[发明专利]远程数字式超声波/变频防垢除垢设备

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种利用数字模块智能化控制超声波对工业管道内表面进行除垢的设备，尤其是一种附加利用电感变频对工业上管道远处防垢除垢的数字式复合设备。

背景技术

目前在管道除垢领域主要采用有：化学方法、离子交换法、手工、机械除垢及近年来广泛采用的超声波除垢技术。前四种方法的缺陷有：1、投资大，费用高，污染环境，长期使用对管道有腐蚀性；2、在结垢过程中，对生产影响大，浪费能源及人力资源，易发生事故；3、事后除垢存在费用高，效率低，耗能大，除垢不彻底等弊端。

近几年来出现的用于管道的超声波除垢设备，如中国专利CN 2418967 Y，其主要特征是：一种超声波管道除垢器，它是由换能器和控制柜与管道相连接，整个管道外壁上设置多只换能器，控制柜与换能器的电缆相连接。上述专利其不足之处有：1、由于管道多处设置换能器，增加了连线繁琐，还增加了投资成本；2、仅仅是利用了超声波的横向波空化效应，没有很好的利用纵向波作用，有碍于超声波传递，不能作用于管道远处的水垢；3、长期使用会因超声波的巨大空化效应，与换能器相对的管道部位会反复产生能量冲击，而易造成管道的多处损坏，同时产生驻波和反射波，使超声波快速衰减。必然达不到长久的远距离除垢效果，不易推广应用。

发明内容

针对上述除垢方法存在的不足，本发明提供一种适用于工业管道内壁近、远距离除垢的数字式超声波/变频防垢除垢设备，能够消除专利(CN 2418967 Y)的不足，即由于管道多处设置换能器，增加了连线繁琐，还增加了投资成本；没有利用纵向波作用，有碍于超声波传递作用于管道远处；长期使用会容易造成管道的多处损坏。本发明充分利用超声波的空化效应及正压和负压重复交替变化的方式，即在重力加速度所产生的负压时，造成无数微小的真空气穴，水中的气体很快进入真空气穴并形成气泡；正压时受到上千个大气压的压强，气泡产生剧烈的爆破，瞬间对周围会形成巨人的冲击，作用在设备及管内的水垢上，能够把水垢表面的薄膜击破，使水垢破碎、脱落。同时，在工业管道远处设有电感变频，利用变频电磁场对管道远处流体进行处理的变频除垢。这一发明实践证明十分有效，达到了远程管道内壁防垢除垢的目的。

为了创新远程管道防垢除垢设备，本发明采用的技术方案是：由电感电源、数字模块、数字液晶显示器、超声波电源、电缆线、换能器、防护罩、环形压电陶瓷片、、金属变幅杆、机体、法兰、金属聚能块、管道、管道前法兰、后法兰、电感线圈组成。其中超声波机体与管道有理想倾角范围30°～60°，焊接在管道上，超声波的传播与流体流向相同。这样既有助于超声波的传播，不易产生驻波和反射波，又减轻了超声波的空化效应对管道的反复冲击，从而延长了管道的使用寿命。远处有多匝与变频电路板连接的螺旋状电线缠绕在工业管道上。

超声波电源送电通过电缆线经插座进入防护罩，连接换能器。环形压电陶瓷片数片，连接金属变幅杆后端，金属变幅杆前端与金属聚能块后端联结，得电后将电能转换成机械能，经金属聚能块发射超声波，以横向波和纵向波同时作用于整个管道内壁。利用超声波的空化效应，负压时形成无数微小的真空穴，水中的气体很快进入真空气穴，形成气泡，气泡受正压强的压迫使其受挤压形成约1000个大气压的临界压力，瞬间爆破，反复、高频率作用在水垢、污垢、藻类、菌类等物质上，使其破碎、脱落，杀灭。与此同时，电感电源送电，电流经过变频电路后输出变频电信号输出到多匝线圈上。这样，多匝线圈上的变频信号会在管道内部形成变频电磁场，流体介质在分子结构上发生变化，成为单一分子状结构，渗透和溶解沉积状态的污垢，从而达到远处防垢除垢的作用。同时，还能清除管壁表面微孔和裂缝所造成的含氧气泡及表面的附着物。

该项发明利用超声波的空化效应以横向波和纵波同时作用于管道内壁的污垢上，实现在管道内壁近、远距离的防垢除垢。

该项发明利用变频电磁场对远处管道流体进行变频防垢除垢处理。  

该项发明有助于清除物体表面微孔和裂缝中的含氧气泡，从而减轻管道内壁的氧化腐蚀，延长其使用寿命。

该项发明能事前除掉水垢，又能防止结垢，使较长管道具备不能生成水垢的条件，保证整个管道畅通。节约水源，提高设备效能，减少维修费用，延长设备寿命。

该项发明的应用，会减少设备隐患，避免事故的发生，确保安全生产。

该项发明减少或避免了化学除垢造成的环境污染。

该项发明可以实现数字化控制，自动保护等功能。

附图说明

说明书附图是本发明一种实施例的结构示意图