超聲波除垢簡介
鍋爐以及以水為介質(zhì)的熱交換等設(shè)備管道結(jié)垢是困擾人們的重大難題。熱交換裝置管壁上堅硬沉積物(水垢)會大大降低交換器的參數(shù),因而不得不進(jìn)行清洗。傳統(tǒng)的清洗方法有機械清洗法和化學(xué)清洗。不管使用機械法或者化學(xué)法的費用都極其巨大。除此之外,用傳統(tǒng)方法清洗熱交換器水垢的工作不僅又臟又累,還有害于工人的健康。
與水垢作斗爭的*方法,是防止水垢形成。傳統(tǒng)的防水垢方法是對水進(jìn)行化學(xué)處理,即用鈉離子交換床把水中硬質(zhì)鹽分離出去。但是,即便花費了大量資金建起水處理設(shè)備,并使其運行,也不能產(chǎn)生的防垢效果。
超聲波除垢法優(yōu)于傳統(tǒng)方法之處,在于不需使用任何藥劑,也就是說,不需要向水中加入任何物質(zhì)。超聲波除垢法的原理在于用超聲波震蕩使熱交換器的金屬結(jié)構(gòu)及其中的水也產(chǎn)生震蕩,在這些震蕩的作用下,水中硬度鹽開始結(jié)晶,并不會附著在以同樣超聲頻率震蕩的管壁上。
二十世紀(jì)末,俄羅斯、韓國等國家先后采用了聲學(xué)防(除)垢技術(shù)。經(jīng)*實踐證明,這一技術(shù)是現(xiàn)代(除)垢zui實效,科學(xué)的方法。
超聲波除垢儀工作原理
本方法的實質(zhì)就在于借助于的機器,使熱交換設(shè)備里所有的水中產(chǎn)生超聲波振動。在超聲波振動下水中產(chǎn)生許多真空氣泡,這些氣泡就好像許多的結(jié)晶中心,神奇地在水中開始形成硬鹽,形成細(xì)小的沙狀物。受熱表面上的振動阻礙了這些沙狀物在管壁上的沉淀,因此部分難溶解的鹽基本不會在設(shè)備的壁表面存留,而是以懸浮的狀態(tài)存在。
除此之外,超聲波的振動還會起到預(yù)防過早地形成水垢的作用。作用于受熱表面的超聲波振動產(chǎn)生了機械變化的條件,從而影響了碳化沉積物內(nèi)部之內(nèi)的牢固性,同樣破壞了碳化沉積物和鋼鐵之間的關(guān)系,因此產(chǎn)生許多小裂縫,水在這種極其微細(xì)力量的作用下通過細(xì)小的裂縫間隙滲入到受熱表面,那里有水被蒸發(fā),從而帶動碳化沉積物的膨脹和成片地脫落,部分脫落的碳化沉積物的細(xì)小顆料和鱗狀物逐漸地沉積在熱交換設(shè)備的底部,并且定期地被吹洗清除。
超聲波的作用不局限于預(yù)防碳化沉積物的產(chǎn)生,還能夠增加換熱傳遞,由于振動著的管壁與管內(nèi)水動力強度的降低,水的流速提高了。水動力強度降低的現(xiàn)象特別體現(xiàn)在內(nèi)管壁表面窄小的自然形成的裂縫中,在一般條件下(無超聲波)在熱轉(zhuǎn)換設(shè)備中存有空氣的氧氣,而超聲波振動的作用下,它很容易從裂縫中排出來。
結(jié)論,這是一種清除鋼鐵管受氧腐蝕的裝置,超聲波的脈沖*的作用于管的內(nèi)壁表面,有助于在細(xì)小的縫隙中產(chǎn)生效果,在微小裂縫附近使其變形的部分發(fā)生變化,借助于這些變化把裂縫的邊緣鉚住,結(jié)果是他們被封住,而且在把水中從設(shè)備里排出的時候,里面不會滲入氧氣。管子的內(nèi)壁變光滑了,而且它的總面積迅速的減小,從而減少了受腐蝕的概率,這種防腐蝕的效果在某種程度上的取代了管子內(nèi)表面的鈍化。
超聲波的防垢機理主要表現(xiàn)
1、“空化”效應(yīng):超聲波的輻射能對處理液體介質(zhì)直接產(chǎn)生大量的微小氣泡,也就是把液體拉裂形成無數(shù)極小的局部空穴,當(dāng)這些空穴和氣泡破裂和擠壓時,產(chǎn)生一定范圍的強大的壓力峰,局部的壓力峰可達(dá)上千個大氣壓,成垢物質(zhì)的壓力蜂作用下,粉碎懸浮于水中,并使已生成的垢層碎碎使用其易于脫落。
2、“活化”效應(yīng):超聲波在液體中產(chǎn)生“空化”作用,提高流動液體和成垢物質(zhì)的活性,破壞垢類生成和在管壁沉積的條件,使成垢物質(zhì)在液體中形成散沉積體而不在管壁上形成硬垢。
3、“剪切”效應(yīng):超聲波輻射在垢層和管壁上及水中,由于對超聲波頻率響應(yīng)不同,三者產(chǎn)生不同步的振動,因此產(chǎn)生高速的相對運動。由于速度差形成垢層與管壁界面上的相對剪切力,從而導(dǎo)致垢層產(chǎn)生疲勞而松脫。
4、“抑制”效應(yīng):通過超聲波的作用改變液體主體的物理化學(xué)性質(zhì),能抑制水中離子在壁面處的成核和長大。因此,減少粘附于換熱面上成垢離子的數(shù)量。實踐研究證明,超聲波作用時間越長防止成垢物質(zhì)結(jié)垢效果越佳。總之,水在超聲波作用下,當(dāng)超聲波能量足夠大時,即“功率超聲”能夠在常溫、常壓的環(huán)境條件下,使傳導(dǎo)介質(zhì)中產(chǎn)生短促的,局部的,*的高溫、高壓、高強電場的物理環(huán)境,液體會產(chǎn)生所謂的“聲空化效應(yīng)”從而引發(fā)許多力學(xué)、物理、化學(xué)、生物等效應(yīng),達(dá)到液體中防垢、除垢目的。
超聲波除垢儀技術(shù)特點
1、 使用的水不需要軟化處理,節(jié)省了基建、設(shè)備、化學(xué)藥劑及運行維護(hù)等巨額費用;
2、 防垢的除垢效果明顯,使鍋爐和熱交換器設(shè)備始終保持在*狀態(tài)下進(jìn)行,減少了企業(yè)的能源損失,提高了設(shè)備運行的經(jīng)濟(jì)和安全性;
3、 管壁和水的振動能產(chǎn)生微小細(xì)流,而管壁振動又能降低水的阻力,加大水流流速,從而增大傳熱效果;
4、 實現(xiàn)了由于結(jié)垢和除垢,不再需要停產(chǎn)進(jìn)行化學(xué)清洗和用其它笨拙的方法除垢,減少了大量的資金;減少了設(shè)備腐蝕及停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失,杜絕了因此而造成的環(huán)境污染;
5、 減少了由于結(jié)垢而附帶造成的銹垢和氣體引起的腐蝕,增加了設(shè)備使用壽命;
6、 超聲波防垢和除垢裝置體積小,重量輕,使用壽命長,免維護(hù)程度高,安裝簡便,不需要改變和破壞鍋爐及熱交換器管道結(jié)構(gòu);
7、 耗用功率小,每小時耗電不超過0.2度,運行費用極低;
8、 使用壽命長,超聲波防垢、除垢設(shè)備使用壽命長達(dá)15年以上。
應(yīng)用范圍
本機器可以安裝在氣體鍋爐和低壓力型號熱水鍋爐上(13個大氣壓以內(nèi)),蒸汽熱水器(電容器),冷凝器(聚光器),鹽水蒸餾器上,水加熱網(wǎng)線上,氣體冷卻壓縮機,空氣加熱器,熱風(fēng)爐(器)以及其他熱轉(zhuǎn)換設(shè)備上。可以在熱電、石油、造船、城市水處理以及其它領(lǐng)域中應(yīng)用。