頻率對(duì)掃頻電磁場(chǎng)阻垢效果影響的實(shí)驗(yàn)研究

韓向陽(yáng),于 航,李洪松,劉炳成

(青島科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,山東 青島266061)

循環(huán)水在換熱設(shè)備中起著至關(guān)重要的作用,但循環(huán)水通常為硬水,隨著水分的蒸發(fā),循環(huán)水中成垢離子的濃度升高,且由于循環(huán)水流經(jīng)換熱表面時(shí)溫度升高,垢的溶解度降低,故垢易生成在換熱表面上[1]。工業(yè)中常見(jiàn)的垢包括碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅等。碳酸鈣是最常見(jiàn)的垢,也是本工作的研究對(duì)象。

一旦水垢黏附在換熱器表面,不僅會(huì)使壓降增大并造成能源的浪費(fèi),還會(huì)腐蝕管道,降低管道的使用壽命[2-4]。防止換熱器結(jié)垢有2種方式,一是降低管道中成垢離子的濃度,二是防止水垢黏附在管壁上;如果水垢能夠隨循環(huán)水一起流動(dòng)并沉淀在循環(huán)水箱中,它就不會(huì)黏附在管壁上,從而達(dá)到阻垢的目的。阻垢方法可歸于化學(xué)法和物理法[5]。化學(xué)法通常通過(guò)在循環(huán)水中加入化學(xué)藥劑以降低結(jié)垢離子的濃度或防止形成結(jié)垢離子以達(dá)到阻垢目的。毫無(wú)疑問(wèn),化學(xué)阻垢法阻垢效率高,效果明顯。但添加化學(xué)藥劑不僅會(huì)造成腐蝕縮短換熱設(shè)備的壽命,還造成了二次污染和其他不可避免的缺點(diǎn)[6]。電磁阻垢技術(shù)是一種有效的物理阻垢方法,因其具有使用方便、無(wú)污染、成本低等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注和研究[7-8]。

WANG等[9]開(kāi)展電磁場(chǎng)阻垢的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)頻率為1 k Hz時(shí),能夠降低溶液的表面張力,從而改變Ca CO3的溶解度,達(dá)到阻垢的效果。XI ONG等[10]開(kāi)發(fā)了一套電磁水處理裝置,并對(duì)碳酸鈣水垢的結(jié)晶尺寸進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)外加電磁場(chǎng)能夠促進(jìn)碳酸鈣晶體的成核但同時(shí)會(huì)抑制晶核的長(zhǎng)大。……