于水分的不断蒸发散失，溶解物质浓缩等众多原因，经过一段时间在换热器及管道内表面会形成一层水垢［1］。
水垢的形成对换热设备的性能造成严重影响，同时会缩短换热设备的使用寿命。
因此阻垢成为循环冷却水系统需要解决的问题。
电磁防垢技术由于其绿色环保，安全无害，时间短，见效快等特点，越来越得到人们广泛关注。
目前电磁防垢技术得到了国内外学者的广泛研究，但大量工作只是集中在磁场强度的变化对阻垢效果的影响，对缠绕式脉冲电磁场作用下电导率及成垢粒子尺寸研究尚不充分。
为了探讨缠绕式脉冲电磁场对循环冷却水的实际阻垢效果，本研究通过设置一套缠绕式脉冲电磁场阻垢装置，输出不同脉冲频率，并且设置空白对照组，分别检测待测水样中的电导率和晶体平均粒径及粒径随时间的变化规律，并且以电导率和晶体尺寸的变化来评价脉冲电磁场的阻垢效果。
电磁场在阻垢方面的研究
电磁场在阻垢方面的研究电磁场在阻垢方面的研究摘要：本文研究了脉冲高压静电场与磁场复合作用对工业循环水的阻垢特性。
发现脉冲高压静电场和磁场复合作用于水处理的CaCO3垢和CaSO4垢的阻垢方面是有效可行的，能够很好的抑制水垢的生成以及在换热面上的沉积。
关键词：脉冲高压静电场；磁场；阻垢；工业用水系统中发生的结垢问题，对工厂设备的有效利用危害很大，它可能导致生产效率下降、费用提高，和引起设备和人身事故。
所以，应该采取合理的水处理技术对水质加以处理，最大可能的排除这些障碍，达到所要求的用水指标。
本次实验在已有的脉冲高压静电水处理的基础上再增加磁场处理，以弥补彼此的不足并增强水处理的效果，更好的发挥它们的优越性。
实验现象：在没有经过脉冲高压静电场、磁场复合处理的情况下，水箱底部以及侧壁均附着一层白色的晶体，电加热器外壁上也明显附着一层白色的垢层；而经过脉冲高压静电场、磁场复合处理之后却观察不到此现象。
1.阻垢率1)电磁复合处理对CaCO3垢的阻垢率循环处理8h之后，取出经过脉冲高压静电场、磁场复合处理以及脉冲高压静电场处理和未处理实验装置中的电加热器，分别称重，实验结果如下表：表1电磁复合处理、静电处理与未处理的CaCO3垢重阻垢率公式为：(4-1)式中：－阻垢率，%；－未处理装置中电加热器的垢量，克；－经过处理之后电加热器的垢重，克。
于是，由上式可得出电、磁复合处理的阻垢率为：得出静电处理的阻垢率为：分析：从实验结果来看，脉冲高压静电场和磁场复合作用于循环水的阻垢方面，能起到很好的效果，明显减少了CaCO3垢在换热面上的沉积，阻垢率达到93.2%；而单纯用脉冲高压静电场对水进行处理，虽然也有一定的阻垢作用，可是阻垢率不高，只达到63.1%，电、磁复合处理的阻垢率比单纯用静电场处理提高了47.7%。
显而易见，脉冲高压静电场和磁场复合作用于水处理的CaCO3垢阻垢方面是有效可行的，能够很好的抑制水垢的生成以及在换热面上的沉积。
电子阻垢除垢
电子阻垢除垢一、阻垢、除垢原理变频电磁场作用于管道上，引起管道内部水分子产生共振，使氢键缔合的水分子团变成单个极性水分子，因而提高了水的活化性，促进极微小的水分子可以渗透、包围、溶解，使污垢逐渐蓬松，从而去除热水器、锅炉、管道内壁等热交换系统内的老垢。
单个极性水分子会吸附在管道内壁上，从而形成由极性水分子组成的活化水带，达到一个阻垢、除垢的目的。
同时，通过变频作用使悬浮在水中的钙离子和碳酸根离子相互碰撞，形成特殊的表面无电荷的文石碳酸钙晶体，使其无法吸附在管壁之上，从而达到有效的除垢、防垢目的。
由于环境的不同，水的温度、硬度、粘度、PH值也不一样，对其共振所需频率也必须随之改变。
因此，只有采用变频共振技术，才能确保使不同水质条件下的水分子产生共振，从而达到理想的除垢、防垢目的。
二、磁防垢、阻垢其主要机理如下：1、油介质共振吸收的原理。
（200HZ-90KHZ）变频电磁场作用在油介质上，主要组成成份是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素，该成份都有各自的固有振荡频率，在外加变频电磁场的作用下使油介质分子、离子共振，油介质的分子运动加剧，破坏了分子间的缔合，影响了油中结晶的生成，其结果阻止了油垢、油蜡晶在管壁、设备上生成，起到防垢阻垢的目的。
2、油介质在磁场作用下的磁化效应，降低了原油的黏度。
在磁场作用下，油介质的分子磁矩排列有序，分层的流动，降低了油层流动的内摩擦力，使原油黏度降低，流动性增强，输油量加大。
3、磁场线对流体的约束效应（托卡马克原理）。
磁场线具有约束流体的作用，管壁处磁场线密集，阻止原油接触管内壁，起到保护膜的作用,阻止油垢生成。
4、驰豫效应。
在磁场作用下油介质被磁化，退磁化需要一定时间。
实验表明静态液体退磁需48小时，流动液体退磁需8小时，输油管道磁化有效传输距离可达8-12Km，循环回路阻垢效果更佳。
三、磁场强度对抑垢效果的影响磁场强度是磁场的重要参数之一，对磁处理效果的好坏起着非常关键的作用，在不同强度条件下进行抑垢实验，以获得良好的抑垢效果。
趋肤深度,电磁波频率,电导率之间的关系
趋肤深度,电磁波频率,电导率之间的关系
趋肤深度、电磁波频率和电导率之间存在一定的关系。
趋肤深度：指的是电磁波进入材料或物体后，其能量衰减到原有能量的1/e（e 为自然对数的底数）所需要的深度。
趋肤深度与电磁波频率和电导率相关，一般情况下，趋肤深度与电磁波频率成反比，与电导率成正比。
电磁波频率：指的是电磁波的振动频率，单位为赫兹（Hz）。
频率越高的电磁波，其能量波长越短，穿透能力越强，趋肤深度相对较浅。
频率越低的电磁波，其能量波长越长，穿透能力越弱，趋肤深度相对较深。
电导率：指的是材料或物体对电流的导电能力，单位为西门子每米（S/m）。
电导率越高的材料或物体，对电流的导电能力越强，电磁波能量更容易通过材料或物体传播，趋肤深度相对较浅。
电导率越低的材料或物体，对电流的导电能力越弱，电磁波能量更难通过材料或物体传播，趋肤深度相对较深。
综上所述，趋肤深度、电磁波频率和电导率之间的关系可以简单总结为：趋肤深度与电磁波频率成反比，与电导率成正比。
材料在强电磁场下的电磁性能
材料在强电磁场下的电磁性能电磁场是一个广泛存在于自然界中的物理现象，它对材料的电磁性能有着深远的影响。
在强电磁场下，材料的电导率、磁导率和介电常数等电磁性质会发生显著变化，这对于材料的应用和研究都具有重要的意义。
首先，强电磁场对材料的导电性有着重要的影响。
通常来说，材料的导电性可以用电导率来描述，即材料中单位面积上的电流与电场强度之间的关系。
在强电磁场下，电导率会发生变化，这是因为电磁场的存在会对材料中的自由电子进行强烈的束缚。
这种束缚效应会增加电子的散射，从而降低了材料的电导率。
这对于电子器件和导电材料的设计和应用具有重要的意义，因为电磁场会限制电流的流动，并产生电磁辐射。
其次，强电磁场对材料的磁性能也有显著的影响。
材料的磁导率描述了材料中的磁性和磁场之间的关系。
在强电磁场下，材料的磁导率会随着外加磁场的变化而变化。
这是因为电磁场会改变材料中磁化强度的分布，从而影响材料的磁性能。
这对于磁性材料的应用和研究尤为重要，如磁存储器件和磁共振成像等。
此外，强电磁场还会对材料的介电性能产生重要影响。
介电常数是材料中电场强度与极化强度之间的比值，它描述了材料对电场的响应能力。
在强电磁场下，电磁场的存在会使得材料中的极化效应增强，从而提高了材料的介电常数。
这对于电介质材料的应用尤为重要，如电容器和介电波导等。
需要注意的是，强电磁场对材料的影响并不局限于以上几个方面。
电磁场还会在材料中产生热效应和光效应等其他效应，这些都对于材料的电磁性能有一定的影响。
此外，不同类型的材料对电磁场的响应也有所差异，如金属、半导体和绝缘体等材料在电磁场中的行为都是不同的。
综上所述，材料在强电磁场下的电磁性能是一个复杂而重要的研究领域。
强电磁场会对材料的导电性、磁性和介电性能产生显著影响，这对于材料的应用和研究有着重要的意义。
了解和研究材料在强电磁场下的电磁性能，有助于我们更好地设计和使用电子器件、磁性材料和电介质材料等。
相信随着科学技术的不断发展，我们对于这一领域的认识将会不断深化，从而推动材料科学和电磁学的进步。
高频电磁场防垢技术在循环水中的应用机理初探
高频电磁场防垢技术在循环水中的应用机理初探王佩琼(华北电力大学,北京市,102206)[摘 要] 文章阐述了水经过高频电磁场处理后将改变水分子间的缔合状态及它与溶解盐中阴、阳离子的相对位置。
解释了高频电磁场对水的防垢、除垢原理。
分析了同轴圆筒形水处理器中的电磁场分布特点、最佳内外径比和频率选择。
[关键词] 高频电磁场 循环水 防垢 电磁场分布中图分类号:T K223.5+1 文献标识码:A 文章编号:1000-7229(2001)09-0043-03Pri ma ry Inquire int o Application Mec ha nis m of High-f reque ncy Elect romagnetic Field A nti-scaling Tec hnique in Circulating Water Syste mWa ng Peiqiong(Nort h China Power U niversity,Beijing,102206)[K eyw ords] high-f requency electromagnetic field;circulating water;anti-scaling;distribution of electromagnetic fields 自从1945年比利时的韦梅朗(T.Ve r meire n)首次成功地应用磁处理技术防止锅炉水垢形成,并除去了原先沉积的水垢后。
半个多世纪以来,各种水的物理处理技术应运而生,静电处理、高能电子辐射处理、电子处理、恒磁场软化水和超声处理等。
物理处理设备相对简单、维修操作简便、寿命长、运行费用低且无二次污染。
而且循环冷却水经处理后,有杀灭细菌、降低水的腐蚀性,减少硬垢形成并能除去原先沉积水垢的作用,因此在建筑、化学、冶金、矿山、农业和医学等领域都得到了广泛应用。
但从单一物理处理诱发一个水分子的内能变化与分子能级的对比来看,磁处理、静电处理和超声处理引起一个水分子内能的最大变化分别为10-10e V、2.5×10-3 e V和1e V,而改变一个水分子转动能级、振动能级和外层电子跃迁等结构状态所需要的能量分别为10-4～5×10-2e V、5×10-2～1e V和1～20e V。
磁场强度及频率对碳酸钙结垢的影响
后， 停 止泵 ， 恒 温循环 。待到静 置时 间够 后取样 检测 。
末６ ０年代 初， 研 制 了不 少 的 电磁 防垢 装 置 ，大 多用 于 加热 器 、 蒸 发器 、 低 压蒸 汽锅 炉 等 。但 是 由 于种种 问题
乳 用磁 处 理 软 化 ， 而导 致 锅 筒 蠕 胀 变 形 、炉 管 过 热 爆
开 动磁 处理 设 备后 ，可 以 明显 观察 到 通过 磁 处理
采 用 药剂 碳酸 氢钠 、 氯化钙 、 去 离子 水 、 硼砂 ， 根据
设 备 的水变 得 开始 浑浊 。之 后取 经 过磁 处 离 的水 样 和
国标 Ｇ Ｂ Ｆ Ｆ １ ６ ６ ３ ２ — ２ ０ ０ ８《 阻垢性能的测定方法一 碳酸钙 沉积法》 配制模拟碳酸钙溶液。 配制方法为 ： 将５ Ｌ 去离
项 目基 金 ： 甘 肃 省 青 年科 技 基 金 计 划 （ １ ２ ０ ８ Ｒ Ｊ Ｙ Ａ ０ ９ ４ ） 。
未有经过磁处理的水样 ， 在 ８ ０ ￣ Ｃ 恒温下放置 ８ ｈ ， 检 测
电导率 ， 具体 见 图 ２ ， 由 图 ２可 见没 有 经 过磁 化 的水样
作者简介 ： 蒲瑜 （ １ ９ ８ ２ 一 ） 男， 汉族 ， 甘肃榆中人 ， 大学本科 ， 助理 研 究 员 ， 主要 研 究 方 向 ： 膜制 备及 应 用 。
Ｃ＝Ｎ＋Ｖｃ ｏ ｓ Ｆ Ｄ＝Ｅ＋Ｖｓ ｉ ｎ Ｆ
Ｌ ＝ 计算 点桩 号一 Ｚ Ｈ点 桩号 ； Ｑ＝ ０ ； Ｉ ＝ Ｏ ； Ｍ＝ Ｏ ； Ｈ ＝ Ｌ ｈ ｌ ；
Ｚ＝Ｌ ｈ２；
（ ２ ） 当在 Ｈ Ｙ — ＹＨ时 ： Ｌ ＝ Ｌ ｈ ｌ ； Ｑ＝ 计算 点桩号 ； Ｉ ＝ Ｈ Ｙ点桩 号； Ｍ＝ ０ ； Ｈ＝
频率对扫频电磁场阻垢效果影响的实验研究
第42卷第3期青岛科技大学学报(自然科学版)2021年6月Journal of Qingdao University of Science and Tcchnology(Natural Science Edition)Vol.12No. Jun.2021文章编号:1672-6987(2021)03-0101-06；DOI：10.16351/j.l672-6987.2021.03.016频率对扫频电磁场阻垢效果影响的实验研究韩向阳，于航，李洪松，刘炳成*(青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061)摘要：通过溶液电导率、pH和碳酸钙粒径的变化来研究频率对扫频电磁场阻垢效果的影响。
模拟工业循环水的硬度为1mmol•L1,搭建了动态实验平台并进行了4组实验：3组经不同扫频频率电磁场处理,1组未经电磁场处理作为对照组,3种不同频率的电磁场分别为1~3kHz,9〜11kHz,19〜21kHz；实验结果表明，电磁阻垢技术可有效降低溶液中的电导率和pH值，增大溶液中CaCO3平均粒径。
当扫频电磁场频率为1〜3kHz时，电导率和pH值下降得最快，且下降幅度最大，平均粒径最大，故当频率为1〜3kHz时阻垢效果最好。
关键词：电磁阻垢；扫频电磁场；电导率；pH中图分类号：X703文献标志码：A引用格式：韩向阳，于航，李洪松，等.频率对扫频电磁场阻垢效果影响的实验研究[J].青岛科技大学学报(自然科学版)，2021，42(3)：101-06.HAN Xiangyang，YU Hang，LI Hongsong，et al.Experimental research on the influence of frequency on the scale inhibition effect,of sweep frequency electromagnetic field[J].Journal of Qingdao University of Science and Technology(Natural Science Edition)，2021，42(3)：101-106.Experimental Research on the Influence of Frequency on the Scale Inhibition Effect of Sweep Frequency Electromagnetic FieldHAN Xiangyang,YU Hang,LI Hongsong,LIU Bingcheng (College of Electromechanical Engineering,Qingdao University of Science and Technology,Qingdao266061,China)Abstract：In this paper,the effect,of power output,frequency on the scale inhibition was studied through the change of the solution conductivity,pH and calcium carbonate particle size.The hardness of the industrial circulating water was set.as1mmol•L1.We built,a dynamic experiment,platform and conducted four sets of experiments:Three groups with different.sweep frequency under electromagnetic field treatment.,which were1——3kHz,9——11 kHz,19一21kHz,separately,and a group without,electromagnetic field treatment,as a control group.The experiment,results showed that,the electromagnetic scale inhibition technology can effectively reduce the conductivity and pH value and increase the average particle size of CaCO3in the solution.When the power output,frequency was1——3kHz,the solution conductivity and pH dropped the fastest.,so we chose1一3kHz as the best,power output,frequency.Key words:electromagnetic scale inhibition；frequency-swept,electromagnetic field；conduc-tivity；pH收稿日期：2020-06-08基金项目：国家重点研发计划子课题项目(2017YFB0603303-4).作者简介：韩向阳(1996—)男，硕士研究生.*通信联系人.102青岛科技大学学报(自然科学版)第42卷循环水在换热设备中起着至关重要的作用，但循环水通常为硬水,随着水分的蒸发，循环水中成垢离子的浓度升高，且由于循环水流经换热表面时温度升高，垢的溶解度降低，故垢易生成在换热表面上［1］。
脉冲磁场频率对CaCO_(3)溶液成垢过程的影响
脉冲磁场频率对CaCO_(3)溶液成垢过程的影响
李珂珂;邢淑清;陈重毅;闫春雷;刘永珍;麻永林
【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》
【年(卷),期】2022(41)2
【摘要】基于自行设计的一套脉冲磁场水处理装置,对Ca^(2+)浓度为5 mmol/L 的CaCO_(3)溶液进行阻垢实验研究.利用扫描电子显微镜与热重分析仪分别对垢样的微观形貌、起始分解温度进行分析,同时检测溶液的pH值,并利用挂片法计算阻垢率.结果表明,在脉冲磁场作用下,部分致密的垢样转变为形貌疏松的颗粒,不易附着在管壁上,且频率为0.5 kHz到5 kHz时,阻垢率随着频率的增加先上升后下降,当施加频率为1.25 kHz时,其阻垢率可达69%,阻垢效果最佳.
【总页数】5页(P194-198)
【作者】李珂珂;邢淑清;陈重毅;闫春雷;刘永珍;麻永林
【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ085.4
【相关文献】
1.脉冲超声及电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞体外成软骨分化过程中细胞外基质溢出的影响
2.磁场强度及频率对碳酸钙结垢的影响
3.缠绕式脉冲电磁场脉冲频率对阻垢效果的影响
4.频率对扫频电磁场阻垢效果影响的实验研究
5.脉冲磁场对CaCO_(3)水溶液的抑垢研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
饮水机的永磁体恒定磁场阻垢实验与机理
饮水机的永磁体恒定磁场阻垢实验与机理熊兰;郜建祥;林高林;熊露婧;范禹邑【摘要】饮水机水垢可能引起健康问题，磁化水具有一定的阻垢作用。
提出一种固定于饮水机水池外壁的永磁体恒定磁场发生装置，其经济性与易安装维护明显优于工业流体阻垢方法中常见的螺线管恒定磁场装置，同时采用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics分析两者圆柱水池内部的磁感应强度分布规律。
针对普遍认可的磁场对水体内各种游离离子的洛仑兹力（离子理论）和带电粒子的洛仑兹力（粒子理论）机理进行永磁体实验验证，结果表明：后者强于前者；恒定磁场能够减缓CaCO3生成，在常温下的阻垢率可达29%；与空白组相比，长期烧水状态下永磁组饮水机的阻垢效果明显。
最后，基于pH和钙离子浓度推算了溶液中各个组分的浓度，其中的CaCO3含量用于阻垢率的计算解决了其难以测量的困难。
%It is a common sense that the scale from the water dispenser may lead to health problem and the magnetized water has a certain scale inhibition function. Permanent magnets are easier to install with lower cost for scale inhibition of drink water comparing it to the solenoid with electric current twined the water pipe for scale inhibition of industrial fluid. We fix a set of permanent magnets on the outer wall of cool tank to generate constant magnetic field inside the tank. The magnetic flux density distribution in the cylinder tanks by both magnets and solenoid is simulated and compared with COMSOL Multiphysics software. The experiments prove the correctness of the theory that magnetic field imposes Lorentz force on the free ions in the water (abbr. Ion Theory) and also charged particles (abbr. Particle Theory). Meanwhile, Lorentz force oncharged particles is much stronger than the free ions. Constant magnetic field may slow down the production of CaCO3. Under the ambient temperature, the scale inhibition rate reaches as high as 29%. Under the condition of long-term heating up the water, the permanent magnet group has a better scale inhibition effects comparing with the blank group. Finally, we calculate the concentration of each component in the tank based on the data of pH value and calcium concentration. We use the concentration of CaCO3 to calculate the scale inhibition rate which is difficult to measure.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)001【总页数】8页(P264-271)【关键词】饮水机;恒定磁场;磁感应强度;结垢;永磁体;粒子;水溶液【作者】熊兰;郜建祥;林高林;熊露婧;范禹邑【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TQ085+.4饮水机在使用过程中由于加热、换水以及内部构造等原因会在其内胆和水池中产生严重的水垢问题，一方面易导致肾结石等疾病的产生；另一方面会严重降低热水胆的传热性能，造成能源浪费，缩减饮水机的使用寿命[1-3]。
电磁场对循环水致垢水质参数的影响分析
系统 功 耗 ， 还 会 引起设 备腐 蚀 ， 影 响系统 的安 全运
行 。保 持 良好 的工业 循环 水水 质成 为缓 解 和减
轻换 热 设备 结垢 的主 要方 法 。诸 多 除垢 抑垢 的 化 学 和 物理方 法 中 ， 电磁水 处理技 术 以其 应用 方便 、 投 资小 、 费 用 低 及 无 污 染 等 优 点 备 受 关 注 影响， 最 终直 接影 响污 垢 的沉 积过 程 。 经证 实 ， 磁处 理 对 水 的许 多 物理 和 化 学 性 质 均有 。可见 ，
冷 却水 中重要 成垢 参数 中的钙 浓度 、 总碱 度 、 电导
率和 ｐ Ｈ值 进 行 测 量 与 分 析 ， 研 究 电磁 作 用 下 各 水 质参 数产 生 变 化 的原 因 ， 并 找 出它 们 之 间存 在 的关 系 ， 最后 运用 关联 度分 析方 法进 行验 证 。
１ 实 验
化
工
自 动 化
及 仪
表
第４ ０卷
图１ 水处理技 术抑垢 缓蚀 性能在 线评 价 实验 台示意 图
ｌ —— 壁温 １ ； ６ —— 出 口温 度 ； ２ ——壁温 ２ ； ７ — — 人 口温 度 ； ３ —— 壁 温 ３ ； １ ３ ——搅拌器 ； ４ —— 水浴 温度 ； ５ ——加热管 ； ｌ ４ ——空冷水泵 ； １ ５ —— 循 环 水 冷 ； １ ９ ——上位机 ； ２ ０ —— 工 控 机 ８ — — 在 线 仪 表 测 量池 ； ９ —— 水 浴 水 箱 ； １ ０ ——下水箱 ；
１ ． １ 动态 模拟 实验 系统
水处 理技 术抑 垢 及缓蚀 性能 在线 评 价实 验 台 如 图 １所 示 ， 采 用 管 材 和几 何 尺寸完 全 相 同 的彼
电磁场处理油田水防垢机理研究_黄柳宾
关键词： 电磁场； 油田水； 表面张力； 电导率； 结垢量； 防垢机理 中图分类号： Ｘ７０３．１； Ｘ７４１ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００９ － ２４５５（ ２００７） ０５ － ００７９ － ０３
Ｓ ｃａ ｌｅ ｐｒｅ ｖｅ ｎｔｉｏｎ ｍｅ ｃｈａ ｎｉｓ ｍ ｏｆ ｏｉｌ ｆｉｅ ｌｄ ｗａ ｔｅ ｒ ｉｎ ｅ ｌｅ ｃｔｒｏｍａ ｇｎｅ ｔｉｃ ｆｉｅ ｌｄ
性期刊， 国家级环保科技杂志。主要报道化工、石油化工、轻工、冶金、煤炭、制药、市政等行业的环保科研成果、三废
治理与综合利用技术、污染物分析检测技术、清洁生产技术、环境影响评价、环保管理及方针政策、环保设备与材料、环
保信息与动态。《化工环保》国内外公开发行， 各地邮局均可订阅， 邮发代号 ２－ ３８８， 定价 １５ 元 ／册， 全年 ９０ 元。
石油工业出版社， １９９２． ［ ２］ 许 保 玖． 当 代 给 水 与 废 水 处 理 原 理 讲 义 ［ Ｍ］ ． 北 京 ： 清 华 大 学
出版社， １９８３．
作 者 简 介 ： 黄 柳 宾 （ １９６３－ ） ， 男 ， 上 海 人 ， 副 教 授 ， 学 士 ， １９８６ 年 毕 业 于 原 华 东 石 油 学 院 应 用 物 理 专 业 ， （ 电 话 ） ０５３２－ ８６９８１３１６ （ 电子信箱） ｈｕａｎｇｌｂ＠ｈｄｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
电磁防垢技术优点
电磁场水处理是一种物理法，具有无毒无污染的特点，应用方便、投资少、容易屏蔽、节能、环保、运行维护方便和成本低廉的优点,因此应当得到重视。
电磁处理器在水处理中可集防垢、除垢、缓蚀、分离净化、杀菌等多功能于一体。
随着环境保护的日益严格和水资源的日益紧缺，电磁处理技术将得到愈来愈广泛的重视。
对此进行系统研究无疑具有重要的意义。
目前，电磁处理防垢主要应用于各种循环冷却水和热水锅炉系统，在蒸汽锅炉中也能应用，但由于温度大于100℃以后，溶液过饱和度大，产生的软泥较多，排污量大，能量浪费大，故电磁处理防垢比较适合90℃,以下的体系防垢。
从理论上讲，电磁处理防垢应适用于所有体系，只是不同的体系有不同的最佳作用条件。
迄今为止，在国外电磁处理装置已广泛用于工业与民用给水系统中防垢、除垢、杀菌、防腐等。
我国从20 世纪50 年代就开始了电磁技术用于锅炉水除垢和防垢的研究与应用。
鉴于磁场与电场的关系，电场防垢装置：静电水处理器（高压直流）、电子水处理器（低压直流）和高频电子水处理器等也相继被开发出来。
尤其是一些高出力的电场（高频达10MHz 以上，高压达7000V以上）防垢除垢装置，它们弥补了永磁装置磁感应强度小（小于1 特拉斯）的缺点，因而得到了广泛的应用，其发展势头已超过了永磁装置。
电磁防垢与化学药剂防垢相比，其特点是不耗能、无噪声、少腐蚀、无污染、成本低、维修简单、安装管理方便。
（1）电磁处理器的寿命：电磁处理的过程是流体通过电磁场产生电磁处理效应的过程，电磁处理器一般由永磁材料制成，其电磁场强度随时间的延长而逐渐减弱，防垢效果也因此逐渐变差。
（2）防垢效果的多极值性：电磁场对抗磁性水溶液的作用与外加电磁场的电磁感应强度的大小关系密切，表现为多极值关系。
电磁防垢效果不仅与电磁感应强度、电磁感应峰值个数有关，还与溶液的浓度、温度及溶液中的离子类型等有关，因此，生产中不能盲目使用电磁处理器，必须针对水样进行分析，优化选择。
热交换器污垢形成机理及其影响因素分析
热交换器污垢形成机理及其影响因素分析摘要：热交换器的污垢问题是国民经济众多产业和部门急需解决的问题，也是传热学界未彻底解决的主要问题之一。
在工业生产中，由于热交换器污垢的影响，使其传热效率降低，严重的还会引起传热面污垢下腐蚀、穿孔以及泄漏，造成设备安全可靠性下降，可能引起巨大的经济损失。
深入研究热交换器污垢形成机理以及污垢形成的影响因素，对热交换器污垢的防治和清除、提高热交换器的传热效率和安全性、增加热交换器的使用寿命以及节能降耗具有重要的意义。
关键词：热交换器；防垢；措施换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备，在石油、冶金、轻工、机械等行业得到广泛的应用。
然而，换热器存在不同程度的污垢问题，污垢是指在与流体相接触的固体表面上逐渐积聚起来的固态或软泥状物质，通常以混合物的形态存在。
由于污垢的存在，使换热器的传热效率降低，严重时传热面腐蚀、穿孔、泄漏，设备安全可靠性下降，造成巨大的经济损失。
因此，研究换热器的结垢机理及防治对策引起了各国的关注。
一、污垢的形成机理换热器污垢的形成是一个非常复杂的物理、化学过程，是质量交换、热量交换和动量交换的综合效应。
影响污垢沉积的因素很多，如流体性质、壁温、流体与壁面的温度梯度、壁面材料、表面粗糙度、流体流速、湍流强度、流体与壁面的剪切力、污秽物质粒子的形状、组成、浓度、粒径分布、作用域粒子的热、电磁和引力等，因此污垢的理论研究难度较大。
虽然有学者从事这方面的研究，[2]对水溶液中矿物质离子在换热表面的结垢过程及对换热性能的影响进行试验研究，实验测量了换热表面的换热系数，得到换热面的结垢变化规律，考察了各种因素对结垢过程的作用和影响，分析了结垢过工程的工作机理。
结果表明：换热面的温度及流体温度是结垢现象的主要影响因素，且工质硬度增加，也促使结垢过程加速进行。
通过实验测得CaCO3 在铜、铝、不锈钢和渗铝钢四种材料和不同运行工况下的结垢过程，比较分析了材料表面、浓度、流体温度及流速对污垢成垢过程的影响，得出了材料表面能、温度、流速和浓度是影响污垢过程的主要因素的结论。
基于污垢热阻法的换热设备污垢的在线测量
目录摘要： (1)关键词： (1)一、引言 (1)二、背景知识 (1)三、实验装置简介 (3)四、参数检测与控制 (4)4.1 温度测量 (4)4.1.1 流体进出口温度 (4)4.1.2实验管壁温测量 (6)4.1.3 水浴温度测量 (7)4.2 水位测量 (9)4.3 流量测量 (11)4.4 进出口差压测量 (14)五实验装置数据显示及控制 (16)5.1 现场数据显示 (16)5.2 Labview模拟软件显示及控制 (17)5.3 Labview后面板 (18)六课程设计总结 (18)参考文献 (19)基于多功能动态实验装置的污垢厚度检测设计摘要：对多功能动态试验装置的污垢厚度的检测，可以得到污垢形成的规律，从而有效地抑制污垢的形成。
换热设备作为火电厂的重要设备之一，污垢的存在使传热能力下降，造成不必要的经济损失，通过对污垢的检测，掌握了热学法检测污垢的方法，提高换热设备的传热能力。
关键词：污垢、热学法、多功能动态模拟实验装置Abstract: the multifunctional device for dynamic test of dirt, can get thickness of fouling formation, thus effectively restrain fouling formation. Heat power equipment as one of the important equipment, dirt to transfer ability to drop, the economic loss caused by unnecessary to bilge detection and mastered learning methods of detecting dirt heat, improving the heat transfer heat exchange equipment.Keywords:dirt, thermal dynamic simulation experiment method, multifunctional device一、引言在我国，火力发电是电力工业的主要组成部分，火力发电量约占总发电量的70%左右，而换热器是火力发电厂的重要设备之一。
不同抑垢效果下电磁场对CaCO3溶液电导率和pH值的影响
许 多文献 报 道 磁 场 可 以改 变 水 溶 液 的 电 导 率 和
ｐ 值 。Ａ ． ａｔｎ Ｈ 实 验 表 明 磁 处 理 海 水 几 小 Ｈ Ｉ ｈａ ｉ Ｑ
时后 ，电导 率和 ｐ Ｈ值 均上 升 。黄 征 青 等发 现
磁化 后溶 液 电 导 率 没 明显 变化 ，ｐ 值 迅 速 下 降 Ｈ
图 １ 抑 垢效 果在 线监 测评 价 实验 系统
１２ — 两 管 人 口温 度 ； 、— ９ １ —— 两 管 出 口温 度 ； 、Ｏ １— — 恒 温 水 浴 ； ２ １ 、６ ５ １ —— 下 位 水 箱 ；
１ 、０ ９ ２ —— 循 环 水 泵 ；
磁 处 理 后 溶 液 电 导 率 和 ｐ 值 的 变 化 趋 势 。为 Ｈ
３—８ — 两 管壁 温 ； —
１— — 加 热 器 ； １
１ 、４ — 模 拟 换 热 管 ； ３ １—
１ 、８ — 散 热 片 ； ７ １— ２ 、２ — 溢 流 管 ； １２ —
２ 、４ — 上 位 水 箱 ； ３２ —
２ 、８ ７ ２ —— Ｐ Ｄ控 制 器 ； Ｉ ３ 、２ １ ３ —— 空 冷 循 环 泵 ； ３ — — 数 据 采集 卡 ； ５ ３ — — 电磁 水 处 理装 置 ７
人 口温 度 得 到 。
综 上分 析可 知 ， 只要 测 出工 艺 流 体 在研 究 管 段 的 出入 １ 温度 、 速和 管壁 温度 ， ： ３ 流 利用 上述 关 系
就 可 以得 到 污 垢 热 阻 。相 应 地 ， 电磁 场 的 抑垢 率 根据 化工 行业 标 准得 到 。抑垢 率公 式如 下 ：
１ １ 介 质循 环 系统 ．
Ｒ — — 未加 磁处 理 的污垢 热 阻值 ；
电磁场对结垢过程中电导率及pH值的影响
磁场参数的解释程度更高 ， 电导率相 比 ｐ Ｈ值对于建立电磁场参数与 多水质参数之 间的数学模 型是更 为重要 的水
质参 数 ， 得 出了电磁场参数与 电导率 、 ｐ Ｈ值之间的数学模 型 ， 为建立 多水质参 数与 电磁 抑垢效果 之 间的数学模 型 提供 了基础理论 ， 并为探索 电磁抑垢机理及应用提供 了实验依据 。 关键词 ： 电磁 场 ； 水质参数 ； 数学模 型
王 建 国 ，何 芳 ，邸 昊 ，徐 志 明
１ ３ ２ ０ １ ２ ） （ 东北 电力大学 自动化工程学院 ，吉林 吉林
摘要 ： 通过双路对 比实验模拟现场换热设备结垢过程 ， 基于水 处理技术 阻垢及 缓蚀性 能在线评 价实验 台的实验数 据， 利用多项式 回归模型对变频 电磁 场作用下 水质参 数电导率 、 ｐ Ｈ值 的变化规 律进 行分 析 ， 结 合 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ和 Ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ 处理软件基础性地研究磁场作用时间与多种水质参数的关系及影响程度 ， 结果表 明： 水质参数 电导率较 ｐ Ｈ值对 电
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ０ ８ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ５ － ９ ９ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ３ ２ － ０ ５
Ｄ ｏＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ９ ９ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ０ ８
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｕ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｗａ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｕ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｔ ｉ ｉ － ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｅ ｖ ｌｕ ａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ，ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｉａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ￣ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ｎ ｏ ｍｉ ａ ｌ ｒ ｅ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ １ ．Ｔ ｈ ｅ ｉ ｌｕ ｆ ｎ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｅ ｒｅ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｉ ｍｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｆ ｕ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ａ ｎ ｄ Ｏｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｐ Ｈ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｓ ｒ ａ ｎ ｄ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｍｕ ｈ ｉ ｉ — ｗａ ｔ ｅ ｒ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ，
不同波段对相对磁导率的影响
不同波段对相对磁导率的影响引言：磁导率是物质对磁场响应的一种物理量，它描述了物质在外加磁场作用下的磁化程度。
相对磁导率是指物质相对于真空的磁导率。
不同波段的电磁波对物质的相对磁导率有着不同的影响，本文将就不同波段对相对磁导率的影响进行探讨。
一、射频波段射频波段是指频率范围在3 kHz至300 GHz之间的电磁波。
在射频波段下，物质的相对磁导率通常是实部和虚部同时存在的复数。
实部表示物质对磁场的吸收能力，而虚部则表示物质对磁场的散射能力。
相对磁导率的实部和虚部与射频波的频率有关，频率越高，实部和虚部的数值一般会增加。
这意味着在射频波段下，物质对磁场的吸收和散射能力都会增强。
二、微波波段微波波段是指频率范围在300 MHz至300 GHz之间的电磁波。
在微波波段下，物质的相对磁导率的实部和虚部也会随着频率的增加而增加。
与射频波段相比，微波波段下物质对磁场的吸收和散射能力更强。
这是由于微波波段的频率更高，电磁波的能量更大，与物质相互作用的效果更显著。
三、红外波段红外波段是指频率范围在300 GHz至400 THz之间的电磁波。
在红外波段下，物质的相对磁导率的实部和虚部的数值相对较小。
这是因为红外波段的频率较高，电磁波的能量较大，与物质相互作用的效果较弱。
相对磁导率的实部和虚部一般会随着波长的增加而减小。
四、可见光波段可见光波段是指频率范围在400 THz至800 THz之间的电磁波。
在可见光波段下，物质的相对磁导率的实部和虚部的数值较小。
这是因为可见光波段的频率更高，电磁波的能量更大，与物质相互作用的效果更弱。
相对磁导率的实部和虚部一般会随着波长的增加而减小。
五、紫外波段紫外波段是指频率范围在800 THz至30 PHz之间的电磁波。
在紫外波段下，物质的相对磁导率的实部和虚部的数值通常较小。
相对磁导率的实部和虚部一般会随着波长的增加而减小。
结论：不同波段的电磁波对物质的相对磁导率有着不同的影响。
在射频和微波波段下，物质对磁场的吸收和散射能力较强；在红外和可见光波段下，物质对磁场的吸收和散射能力较弱；在紫外波段下，物质对磁场的吸收和散射能力也较弱。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
３ ２ 实验结 果 数据 分 析 ．
基 于污 垢 热 阻在 线 监 测 技 术 ， 出 了 动 态 实 给
验 过程 中不 同频率 电磁 场条 件 下 的污垢 热 阻变 化 曲线 。 图 ３— ５分 别 为 ０ ５ 、 ． ５ １ ０ ｋ ｚ频 率 ．０ ０ ７ 、．０ Ｈ 下 的污 垢热 阻曲线 。
垢 率 的分 析一 致 。 设 电导率 比差值 为 Ａ ， Ｓ＝Ｓ／ ” 一Ｓ／ ， ＳＡ ＂Ｓ。 Ｓ。 其 中 ．为 加 磁 电导 率 值 ， ” 加 磁 电导 率 初 始 ｓ ” ｓ。为 值 ； Ｓ 为未加 磁 电导 率 值 ， 为 未加 磁 电 导 率初 ｓ 始 值 。对 电导率 比差 值 的数 据 进行 分 析 处 理 ， 经
．
．
通 过实 验数 据计算 得 到 １０ ｋ ｚ ．０ Ｈ 处理抑 垢效
ｇ／ 壤 贮 哥盛
。 ．
启 动循 环 泵 和空 冷 系统
Ｉ ｖ 果最好 ， 抑垢 率达 到 ９ ． ２ ％ ； ．５） ． 的抑垢 率 １ ２ ５ ０ ７ ｋ ｕ 西 最 孵 Ｈｚ
为 ８ ． ０ ％ ；． ０ Ｈ 抑 垢 率 为 ６３． ０ 。为０了 ４ ８０ ０５ ｋ ｚ ３ ６０ ％ １ Ｏ ０ ０ Ｏ ４ Ｏ Ｏ ２ Ｏ
关 键 词 污 垢 热 阻 管道 壁 温 电 导 率 抑 垢 效 果
中 图分 类 号
Ｔ ８２ Ｈ ６
文 献 标 识 码 Ａ
文章 编 号 １０ —９ ２ ２ １ ）６０ ６ －４ ０ ０３３ （ ０２ ０ －７ １ ０
在 工 业 生产 中 ， 大 多 数 换热 设 备 表 面都 存 绝 在 不 同 程 度 的 污垢 问题 … 。在 物 理 法 抑 垢 技 术 中， 电磁 水 处理 是 目前 人 们 最 为 关 注 和 推崇 的 抑 垢 技术 ’ 但 其作 用 机 理 还 不清 晰 ， ， 目前还 处 于 探 讨 阶段 ， 垢 效 果 也 不 是 十 分 稳 定 ， 响 抑 影 因素较 多 。 电磁 抑垢 效果 的评价 包含 对污 垢 热 阻 和 水 质参 数 的 分 析 ’ 笔 者 给 出 了污垢 热 阻 和 ，
污垢 热 阻 的计 算 误 差 ， 加 了抑 垢 率计 算 的准 确 增
性 。通 过格 尼 林 斯 பைடு நூலகம் （ ｎｅｉｓｉ 公 式 计 算 出努 Ｇ ｉｌ ｋ ） ｎ
第 ６期
清 洗 模 拟 换 热 器 循 环 水 箱 、散 热 器 、管 路 、热 电 阻 和 实 验 管 道 内 外 壁
ａ Ａ ＝ ． １ Ｗ／ ｍ ・ ． ｆ ０ ６８ （ Ｋ） ；
污垢 与流体 的界 面温 度 。
ｂ ．换 热处 于小 温差 的范 围 ， 计算 得 出表面 待
传热 系数 以后 再推 算平 均壁 温 。
循 环 工 质 的 出 、 口平 均 温 度 ｔ＝（ ＋ｔ ／ 入 ￡ ）
时方便 进行 不 同流速 的实 验 。空冷循 环 系统 由空 冷 循环 泵 、 冷 冷 却 器 、 Ｉ 智 能 温 度 控 制 器 、 风 ＰＤ 散
热 器 和循环 管路 组成 。ＰＤ智 能 温度 控 制 器输 出 Ｉ ４— ０ Ａ信 号 给变频 器 模 拟 量 输 入 端 ， ２ｍ 由变频 器
自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （０ １ ５７ ） ２ １１ １９
７２ ６
化
工
自 动
化 及
仪
表
第 ３ ９卷
外壁 ， 在测 量 过 程 中不 能 对 管 道 的 换 热产 生 影 且 响 。通 过多 次设 计 和 反 复 实 验 ， 最终 确 定 使 用 集 热 块 固定热 电 阻测温元 件 测量实 验 管道壁 温 的方
时 间／ ｈ
图 ７ ０ ７ ｋ ｚ 电 导 率 比 差 值 曲 线 ．５ Ｈ 下
图 ４ ０． ５ Ｈｚ加 磁 对 比 污 垢 热 阻 值 ７ｋ
０ ０ ０ｌ ．０ ５ ０ ０ ０１ ．０ Ｏ
０． ０ ０ ０ ０ ５ ０． ０ ０ ０ ０ ０
０． Ｏ ０ Ｏ Ｏ ５
—
０
口温度保 持 恒定 。实 验管道 壁 温测量 是本 实 验平
环 管道 组成 。恒 温 水浴 箱 底 部 安 装 有 加 热 棒 ， 用 来保 持 箱 内水温 恒 定至设 定 温度 。工质循 环 系 统 是两 套 相 同而 又 相 互 独 立 的循 环 系统 ， 于 在 实 用 验过 程 中进 行对 比实验 。通 过变 频 器来控 制 循 环 水泵 的恒频 工作 ， 获得实 验所 需要 的恒定 流 速 ， 同
污垢 热 启 动 变 阻值 趋 电磁 装 于平 稳 和 计 算 后 ， 完 监 测 程 成实验
王建 国 等 ． 磁 频 率 对 污 垢 热 阻 及 电导 率 的影 响 电
７３ ６
向模 拟 换 热 器 内注 水 并 加 热
至 ５ ｃ ０ｃ
向循 环 水 箱 内 注入 去 离 子水
通 过计 算 ， 到 平 均 壁 温 的 理 论 计 算 值 为 得
３ ．４ 。 在 对 集 热 块 测 量 壁 温 的 方 法 进 行 多 次 ４０℃
实 验后 ， 到 实验 测 量 的平 均壁 温 为 ３ ．０ ， 得 ５ ７ ℃ 与 理论 计 算 值 ３ ． ４ 相 比较 仅差 １ ６ ℃ ， ４０℃ ．６ 理论 计
１ １ 实验 系统 设计 ． 电磁 抑垢 效果 实验 平 台结 构 如 图 １所示 。
循 环水 箱
循 环管路
图 １ 电 磁 抑 垢 效 果 实验 平 台 结 构 示 意 图
实 验 系 统 主要 由 电气 控 制 系统 、 号 采 集 系 信
统 、 质 循 环 系统 和 空 冷 循 环 系 统 ４部 分 组 成 。 工 电气控 制 系统 分别 控制 模 拟换 热器 中加 热棒 的加 热 启／ 、 停 循环 水泵 的恒 频供 水 、 空冷 循环 水 泵启／
０ ０ ０２ ．０ ０ ０ ０ ０１ ．０ ５ ０ ０ ０１ ．０ ０
０Ｏ Ｏ ． Ｏ ０５
迥
丑
０． ０ ０ ０ ０ ０ ００ ０ ． ０ ０５
－
—
０ ０ ０ｌ ．０ ０ ０
２ ４ ６ ８ ｌ Ｏ ２Ｏ ４ １ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ ｌ ｌ ０ ６Ｏ
台信号 采集 系 统设 计 的难 点 ， 验 中 管 道 为 圆管 实 道， 测量 元件 安装 不便 ， 点为 浸于水 浴 中的管 道 测
收 稿 日期 ：０ ２０ —８ 修 改 稿 ） ２ １－１２ （
基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ １７０ ８） 吉 林 省 ５ １ ６２ ；
停 和风 冷 冷却 器 自动变 频 调速 。信 号采 集 系统 由 工 控机 、 能控 制 模 拟 量 前 端 和 热 电阻 测 温 元 件 智
组 成 。工 质循 环 系统 由恒温 水浴 箱 和循 环水 箱 循
输 出控 制信 号来 控制 风冷冷 却器 的风 机转 速来 调
节 风量 大小 ， 从而 控制 循环 工质 的人 口温 度 ， 入 使
ｈ ：
ｑ
：
㈩’
Ｖ 一ｌ Ｍ １２ ７ ｒ＋ ＝
＝
．
∥８（ ， 一１ Ｌ “ ）
Ｐ 【 （， ］ ｒ ｌ Ｉ ｌＣ ． ｌ 一 Ｊ ‘ 十 ＋－ １
＿ １ ８ １ ｅ ．４ 。 厂 ：（ ． ２ｇ 一１ ６ ） Ｒ
ｈ
＝
ｍ
鲁
ｃ （ 一 ） 算 循 环 工 计
— —
Ｒｆ ： ＝
（） １ ）
４ 的均匀 直 管 道 ， 口温 度 从 ｔ ＝２ ｃ 升 高 至 ｍ 入 ８《 ＝ 出 口温度 ｔ ＝３ ￣ 管 道 内径 ｄ＝２ ｒｍ， 环 工 ” ２Ｃ， ２ ａ 循 质流 速 ＝ ． ｍ ｓ换 热表 面积 Ａ＝ ｒｌ ０４ ／， ａ 。假定 ： ｄ
时 间， ｈ
时 间／ ｈ
图 ６ ０ ５ ｋ 下 电 导 率 比 差 值 曲 线 ．０ Ｈｚ
图 ３ ０ ５ｋ ． ０ Ｈｚ加 磁 对 比 污 垢 热 阻值
迥 丑
－
０． ０ ０ ０１
Ｏ ４ ０ ８ ｌ ｌＯ ２ ０２ Ｏ ２Ｏ ６ ０ ４０
时 间， ｈ
４０
０ ０ ０ ０ ０
称 量ＮａＣ Ｏ和 水 浴 温 度 设 定 Ｃ Ｃ 置 成 达 到５ ℃ ａ Ｉ配 ０ 循 环 Ｅ 为 １ ０ ｍ Ｊ 循 环 工 质 流 速 度 ００ｇ 的实 验 工 质 温 度 达 ］［８ ； ．ｍ／ 为０４ ｓ ｉ Ｙ １ ． ２
利 用公 式 ＝
质 水 每 秒 内 的 吸 热 量 ， 出 Ｔ ＋ｑ／ Ａ ＝ 得 ｗ ＝ｔ ￣ｈ
３ ．４ 。 温 差 ４Ｏ℃ —ｔ ＝ ． ４Ｃ ， 小 于 ２ ℃ ， ４０ｏ 远 Ｏ 在
叼 ７ ：— ７ ～ ０％ ×１ ０ （ ５）
格 尼林 斯基 公式 的适 用范 围 内。
＝— （ ——攀 卜（ —— 眈号赢 ｐ ２ ） ，
：
一
２： ８＋３ ２ ２：３ ℃ 。以此 为定性 温 度 ， 得 物性 参 ０ 查
数 Ａ 、 和 Ｐ ｒ 的值 来 计 算 雷诺 数 Ｒ 再 采 用 格 ｅ； 尼林 斯 基 （ ｎｅｉｓｉ 及 弗 罗 尼 科 （ ｉ ｎ ｎ ｏ 公 Ｇ ｉ ｎｋ） ｌ Ｆｌ ｅｋ ） ｏ 式计 算努 赛 尔 数 Ｎ 和 对 流 传 热 表 面 传 热 系 数 ｕ
更好 地 评价 电磁 抑 垢 效 果 ， 后 期 数 据处 理 过 程 在
中对 加磁 与未 加磁 的 电导率 比差值 数 据进行 曲线 拟合 分 析 ， 析加 磁 与未 加 磁 的 电 导率 比差 值 的 分
变化 规律 ， 断其 变 化 规 律 是 否 与污 垢 热 阻 对 抑 判