磁防垢技术及应用发展现状_肖曾利
磁化水防垢研究综述
磁化水防垢研究综述磁化水防垢研究综述引言水垢是由水中难溶或微溶的无机盐附着在结垢材料表面形成的附着物层。
它会降低热交换能力和反应效率，给日常生活和工农业生产带来严重的危害。
在太阳能行业中，水垢的危害更显严重。
因此，研究如何防止水垢形成具有重大的现实意义。
磁化水是指经磁场处理后的水，也叫磁处理水。
本文主要讨论的是经永久磁铁产生的静磁场磁化的水。
磁化水防垢具有使用方便、经济、无毒和无污染的特点。
磁化水还具有除垢、缓蚀、杀菌等多种功能，是一种很有发展前途的水处理方法。
磁化水防垢的研究磁化水防垢的研究主要涉及水垢种类和形成机理、磁化水的理化特性、影响磁化水防垢的因素以及磁化水防垢机理。
水垢主要分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢和硅酸盐水垢。
不同种类的水垢形成机理不同，需要针对不同种类的水垢采取不同的防垢措施。
磁化水具有磁场效应，会改变水的物理化学特性，如表面张力、溶解度等。
这些改变会影响磁化水防垢的效果。
影响磁化水防垢的因素主要包括磁化强度、水流速度、水温、磁化时间和水质等。
磁化水防垢的机理主要有两种，一种是物理作用，主要是利用磁场对水中的离子进行定向排列，从而防止水垢形成。
另一种是化学作用，主要是利用磁场改变水中离子的活性，使其不易形成水垢。
磁化水防垢的问题目前磁化水防垢研究存在一些问题，主要包括磁化水防垢机理不明确、磁化水防垢效果不稳定、磁化水防垢设备的制造成本高等。
需要进一步研究解决这些问题，提高磁化水防垢的效果和应用范围。
结论本文综述了目前磁化水防垢的研究，包括水垢种类和形成机理、磁化水的理化特性、影响磁化水防垢的因素以及磁化水防垢机理等方面。
同时也总结了目前磁化水防垢研究存在的问题，以期对磁化水防垢的进一步研究有所帮助。
因之一。
此外，磁化水的表面活性剂含量也会发生变化，使其具有更好的分散、润湿和渗透性能[9,12]。
同时，磁化水对植物生长和动物健康也有一定的促进作用，因为它能提高水中微量元素的利用率和吸收能力[8,11]。
磁防垢技术及应用发展现状
交 。大量文献 也表 明 ， 目前研究 与应 用 中使用 的磁处
理 设备 多为 正交式 １１ ］ １， 。 ，￣ ７
１ ． 磁 场 强 度 ．２ ３
许 多研究 表 明 ，磁场 强度 是磁化水 处 理 中的一个 重要 参 数 ， 它影 响 水溶 液 中结 晶颗粒 的大小 、 成垢 速
内达到最大值。 并且他们还得出与 Ｔ ｂ ｎｂｎ和 Ｇ ｓｖ ｅｅ ｉｉ ｕｅ ｌ】 】
些物理 化学性 质 的变 化 ，发 现磁 场可 以降低 钙盐 的
可溶 解性 ， 表现 为水溶 液 中的钙 减少 ， 总悬浮 固体 相 且 应增 加 ， 溶液 的 电导率也 如所预 期 的那 样减 小 。同 时 ， 电位经 磁 处 理后 下 降 。这 与 Ｋ ｙｏ ｒｌ ｖ等人 的结 果一 致， 但文 中没有给出 电位下降的具体原因 。 ｈｂ ｗ ｋ 等 Ｃ ｉｏ ｓｉ 人 ［ 的研 究 表 明 ： １ ｌ 磁场 对 电位 有 影 响 ， 依 赖 于 Ｃ 且 ａ十 ／ Ｃ ３ 比率 。Ｈｏ ｓ 等人 口 也证 明磁 场 可以 降低 溶 液 的 ０２ － ｌｚ ｙ 。
Ｉ 的菱 形 或球 形 晶体粒 子 ； ｘ ｍ 有梯 度 磁场 作用 时 ， 了 除 少 量 ３ ｍ的方解 石颗 粒外 ， 多 的是大 约 １ ｍ、 似 更 看 球形 的晶粒 。 他们 还通 过浊度 的测定 证实 了磁 场效应 。
结果 表 明 ， 磁 场 时诱 导 时间 约 ３ｍ ｎ 随后 溶 液才 开 无 ｉ， 始 缓慢 出现 沉淀 ，浊度 在接 下来 的 ４ ８ｒ ｎ内增加 很 ～ ｉ ａ 慢， 而在磁 场作用 下 ， 导时 间大大 缩短 ， 诱 浊度 在 ２ ｎ ｍｉ
１１ 磁 场对水 溶液物 理化 学性质 的影 响 ．
变频电磁防垢技术现状
生不可忽视的影响。Ｊ ． Ｄ． Ｄ ｏ ｎ ａ ｌ ｄ 等人通过对海水进行了磁作用之 后发现 ，溶液中的晶体微粒变大，晶核 出现时间缩短。而１ ９ ９ ４ 年 Ｋ． Ｈ ｉ ｇ ａ ｓ ｈ ｉ ｔ ａ ｎ ｉ 等 日本专家借助光散射装置对碳酸 钙反应过程的磁
处理 研 究 得到 的结 果 与其 一致 。
３ 国 内研 究现状
随着计算机模拟 的发展和分子动力学的不断进步 ，计算机
模 拟 研究 不仅 有 助于 揭示 水 系统 的微 观结 构 ，从 分子 水平 上解 释 磁 防 垢的 机理 ，而且 有助 于推 动磁 处 理技 术在 控 制 晶体生 长 、悬 浮液 澄清 工 艺以 及治 理环 境 污染 等领 域 的广 泛应 用 ，着对 变 频 电
用的简化模型 ，通过对磁效应和外加磁场强度的关系进行计算 ， 离子的水化半径和活度系数会受磁场影响发生改变 ，解释了磁处
理对 Ｃ ａ Ｓ Ｏ 型结 垢 的影 响 。
４ 待 解 决 问题
试剂 ，不会对环境产生危害 ，使用的电磁设备简单易操作 ，而且 使用期限长 ．运营所需成本也不高。在实际生产 中管道粗糙度 、 流体的流速 、温度等都会对电磁防垢效果 以及电磁防垢的推广产 生影响。所以，影响变频 电磁除垢阻垢因素的研究和电磁防垢器
认为在磁场的作用下方解 石中会 出现文石。英国唐纳森教授发现 成垢物质 中的方解石和文石经过磁处理后 ，比例Ｉ ￣ Ｉ ８ （ ） Ｌ Ｌ ２ ０ 降低为
２ ｏ Ｌ Ｌ ８ ｏ 。而Ｒ ａ ｉ ｓ ｅ ｎ ． Ｃ 研 究 发 现 正 是 因 为方 解 石 和 文 石 比 例 的 改 变 阻 碍 了 硬 垢 的 生 成 ，而 代 之 以 软 垢 ，可 随 排 污 系 统 排 走 。 Ｐ ． Ｋ ． Ｗｅ ｉ ｓ ｓ ｅ ｎ ｈ ｏ ｒ ｎ 等人 发现 活 性 的 氢氧微 量气 体 会在 磁场 的 作用 下 产生 ，它 们 以 小气泡 的形式 溶 于 水中 ，会 对水 的物 理化 学性 质 产
磁防垢机理研究现状分析
过 低 时， 本 身相 对稳 定， 有 晶体 析 出； 浓度 过 溶液 没 而
高时 ， 磁处 理 的效 果 不足 以抑 ａ Ｏ 为主 ， 水垢的形成是水中的 ＋ Ｃ： 和 Ｏ 碰
游 秀芬 ：磁 防垢机 理研 究现状分 析
第 ４期
张 东升 的实验 结果 更精 确 的表 明 ：当 Ｃ 浓 度 高 于 ２ ｏ Ｌ，磁 化 水 的 温 度 低 于 ７ ℃时 。磁 场 ｍｍ ｌ ／ ０
垢 率 影 响较 大 。采用 高 频 电场对 水进 行 处理 后 ． 具
’
各 国的研究 人员 进行 了大 量的实 验研 究 ．证实 了磁处 理 确实 对抑 制水 垢 的生成 具 有 显著 的效 果 。 但 因为水 的性 质干差 万别 。所报 道 的研究 结果 重复 性 及可 比性 差 。结果 也相 差甚远 。研 究表 明 ：水垢
＇
数据表明： 在一定的 Ｃ ２ Ｃ ： ａ 和 Ｏ 浓度范围内， 磁场对
工 业 循 环 水 在 运 行 过 程 中 ．结 垢 现 象 是 一 个 常
见 的 问题 ．水 中 的碳 酸盐 遇热 变成碳 酸钙 是水垢 形 成 的主要 过程 。 自 １９ ８ ０年 Ｆａ ｃ ｒｎ ｅ和 Ｃ ｂ ｌ 申请 专 ａｅｌ 利 起， 场 用 于水 处理 已有 １０多 年 的 历史 了 。２ 磁 ０ ０ 世纪 ４ ０年 代 中期 ， 比利 时 的 Ｔ ．ｅｍ ｒｎ发 现 用 ｈ ｒｉ Ｖ ｅ “ 水 ”可 以减少 锅炉 水垢 的生 成后 ， 的磁 处理 技 磁 水 术 得 到 了广 泛 的 研究 与 发 展 。５ ０年代 末 ．我 国研
制 了第一 台高频 防垢装 置 ，先后用 在加 热器 、蒸 发
浅谈磁力应用设备的发展现状及趋势
浅谈磁力应用设备的发展现状及趋势作者：洪东钢莫余佳来源：《经营者》2015年第10期磁力应用指以磁力对特定物质的吸附力和电流的磁效应为基本原理，根据应用场景的差异，对磁源、磁路和磁系结构进行不同的设计。
磁力应用设备属于制造业中的专用设备制造业。
磁力应用设备主要包括：磁力除铁器、磁选机、磁力搅拌器和起重磁力设备四大类。
目前国内磁力应用设备制造企业众多，普遍的规模都较小，行业集中度较低，处于完全竞争状态。
一、行业主管单位和监管体制我国的磁力应用装备制造行业的行政主管部门是国家发展与改革委员会、工业和信息化部，主要负责产业政策的制定，并监督、检查其执行情况，研究制定行业发展规划，指导行业结构调整，实施行业管理。
国家协调指导本行业发展的有关行业协会，主要有中国机械工业联合会、中国重型机械工业协会、中国有色金属工业协会。
行业协会主要负责对行业改革和发展的情况进行调查研究，为政府制订行业改革方案、发展规划、产业政策、技术政策、法律法规等重大决策提供预案和建议；起草行业发展规划；组织制定、修订行业技术、经济、管理等各类标准，并组织推进标准的贯彻实施；开展行业统计信息和综合分析工作以及承担政府和上级协会委托的其他工作等。
二、行业发展现状磁力应用装备行业的发展与磁力应用技术发展水平和应用范围紧密相关。
随着磁力应用技术的发展，磁力应用装备的应用领域正逐渐从传统的煤炭、矿山、火力发电、建材、有色金属、化工等行业拓展至非金属矿、环保、医疗等行业。
美国、加拿大、苏联是世界上磁选技术水平较高的国家。
其工艺流程的特点是细磨深选，磁选设备品种规格齐全，设备大型化，我国近年来随着磁选技术水平的提高，磁选质量有了较大的提升，但在研制高效的、磁场作用深度大，适应精细分选铁杂质的磁选设备在国内才刚刚起步。
近年来，国外磁选设备发展很快，在设备规模上向大型化发展；在结构形式上向多样化发展；在产品规格上向系列化发展；在控制方式上很多已采用了程序控制、模块电路和自动监控等，并已走进了高科技领域。
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。
磁场防垢的原理与应用
磁场防垢的原理与应用1. 前言磁场防垢是一种应用磁场技术来防止或减少管道和设备内壁的结垢问题的方法。
磁场防垢广泛应用于各种工业领域，例如石油化工、电力、锅炉、制药等。
本文将介绍磁场防垢的原理以及其在实际应用中的一些案例。
2. 磁场防垢的原理磁场防垢的原理是利用磁场对水中内的垢进行磁化处理，通过磁场的作用，改变水中垢的晶体结构，使其变得不容易附着在管道和设备内壁上。
具体的原理包括以下几点：•磁场对垢的影响：磁场可以改变水中垢的晶体结构，使其变得不容易团聚，减少垢的粘附能力。
•磁场对水的影响：磁场可以改变水的离子结构，减少水中的溶解氧和碱性物质的浓度，从而降低垢的形成速度。
•磁场对金属表面的影响：磁场可以改变金属表面的电位，减少金属表面与垢之间的电位差，从而减少垢的形成。
3. 磁场防垢的应用案例3.1 石油化工行业石油化工行业是磁场防垢的一个重要应用领域。
例如，在石油炼制过程中，管道和设备内壁容易结垢，影响工艺流程和设备的运行效率。
通过在管道和设备上施加磁场，可以有效地减少垢的形成，提高生产效率。
3.2 电力行业在电力行业中，锅炉是一个常见的设备，其内部容易结垢影响发电效率。
通过在锅炉内添加磁场装置，可以防止垢的形成，提高锅炉的工作效率。
3.3 制药行业在制药行业中，管道和设备内壁的结垢问题会影响药品的生产质量和安全。
通过在制药设备上施加磁场，可以减少垢的形成，保证药品的生产质量。
4. 磁场防垢的优势和局限性4.1 优势•磁场防垢无需添加化学药剂，对环境友好。
•磁场防垢可以实现在线处理，不影响工艺流程的连续运行。
•磁场防垢可以降低设备维护成本，延长设备的使用寿命。
4.2 局限性•磁场防垢对一些特定类型的垢效果不明显。
•磁场防垢技术需要根据具体的场景进行优化设计，不同情况下的磁场参数需求会有所差异。
5. 结论磁场防垢是一种应用磁场技术来防止或减少管道和设备内壁结垢问题的方法，具有广泛的应用前景。
本文介绍了磁场防垢的原理，以及在石油化工、电力和制药行业的应用案例。
磁处理在抑制碳酸钙结垢中的应用
ｍ ｇｅｃ Ｓ ｃ ｅ ｎｉ ｔｎｔ ｋｅｅｔ ｒ ｇ ａ ａｄＣ ； ．Ｉｃｕ ｓａ ｒ ａｏ ｆｏｌ ｇ ｆ ａｎｔ ’ ｓ ｌ ｉ ｂ ｉ ｏ ｆｃ ｔ ｏ ｈＣ“ ｎ Ｏ ｔ ｏｌ ｒ ｔ ｉ ｆ ｍ ｔｎｏ ｆ ｉ － ｉ ａ ｈ ｉ ｏ ｏ ｕ ｈ ｄ ｅｒ ｎ ｏ ｉ ｕｎ ｅ
ｍｅ ｔｓ ｌ ｔ ｎ ｉ ｐ ｓ ｅ ｓ ｄ ｔ ｅ ｃ ｐ ｃｔ ｆｐ ｍｏ ｉ ｇｃ ｌ ｉ ｃ ｒ ｏ ｔ ｕ ｌ ａ ｓ’ｆ ｒ ｔｏ ｒ ｔ ｎ ｏ ｕ ｏ ｔ ｏ ｓ ｓ ｅ ａ ａ ｉｙｏ ｒ ｉ ｈ ｏ ｔｎ ａｃｕｍ ａ ｂ ｎａｅ ｎ ｃｅ ｒ ｏ ｍａｉｎ ｆ ｓｌ ｉ ｙ，ｒ ｓ ａ— ｅｔ ｉ ｒ
起作用 。磁处理能有效地抑制水垢 的生成 ， 甚至可 以消除 已经形成 的水垢 。文中从理论 和实践 的基础上证实磁处 理水 溶液具有先促进碳酸钙 晶核生成 ， 而后却抑制品核长 大及 生成 的作用 ； 并指 出磁处理 是一 种极具 发展前途 的
阻垢技术 。 关键 词 ： 磁处理 ； 碳酸钙 ； 晶 ； 结 防垢
周 爱东 ，杨红 晓 ，张 志炳
（． １ 南京大学 化工系 ， 江苏 南京 ２０ ９ ；． １０ ３ ２ 南京师范大学 分析测试 中心 ， 江苏 南京 ２０ ９ ） １０ ７
摘 要： 磁处理技术 自 其诞生时起， 其阻垢效果就一直存在争议。磁场阻垢是通过成垢阳离子 ｃ 和阴离子 Ｃ ； ａ Ｏ一
２ Ａ ａ ｚ ｇａｄＴ ｓ ｎ ｅｔ ， 肌ｊ ｇＮ ｒ ｌ Ｕ ｉ ｒｉ ， ａｊ ｇ２ ０ ９ ， ｈｎ ） ． ｎ ｙｉ ｎ ｅｔ ｇＣ ｎｅ Ｎ ｉ ｏ ｎ ｅ ｔ Ｎ ｎｉ １０ ７ Ｃ ａ ｌ ｎ ｉ ｒ ｎ ｍａ ｖｓ ｙ ｎ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｒ ｓ ｓ ｍｅ ｄｉｐ ｅ ｉ ｈ ｆｅ ｔｏ ｇ ｔｃ ｔｅ ｔ ｎｔ Ｓ ａ ｉｓ ａｉ ｇ ｓｎ ｅ ｉｓ ｂ ｉ ｇ Ｔ ｅ ｔａ ｔ ｅ ｅ ｉ ｏ ｓ ｕｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｃ ｆｍａ ｎｅｉ ｒ ａｍｅ ’ ｎｔ—ｃ ｌｎ ｉ ｃ ｔ ｅｎ ． ｈ
磁场防垢的原理及六种应用
磁场防垢的原理及六种应用1. 磁场防垢的原理磁场防垢是一种利用磁场的作用来防止水垢形成的技术。
磁场防垢的原理基于以下两个方面：1.1 磁场破坏垢的结晶结构水垢主要由钙、镁等离子沉积而成，其结晶结构形成了复杂的晶格。
通过在水流中施加外加磁场，可以破坏水垢的晶格结构，使其难以形成牢固的结晶。
1.2 磁场改变水垢的表面性质磁场可以改变水垢的物理性质，使其表面变得不容易吸附其他离子或物质。
磁场作用下，水垢的表面变得光滑且带有一定的电荷，从而减少了水垢在管道壁上的附着。
2. 六种磁场防垢的应用2.1 锅炉水处理在锅炉中，水垢往往是一个严重的问题，它会降低锅炉的热传导效率，增加能源消耗。
磁场防垢技术可以有效地防止水垢在锅炉内形成，并保持锅炉的高效运行。
2.2 管道防垢磁场防垢技术可应用于各种管道系统，如供水管道、暖通管道等。
通过在管道上安装磁场防垢装置，可有效防止水垢在管道内的沉积，并避免管道堵塞问题的发生。
2.3 温热设备防垢在温热设备中，水垢会严重影响设备的热传导性能，甚至导致设备的故障。
通过利用磁场防垢技术，可以有效预防水垢在设备内的堆积，延长设备的使用寿命。
2.4 汽车发动机防垢汽车发动机冷却系统中的水垢会导致发动机过热，进而影响汽车的性能和使用寿命。
磁场防垢技术可应用于汽车发动机的冷却系统中，有效避免水垢的沉积。
2.5 制冷系统防垢制冷系统中的水垢会降低冷却效果，增加能耗。
通过在制冷系统中采用磁场防垢技术，可以减少水垢的形成，提高冷却效果，降低能耗。
2.6 钢铁冶炼中的水垢防控钢铁冶炼中的水垢问题严重影响生产效率和铁水质量。
通过在冶炼过程中应用磁场防垢技术，可以有效控制水垢的生成，提高生产效率和产品质量。
结论磁场防垢技术在多个领域中有着广泛的应用。
通过破坏水垢的结晶结构和改变其表面性质，磁场防垢技术可以有效地防止水垢的形成并减少管道的堵塞问题。
采用磁场防垢技术，不仅可以提高设备的使用寿命和安全性，降低能耗，还可以提高生产效率和产品质量，对促进可持续发展具有重要意义。
浅谈磁场除垢防垢技术
浅谈磁场除垢防垢技术作者：彭辰来源：《科技创新与应用》2014年第08期摘要：磁处理技术相较于化学除垢法，具有应用方便、无毒无污染等优点，在水处理等领域得到了广泛的应用。
文章阐述了磁场除垢的发展与现状，对其机理进行了剖析与总结，对以后磁处理的研究有一定的指导作用。
关键词：磁场；除垢防垢；机理；氢键；洛仑兹力1945年Vermeriven发现，经磁处理后，锅炉水垢得到抑制，从此，该技术得到人们的重视并迅速发展。
20世纪后期，我国的大庆、辽河、玉门等油田均对磁处理技术进行了现场实验和应用，其在减少环境污染、节能降耗等方面都发挥了举足轻重的作用[1]。
20世纪中期以来，世界上许多国家相继开展了磁化水理论和应用技术研究，其中前苏联是这一领域起步较早并富有成效的国家。
我国自80年代初期就开始了这方面的研究工作，并取得了一些成果。
比如，水在磁场中以一定速度沿垂直磁力线方向流动并被磁化，其表面张力系数、粘度、密度、电导率、pH值等均发生变化；水在静态磁化后其光谱特性改变。
磁化水技术已广泛用于锅炉防垢除垢、混凝土浇筑、煤层和油田注水增注、农作物种植、液体雾化以及医疗等领域，并取得了一定的成绩[2]。
1 磁场除防垢原理1.1 基本原理关于磁防垢除垢机制，目前尚没有统一的权威性结论，看法很不一致。
有一种基本的看法是：水溶液，本为大分子缔合物nH2O，经磁场作用后，变成小缔合物或单个分子，这样就有助于结垢物溶解[3]。
水的表面张力、溶解力、pH值和密度渗透力等性质在磁处理后将发生变化，这些细微的改变，如溶解力、活性和渗透力的上升，会影响镁、钙盐、金属离子化合物的溶解性和结晶过程。
磁处理后，水中会产生若干双水分子，其会使致密的方解石晶体转变为松软、细小的文石晶体，从而更有利于被水流冲走，这就是磁处理技术的防垢作用；同时，这些新产生的双水分子由于体积减小、渗透力增加，更容易进入容器壁与污垢之间的缝隙，利用其与金属材料膨胀率的不同，在动态溶解平衡过程中，使原有的硬垢逐渐松软并脱落，从而达到除垢的效果[4]。
磁处理技术的应用与研究进展_张军
文章编号:1006-1037(2002)04-0071-04磁处理技术的应用与研究进展①张 军②,李书光,胡松青(石油大学应用物理系,山东东营257061)摘要:回顾磁处理技术的发展历史,介绍了磁处理技术的作用效果和应用情况,分析了磁处理机理研究现状及存在的问题,跟踪报道了磁处理研究的新进展。
关键词:磁处理;机理;进展中图分类号:O 482.5 文献标识码:A1 磁处理技术的发展历史磁处理是利用磁场对非铁磁性流体作用,使被使用物的性质产生某些期望的变化,从而改善生产效果和使用效益的一种技术。
通常称之为磁处理技术,也有人称为磁化技术或强磁技术。
20世纪60～70年代,前苏联、美国、日本先后掀起了“磁处理研究热”,学术界竞相投入了大量的人力和物力对磁处理进行研究,取得了大批研究成果和专利发明[1]。
但是对磁处理的理论研究未能取得突破性进展。
由于实验研究和应用效果重复性较差,有时甚至出现负效应,加之理论研究滞后,20世纪70年代末磁处理的研究一度陷入低潮。
20世纪80年代以来,由于磁处理在理疗方面取得显著的效果,引起了科学家对磁处理技术的重视,并随之在磁处理应用的各个领域展开了深入、细致地研究,推动了磁处理技术的推广应用。
90年代初,磁处理技术开始大规模应用于石油注水开采和输运中,并取得了良好的经济效益[2]。
同时,有不少学者也开展了对磁处理作用机理的深入研究,研究的重点开始向有效利用磁场能量,注重对磁场强化机理的研究方向发展。
2 磁处理技术应用现状近年来,随着科技水平的提高和各种理论的完善,磁处理技术已由原来的盲目应用向根据实际情况,优化磁作用参数的方向发展,其应用范围逐渐扩展到工业、农业、医疗和污水处理等领域,具有诱人的发展前景。
2.1在防垢 增渗方面的应用在供暖、工业锅炉、石油开发过程中,加热炉、散热器、井筒和管线的结垢严重影响换热效率、设备寿命以及采油、注水、输运等正常的生产运行。
多年来,国内外研究人员采用不同的方法,从不同的侧面,对磁处理防垢进行了深入的探索。
磁防垢技术及应用发展现状_肖曾利
第17卷第1期在工业和家庭用水设备中，水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，由此带来的经济损失和技术问题相当大［1］。
长期以来，人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究，并找到不同的防垢方法，主要有化学和物理方法。
化学方法包括碱沉淀法、投加阻垢剂法和离子交换法等［2］。
这些方法可以有效防垢阻垢，但存在不同的问题。
如：离子交换法，在工业锅炉水处理中被广泛使用，但它存在腐蚀设备严重、操作成本高、含有盐和氯根的水渗入地下会对环境造成污染［3］等问题。
物理方法包括水电解法、磁化法、超声波法［4］和无线电频率照射法［5］。
其中，磁化（永磁和电磁）水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染，集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身，是一种极具发展前景的防垢除垢技术［6-8］。
磁防垢技术及应用发展现状肖曾利1，2蒲春生1（1.西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室，陕西西安710065；2.中国石油大学石油与天然气工程学院，北京102249）基金项目：国家西部开发科技行动计划重大攻关项目“陕甘宁盆地特低渗油田高效开发与水资源可持续发展关键技术研究”（2005BA901A13）、西安石油大学科技创新基金项目（2006－40）资助摘要水设备中的水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，在经济上带来相当大的损失。
人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究，并找到不同的化学和物理防垢方法。
其中，磁化（永磁和电磁）水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染，集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身，是一种极具发展前景的防垢除垢技术。
文中介绍了磁场对水溶液物理化学性质、结晶过程、作用条件的影响，并介绍了磁场作用下离子对磁化效果的影响及磁场的记忆效应；在此基础上，阐述了磁防垢的作用机理及磁防垢除垢技术的工艺发展情况。
最后指出，建立和完善定量磁处理防垢除垢理论模型是机理研究的发展趋势，在应用技术上加强磁处理技术与光、超声波等物理技术、化学投药法及生物技术协同处理工业用水，将会取得更好的效果。
磁防垢技术的应用及认识
磁防垢技术的应用及认识
王如平;张联欢
【期刊名称】《磁能应用技术》
【年(卷),期】1992(000)002
【总页数】4页(P27-30)
【作者】王如平;张联欢
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM271
【相关文献】
1.磁防垢技术及应用发展现状 [J], 肖曾利;蒲春生
2.强磁防垢技术研究及其在油田的现场应用 [J], 孙志宇;蒲春生;谢丽华;肖曾利
3.强磁防垢技术在胜利海上油田的应用研究 [J], 周龙祥;耿宏章
4.灰岩储层防垢技术：化学充填、滞留对储层特性和结垢优化管理的影响——从实验室到现场应用的认识挑战 [J], 董学成（编译）;黄珠珠（编译）;刘廷元（审校）
5.磁防垢技术在葡萄花油田的应用及效果 [J], 王玉普;陆昆江
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第17卷第1期在工业和家庭用水设备中，水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，由此带来的经济损失和技术问题相当大［1］。
长期以来，人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究，并找到不同的防垢方法，主要有化学和物理方法。
化学方法包括碱沉淀法、投加阻垢剂法和离子交换法等［2］。
这些方法可以有效防垢阻垢，但存在不同的问题。
如：离子交换法，在工业锅炉水处理中被广泛使用，但它存在腐蚀设备严重、操作成本高、含有盐和氯根的水渗入地下会对环境造成污染［3］等问题。
物理方法包括水电解法、磁化法、超声波法［4］和无线电频率照射法［5］。
其中，磁化（永磁和电磁）水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染，集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身，是一种极具发展前景的防垢除垢技术［6-8］。
磁防垢技术及应用发展现状肖曾利1，2蒲春生1（1.西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室，陕西西安710065；2.中国石油大学石油与天然气工程学院，北京102249）基金项目：国家西部开发科技行动计划重大攻关项目“陕甘宁盆地特低渗油田高效开发与水资源可持续发展关键技术研究”（2005BA901A13）、西安石油大学科技创新基金项目（2006－40）资助摘要水设备中的水垢会造成水管中水流的堵塞，从而影响热交换器的工作效率，在经济上带来相当大的损失。
人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究，并找到不同的化学和物理防垢方法。
其中，磁化（永磁和电磁）水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染，集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身，是一种极具发展前景的防垢除垢技术。
文中介绍了磁场对水溶液物理化学性质、结晶过程、作用条件的影响，并介绍了磁场作用下离子对磁化效果的影响及磁场的记忆效应；在此基础上，阐述了磁防垢的作用机理及磁防垢除垢技术的工艺发展情况。
最后指出，建立和完善定量磁处理防垢除垢理论模型是机理研究的发展趋势，在应用技术上加强磁处理技术与光、超声波等物理技术、化学投药法及生物技术协同处理工业用水，将会取得更好的效果。
关键词磁场；防垢；除垢；机理中图分类号：TE357.6+1文献标识码：A文章编号：1005-8907（2010）01-121-05Review of technology and application on magnetized water treatment for anti-scalingXiao Zengli 1，2Pu Chunsheng 1(1.Provincial Key Laboratory of Unusual Well Stimulation,Xi ′an Shiyou University,Xi ′an 710065,China;2.Petroleum and GasEngineering Faculty,China University of Petroleum,Beijing 102249,China)Abstract:Scaling in water facilities can cause plugging in pipelines,which can decrease the work efficiency of heat exchanger and thus cause huge economic loss.Many studies about the components,preclusion of scaling and water softening have been done and different kinds of physical and chemical antiscaling methods are found out,among which magnetized water treatment has the advantages of easy operation,free of virulence and pollution.Integrating scale prevention,scale removal,sterilization and corrosion in one,it is one kind of anti -scaling descaling technology,which has extremely development prospects.In this paper,the influence of magnetic field on aqueous physical and chemical properties ，crystal process,working conditions ，effects of ion on magnetic treatment are introduced.Based on this,the mechanism of magnetized water treatment and the development of magnetic anti-scaling technology are introduced in detail.Finally,it indicates that the building and integrity of magnetic anti -scaling model is the direction of mechanism study.Meanwhile,combination of magnetic anti -scaling,physical technology of light and ultrasonic,chemical enhancements and biotechnology in industrial water treatment can receive better results.Key words:magnetic field,anti-scaling,removal of scale,mechanism.引用格式：肖曾利，蒲春生.磁防垢技术及应用发展现状［J ］.断块油气田，2010，17（1）：121-125.Xiao Zengli ，Pu Chunsheng.Review of technology and application on magnetized water treatment for anti-scaling ［J ］.Fault-Block Oil &Gas Field ，2010，17（1）：121-125.2010年1月断块油气田FAULT-BLOCK OIL &GAS FIELD1212010年1月断块油气田1研究现状在家庭及工业用水系统中采用防垢磁化技术进行水处理已有100多年，磁化机理至今还不明确，许多研究人员对其有效性仍持怀疑态度。
但大量研究表明，磁场可以对水溶液的部分物理化学性质、结晶过程及晶体结构等产生影响［9］。
1.1磁场对水溶液物理化学性质的影响磁场可以影响水溶液的pH值、电导率、表面张力、胶体颗粒的电位等［10-13］一些物理化学性质。
Ronald 等人［10］研究了CaSO4·2H2O过饱和溶液在磁场作用下一些物理化学性质的变化，发现磁场可以降低钙盐的可溶解性，表现为水溶液中的钙减少，且总悬浮固体相应增加，溶液的电导率也如所预期的那样减小。
同时，电位经磁处理后下降。
这与Krylov等人［14］的结果一致，但文中没有给出电位下降的具体原因。
Chibowski等人［11］的研究表明：磁场对电位有影响，且依赖于Ca2+/ CO32-比率。
Holysz等人［13］也证明磁场可以降低溶液的表面张力，对电位也有很显著的影响。
可见，磁场通过溶液的物理化学性质可直接影响垢物的形成和生长。
1.2磁场对结晶过程及晶形的影响磁场能影响成垢物质的结晶成核过程和晶体生长过程，从而改变结晶数量及晶粒大小。
多数研究结论认为：与通常发生在容器表面的结晶不同，磁处理后快速生成体积较小而数量较多的晶粒［6］。
Wang等人［15］将Na2CO3和CaCl2混合加热到形成过饱和溶液，显微观察的结果显示：无磁场作用时，主要形成较少量5～10μm的菱形或球形晶体粒子；有梯度磁场作用时，除了少量3μm的方解石颗粒外，更多的是大约1μm、看似球形的晶粒。
他们还通过浊度的测定证实了磁场效应。
结果表明，无磁场时诱导时间约3min，随后溶液才开始缓慢出现沉淀，浊度在接下来的4～8min内增加很慢，而在磁场作用下，诱导时间大大缩短，浊度在2min 内达到最大值。
并且他们还得出与Tebenibin和Gusev［16］一致的结论，即磁场强度低于0.8T范围内，晶粒数量随磁场强度的增加而增多；0.3T以下的范围内，晶粒大小随磁场强度的增加而减小。
但也有学者的研究结果与此相反，发现磁处理后晶粒变大，数量变少［17-18］。
Knez和Pohar［9］认为，没有足够的证据证明磁场可以影响成核频率和晶体生长速率或已沉淀颗粒的聚集状态。
不过他们发现，磁处理后碳酸盐溶液优先进行文石生长。
在CaCO3的晶形中，常见的为方解石和文石。
方解石在室温和标准大气压下是热力学最稳定的形式。
尽管在高温下文石通常是从溶液中析出的第一相，但它不稳定且较疏松，会重结晶为方解石而形成很紧密的壳层。
大多数文献也报道磁处理有促使方解石转变为文石的趋势［19-22］。
Coey等人［19］利用X射线衍射（XRD）和电子显微镜研究了Ca2+质量浓度约120mg·L－1的碳酸盐溶液，发现磁场可以增加沉积中的文石/方解石比率。
Zubiate等人［20］研究了磁化水处理对CaCO3相位形成及碳钢电化学腐蚀行为的影响，表明在磁通量为1T、流速为0.77m·s－1的系统中，方解石可以转变为文石。
Kobe等人［22］研究了磁场对CaCO3结晶形式的影响，发现湍流情况下磁场能促进文石而不是方解石的生成。
正是因为磁场的这种作用，磁处理能防止水中硬垢的产生，生成疏松的软垢，并能使已成硬垢的方解石转变成文石，随排污排走，从而达到防垢除垢的目的。
1.3磁场作用条件的影响1.3.1磁场方向磁处理器的形式多种多样。
根据产生磁场的方式可分为电磁和永磁。
电磁的特点是磁性比较稳定，磁场强度可以随通入电流的大小进行调节，如果通入较大的电流即能产生比天然磁石大得多的磁通量，同时它具有杀菌、灭藻的功能。
永磁的特点是使用方便，不耗能。
根据磁体与流体是否直接接触，可分为浸入式（或内置式）和非浸入式（或外夹式）；根据磁场方向与流体流动方向的关系，可分为正交式和平行式［2，6］。