超声波除垢原理.doc

一、超声波除垢仪的组成和作用：超声波除垢仪是由超声波换能器和主机两部分组成。超声波除垢仪主要是把电能转换成机械能，机械能再转换成声能，在水中完成超声传播，实现水介质的“声空化效应”达到防垢、除垢、防止管道腐蚀的目的。二、超声波除垢仪的工作原理主要表现1、“空化”效应：超声波的辐射能对被处理液体介质直接产生大量的微小气泡，也就是把液体拉裂形成无数极小的局部空穴，当这些空穴和气泡破裂和挤压时，产生一定范围的强大的压力峰，局部的压力峰可达上千个大气压，成垢物质在压力峰作用下，粉碎悬浮于水中，并使已生成的垢层破碎使其易于脱落，这样达到除垢的目的。2、“活化”效应：超声波在液体中产生“空化”作用，提高流动液体和成垢物质的活性，破坏垢类生成和在管壁沉积的条件，使成垢物质在液体中形成分散沉积体而不在管壁上形成硬垢，这样达到防垢的目的。3、“剪切”效应：超声波幅射在垢层和管壁上及水中，由于对超声波频率响应不同，三者产生不同步的振动，因此产生高速的相对运动。由于速度差形成垢层与管壁界面上的相对剪切力，从而导致垢层产生疲劳而松脱，这样达到除垢的目的。4、“抑制”效应：通过超声波的作用改变液体主体的物理化学性质，能抑制水中离子在壁面处的成核和长大。因此，减少粘附于换热面上成垢离子的数量。实践研究证明，超声波作用时间越长防止成垢物质结垢效果越佳。总之，水在超声波作用下，当超声波能量足够大时，即“功率超声”能够在常温、常压的环境条件下，使传导介质中产生短促的，局部的，极大的高温、高压、高强电场的极端物理环境，液体会产生所谓的“声空化效应”从而引发许多力学、物理、化学、生物等效应，达到液体中防垢、除垢目的。三、超声波除垢仪的技术特点使用的水不需要软化处理，节省了基建、设备、化学药剂及运行维护等巨额费用；防垢和除垢效果明显，使锅炉、热交换器设备及高硬度水的系统管路始终保持在最佳状态下运行，减少了企业的能源损失，提高了设备运行的经济和安全性；管壁和水的振动能产生微小细流，而管壁振动又能降低水的阻力，加大水流流速，从而增大传热效果；实现了在线防垢和除垢，不在需要停产进行化学清洗和用其他笨拙的方法除垢，减少了大量的资金；减少了设备腐蚀及停产造成的经济损失，杜绝了因此而造成的环境污染；减少了由于结垢而附带造成的锈垢和气体引起的腐蚀，增加了设备使用寿命；超声波防垢和除垢装置体积小，重量轻，使用寿命长，免维护程度高，安装简便，不需要改变和破坏锅炉、热交换器及管道结构；耗用功率小，每小时耗电不超过0.5度，运行费用极低；使用寿命长，超声波防垢、除垢设备使用寿命长达15年以上。四、超声波除垢仪的应用范围钢铁、汽车制造、轮胎、化工、矿山、化肥、轻工、电力、石化、等行业中的锅炉、热交换器、中央空调热交换器、制冷机、冷凝器、输送管道。蒸汽锅炉（10T及10T以下的蒸汽锅炉效果明显）；热水锅炉；各种类型的加热器、冷却器等热交换设备；各种管道；所有工业领域不同介质有结垢问题的设备。1、产品介绍以水为介质的热交换器，锅炉等设备的管道结垢是困扰人们的重大难题。热交换器管壁上的水垢会大大降低热交换器的性能，因而不得不进行清洗。传统的清洗方法有机械清洗和化学清洗，这两种方法的费用都极其巨大，而且有害工人的健康。解决水垢问题的最佳方法，是防止水垢形成。传统的防垢方法是对水进行化学处理，即用钠离子交换床把水中硬质盐分离出去。但是，即便花费大量资金建起水处理设备，也不能达到百分之百的防垢效果。超声波除垢法优于传统方法之处，在于不需使用任何药剂，即不需要向水中加入任何物质。超声波除垢法的原理在于用超声波震荡使热交换器的金属结构及其中的水产生震荡，在这些震荡的作用下，水中硬度盐开始结晶，并且不会附着在以同样超声频率震荡的管壁上。二十世纪末，俄罗斯、韩国等国家先后采用了声学除垢防垢技术。经长期实践证明，这一技术是除垢防垢最实效，最科学的方法。超声波除垢防垢技术是现代高科技除垢防垢技术的典型代表，广泛应用于工业或民用的换热设备中的除垢防垢。超声波除垢防垢设备不仅能够解决长期困扰企业的除垢问题，还能从根本上解决防垢的难题。既能节约能源消耗，提高生产效率，降低企业成本，又不污染环境，操作简单方便，成为广大工业企业除垢防垢的节能环保专家。超声波除垢防垢设备主要由超声波发生器、超声波信号传输电缆、超声波能量转换器以及安装超声波换能器的管道组合件组成。根据安装方式分为外置式、内嵌式、内置式三种形式。2. 工作原理超声波除垢防垢设备主要是利用超声波的空化效应、活化效应、剪切效应、拟制效应，使超声波强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下，其物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。2.1 空化作用：超声波的能量对被处理流体介质直接产生大量的空穴和气泡，当这些空穴和气泡破裂和挤压时，产生一定范围的强大的压力峰，局部的压力峰可达上千个大气压，成垢物质在压力峰作用下，粉碎悬浮于水中，并使已生成的垢层破碎使其易于脱落，这样达到超声波除垢的目的。2.2 活化作用：超声波在流体中产生“空化”作用，提高流动流体和成垢物质的活性，破坏垢类生成和在换热器管壁沉积的条件，使成垢物质在流体中形成分散沉积体而不在管壁上形成硬垢，这样达到超声波防垢的目的。2.3 剪切作用：超声波辐射在垢层和管壁上及水中，由于对超声波频率响应不同，三者产生不同步的振动，因此产生高速的相对运动。由于速度差形成垢层与换热器管壁界面上的相对剪切力，从而导致垢层产生疲劳而松脱，这样达到超声波除垢的目的。 2.4 抑制作用：通过超声波的作用改变流体主体的物理化学性质，能抑制水中离子在壁面处的成核和长大。因此，减少粘附于换热器面上成垢离子的数量。实践研究证明，超声波作用时间越长防止成垢物质结垢效果越佳。总之，水在超声波作用下，当超声波能量足够大时，即“功率超声”能够在常温、常压的环境条件下，使传导介质中产生短促的、局部的、极大的高温、高压、高强电场的极端物理环境，流体会产生所谓的“声空化效应”从而引发许多的力学、物理、化学、生物等效应，达到流体中超声波防垢、除垢目的。3. 性能指标3.1 除垢防垢同步：设备除垢、防垢同步进行，有垢除垢，无垢防垢，一次除垢，长期防垢。 3.2 低功耗，运行费用低：单台设备系统耗电最高仅1KW,电源输出峰值功率连续可调，免日常维护。 3.3 三重自动保护，安全可靠：设备采用过流、过压、过热三重自动保护，智能化控制，安全可靠。 3.4 人性化设计，自动化控制：控制仪器能够自动进行频率跟踪；自动监测换能器的工作状态和设备的负载状态，及时跟随响应；当设备处于空载工作时能自动发出声光报警信号，并切断电源保护设备运行。 3.5 清洁环保：除垢、防垢全过程中不需要使用任何化学药剂，无腐蚀、无干扰、无污染，无辐射，对环境无污染，对操作人员及换热设备无损害。 3.6 节能降耗：直接节能效果，平均节能在30%以上，不包括延长换热设备使用寿命和其他方式除垢停工停产造成的损失。4.应用范围4.1 化工行业：各类换热器（板式换热器、列管换热器、螺旋式换热器）、冷却塔、预加热器、冷却器、蒸发器、锅炉、循环水输送管道、化学反应釜（如二氧化硅反应釜。4.2 管道行业：供水供气管道、循环水输送管道、元明粉生产硝水输送管道、石油行业原油集输管道、注水井循环水管道。4.3 锅炉行业：工业供水、供汽体锅炉、北方二次供暖锅炉、民用生活锅炉。4.4 冶金、钢铁行业：中频电炉、感应线圈，可熔硅，电抗器、冷凝器、脱腊锅炉，炼铁高炉、焙烧炉、工业电炉、锅炉、动力泵。4.5 元明粉生产企业：元明粉（硭硝）生产使用的蒸发器、硝水管道。4.6 制糖企业：糖厂蒸发器除垢防垢。4.7 制盐行业：真空制盐所使用的蒸发器、输送管道。4.8 造纸行业：纸浆黑液提取木质素所使用的蒸发器、锅炉、输送管道。4.9 硫酸生产企业：生产硫酸所使用的高温换热器（管程、壳程换热）4.10 酿酒行业：酒精蒸馏塔、锅炉、管道的除垢防垢；酒料发酵；软化水处理；催陈老熟、杀菌灭藻消毒、沉淀过滤。4.11 热电厂：凝汽器、供排水管道、锅炉。4.12 石油行业：石油钻井野外锅炉、原油集输管道、注水井集输管道、储油罐、石油井口除蜡车载锅炉。4.13 石化行业：炼油含硫污水汽提装置、集输管束、锅炉。4.14 供暖行业：热电厂换热器、凝汽器、供暖锅炉、小区二次加热器。4.15 火电厂：灰水管、回水管、输灰泵、输水泵及锅炉、凝汽器、联结器、换热器的除垢防垢；闭循环水处理。4.16 水处理：工业和民用水的软化处理、循环水、污水处理，包括降低水的硬度、杀菌