一种强永磁水处理设备及应用
【专利摘要】本发明属于火电厂循环水系统优化处理领域，特别涉及一种强永磁水处理设备及应用。所述设备的中间为立柱，采用多层套管结构，立柱和内层套管之间采用三个支架焊接连接，相邻的两层套管之间采用三个支架焊接连接，在每层套管表面沿管道轴的方向安装两排钕铁硼强永磁体，并在每层钕铁硼强永磁体外部安装防水隔板和扰流装置。该强永磁水处理设备可用于火电厂循环冷却水管路的防垢、防腐和杀菌灭藻。
【专利说明】
_种强永磁水处理设备及应用
技术领域
[0001]本发明属于火电厂循环水系统优化处理领域，特别涉及一种强永磁水处理设备及应用。【背景技术】
[0002]循环水冷却系统是火电厂的重要组成部分，然而循环冷却水管路往往面临结垢、 腐蚀和微生物滋生等问题，这些问题严重地影响了循环水系统的安全高效运行。目前针对这些问题，电厂采用的主要方法为化学法，即投加阻垢剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂等。这些方法一方面会对环境造成污染，另一方面还会增加成本。利用磁场对循环水系统进行处理，设备简单，便于维护，不会对环境造成污染，且同时具有防垢、防腐和杀菌灭藻功能，较化学法有很大的优势。强永磁水处理设备可在管道内形成磁场，水通过磁场时其物理化学性质发生变化，从而达到防垢、防腐和杀菌灭藻的效果。目前市面上已经存在一些关于磁处理的相关设备，但是存在诸多问题:(1)目前，大多数强永磁水处理设备仅仅适用于小管径的情况， 在大管径(d>400mm)的应用例如火电厂的凝汽器管道方面存在空白，传统的设计使得磁场无法覆盖整个管道横截面。(2)磁水处理器若要达到最佳的处理效果，需要保证磁力线与水的流动方向保持垂直，然而当前一些磁水处理器永磁体排列方式不当使得磁力线分布不合理。上述不足使得磁处理器的水处理效果并不理想。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种强永磁水处理设备及应用，具体技术方案如下:
[0004]—种强永磁水处理设备，所述设备的中间为立柱，采用多层套管5结构，立柱和内层套管之间采用三个支架3焊接连接，相邻的两层套管5之间采用三个支架3焊接连接，在每层套管5表面沿管道轴的方向安装两排钕铁硼强永磁体1，并在每层钕铁硼强永磁体1外部安装防水隔板4和扰流装置6。扰流装置能够保证管道中的流体平滑过渡，降低强永磁水处理设备对流体流动的影响。
[0005]所述立柱和支架3所采用的材料均为奥氏体不锈钢。一方面，该材料防腐且具有高韧性和足够的强度，满足实际使用条件；另一方面，该材料的相对磁导率较低，不会对磁场产生影响。
[0006]在套管5管壁的两端还安装有法兰盘2。
[0007]每层套管之间的距离不大于300mm。
[0008]同一圆弧上相邻两排钕铁硼永磁体之间的弧长不小于20mm。
[0009]立柱的直径为40mm，其外沿周向安装3块120°圆弧形的钕铁硼超强永磁体，该永磁体的极性为外侧S极内侧N级，厚度为30mm，长度为530mm。
[0010]每层套管上安装的钕铁硼永磁体既可以安装在套管外侧，也可以安装在套管内侧。
[0011]可根据实际需要，将安装的钕铁硼超强永磁体的排数扩大至两排以上，钕铁硼永磁体安装层数也可根据需要进行扩大。
[0012]所述强永磁水处理设备用于火电厂循环冷却水管路的防垢、防腐和杀菌灭藻，具体过程为:将待处理的管段截开，并与强永磁水处理设备的两端法兰连接或焊接连接，水流从各层套管5之间的间隙流过，套管5表面安装的钕铁硼强永磁体1产生的磁力线定向垂直作用于水流，从而达到磁处理效果。
[0013]本发明具有以下有益效果:
[0014](1)该设备采用多层套管结构，水流从套管之间的间隙流过，可以通过适当改变强永磁水处理设备的套管直径和增加套管的数目使得水在强永磁水处理设备中的通流面积和被处理管中相同，尽可能减少强永磁水处理设备对水的流动造成影响；
[0015](2)该设备的设计使得磁场能够覆盖强永磁水处理设备通流截面的每个部分，不会产生磁场盲区，提高磁场处理的效果；[0〇16](3)该设备的磁力线为定向福射，能最大限度地将永磁体磁能源源不断地定向作用于管道作业面，钕铁硼强永磁体相互之间不会产生磁力扰流而影响磁力切割流体，因磁力线的有效辐射距离有限，每层套管装配的钕铁硼强永磁体有效磁力线不会产生磁力扰流；
[0017](4)该设备能保证水的流向和磁力线垂直正交，具有更好的磁处理效果，能够解决循环水系统结垢、腐蚀和微生物滋生的问题。【附图说明】
[0018]图1为该强永磁水处理设备的纵切图；
[0019]图2为该强永磁水处理设备的横切图；[0〇2〇]图3为本发明所米用的磁场分布图；[0021 ]图4为目前大多数磁水处理器所采用的磁场分布图；
[0022]图5为不同pH值下两种磁场分布对应的阻垢率分布曲线；
[0023]图6为不同流速下两种磁场分布对应的阻垢率分布曲线；
[0024]图5和图6中，圆点线代表图3磁场分布对应的阻垢率分布曲线;三角线代表图4磁场分布对应的阻垢率分布曲线；
[0025]图中编号:1-钕铁硼强永磁体，2-法兰盘，3-支架，4-防水隔板，5-套管，6-扰流装置。【具体实施方式】
[0026]下面将结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。[〇〇27] 实施例1[〇〇28]如图1所示，该强永磁水处理设备的中间为立柱，采用多层套管5结构，每层套管之间的距离不大于300mm;立柱和内层套管之间采用三个支架3焊接连接，相邻的两层套管5之间采用三个支架3焊接连接;在套管5管壁的两端还安装有法兰盘2，每层套管5表面沿管道轴的方向安装两排钕铁硼强永磁体1，该钕铁硼永磁体既可以安装在套管外侧，也可以安装在套管内侧；同一圆弧上相邻两排钕铁硼永磁体之间的弧长不小于20mm;且在每层钕铁硼强永磁体1外部还安装了防水隔板4和扰流装置6。扰流装置能够保证管道中的流体平滑过渡，降低强永磁水处理设备对流体流动的影响。
[0029]所述立柱和支架3所采用的材料均为奥氏体不锈钢。一方面，该材料防腐且具有高韧性和足够的强度，满足实际使用条件；另一方面，该材料的相对磁导率较低，不会对磁场产生影响。
[0030]立柱的直径为40mm，其外沿周向安装3块120°圆弧形的钕铁硼超强永磁体，该永磁体的极性为外侧S极内侧N级，厚度为30mm，长度为530mm。
[0031]所述强永磁水处理设备用于火电厂循环冷却水管路的防垢、防腐和杀菌灭藻，具体过程为:将待处理的管段截开，并与强永磁水处理设备的两端法兰连接或焊接连接，水流从各层套管5之间的间隙流过，套管5表面安装的钕铁硼强永磁体1产生的磁力线定向垂直作用于水流，从而达到磁处理效果。[〇〇32] 实施例2[〇〇33]为了验证本发明所采用的磁场分布具有更好的磁处理效果，
【申请人】进行了对比分析，测定了两种不同磁场分布下的阻垢效果。
[0034]图3为本发明所采用的磁场分布(磁力线可以与水的流向垂直正交)，图4为目前大多数磁水处理器所采用的磁场分布(磁力线无法与水的流向垂直正交)，其中图3中间立柱的四块磁铁外侧磁极均为S。两种不同磁场分布在各种pH和流速下的阻垢率分布曲线分别如图5、图6所示。
[0035]从图5、图6可以看出，在各种pH和流速条件下，图3所示的磁场分布下的阻垢率均高于图4所示的磁场分布下的阻垢率，即本发明所采用的磁场分布具有更好的磁处理效果。
【主权项】
1.一种强永磁水处理设备，其特征在于，所述设备的中间为立柱，采用多层套管(5)结 构，立柱和内层套管之间采用三个支架(3)焊接连接，相邻的两层套管(5)之间采用三个支 架(3)焊接连接，在每层套管(5)表面沿管道轴的方向安装两排钕铁硼强永磁体(1)，并在每 层钕铁硼强永磁体(1)外部安装防水隔板(4)和扰流装置(6)。2.根据权利要求1所述的一种强永磁水处理设备，其特征在于，所述立柱和支架(3)所 采用的材料均为奥氏体不锈钢。3.根据权利要求1所述的一种强永磁水处理设备，其特征在于，在套管(5)管壁的两端 还安装有法兰盘(2)。4.根据权利要求1所述的一种强永磁水处理设备，其特征在于，每层套管之间的距离不 大于300mm。5.根据权利要求1所述的一种强永磁水处理设备，其特征在于，同一圆弧上相邻两排钕 铁硼永磁体之间的弧长不小于20mm。6.根据权利要求1所述的一种强永磁水处理设备，其特征在于，立柱的直径为40mm，其 外沿周向安装3块120°圆弧形的钕铁硼超强永磁体，该永磁体的极性为外侧S极内侧N级，厚 度为30mm，长度为530mm。7.根据权利要求1所述的一种强永磁水处理设备，其特征在于，每层套管上安装的钕铁 硼永磁体既可以安装在套管外侧，也可以安装在套管内侧。8.权利要求1-7任一项所述的一种强永磁水处理设备的应用，其特征在于，所述强永磁 水处理设备用于火电厂循环冷却水管路的防垢、防腐和杀菌灭藻。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，具体过程为:将待处理的管段截开，并与强 永磁水处理设备的两端法兰连接或焊接连接，水流从各层套管(5)之间的间隙流过，套管 (5)表面安装的钕铁硼强永磁体(1)产生的磁力线定向垂直作用于水流，从而达到磁处理效 果。
【文档编号】C02F1/48GK105948193SQ201610480951
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】马志勇, 王罡, 张 杰, 曹晟磊
【申请人】华北电力大学