CN108862636A - 一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置及方法，属于循环水冷却***防垢领域，解决了现有的磁场防垢技术存在的当冷却水温度过高时磁场阻垢失效的问题。本发明的装置在循环水冷却***上并联有磁化循环回路，磁化循环回路包括第二阀门、磁体和流量计，第二阀门、磁体和流量计由水管串接在一起，磁化循环回路的两端分别与循环水冷却***中的水槽和水泵相连，水槽和水泵相连。本发明的方法是：设置磁体的磁感应强度；开启第二阀门，关闭第一阀门，向水槽注水，开启水泵运行磁化循环回路；关闭第二阀门，开启第一阀门，运行循环水冷却***。本发明的有益效果是：避免了冷却水温度过高导致磁场阻垢失效，提高了磁场阻垢效率。

Description

一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置及方法
技术领域
本发明属于循环水冷却***防垢领域，具体涉及一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置及方法。
背景技术
目前工业上广泛采用循环冷却水和工业废水混合后做冷却水补充水的供水模式。最常用的防垢方法是化学法，但投加化学试剂不但增加运行成本，而且会造成二次污染。
磁场防垢技术是当今世界水处理领域一种先进的物理方法，具有长效、无污染的特点，既能防垢、除垢，还能杀菌、灭菌，且具有易于安装、便于管理、运行费用低等特点。磁场防垢技术已广泛应用在工业领域中。但是，现有的磁场防垢技术存在一定缺陷，当冷却水温度过高时会导致磁场阻垢失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，以解决现有的磁场防垢技术存在的当冷却水温度过高时磁场阻垢失效的问题。
本发明的另一目的是提供一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法。
本发明的技术方案如下：
一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，循环水冷却***包括第一阀门、水泵、水槽和水管，水管穿过冷却部位，第一阀门、水泵和水槽串接在水管上形成回路，在循环水冷却***上并联有磁化循环回路，磁化循环回路包括第二阀门、磁体和流量计，第二阀门、磁体和流量计由水管串接在一起，磁化循环回路的两端分别与循环水冷却***中的水槽和水泵相连，水槽和水泵相连。
作为本发明的进一步改进，磁体为永磁体，一次性投入，可降低成本。
作为本发明的进一步改进，永磁体为可调永磁体，磁感应强度可以根据实际需要调节。
磁体卡在水管上，方便拆卸。
一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法，包括以下步骤：
步骤一、设置磁体的磁感应强度，磁感应强度的计算公式为
B=M/L，
式中，B为磁感应强度，M为磁化强度，L为磁体长度，
磁化强度为0.1～1T•m；
步骤二、开启第二阀门，关闭第一阀门，向水槽注水，开启水泵运行磁化循环回路，通过流量计控制磁化循环回路中冷却水的流速，对冷却水进行磁化，磁化时间的计算公式为
t≥V/(sv),
式中，t为磁化时间，V为磁化循环回路中冷却水的体积，s为水管的截面积，v为磁化循环回路中冷却水的流速；
步骤三、关闭第二阀门，开启第一阀门，运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位进行冷却，之后重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
作为本发明的进一步改进，在步骤二中，磁化循环回路中冷却水的流速为0.2~0.8m/s，过大或过小的流速都会影响磁处理效果。
作为本发明的进一步改进，在步骤三中，冷却时间的计算公式为
t1=min(t2，t3)，
式中，t1为冷却时间，t2为磁处理的记忆时间，t3为冷却水温度升高至最高温度的时间。
作为本发明的进一步改进，磁处理的记忆时间为4~8h。8h后磁处理记忆效应会突然减弱。
作为本发明的进一步改进，最高温度为45~50℃。温度超过50℃后，分子运动加剧，磁处理记忆效应将大大削减，从而导致阻垢效率降低。
本发明的有益效果是：在循环水冷却***中并联磁化循环回路，由于冷却水被磁化后，其磁化效果具有一定的保持时间，所以被磁化的冷却水流入循环水冷却***中后，依然能够保持一定时间的阻垢效果，当冷却水温度过高时，可使其回流至磁化循环回路中再次进行磁化，从而避免了冷却水温度过高导致磁场阻垢失效，提高了磁场阻垢效率。
附图说明
图1是本发明一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置的结构示意图；
图2是本发明实施例1中水垢的电子显微镜扫描图；
图3是本发明实施例2中水垢的电子显微镜扫描图；
图4是本发明实施例3中水垢的电子显微镜扫描图；
图5是本发明实施例4中水垢的电子显微镜扫描图；
图6是本发明实施例5中水垢的电子显微镜扫描图。
图中，1-第一阀门；2-第二阀门；3-水泵；4-水槽；5-冷却部位；6-磁体；7-流量计；8-水管。
具体实施方式
下面的实施例可进一步说明本发明，但不以任何形式限制本发明。
一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，如图1所示，循环水冷却***包括第一阀门1、水泵3、水槽4和水管8，水管8穿过冷却部位5，第一阀门1、水泵3和水槽4串接在水管8上形成回路，在循环水冷却***上并联有磁化循环回路，磁化循环回路包括第二阀门2、磁体6和流量计7，第二阀门2、磁体6和流量计7由水管8串接在一起，磁化循环回路的两端分别与循环水冷却***中的水槽4和水泵3相连，水槽4和水泵3相连。
磁体4为永磁体。
磁体4为可调永磁体，是市场商购现有产品。
磁体4卡在水管8上。
实施例1：
步骤一、磁化强度取0.1 T•m，磁体6长度L为0.2m，则设置磁感应强度为0.5T；
步骤二、开启第二阀门2，关闭第一阀门1，向水槽4注水，开启水泵3运行磁化循环回路，通过流量计7控制磁化循环回路中冷却水的流速为0.2m/s，对冷却水进行磁化，磁化循环回路中冷却水的体积为0.1m3，水管的截面积为0.04m2，则磁化时间为13s；
步骤三、关闭第二阀门2，开启第一阀门1，运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位5进行冷却，发现温度一直保持在40℃左右，冷却4h后，重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
在完成第一个步骤循环时，取样测量循环水的硬度，求得阻垢率为72%，并且冷却部位5和水管8均无水垢沉积，收集水槽4底部的水垢用电子显微镜扫描发现水垢结构非常松散，如图2所示，说明达到了预期的阻垢效果。
实施例2：
步骤一、磁化强度取0.5T•m，磁体6长度L为0.2m，则设置磁感应强度为2.5T；
步骤二、开启第二阀门2，关闭第一阀门1，向水槽4注水，开启水泵3运行磁化循环回路，通过流量计7控制磁化循环回路中冷却水的流速为0.2m/s，对冷却水进行磁化，磁化循环回路中冷却水的体积为0.1m3，水管的截面积为0.04m2，则磁化时间为13s；
步骤三、关闭第二阀门2，开启第一阀门1，运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位5进行冷却，发现温度一直保持在40℃左右，冷却4h后，重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
在完成第一个步骤循环时，取样测量循环水的硬度，求得阻垢率为85%，并且冷却部位5和水管8均无水垢沉积，收集水槽4底部的水垢用电子显微镜扫描发现水垢结构非常松散，如图3所示，说明达到了预期的阻垢效果。
实施例3：
步骤一、磁化强度取1T•m，磁体6长度L为0.2m，则设置磁感应强度为5T；
步骤二、开启第二阀门2，关闭第一阀门1，向水槽4注水，开启水泵3运行磁化循环回路，通过流量计控制磁化循环回路中冷却水的流速为0.2m/s，对冷却水进行磁化，磁化循环回路中冷却水的体积为0.1m3，水管的截面积为0.04m2，则磁化时间为13s；
步骤三、关闭第二阀门2，开启第一阀门1，运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位5进行冷却，发现温度一直保持在40℃左右，冷却8h后，重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
在完成第一个步骤循环时，取样测量循环水的硬度，求得阻垢率为91%，并且冷却部位5和水管8均无水垢沉积，收集水槽4底部的水垢用电子显微镜扫描发现水垢结构非常松散，如图4所示，说明达到了预期的阻垢效果。
实施例4：
步骤一、磁化强度取0.5T•m，磁体6长度L为0.2m，则设置磁感应强度为2.5T；
步骤二、开启第二阀门2，关闭第一阀门1，向水槽4注水，开启水泵3运行磁化循环回路，通过流量计7控制磁化循环回路中冷却水的流速为0.8m/s，对冷却水进行磁化，磁化循环回路中冷却水的体积为0.1m3，水管的截面积为0.04m2，则磁化时间为4s；
步骤三、关闭第二阀门2，开启第一阀门1，运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位5进行冷却，冷却3.5h后冷却水温度升高至45℃，此时重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
在完成第一个步骤循环时，取样测量循环水的硬度，求得阻垢率为86.8%，并且冷却部位5和水管8均无水垢沉积，收集水槽4底部的水垢用电子显微镜扫描发现水垢结构非常松散，如图5所示，说明达到了预期的阻垢效果。
实施例5：
步骤一、磁化强度取0.5T•m，磁体6长度L为0.2m，则设置磁感应强度为2.5T；
步骤二、开启第二阀门2，关闭第一阀门1，向水槽4注水，开启水泵3运行磁化循环回路，通过流量计7控制磁化循环回路中冷却水的流速为0.2m/s，对冷却水进行磁化，磁化循环回路中冷却水的体积为0.1m3，水管的截面积为0.04m2，则磁化时间为13s；
步骤三、关闭第二阀门2，开启第一阀门1，运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位5进行冷却，冷却2.5h后冷却水温度升高至50℃，此时重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
在完成第一个步骤循环时，取样测量循环水的硬度，求得阻垢率为89.6%，并且冷却部位5和水管8均无水垢沉积，收集水槽4底部的水垢用电子显微镜扫描发现水垢结构非常松散，如图6所示，说明达到了预期的阻垢效果。

Claims (9)

1.一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，所述循环水冷却***包括第一阀门、水泵、水槽和水管，水管穿过冷却部位，所述第一阀门、水泵和水槽串接在水管上形成回路，其特征在于：在循环水冷却***上并联有磁化循环回路，所述磁化循环回路包括第二阀门（2）、磁体（6）和流量计（7），第二阀门（2）、磁体（6）和流量计（7）由水管（8）串接在一起，磁化循环回路的两端分别与循环水冷却***中的水槽（4）和水泵（3）相连，所述水槽（4）和水泵（3）相连。
2.根据权利要求1所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，其特征在于：所述磁体（4）为永磁体。
3.根据权利要求2所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，其特征在于：所述磁体（4）为可调永磁体。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，其特征在于：所述磁体（4）卡在水管（8）上。
5.一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法，利用权利要求1-4中任一项所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的装置，包括以下步骤：
步骤一、设置磁体（6）的磁感应强度，磁感应强度的计算公式为
B=M/L，
式中，B为磁感应强度，M为磁化强度，L为磁体（6）长度，
磁化强度为0.1～1T•m；
步骤二、开启第二阀门（2），关闭第一阀门（1），向水槽（4）注水，开启水泵（3）运行磁化循环回路，通过流量计（7）控制磁化循环回路中冷却水的流速，对冷却水进行磁化，磁化时间的计算公式为
t≥V/(sv),
式中，t为磁化时间，V为磁化循环回路中冷却水的体积，s为水管的截面积，v为磁化循环回路中冷却水的流速；
步骤三、关闭第二阀门（2），开启第一阀门（1），运行循环水冷却***，将被磁化的冷却水与工业废水混合后进入冷却***对冷却部位（5）进行冷却，之后重复步骤一，使冷却水回流至磁化循环回路充分磁化，如此连续处理。
6.根据权利要求5所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法，其特征在于：在步骤二中，磁化循环回路中冷却水的流速为0.2~0.8m/s。
7.根据权利要求5或6所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法，其特征在于：在步骤三中，冷却时间的计算公式为
t1=min(t2，t3)，
式中，t1为冷却时间，t2为磁处理的记忆时间，t3为冷却水温度升高至最高温度的时间。
8.根据权利要求7所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法，其特征在于：所述磁处理的记忆时间为4~8h。
9.根据权利要求8所述的一种提高循环水冷却***中磁场阻垢效率的方法，其特征在于：所述最高温度为45~50℃。
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