条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用制造技术

条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用属于物理法防垢除垢技术领域。它由不锈钢单丝编制的网袋及内部的海鸥福石构成，利用对天然矿石、单晶和多晶材料进行高温等离子表面凸凹强化和加固、水中工作电气石的正、负电极间之绝缘度的提升和改性、多孔天然矿石富集强化、改性、优化处理，改善了其颗粒构造、外貌形态，增大了比表面积，获得最佳的高、低介电常数组分比，增强吸附和解吸能力，提高远红外线辐射率、超声波空化强度、压电与热释电强度，提升负离子发生量，强化了氧化和还原的活性，改善吸附与溶出能力，提升防垢活化能力，确保水质弱碱性或中性，延长防垢持续性。它可用于各种对水加热、换热及水冷却的器具与设备中。

Preparation and application of anti fouling agent of bag and sphere bag for activation and mineralization of seagull stone

The preparation and application of the bag and sphere bag type algae stone activation mineralization anti scaling agent and its preparation and application belong to the physical technology scale prevention and scale removal technology field. It is made of stainless steel filament preparation mesh bag and internal seagull Fu Shi, the use of natural ore, monocrystalline and polycrystalline materials of high temperature plasma surface strengthening and reinforcement, punch and water work of tourmaline positive and negative electrode between the isolation improvement and modification, the porous natural ore enrichment strengthening, modification, optimization and improve the particle structure, appearance, increase the surface area, get the best high and low dielectric constant ratio, enhanced adsorption and desorption capacity, improve the far infrared radiation rate, ultrasonic cavitation intensity, piezoelectric and pyroelectric strength, enhance the negative ion concentration, enhanced oxidation and reduction the activity, improve the adsorption and dissolution ability, enhance the anti scaling ability of activating, ensure the quality of alkaline or neutral, extend the scale of persistent. It can be used in all kinds of apparatus and equipment for water heating, heat exchange and water cooling.

【技术实现步骤摘要】
条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用一、专利
本专利技术涉及一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(以下简称为防垢制剂)及其制备与应用，特别涉及一种利用海鸥福石制备的适宜高温高压水以及流动水设备使用的条袋与球袋型活化矿化防垢制剂及其制备与应用。海鸥福石是对天然矿石、单晶和多晶体材料进行高温等离子、介质射频溅射、热处理制备的材料，即利用物理法对天然矿石、单晶体和多晶体材料进行表面修整以及对其内部结构和特性进行改性、优化和强化处理制备的活化矿化防垢制剂。换言之，以物理方法对天然矿石、单晶和多晶体材料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰、316L不锈钢丝等分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化，从而改善了颗粒表面的外貌形态，增大了它们的比表面积，以便获得最优化的高、低介电常数组分比，实现最佳摩擦效率，增强活性、增强吸附和解吸能力，提高远红外线辐射率、超声波空化效应强度、压电与热释电效应强度，提升防垢活化能力，改善吸附与溶出能力，提升负离子发生量，强化氧化和还原反应活性，增强杀灭多种细菌能力，确保水质无菌无毒、弱碱性或中性延长防垢制剂的持续性，并且保存了对人体有益的多种矿物质及微量元素和偏硅酸。特别值得强调的，它能够提升了清除来自地下水(饮用水或工业用水)中的放射性离子能力，对于137Cs和90Sr有较好的降低能力，颇有创新性。本专利技术属于高温、高压水设备及流动水设备防垢除垢制剂
二、专利技术背景众所共知，无论是工业用装置——锅炉水加热系统或冷却用水系统，还是民用水装置——开水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器、太阳能热水器等等使用一段时间之后，由于水中溶解的盐类被浓缩，将导致与水接触的传热面或管路内部，例如锅炉内壁、出水管内壁或者壶底、热水管侧壁上由于沉积了来自水中难溶解的盐类而成为水垢。水垢的种类较多，其中最主要的有三类：1、钙系水垢，例如：碳酸钙、硫酸钙、亚硫酸钙、磷酸钙等的钙系水垢；2、硅系水垢，例如：硅石、硅酸钙、硅酸镁等；3、铁系水垢，例如：三氧化二铁。水垢的危害很大，例如锅炉水垢的危害如下：浪费燃料水垢使受热面的传热性能变差，其导热系数比金属小十倍到百倍，燃料燃烧所放的热量不能及时传递到锅水中，大量的热量被烟气带走，造成排烟温度过高，排烟若损失增加，锅炉热效率降低.为保持锅炉额定参数，就必须多投加燃料。据报道，1毫米的水垢大约多浪费一成燃料。因此每年浪费的燃料及电力，能够以数千万万吨计、数千万万度计。2、受热面损坏结水垢的锅炉，由于传热性能变差，燃料燃烧的热量不能迅速地传递给锅水，致使炉膛和烟气的温度升高。因此，受热面两侧的温差增大，金属璧温升高，强度降低，在锅内压力作用下，易发生鼓包，甚至爆破危险。3、降低锅炉的输出功率锅炉结垢后，由于传热性能变差，要达到额定蒸发量，就需要消耗更多的燃料，但随着结垢厚度增加，炉膛容积是一定的，燃料消耗受到限制。因此，锅炉输出功率就会降低。4、腐蚀金属容易被腐蚀破坏。因为水中含有氧气，所以酸性和碱性物质都将腐蚀锅炉的金属表面，使锅炉壁减薄、凹陷，甚至穿孔。尤其是热水锅炉，循环水量大，腐蚀更为严重。其次将产生水垢下面的金属腐蚀：含有高价铁的水垢，容易引起与其接触的金属腐蚀，而铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会迅速导致锅炉部件损坏.尤其是燃油锅炉金属腐蚀产物的危害更大。5、汽与水共腾当炉水中含有较多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时，或锅水中的有机物和碱作用发生皂化反应时，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就产生泡沫，形成汽水共腾现象。6、破坏了水的循环锅炉分自然循环和强制循环，各种锅炉水的循环量是平衡一定的，无论是上升管还是下降管，都必须有足够的截断面积。当炉管内壁结水垢后，就直接导致管内截面积减少，水汽阻力增大，破坏锅炉的正常水循环使得受热金属壁温度升高.当管路被水垢堵死时，水循环停止，局部炉管因管温升高而产生局部汽化发生过烧或爆管事故。据报道，2015年11月江苏常州市一台燃煤蒸汽锅炉(型号：DZL2-1.0-AII)发生锅壳严重结水垢、水冷壁管爆管渗漏事故。现场检查发现锅壳、水管内壁、烟管外侧结水垢2～3mm，覆盖率≥50％，进水管内壁结水垢1-2mm，覆盖率≥80％。锅壳底部和前后管板严重结水垢，最厚处约为5～6mm，底部堆积泥渣、水垢200mm以上。锅炉右侧炉门边的一根水管迎火面有一纵向35mm，宽30mm、高10mm的鼓包，鼓包的顶点纵向裂开长50mm，宽约3mm的涨裂口。该管内结水垢严重超标，局部达3～5mm，造成该水管涨粗并爆管。现在已商品化的防垢制剂几乎皆是采用化学法工作的，并且目前仅有钙系化学防垢剂，而硅系防垢剂还没有问世。它们的工作原理与本专利技术的物理法工作机制完全不同。关于利用天然矿石、单晶体和多晶体的改性、优化、强化处理制备的防垢制剂以及它们在高温高压水设备以及流动水循环设备中应用的方案目前在国内、外还没有见到报道。三、专利技术目的本专利技术的目的是开发一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用，特别涉及一种采用海鸥福石的适宜高温高压水以及流动水设备使用的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用。本专利技术的目的是通过下述技术方案和步骤实现的：一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用，它包括三項关键技术：条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的设计、条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺和条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的应用方法，其特征是：条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂10是由直径0.10mm～0.30mm的316L型不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋1、装填在其内部的防垢除垢剂的组分——海鸥福石4颗粒以及点焊焊接的封口3构成；如图1所示，所述的不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋1采用底端无开口，而上端渐进收口的开口型结构形式；条形或球形多孔金属网袋1是利用0.10mm～0.30mm的316L不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制的，条形或球形多孔金属网袋1的直径尺寸可通过加针、减针法编制完成；虽然其上端采取渐进收缩方式编制，可是仍然必须保留开口3，以便从开口3装入海鸥福石4颗粒；条形或球形多孔金属网袋1之网孔2的直径为2.5mm～3mm，条形多孔金属网袋1的长度可以为1m～数100m之圆柱形或扁方柱形，它的横断面直径通常为￠10～￠45mm的圆形或横断面为10mmx35mm的长方形；而球形多孔金属网袋的直径应小于或等于￠35mm；所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺是：从开口3装入的是直径尺寸＞￠3.5的海鸥福石4颗粒；海鸥福石4颗粒是利用物理法——高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化的天然矿石、单晶体和多晶体组分，即采用经过改性和处理的天然矿石、单晶体和多晶体组分，例如：改性电气石、改性麦饭石、改性斜发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用，它包括三項关键技术：条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的设计、条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的制备工艺和条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的应用方法，其特征是：条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)是由直径0.10mm～0.30mm的316L型不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋(1)、装填在其内部的防垢除垢剂的组分——海鸥福石(4)颗粒以及点焊焊接的封口(3)构成；所述的不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋(1)采用底端无开口，而上端渐进收口的开口型结构形式；条形或球形多孔金属网袋(1)是利用￠0.10mm～0.30mm的316L型不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制的，条形或球形多孔金属网袋(1)的直径尺寸可通过加针、减针法编制完成；虽然其上端采取渐进收缩方式编制，可是仍然必须保留开口(3)，以便从开口(3)装入海鸥福石(4)颗粒；条形或球形多孔金属网袋(1)之网孔(2)的直径为￠2.5mm～3mm，条形多孔金属网袋1的长度可以为1m～数100m之圆柱形或扁方柱形，它的横断面直径通常为￠10～￠45mm的圆形或横断面为10mm x 35mm的长方形；而球形多孔金属网袋的直径应小于或等于￠35mm；所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺是：从开口(3)装入的是直径尺寸＞￠3.5的海鸥福石(4)颗粒；海鸥福石(4)颗粒是利用物理法——高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化的天然矿石、单晶体和多晶体组分，即采用经过改性和处理的天然矿石、单晶体和多晶体组分，例如：改性电气石、改性麦饭石、改性斜发沸石；首先对海鸥福石(4)颗粒原料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体和316L不锈钢丝应该分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干的预处理；此外，根据海鸥福石4颗粒组分的不同类别，分别采取相应的特殊处理工艺：对于非多孔天然矿石、单晶体和多晶体组分必须采用高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理工艺以及利用高温等离子体加热法提升其组分的远红外辐射率之处理工艺；而对于多孔天然矿石必须使用组分富集、强化、改性、优化处理工艺；其中，对于多孔天然矿石的斜发沸石必须进行特殊的改性处理工艺；对于电气石必须进行的二次处理工艺：A)浓缩处理——把贫矿石变为富矿石；B)增加电气石正负电极之间的绝缘度，尤其要提升电气石在水中工作时绝缘度的处理工艺；所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)能够应用在电水壶、电开水炉、电热水器太阳能热水器的集热管、立式锅炉的省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管内或饱和蒸汽管汽包内；条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的应用方法是：利用叠层法把条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)安设在加热或致冷设备的热交换器内，或者采用焊接法或悬挂在点焊柱的固定法以每隔300mm的距离一点把条袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的金属网袋(1)固定在热交换器内壁或水冷管、弯头或过热器管内的侧壁上；海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的加工长度取决于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管、汽水分离器、换热器、过热器管的有效使用长度，通常为1m～数100m；条形海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的横截面积应该等于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管或弯头之横截面积的15％～20％，其直径通常为￠10～￠45mm；条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)在水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器中应用的优选结构是把球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)装配在四孔卡架(5)中，构成了球形海鸥福石活化防垢矿化制剂装配体(6)，然后再把该装配体(6)置于所述电水壶之类装置的底部；所述的海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的天然矿石、单晶体和多晶体组分是：改性电气石、泗滨浮石、改性斜发沸石、石墨硅石、改性麦饭石、金红石矿石、玄武岩、锗矿石、蛇纹石、贵阳石、角闪石、黑色天照石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰组分构成；按重量计，其配方中各组分的比例如下：改性电气石为10～30％、泗滨浮石为2～10％、改性麦饭石为2～30％、金红石矿石为2～10％、改性斜发沸石为0.3～8％、石墨硅石为1～15％、锗矿石为1～10％、玄武岩为1～10％、黑色天照石为1～15％。蛇纹石1～10％、角闪石1～15％、贵阳石1～15％、多晶体钛酸钡2～15％、铁电单晶体铌酸鋰1～18％。...

【技术特征摘要】
1.一种条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用，它包括三項关键技术：条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的设计、条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的制备工艺和条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)的应用方法，其特征是：条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)是由直径0.10mm～0.30mm的316L型不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋(1)、装填在其内部的防垢除垢剂的组分——海鸥福石(4)颗粒以及点焊焊接的封口(3)构成；所述的不锈钢单丝编制的条形或球形多孔金属网袋(1)采用底端无开口，而上端渐进收口的开口型结构形式；条形或球形多孔金属网袋(1)是利用￠0.10mm～0.30mm的316L型不锈钢扁丝与圆丝材料以单丝形式编制的，条形或球形多孔金属网袋(1)的直径尺寸可通过加针、减针法编制完成；虽然其上端采取渐进收缩方式编制，可是仍然必须保留开口(3)，以便从开口(3)装入海鸥福石(4)颗粒；条形或球形多孔金属网袋(1)之网孔(2)的直径为￠2.5mm～3mm，条形多孔金属网袋1的长度可以为1m～数100m之圆柱形或扁方柱形，它的横断面直径通常为￠10～￠45mm的圆形或横断面为10mmx35mm的长方形；而球形多孔金属网袋的直径应小于或等于￠35mm；所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的制备工艺是：从开口(3)装入的是直径尺寸＞￠3.5的海鸥福石(4)颗粒；海鸥福石(4)颗粒是利用物理法——高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干预处理、高温等离子扫描处理、介质射频溅射、热老化处理工艺对其表面进行修饰和调理而对其内部构造和特性进行改性、优化和强化的天然矿石、单晶体和多晶体组分，即采用经过改性和处理的天然矿石、单晶体和多晶体组分，例如：改性电气石、改性麦饭石、改性斜发沸石；首先对海鸥福石(4)颗粒原料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体和316L不锈钢丝应该分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干的预处理；此外，根据海鸥福石4颗粒组分的不同类别，分别采取相应的特殊处理工艺：对于非多孔天然矿石、单晶体和多晶体组分必须采用高温等离子体的表面凸凹强化和机械强度加固处理工艺以及利用高温等离子体加热法提升其组分的远红外辐射率之处理工艺；而对于多孔天然矿石必须使用组分富集、强化、改性、优化处理工艺；其中，对于多孔天然矿石的斜发沸石必须进行特殊的改性处理工艺；对于电气石必须进行的二次处理工艺：A)浓缩处理——把贫矿石变为富矿石；B)增加电气石正负电极之间的绝缘度，尤其要提升电气石在水中工作时绝缘度的处理工艺；所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂(10)能够应用在电水壶、电开水炉、电热水器太阳能热水器的集热管、立式锅炉的省煤器、蒸发器、过热器、下降管、饱和蒸汽管的水冷管内或饱和蒸汽管汽包内；条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂的应用方法是：利用叠层法把条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)安设在加热或致冷设备的热交换器内，或者采用焊接法或悬挂在点焊柱的固定法以每隔300mm的距离一点把条袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的金属网袋(1)固定在热交换器内壁或水冷管、弯头或过热器管内的侧壁上；海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的加工长度取决于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管、汽水分离器、换热器、过热器管的有效使用长度，通常为1m～数100m；条形海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的横截面积应该等于水冷管、省煤器管、汽包、汽水分离器、换热器、过热器管或弯头之横截面积的15％～20％，其直径通常为￠10～￠45mm；条袋和球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)在水壶、电水壶、开水炉、电开水炉、电热水器中应用的优选结构是把球袋型海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)装配在四孔卡架(5)中，构成了球形海鸥福石活化防垢矿化制剂装配体(6)，然后再把该装配体(6)置于所述电水壶之类装置的底部；所述的海鸥福石活化防垢矿化制剂(10)的天然矿石、单晶体和多晶体组分是：改性电气石、泗滨浮石、改性斜发沸石、石墨硅石、改性麦饭石、金红石矿石、玄武岩、锗矿石、蛇纹石、贵阳石、角闪石、黑色天照石、多晶体钛酸钡、铁电单晶体铌酸鋰组分构成；按重量计，其配方中各组分的比例如下：改性电气石为10～30％、泗滨浮石为2～10％、改性麦饭石为2～30％、金红石矿石为2～10％、改性斜发沸石为0.3～8％、石墨硅石为1～15％、锗矿石为1～10％、玄武岩为1～10％、黑色天照石为1～15％。蛇纹石1～10％、角闪石1～15％、贵阳石1～15％、多晶体钛酸钡2～15％、铁电单晶体铌酸鋰1～18％。2.根据权利要求1所述的条袋和球袋型海鸥福石活化矿化防垢制剂及其制备与应用，其特征是：对海鸥福石(4)颗粒原料——电气石、泗滨浮石、斜发沸石、石墨硅石、蛇纹石、麦饭石、锗矿石、金红石矿石、黑色天照石、玄武岩、角闪石、贵阳石、铁电单晶体铌酸鋰、钛酸钡多晶体、316L不锈钢丝分别进行高压水浸泡、搅拌、清洗和烘干的预处理；其工艺步骤如下：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜永健，林江，
申请(专利权)人：杜永健，林江，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23