一种基于交变电磁场的内置式防爆阻垢除垢装置的制作方法

1.本实用新型涉及物理领域，尤其涉及循环水系统管道内壁的阻垢除垢处理技术，具体的是一种内置式防爆交变电磁场的阻垢除垢装置。


背景技术：

2.工业、民用设施领域，很多流体都通过管道传输。在运输和热交换过程中，流体中的带电离子相互吸引附着在管道上形成水垢，影响管道输送和热交换。水垢的主要成分是碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐类，它存在于自然界、日常生活和各种工业生产过程，特别是在工业冷却循环水、工业和民用供水排水系统中，水流系统管道内壁极易形成水垢，影响生产的正常进行，危害性大，会造成热交换效率下降、能耗增加、金属内壁垢下腐蚀、堵塞等问题，所以需要对水垢予以处理。
3.现有技术中使用的随机脉冲序列交变电磁场阻垢除垢装置在安装时采用外置式安装，在工作过程中，由于金属管道的屏蔽作用，需要有很强的磁场强度（能量）产生，并且该磁场强度须大于该金属管道的屏蔽强度（管道的具体吸收能量取决于金属管径的大小和金属管壁的厚度），才能穿透管道再作用在流体中。同时，由于金属管道是导磁体且多采用金属支撑敷设，很容易形成信号回路，如形成回路并且进行短时接触，会造成火花，形成安全隐患，特别是对于需要防爆的环境，使用时会受到很大的限制。传统随机脉冲序列交变电磁场阻垢除垢装置，由于采用外置式结构，无法避免金属管道对能量的吸收，也无法满足特殊应用场景对防爆的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于交变电磁场的内置式防爆阻垢除垢装置，通过内置式的磁芯环结构，大幅缩小了电磁场与流体间的距离，有效避免了金属管道对交变电磁场的屏蔽，进一步增强了磁芯环产生的交变电磁场对流体的作用，除垢效果明显，同时该内置式磁芯环结构，避免了信号回路的形成，较传统外置式阻垢除垢装置既达到节能效果又满足了防爆要求。
5.本实用新型的这种基于交变电磁场的内置式防爆阻垢除垢装置，包括用于变径管道连接的法兰和用于构成环形磁路的磁芯环，所述法兰内沿半径方向向内依次套接外层钢管、外层缓冲保护管、磁芯环和内层缓冲保护管，所述外层缓冲保护管和所述内层缓冲保护管紧贴所述磁芯环安装，一个防爆管通过螺纹和法兰上的一个径向螺纹孔与法兰连接，所述防爆管通过紧固螺母与所述法兰的外圆面固定，所述防爆管的一端穿过所述法兰和所述外层钢管后与所述外层缓冲保护管连通，导线密封于所述防爆管中，所述导线在穿过所述防爆管后缠绕于所述磁芯环上，提供所述磁芯环随机交变衰减电源信号，所述外层钢管和所述外层缓冲保护管之间沿圆周设有两个以上的缓冲件，所述外层缓冲保护管和所述内层缓冲保护管之间设置柔性填充物。
6.进一步的，所述磁芯环由一个以上的环体组成，所述环体由多根条形磁芯通过首
尾连接方式组合，相邻的环体通过穿过相邻的条形磁芯首尾的螺杆和螺母连接组成所述磁芯环。
7.进一步的，所述条形磁芯的两端采用弧形倒角结构。
8.进一步的，所述磁芯环的内截面面积大于输送管道有效流量的截面积。
9.进一步的，所述柔性填充物采用柔性防水胶，用于保护和固定所述磁芯环并防止接触流体。
10.进一步的，所述两个以上的缓冲件为缓冲垫。
11.进一步的，所述防爆管的上端连接防爆接头。
12.进一步的，所述防爆管内通过多层密封圈和密封胶密封连接所述导线。
13.进一步的，所述外层缓冲保护管和所述内层缓冲保护管均采用韧性材料制成。
14.本实用新型还提供了一种基于交变电磁场的内置式防爆阻垢除垢方法，包括如下步骤：步骤一：将内置式防爆阻垢除垢装置经法兰与变径管道连接，通过变径管道将内置式防爆阻垢除垢装置与输送管道连通，使磁芯环的圆环面垂直于输送管道；步骤二：利用交变电磁场工作电路和交变电磁场驱动电路产生的随机脉冲序列，使导线产生随机的交变衰减电信号，并在磁芯环附近产生随机序列的交变振荡衰减电磁场；步骤三：利用交变振荡衰减电磁场，将流经输送管道的极性水分子和水流系统中的钙镁离子在水流方向上随机激发振荡并利用水流传播，使流体中的水分子氢键弱化、断裂，水分子团变小，提高流体对钙镁离子的溶解能力，使管道内的水垢经一段时间后逐渐溶解脱落。
15.本实用新型的工作原理是：内置式防爆阻垢除垢装置通过法兰和变径管道与输送管道连通后，导线将交变电磁场工作电路和交变电磁场驱动电路产生的随机脉冲序列经过防爆管引入，并产生随机交变衰减电信号，使磁芯环附近产生随机序列的交变振荡衰减电磁场，装置利用该交变振荡衰减电磁场，将流经输送管道的极性水分子和水流系统中的钙镁离子在水流方向上随机激发振荡并利用水流传播，使流体中的水分子氢键弱化、断裂，水分子团变小，提高流体对钙镁离子的溶解能力，使管道内的水垢经一段时间后逐渐溶解脱落。
16.本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型通过内置式的磁芯环结构，大幅缩小了电磁场与流体间的距离，有效避免了金属管道对交变电磁场的屏蔽，进一步增强了磁芯环产生的交变电磁场对流体的作用，除垢效果明显，同时该内置式磁芯环结构，避免了信号回路的形成，较传统外置式阻垢除垢装置既达到节能效果又满足了防爆要求。
附图说明
17.图1是本实用新型装置的整体结构示意图。
18.图2是本实用新型装置的径向截面结构示意图。
19.图3是本实用新型装置的侧面结构示意图。
20.图4是本实用新型装置的仰视结构示意图。
具体实施方式
21.实施例1:
22.如图1至图4所示，本实用新型的这种基于交变电磁场的内置式防爆阻垢除垢装置，包括用于变径管道12连接的法兰1和用于构成环形磁路的磁芯环2，法兰1内沿半径方向向内依次套接外层钢管3、外层缓冲保护管4、磁芯环2和内层缓冲保护管5，外层钢管3的强度和韧性比输送管道13大，以满足现场安装和使用的需求，外层缓冲保护管4和内层缓冲保护管5紧贴磁芯环2安装，一个防爆管6通过螺纹和法兰1上的一个径向螺纹孔与法兰1连接，防爆管6通过紧固螺母7与法兰1的外圆面固定，紧固螺母7将旋紧的防爆管6产生一个向外的拉力，防止运输和使用过程中因震动造成松动和脱落，防爆管6的一端穿过法兰1和外层钢管3后与外层缓冲保护管4连通，导线8密封于防爆管6中，导线8在穿过防爆管6后缠绕于磁芯环2上，提供磁芯环2随机交变衰减电源信号，外层钢管3和外层缓冲保护管4之间沿圆周设有两个以上的缓冲件9，外层缓冲保护管4和内层缓冲保护管5之间设置柔性填充物10。
23.进一步的，磁芯环2由一个以上的环体201组成，环体201由多根条形磁芯202通过首尾连接方式组合，相邻的环体201通过穿过条形磁芯202首尾的螺杆203和螺母204连接组成磁芯环2。
24.进一步的，条形磁芯202的两端采用弧形倒角结构。
25.进一步的，磁芯环2的内截面面积大于输送管道13有效流量的截面积，采用管径变大的处理方式达到不影响输送管道13整体流量的目的。
26.进一步的，柔性填充物10采用柔性防水胶，用于保护和固定磁芯环2并防止接触流体。
27.进一步的，两个以上的缓冲件9为缓冲垫，缓冲垫在安装、运输、和使用中起到吸收震动，防止磁芯环2震碎的作用，并给磁芯环2和管道一个合理的空间便于电磁场的传输。
28.进一步的，防爆管6的上端连接防爆接头11，满足现场防爆要求，达到快速安装的目的。
29.进一步的，防爆管6内通过多层密封圈和密封胶密封连接导线8。
30.进一步的，外层缓冲保护管4和内层缓冲保护管5均采用韧性材料制成。
31.本实用新型还提供了一种基于交变电磁场的内置式防爆阻垢除垢方法，包括如下步骤：
32.步骤一：将内置式防爆阻垢除垢装置经法兰1与变径管道12连接，通过变径管道12将内置式防爆阻垢除垢装置与输送管道13连通，使磁芯环2的圆环面垂直于输送管道13的轴向；
33.步骤二：利用交变电磁场工作电路和交变电磁场驱动电路产生的随机脉冲序列，使导线8产生随机的交变衰减电信号，并在磁芯环2附近产生随机序列的交变振荡衰减电磁场；
34.步骤三：利用交变振荡衰减电磁场，将流经输送管道13的极性水分子和水流系统中的钙镁离子在水流方向上随机激发振荡并利用水流传播，使流体中的水分子氢键弱化、断裂，水分子团变小，提高流体对钙镁离子的溶解能力，使输送管道13内的水垢经一段时间后逐渐溶解脱落。
35.以某钢铁厂300米浊循环管道为例，使用本实用新型的内置式防爆阻垢除垢装置前，该浊循环管道每三个月必须采用人工拆管清洗，通过安装4台本实用新型的内置式防爆交变电磁场阻垢除垢装置并经过三个月的使用后，管道内之前积累的60毫米硬垢开始软化
疏松，与水接触的表面开始脱落。钙垢的内圈用手很容易抓取，无需人工拆管养护，节约了大量的管道维护成本。