XQC能量波防垢除垢装置系统技术特点
XQC产品技术是在总结USP产品技术优点和弥补不足基础之上的换代产品,XQC产品不但能够防止和清除水垢,同时还能防止和清除各种污垢和干垢(如结疤),而且还具有超声波清洗机的功能。
在热交换设备的工作过程中经常会形成碳酸盐沉积物(以下简称水垢),这些水垢大大增加了燃料的消耗,降低了设备的优能系数,缩短了维修期,增加了使用和维修的费用。
结垢的速度和工作介质的物性、温度以及流速大小有关。通常降低结垢速度的主要途径:改进水质(冷却侧)、消除管道内可能产生有局部漩涡的死区、增加流速、避免局部温度过高等。其中,换热设备安装运行后,后三种降低结垢速度的途径几乎无法实施。所以在本技术应用以前,传统除垢防垢的方法是人们(通过离子交换、在线加药、高压静电、交变电磁场、能量环等技术)把除垢防垢的重点放在了改变水质上,就是通过物理或化学的途径改变循环工质的状态,比如减低水的硬度、降低成垢几率、增加溶解度、改变垢质成份等,这些方法存在着无垢期短、能源浪费、运行成本高和严重的环境污染,除垢防垢的效果受水质、流速、管径等因素影响大等问题,这些以往的除垢防垢方法在很多方面面临着更多的挑战。
与用化学清洗预防水垢的方式一样,在近些年里,使用超声波的方法已经被更加广泛地运用到实践之中。其防垢和除垢的技术关键点,是改变了以往只对循环工质处理的传统防垢除垢方式,而是利用脉冲弹性能量波能量首先在金属中传播,由于能量波在金属中传播的能量损失远远小于在水中传播的能量损失,通过结垢壁面的能量波振动再把能量波能量传递给垢质和循环工质,由此产生的一系列物理效应,使能量波能量在防垢和除垢方面达到了最高的有效利用,同时,还能有效的增加流速,进一步减少垢的沉积机会,做到了实时动态防除结垢,另外,能量转换器可以有的放矢的安装在结构严重的地方,消除换热器局部高温的问题,防止或清除垢质的沉积,实现防垢与除垢目的。
USP产品的前身是俄罗斯(前苏联)维吉贡公司的一项军工技术,俄罗斯维吉贡公司在国际上率先将超声波技术应用于除垢方面,进行了超声波应用理论的研究,提出了一种全新的除垢模式,该技术产品主要应用在舰艇动力锅炉上。起始应用年代为上世纪80年代,前苏联解体后,俄罗斯维吉贡公司研究人员进行了民用化开发,从1993年到1996年,对不同结构、容量的民用锅炉除垢进行了广泛的应用试验,产品逐步趋于定型,于1996年正式投入生产。到2005年,累计生产了7800多台套,在俄罗斯得到了普遍的应用。
USP技术进入中国以后,其应用范围得到了极大的扩展,不但用在锅炉上,而且应用到金属换热的所有领域,在取得了一定的成功效果之后,在实践中也发现了很多问题,例如对于有韧性的垢质清除就比较困难。上海兴全公司于2008年初买断了俄罗斯维吉贡公司在中国的第二代USP超声放垢除垢专利,并独家享有专用的该公司的高性能功能材料。在该专利的基础上经过5年的二次开发和改进以及在实际应用中不断探索,在超声波防垢除垢领域,上海兴全公司已经拥有了3项发明专利和多项实用新型专利技术,终于开发出USP技术的换代产品技术(XQC技术)。终于较好地解决了超声波应用频率、功率密度、除垢效应三者之间的关系。本公司XQC产品和国内USP产品在机理上虽然相同或类似,在应用方式上和除垢防垢效果已经大不相同。例如上海兴全公司的产品不但具有短脉冲技术的防垢除垢性能,还具有超声波清洗机的效果,不但能够清除硬垢、软垢,对有韧性的垢质也有很好的清除能力,而且还能清除无水状态下的干垢(如清除金属结疤)。尤其是在大型的换热设备上应用,更显独特的优势。
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★ 空化效应:本机器能使金属与水之间产生高速微流和空化效应,瞬间能产生超过1000个大气压和局部上千度的高温强烈冲击物件表面,破坏垢类生成和在管壁沉积的条件,阻碍沉淀。垢质不会在设备的壁表面存留,随水流流走或通过排污排除,达到防垢除垢的目的。《防垢和除垢作用》
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剪切效应:本机器会引起板结在受热面上的垢质跟随金属同步振动。由于垢质的弹性阻抗和金属不同,形成剪切应力,使垢质层疲劳、裂纹、疏松、破碎而脱落,达到除垢的目的。《除垢作用》
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聚合效应:当能量波通过有悬浮粒子的流动介质时,其中的悬浮粒子开始与介质一起振动,但由于大小不同的粒子开始与介质一起振动,但由于大小不同的粒子具有不同的相对振动速度,粒子将会相互碰撞、粘合,体积和重量均增大其后由于粒子变大已不能跟随声振动运动了,而只能作无规则的运动,继续碰撞、粘合。变大,最后沉淀下来。《防垢作用》
★ 空压效应:水在一定的压强和温度下它的压缩比非常微小(接近零),循环水在本XQC产品产生的高能量脉冲波的作用下,其脉冲能量在水中会迅速传递,在管道和换热设备内形成强烈的冲击波,形成宏观扰动,具有很好防垢和除垢作用(主要作用:除垢和防垢)。
主要效果:
1、除垢效果明显,一般在安装使用后的1-4个月内,可去除85%以上的老垢,一年后清除干净。
2、阻垢彻底,自安装之日起,新垢不再生成。
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3、在换热设备没有任何水垢的前提下,还会提高换热器效率近10-40%,节能10-36%。
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由于换热设备处于无垢状态下运行,换热损耗很小,同时又提高传热效率,因此,节能效果显著。
4、可有效防止水中溶氧对金属的腐蚀,使金属表面逐渐生成钝化膜
5、有效杀灭水中菌类和藻类的繁殖,净化水质。
6、纯物理方法,环保节能,对人身、设备、环境无任何不良影响。
7、有效防止和清除金属管道或容器结疤。
应用领域
1、适应水源:江、河、湖、海、地表水、地下水(包括深井水、温泉水、地热水)、工业废水;
2、适应设备:
(1)各种锅炉、加热装置、冷却装置、蒸发装置、空调设备和民用供热以及其他各个经济领域中的各类金属热交换设备及管道等设备水垢的防止和清除(铝制品除外);
(2)各种输送物料管道和料仓的粘结、堵塞环境下的处理;
(3)各种除尘除灰系统的防止灰尘的处理。
(4)管道结疤的清除和治理。
(5)高温含尘换热管道熔融垢。
3、主要用于领域有:石油工业,化学工业,电力行业,钢铁冶金行业,机械制造业,机电设备的工业专用设备,工业一般常用换热设备,国防军事专用设备,也可用于轻工行业,原材料加工、医药粮食、生活换热设备等方面的除垢、防垢和疏通。
4、适应水质:对循环水的硬度等指标没有限制和要求;
5、适应垢质:.碳酸垢、硅酸垢、 硫酸垢、氧化铁垢及混合物料垢;
6、适用水温:≤300℃;
7、适用流量:没有限制。
应用领域和设备举例:
●火电厂(热电厂、核电厂):锅炉(锅炉烟气热回收器、汽包、省煤器、过热器、再热器、水冷壁、落煤斗)。汽机(凝汽器、循环水冷却水管线、风冷散热器、高低压加热器、循环水管线、除氧器、水箱、冷油器、各种加热器)。除灰(降尘输灰斗、污水系统、灰浆泵、除灰水回水管)。热网(中心加热站、热网分站加热器)。中央空调换热系统。
●集中供热:供热锅炉、热交换站换热器、热网加热器、散热器、供热管线、供热水泵。
●冶金行业:(钢厂、铝厂、有色金属企业)炼铁高炉、中频电炉、蒸汽锅炉、辅机循环冷却水系统、污水系统、散热器、冷凝器、热回收器、水管线。
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●纺织行业:纺织厂、织布厂、印染厂(蒸汽锅炉、车间加湿器、喷水织机、中央空调换热系统、换热器、染料匀质处理设备、染色处理设备、乳化处理设备、细化处理设备、污水处理系统)。
●造纸行业:锅炉、蒸发器、冷却器、换热器、纸浆处理设备、污水处理系统、管线。
●制药、食品行业:锅炉、再沸器、冷凝器、蒸馏塔、冷却器、杀菌灭藻、着色处理设备、调制处理设备、乳化处理设备、防腐处理设备、除湿系统、反应釜、煎药设备、蒸发器、冷却器、清水处理设备、杀菌设备、洗瓶系统设备、污水处理系统。
●给水排水:输水管线、清水处理设备、污水处理设备、易滋生细菌和产生藻类设备。
●国 防:舰船发动机、机场四站、原子反应堆等换热器。
●其 他:大学、宾馆、商厦、办公写字楼、大型(冷库、游泳池)、厂矿企业等锅炉、中央空调及水处理系统。
XQC机器系统组成
由XQC信号控制器和能量转换器组成。
高频信号控制器:电源模块、主控模块、参数调测模块、驱动模块、信号模块、匹配模块、显示模块、功放模块等组成。该系统采用了目前最先进的软件控制系统,来控制整体系统的运行,其中包括主控系统、参数调控系统、自动恢复系统、电/机转换控制系统;另外,本机器采用的二次集成技术,使机器的体积缩小到原来的1/3倍,安全系数、抗干扰性能大幅提高。
能量转换器是本系统中关键部件,它能够把控制器来的电信号同步转变为机械信号。采用了世界上最先进的能量转换材料,具有能量转换效率高、能量密度大、导热性好、性能稳定性好、力学性能好抗强振动、温度系数低、居里点高等特点。
使用方法:
将能量转换器直接焊接在需除垢器设备(部位)的外表面,控制箱固定在能量转换器导线距离的10米以内。其除垢机理、除垢方式以及设备结构均不同于其它的除垢设备,不但简化了现场的安装与调试,更使除垢能效得到大幅度的提升。本机器安装简便,在工程中的安装不要求与工程设计的单位进行协商,对原设备不改动,在原设备运行的状态下就可以安装调试。适用于循环工质的范围广泛,对循环介质的硬度、流速和杂质等参数没有严格的要求。
整机的工业可靠性较高,可连续在线工作10年以上,基本属于免维护,没有转动或易损部件,带给用户的效益是长期的,显著的。
本机的应用范围较宽,功率密度与设备选型换算简单,几乎对所有的设备使用都没有限制,不存在在有的设备上好使,在有的设备上不好使的问题。
安装本机器之前建议事先把热转换设备的垢先除掉,以防止在除水垢机器能量波的强大作用下管线有可能被大量清除下来的沉积杂质堵塞,由此可能造成热转换设备发生故障。
使用注意事项:
1、 主机箱应用环境温度—5℃~40℃,主意防尘、防水、防潮、防腐蚀、防震;
2、 能量转换器应用环境温度—25℃~150℃,主意防重力撞击;
3、 相对的空气湿度在25度的时候保持在80%;
4、 对被除垢防垢的介质温度没有严格要求,压力在13个大气压一下效果明显;
5、 主机箱和能量转换器之间的导线距离不大于10m,导线截面积不小于1.5mm2。
售后服务
1、 在代理商提供全面信息的基础上,负责指导代理商制定应用和现场安装方案。
2、 在客户提供全面信息的基础上,负责客户应用方案制定和现场指导安装。
3、 负责现场调试。
4、 负责培训客户现场维护人员。
5、 终身负责维护。
★XQC-D1技术参数
名 称 \ 型 号 | XQC-D1 | XQC-D2 | XQC-D3 |
实际消耗功率 | 150W | 300W | 400W |
能量转换器数量 | 2个 | 4个 | 12个 |
主机重量 | 17 kg | 18 kg | 25 kg |
主机外型尺寸. | 500×300×215mm | 500×400×215mm | |
转换器重量. | 3.5kg | 5.5kg | |
外型尺寸. | 347×62×57mm | 350×63×59mm | |
保护等级 | IP32 、IP40 | ||
工作频率. | 9.5-19.4kHz | 8.0--40kHz | |
脉冲束频率 | 连续可调 | ||
脉冲束长度 | 10ms | 连续可调 | |
电压.频率 | AC220V 50Hz | ||
使用寿命 | 不间断连续运行 使用期限大于10年 |
XQC-01技术参数:
参数名称 | 规格和要求 |
输入电压 | 交流220V |
输入电流 | 不小于5A |
控制器尺寸/重量 | 340×322×153mm / 13.6kg |
能量转换器尺寸/重量 | 390×76×35 mm / 7.0kg |
电源输入线 | 截面积不小于1.5mm2 |
输出瞬时功率 | 800W |
额定平均功率 | 250W |
冷却水管外径 | 10mm |
冷却水压力 | 0.2MPa≤0.6MPa |
冷却水流量 | ≥0.5m/s |
输出频率 | 8kHz~30 kHz |
脉冲宽度 | 25ms~999ms |
居里温度 | 560℃ |
输出功率可调范围 | 0~100%可调 |
占空比 | 连续可调 |
响应速度 | 小于1µs |
工作中失极化引起的失效问题 | 无 |
能量转换器工作环境温度 | ≤150℃ |
主机/转换器的防护等级 | IP40/ IP65 |