成果简介

主要是利用超声波强声场和交变磁场处理流体，使流体中成垢物质在超声场和交变磁场的产生作用下，使之不易附着管壁达到良好的防垢除垢的效果。表现有四：

1.使管束上的积垢持续剥落；

2.减缓管束结垢的速度；

3.超声波使部分盐在介质中直接结晶，形成粥样沉淀。

4.结垢与除垢形成一种动态平衡。

我们研究试验结果表明，超声波的辐射能对被处理液体介质直接产生大量的空穴和气泡，也就是把液体拉裂而形成无数极微小的局部空穴，产生一定范围的强大的压力峰，这一强压力峰能使成垢物质粉碎悬浮于液体介质中，并使已生成的垢层破碎使其易于脱落。根据理论和实践测算，用20KHz、50W/cm2的超声波对1cm3液体辐射时，其发生空化事件的气泡数为5×104/s，局部增压峰值可达数百甚至上千大气压。同时研究试验结果表明，在一定频率的超强的交变磁场和边缘效应的作用下，液体主体介质中的磁电-电磁地转换过程改变了液体主体的物理化学性质，积垢分子产生整体强烈磁激励作用。缩短了成垢物质的成核诱导期，刺激了微小晶核的生成。新生成的这些微小晶核，由于体积小、质量轻、比表面积大，悬浮于液体中，生成比壁面大得多的界面，有很强的争夺水中离子的能力，能抑制离子在壁面处的成核和长大，让既定结构的晶粒长大，因此减少了粘附于管壁上成垢离子的数量，从而也就减小了积垢的沉积速率。据此，我们成功地开发出具有自主知识产权的电磁超声波防垢器，其中包括新型阵列式稀土超磁致伸缩超声波换能器、性能优良的大功率正弦超声波电源单元和具有自适应控制交的变电磁转换单元。超声波装置由超声波逆变电源和换能器组成。超声波换能器采用新型阵列式稀土超磁致伸缩超声波换能器。由于新型稀土超磁致伸缩超声波换能器技术和工艺已经发展衡高的水平，使制造大功率超声波换能器成为可能，但与之配套的高频正弦逆变电源产品尚为少见。

成果成熟度

完成中试（区域试验阶段）

成果完成单位

大庆市新中瑞环保有限公司