[实用新型]一种高温高声强超声波管道防垢器

说明书

本实用新型是一种高温高声强超声波管道防垢器，属于超声波设备制造技术领域，它由超声波开关电源、特种水声电缆、超声波换能器等部分组成。

多年来，金属管道的防垢，普通采用了化学剂防垢，离子交换树脂防垢等措施，但由于化学剂防垢成本高、消耗大、操作工艺复杂，污染环境；而离子交换树脂法软化水防垢技术，水处理量有限，不适应大流量水处理系统和对水质要求不高的系统。1992年12月11日，冷却水系统磁防垢技术通过了石化总公司部级鉴定，虽其小流量阻垢率可达50～60％，但由于磁能密度太小，对大流量的防垢效果仍然有限。成都传感换能技术研究所研制的BC－500型超声波防垢仪，对于小于φ273的传输管线，取得了减少结垢50～70％的效果，但该仪器仍存在严重的不足；1、电功率偏小，实际使用中仅100～200W；2、设备抗干扰能力低；3、换能器电声效率低；4、使用温度小于100℃。

本实用新型的目的是提供一种适用于各种规格管道上使用的，具有防止管道结垢的高温高声强超声波防垢器。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：本实用新型防垢器包括有它激式超声波开关电源、特种水声电缆及超声波换能器三部分。超声波开关电源由单相220V／50HZ交流电供电，经内部的信号发生及功率放大部分，输出15～40KHZ的超声波功率电信号，经过特种水声电缆，传输到超声波换能器上，通过调整频率，达到超声波换能器的机械谐振，向外辐射超声波，如图1所示。本实用新型的特征是超声波换能器置于与液流介质相连通的短节管中，并由数个支承杆固定。支承杆的作用是使超声波换能器固定于短节管的中心轴线上。引线管一端通过螺纹连接于上接头，并通过O型圈同外界密封，另一端插于设于短节上的密封接头中，并通过O型圈使短节管内外密封，通过引线管，特种水声电缆同换能器电相连，电缆的另一端连接于超声波电源的输出端。

超声波换能器可分为上接头部分、发声体部分、下接头部分。由上接头、上接头座、氟橡胶密封垫组成的上接头部分，上接头座主要起连接上接头及内支承轴和支承密封透声外壳的作用。由透声外壳、藕合油、金属外夹持环、压电陶瓷管、金属内夹持环、反射环、内支承轴组成的发声体部分，透声外壳两端同上下接头座封密；压电陶瓷管内外的夹持环，给其内施以20～40MPa预压应力，以提高其承受的电功率及提高换能器工作稳定性，内外夹持环厚度均为0·2～2mm；作为发声元件的压电陶瓷管元件，可采用并联电连接，串联电连接或并串联电连接，如图2、3、4所示，反射环的作用是提高压电陶瓷管向外经向发射的电声效率，其厚度为2～6mm；内支承轴起连接上接头部分及下接头部分。下接头座起连接及支承和密封透声壳作有，活塞及密封圈起密封藕合油及为其膨胀提供空间的作用，下接头起导流及密封作用，弹簧起预先给发声体内部施加一定预应力作用。

本实用新型防垢器应用于室内除锈实验，试样样板面积60mm×100mm，距换能器表面100mm，径2KW／23KHZ超声电功率作用5～10分钟，样件表面0·2～0·5mm厚的锈层全部消除，露出钢板银白色基体。本实用新型应用于糖水管道防垢，超声电功率1KW，频率23KHZ，原来每7天需清管一次，现在运行106天后观察，未发现结垢，并且对管道还有一定的缓蚀和保护效果。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为实用新型的总体示意图；

图2为本实用新型的压电陶瓷管并联电连接示意图；

图3为本实用新型的压电陶瓷管串联电连接示意图；

图4为本实用新型的压电陶瓷管并串联电连接示意图；

图中，1为超声波开关电源，2为特种水声电缆，3为平焊法兰，4为密封接头，5为O型密封圈，6为引线管，7为短节管，8为O型密封圈，9为上接头，10为密封垫，11为上接头座，12为去耦垫片Ⅰ，13为透声外壳，14为压电陶瓷管，15为外夹持环，16为内夹持环，17为反射环，18为去耦垫片Ⅱ，19为内支承轴，20为去耦垫片Ⅲ，21为锁紧环，22为O型密封圈，23为下接头座，24为活塞，25为O型密封圈，26为弹簧，27为F4密封垫，28为支承杆，29为下接头。