脉冲电磁场阻垢机理分析及效果研究

发布时间：2023-04-01 08:32

　　冷却水在循环过程中由于水分的损失、温度的变化等原因极易在换热设备内生成水垢,导致换热设备出现效率降低、压降增大、设备损坏等问题。因为化学阻垢法存在成本高、对环境造成二次污染等缺点,所以物理阻垢法成为循环水阻垢领域发展的趋势。脉冲电磁场阻垢装置因安装方便、操作简单、使用便捷等特点使其从物理阻垢法中脱颖而出。本文分析水垢的形成过程、影响水垢形成的因素,从电磁场对水溶剂性能和碳酸钙晶体的影响两个方面探讨脉冲电磁场阻垢机理,发现频率和感应磁场强度是影响阻垢效果的两个重要因素。通过使用ANSYS模拟软件分析管道材料对管道内感应磁场强度的影响,发现电磁场阻垢系统中应优先选择PVC管等非导磁材料作为缠绕管道;开展实验探究电源输出信号频率、缠绕线圈匝数和管道直径的变化对管道内感应磁场强度的影响,发现管道内感应磁场强度随频率和管径的增大而减小,而缠绕线圈匝数的变化对管道内感应磁场强度的大小影响很小。从电磁场对水溶液溶解能力和碳酸钙晶体析出与生长速率的影响两个方面开展静态试验,排除水的流速、温度等因素对实验造成的影响,实验结果表明在脉冲电磁场的作用下水溶液对碳酸钙的溶解度增加,而且碳酸钙晶体的析出与生长速...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 污垢的分类及阻垢技术分析
        1.2.1 污垢的分类
        1.2.2 水垢的处理方法
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 脉冲电磁场对晶体析出与生长速率的影响
        1.3.2 脉冲电磁场对碳酸钙晶体结构的影响
        1.3.3 脉冲电磁场对水分子的影响
        1.3.4 阻垢参数对阻垢效果的影响
    1.4 本课题的主要研究内容
2 脉冲电磁场阻垢机理
    2.1 水垢的形成过程
        2.1.1 晶核的形成
        2.1.2 晶体的生长
        2.1.3 晶体的聚集
    2.2 影响水垢形成的因素
    2.3 脉冲电磁场阻垢机理分析
        2.3.1 电磁场对水溶剂性能的影响
        2.3.2 电磁场对碳酸钙晶体的影响
    2.4 本章小结
3 电磁场阻垢技术相关参数分析
    3.1 影响阻垢效果的参数介绍
    3.2 管道材料对感应磁场强度的影响
        3.2.1 管道材料的分类
        3.2.2 管道材料对感应磁场强度影响的有限元模拟
    3.3 电源输出频率、线圈匝数、管道直径对感应磁场强度的影响
        3.3.1 实验材料及方法
        3.3.2 频率对管道内感应磁场强度的影响
        3.3.3 线圈缠绕匝数对感应磁场强度的影响
        3.3.4 管道直径对感应磁场强度的影响
        3.3.5 实验数据验证
    3.4 本章小结
4 脉冲电磁场阻垢静态实验
    4.1 实验材料及实验方法
    4.2 实验测量方法及原理
        4.2.1 电导率测量
        4.2.2 粒径测量
    4.3 实验结果及讨论
        4.3.1 脉冲电磁场对溶垢效果的影响
        4.3.2 脉冲电磁场对碳酸钙晶体的影响
    4.4 本章小结
5 脉冲电磁场阻垢动态实验
    5.1 实验装置与方法
        5.1.1 实验装置
        5.1.2 实验方法
    5.2 实验测量方法及原理
        5.2.1 钙离子浓度测量
        5.2.2 电导率测量及粒径测量
        5.2.3 挂片重量的称量
    5.3 脉冲电磁场动态实验结果分析
        5.3.1 电源输出频率对阻垢效果的影响
        5.3.2 缠绕线圈匝数对阻垢效果的影响
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间所发表的学术论文



本文编号：3776812