一种智能电磁阻垢装置及设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能电磁阻垢的装置及其设计方法，连接在水源与工业设备进水口之间，由水箱1，PVC管道2，显示屏3，中央处理器4，电源5，电动三通阀6，水处理腔12，水质硬度计13，过滤网14构成，水处理腔12内部PVC管道的外管壁紧密缠绕电线，水处理腔12内壁与腔内缠绕在PVC管道电线有4个等距的接触点，依次为接触点一8、接触点二9、接触点三10、接触点四11，显示屏3与中央处理器4连接，电源5分别于中央处理器4，水处理腔12连接，电动三通阀6位于PVC管道2的分叉口处，水质硬度计13与中央处理器连接4连接，水质硬度计13位于水箱1与水处理腔12之间，过滤网14位于水箱左侧入水口处。本发明专利技术通过缠绕线圈内的电磁场降低水样中钙镁离子浓度，从而达到阻垢的目的。

An intelligent electromagnetic scale inhibitor and its design method

The invention discloses an intelligent electromagnetic scale inhibitor and its design method, which is connected between water source and water inlet of industrial equipment. It is composed of water tank 1, PVC pipe 2, display screen 3, CPU 4, power supply 5, electric three-way valve 6, water treatment chamber 12, water hardness meter 13, filter screen 14, and PVC pipe inside water treatment chamber 12. The inner wall of the water treatment chamber 12 and the inner wall of the water treatment chamber are wound in the PVC pipeline wire with four equidistant contact points, which are contact point 18, contact point 29, contact point 310, contact point 411 in turn. The display screen 3 is connected with the CPU 4, the power supply 5 is connected with the CPU 4, the water treatment chamber 12, and the electric three-way valve 6 bits. At the bifurcation of PVC pipe 2, the water hardness tester 13 is connected with the central processing unit 4. The water hardness tester 13 is located between the water tank 1 and the water treatment chamber 12. The filter 14 is located at the left inlet of the water tank. The invention reduces the concentration of calcium and magnesium ions in the water sample by the electromagnetic field in the winding coil, thereby achieving the purpose of scale inhibition.

【技术实现步骤摘要】
一种智能电磁阻垢装置及设计方法
本专利技术应用于工业水处理领域，特别是涉及一种智能电磁阻垢装置及设计方法。
技术介绍
目前，工业循环水在我国工业领域内扮演着重要的角色。在循环水的成分中，常常含有钙、镁离子等杂质。在实际循环过程中，由于水分的不断散失、溶解质浓缩等原因，会在设备内壁上产生水垢。水垢的产生会导致管道内径的减小，增大管道压降；同时水垢会增大设备的换热热阻，严重降低设备的换热性能，缩短设备的使用寿命。在工业中通常使用化学法除垢，例如向水中加入定量的盐酸等酸性物质，来溶解碳酸盐。但与此同时，这种方法由于本身的酸性性质又会不可避免的对周围环境造成一定污染。因此，在实际循环水的处理过程中，如何防止水垢的产生，同时有效降低钙镁离子浓度，尽量减少化学品的使用就成为了水处理领域的一项长期研究。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种智能电磁阻垢装置及设计方法，整个方案设计合理，成本低，实际效果好。本专利技术为解决技术问题所采取技术方案为：本专利技术提供了一种智能电磁除垢的装置，通过在缠绕线圈的管道内产生的电磁场，来使得循环水中的钙镁离子快速形成沉淀，并通过检测装置实时检测处理后的钙镁离子浓度，及时调整频率，从而达到有效的控制循环水进入工业设备前的水质。此外，本专利技术提供了一种智能电磁除垢的设计方法，能够实时检测水中钙镁离子的浓度，并且随时调整电源的频率，最终保证水质优良的情况下进入到工业设备中，从而达到保护工业设备的目的。本专利技术提供了一种智能电磁除垢的装置，连接在水箱与设备进水口之间，所述的一种智能电磁除垢的装置包括阻垢装置及检测装置。其中所述的阻垢装置包括：电源，保护电阻，处理腔，包括DN110紧密缠绕电线的PVC管道。所述的电线直径为5.3mm，绝缘厚度为0.8mm，符合中国标准。所述的检测装置包括：硬度测量计，中央处理器，显示屏，电动三通阀。所述的一种过滤池，为PVC材质塑料水箱，有三处接口，其保证进入处理腔的水中不含有其他杂质，同时过滤池的容积应在1m3左右。所述的一种中央处理器，由微控制器、可编程的DDS系统和快速比较器组成，微控制器能接受来自硬度计的测量值信号，并能根据编写的算法程序实现快速与设定值300ppm实时比较，将比较结果以数据信号形式传递给变频发生器，变频发生器内的数字频率发生器输出频率，同时控制处理腔内电动三通阀的开合状况。所述的DDS系统中设定值300ppm，是参照工业中水质硬度排放标准。所述的一种显示屏，为LED显示屏，与中央处理器相连接，其能实时显示不同频率下的频率值，电流值，磁场强度。所述的一种变频发生器能实现频率在0-80kHz的变化，内部的数字频率合成器能根据中央处理器的输出的数据信号调整频率值。所述的一种水处理腔，内部含有一个紧密缠绕线圈的PVC管道，线圈在30匝，50匝，70匝，90匝和110匝线圈的节点处均有接触点，可以通过手动或者自动选择参与反应线圈匝数，水样流经水处理腔内部PVC管道内流过处理腔外壳由EMI防电磁塑料构成，实现对电磁的屏蔽。本专利技术中，电磁阻垢装置实现的上述功能的具体步骤是：(1)硬度计将检测结果以信号的形式传递给中央处理器的微控制器；(2)在可编程的DDS系统中，将收集的信号A,将A与设定值300ppm对比，若A<300，无信号赋予变频发生器，水处理腔不工作，电动三通阀右侧打开，溶液流过，A值通过LED显示；(3)若A>300，中央处理器第一次将信号赋予给变频发生器，变频发生器的初始频率为80kHz，水处理腔第一次工作时内部线圈匝数连接在30匝的接触点上，溶液流经水处理腔返回过滤池；(4)过滤池溶液再次进行循环，溶液的中钙镁离子的硬度经硬度计检测并将信号再一次传递给中央处理器，如此循环。此时在中央处理器内部发生如下计算：A-300>0,频率f＝f-a,控制电动三通阀上侧打开；A<300，结束循环，控制电动三通阀右侧打开；其中，l0为线圈长度，μ0为磁导率；LED实时输出每次循环的频率值，电流值和磁场强度；(5)若当频率为接近0时，仍存在A-300>0的情况，则中央处理器控制处理腔线圈匝数的接触点，自动将接触点调整到50匝的接触点上，重新循环计算合适的频率，同时，接触点的更改也可以通过手动调整。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：本专利技术中通过中央处理器实时的调整频率的变化，实时检测溶液中钙镁离子的变化情况，能够快速找到最有效的阻垢的最佳频率，并且能发现不同的检测溶液下的最佳频率值，具有较强的针对性；同时实现了过程的自动化控制。附图说明：图1为智能阻垢装置连接示意图；图2本电路处理系统框图；具体实施方式：下面结合附图对本专利技术做进一步描述。取适量的待测溶液进入过滤池1，在进口处设置过滤网14先行进行过滤，以防止其他不溶杂质进入检测管道。当过滤池的水流经硬度计13时，硬度计将测量值以通过微控制器采集单元作用下传递中央处理器4，中央处理器经过处理后控制变频发生器5将不同频率传递给水处理腔12。在水处理腔12内部，缠绕线圈的管道内部会产生随时间变化的磁场，循环水中的钙镁离子在感应电动势的作用下与碳酸根离子加速结合形成沉淀，从而达到降低钙镁离子的浓度。微控制器接收来硬度检测计13的信号，并将其与设定值300mg/L比较，当钙镁离子浓度小于设定值，说明系统水质良好，中央控制器4控制电动三通阀6打开向右方向阀门，循环水流出。当钙镁离子浓度大于设定值，说明水质不符合要求，硬度计13将测量值通过微控制器以信号的形式传递给中央处理器4，后者经过可编程DDS系统以及快速比较器快速将信号进行比较，同时按照编写的程序将数据信号传递给变频发生器5输出一定值频率，后者通过数字频率合成器频率传递给缠绕线圈的螺线管12，使处理腔内产生变化的电磁场，达到除垢的目的降低钙镁离子的目的，处理过的溶液流出水处理腔12，经回流管道2流回到过滤池，频率值，电流值以及磁场强度通过LED显示屏3实时显示，如此循环。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电磁阻垢的装置，连接在水源与工业设备进水口之间，由水箱1，PVC管道2，显示屏3，中央处理器4，电源5，电动三通阀6，水处理腔12，水质硬度计13，过滤网14构成，水处理腔12内部PVC管道的外管壁紧密缠绕电线，水处理腔12内壁与腔内缠绕在PVC管道电线有4个等距的接触点，依次为接触点一8、接触点二9、接触点三10、接触点四11，显示屏3与中央处理器4连接，电源5分别于中央处理器4，水处理腔12连接，电动三通阀6位于PVC管道2的分叉口处，水质硬度计13与中央处理器连接4连接，水质硬度计13位于水箱1与水处理腔12之间，过滤网14位于水箱左侧入水口处。

【技术特征摘要】
1.一种智能电磁阻垢的装置，连接在水源与工业设备进水口之间，由水箱1，PVC管道2，显示屏3，中央处理器4，电源5，电动三通阀6，水处理腔12，水质硬度计13，过滤网14构成，水处理腔12内部PVC管道的外管壁紧密缠绕电线，水处理腔12内壁与腔内缠绕在PVC管道电线有4个等距的接触点，依次为接触点一8、接触点二9、接触点三10、接触点四11，显示屏3与中央处理器4连接，电源5分别于中央处理器4，水处理腔12连接，电动三通阀6位于PVC管道2的分叉口处，水质硬度计13与中央处理器连接4连接，水质硬度计13位于水箱1与水处理腔12之间，过滤网14位于水箱左侧入水口处。2.根据权利要求1所述的一种智能电磁阻垢装置，其特征是，所述的一种显示屏，为LED显示屏，与中央处理器相连接，其能实时显示不同频率下的频率值，电流值和磁场强度。3.根据权利要求1所述的一种智能电磁阻垢装置，其特征是，所述的一种变频发生器能实现频率在0-80kHz的变化，内部的数字频率合成器能根据中央处理器的输出的数据信号调整频率值。4.根据权利要求1所述的一种智能电磁阻垢装置，其特征是，所述的一种水处理腔，内部含有一个紧密缠绕线圈的PVC管道，线圈在30匝，50匝，70匝，90匝和110匝线圈的节点处均有接触点，可以通过手动或者自动选择参与反应线圈匝数，溶液流经水处理腔内部PVC管道内流过处理腔外壳由EMI防电磁塑料构成，从而实现对电磁的屏蔽。5.根据权利要求1所述的一种智能电磁阻垢装置，其特征是，所述的一种中央处理器，由微控制器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳成，孙昊，柳宁，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37