專利名稱：多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)用水除氧技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及采用超聲波電磁場(chǎng)能協(xié)同去除水體中溶解氧的設(shè)備或裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)用水中，為了減輕工業(yè)鍋爐和循環(huán)冷卻等設(shè)施的腐蝕，必須去除或減少水中溶解氧氣的含量。也因此產(chǎn)生了一系列去除水體溶解氧的方法與裝置。目前水體溶解氧去除技術(shù)主要有熱力除氧、真空除氧、解析除氧、化學(xué)除氧等。熱力除氧、真空除氧、解析除氧是依據(jù)亨利原理建立的物理水體溶解氧去除方法，盡管這些方法屬于目前水體除氧的主要方法，但這些方法所用的設(shè)備均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等技術(shù)問(wèn)題?；瘜W(xué)水體溶解氧去除技術(shù)近年來(lái)發(fā)展較快，其中采用多孔狀、大比表面積、高活性海綿鐵為水體過(guò)濾除氧材料的水體除氧技術(shù)，以其常溫常壓、低位設(shè)置、高效穩(wěn)定、簡(jiǎn)單實(shí)用的工作特點(diǎn)獲得了廣泛應(yīng)用。目前已有多項(xiàng)專利技術(shù)公開。但其仍存在有以下不足其一，鐵在常規(guī)條件下表面形成化學(xué)吸附氧氣的量很小，且過(guò)程也很慢，因而制約了除氧速率；其二，海綿鐵水體除氧過(guò)濾材料使用中，在濾層深處溶解氧含量很低，不能使 Fe(OH)2全部轉(zhuǎn)化成!^e(OH)3,因此在出水量中含有少量的Fe+2離子；其三，海綿鐵水體除氧反應(yīng)生成物狗(OH) 3是絮狀物，會(huì)滯留沉積在海綿鐵孔隙中而影響后續(xù)水中A與海綿鐵表面接觸。傳統(tǒng)方法是用水反沖洗排出Fe (OH)3絮狀物，這既造成設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又必須配置兩套以上獨(dú)立工作的除氧系統(tǒng)以解決因沖洗而造成的中斷出水問(wèn)題。上述幾方面制約了海綿鐵除氧技術(shù)的推廣應(yīng)用。因此研究能強(qiáng)化海綿鐵除氧效能的方法與裝置，具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述除氧裝置的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 除氧效果好、能連續(xù)除水體中溶解氧的多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在殼體外上側(cè)壁上設(shè)置有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的進(jìn)水閥門，殼體的上端設(shè)置有上蓋，殼體外壁中部設(shè)置有繞組，殼體下部側(cè)壁上設(shè)置有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的排污閥門和出水閥門，殼體內(nèi)設(shè)置有海綿鐵顆粒，在上蓋上設(shè)置有輻射端向下的功率超聲換能器，功率超聲換能器的輻射端上設(shè)置有伸入到殼體內(nèi)、下端與超聲輻射盤聯(lián)接的徑向超聲輻射管，超聲輻射盤上加工有透水孔m，殼體內(nèi)超聲輻射盤與殼體底部之間殼體內(nèi)壁上設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)。本發(fā)明的海綿鐵顆粒設(shè)置在殼體內(nèi)超聲輻射盤上。本發(fā)明的繞組由6個(gè)或12個(gè)與可編程控制器連接的設(shè)置在線圈骨架上的線圈連接構(gòu)成，可編程控制器通過(guò)導(dǎo)線接三相交流電源，線圈骨架的外部安裝有鐵芯。本發(fā)明的繞組的各個(gè)線圈的匝數(shù)和繞向相同。本發(fā)明的海綿鐵顆粒的裝填量是殼體內(nèi)空間總?cè)莘e的50% 70%。本發(fā)明過(guò)濾網(wǎng)10為80 200目的不銹鋼濾網(wǎng)。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明采用在殼體的外壁上設(shè)置與三相交流電源連接的繞組，在殼體內(nèi)產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，置于行波磁場(chǎng)中的海綿鐵顆?？紫侗砻娓浇纬芍赶蚩紫侗砻娴奶荻却艌?chǎng)，水體中的溶解氧在梯度磁場(chǎng)力的作用下，向海綿鐵顆粒表面遷移聚集，使海綿鐵顆粒的除氧能力增強(qiáng)。由于海綿鐵顆粒置于由下向上的脈動(dòng)行波磁場(chǎng)中，海綿鐵顆粒在脈動(dòng)行波磁場(chǎng)力、水體浮力和重力的作用下，在水體中上下振動(dòng)翻滾，使海綿鐵顆粒均能充分地與水體中的溶解氧接觸并產(chǎn)生氧化反應(yīng)，解決了現(xiàn)有海綿鐵除氧裝置在水體除氧過(guò)程中的結(jié)塊問(wèn)題和海綿鐵中心部分除氧反應(yīng)不充分的問(wèn)題；本發(fā)明采用在殼體內(nèi)設(shè)置與超聲換能器相聯(lián)接的徑向超聲輻射管，在超聲波的作用下，可去除海綿鐵顆?？紫吨械姆磻?yīng)生成物，更新固相表面，使得水中溶解氧與海綿鐵顆粒表面充分接觸與持續(xù)反應(yīng)。與徑向超聲輻射管聯(lián)接的超聲輻射盤向下輻射的超聲波作用于設(shè)置其下的過(guò)濾網(wǎng)，保證已除氧水的持續(xù)低阻通過(guò)。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除氧效果好、能連續(xù)除水體中溶解氧等優(yōu)點(diǎn)，可作為工業(yè)用水的除氧器。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1在圖1中，本實(shí)施例的多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置由殼體1、上蓋2、功率超聲換能器 3、徑向超聲輻射管4、橡膠密封墊5、海綿鐵顆粒6、進(jìn)水閥門7、排污閥門8、超聲輻射盤9、 過(guò)濾網(wǎng)10、出水閥門11、鐵芯12、線圈骨架13、線圈14、可編程控制器15聯(lián)接構(gòu)成。本實(shí)施例的殼體1為圓桶形，在殼體1外上側(cè)壁上安裝進(jìn)水閥門7，進(jìn)水閥門7與殼體1內(nèi)相聯(lián)通，待除氧的水從進(jìn)水閥門7進(jìn)入到殼體1內(nèi)，殼體1的上端用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有上蓋2，上蓋2的中心位置加工有通孔，在通孔位置用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有功率超聲換能器3，功率超聲換能器3的輻射端向下，功率超聲換能器3的中心線與上蓋2的中心線相重合，功率超聲換能器3的輻射端上通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝有徑向超聲輻射管4，徑向超聲輻射管4伸入到殼體1內(nèi)，功率超聲換能器3、徑向超聲輻射管4與殼體1 之間安裝有橡膠密封墊5，徑向超聲輻射管4將功率超聲換能器3產(chǎn)生的超聲波向水體中徑向輻射，在殼體1內(nèi)徑向超聲輻射管4的下端通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝有超聲輻射盤9，超聲輻射盤9位于殼體1內(nèi)下部，超聲輻射盤9上加工有透水孔m，超聲輻射盤9上的水通過(guò)超聲輻射盤9上透水孔m流到超聲輻射盤9下，超聲輻射盤9上部殼體1內(nèi)填裝有海綿鐵顆粒6， 海綿鐵顆粒6的裝填量是殼體1內(nèi)空間總?cè)莘e的70%，海綿鐵顆粒6是多孔材料，具有很大的比表面積與高活性，填充在殼體1內(nèi)的海綿鐵顆粒6，將吸附聚集水體中的溶解氧，并在海綿鐵顆粒6孔隙表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成非磁性絮狀物！^ (OH) 3,從而除去水中溶解氧。在超聲波的作用下，可去除海綿鐵顆粒6孔隙中的反應(yīng)生成物，更新固相表面，使得水中溶解氧與海綿鐵顆粒6表面充分接觸與持續(xù)反應(yīng)。
在殼體1外設(shè)置有可編程控制器15，可編程控制器15為市場(chǎng)上銷售的商品，可編程控制器15的型號(hào)為CPM1A-20CDR-D-V1，在與殼體1內(nèi)海綿鐵顆粒6相對(duì)應(yīng)的殼體1外壁上安裝有6個(gè)線圈骨架13，每個(gè)線圈骨架13上繞制有1個(gè)線圈14，每個(gè)線圈14的匝數(shù)和繞向均相同，線圈14通過(guò)可編程控制器15與三相交流電源相連，線圈14用于在殼體1內(nèi)產(chǎn)生由下向上的行波磁場(chǎng)，可編程控制器15按照事先設(shè)定的程序選定三相交流電的相序并控制線圈14與電源的接通或斷開，在殼體1內(nèi)產(chǎn)生由下向上的脈動(dòng)行波磁場(chǎng)。線圈骨架 13的外部安裝有鐵芯12，鐵芯12用膠粘接在殼體的外表面。本實(shí)施例線圈14相互之間、 線圈14與可編程控制器15之間的連接關(guān)系如下6個(gè)線圈14的左側(cè)￡1、13、(3、(1、64端為各個(gè)線圈14的首端，6個(gè)線圈14對(duì)應(yīng)的右側(cè)a’、b’、c’、d’、e’、f’端為各個(gè)線圈14的尾端。其連接方法采用星型連接法，也可采用三角型連接法。星型連接法為線圈14的尾端a’、d’相連，線圈14的尾端b’、e’相連，線圈14的尾端c’、f’相連。線圈14的首端b、d、f相連，線圈14的首端a、c、e分別與可編程控制器 15的輸出端相連接。三角型連接法為線圈14尾端的連接與星型連接法相同，線圈14的首端a、b與可編程控制器15的一個(gè)輸出端相連，線圈14的首端c、d與可編程控制器15的另一個(gè)輸出端相連，線圈14的首端e、f與可編程控制器15的還有一個(gè)輸出端相連。線圈14與電源接通后，在殼體1內(nèi)海綿鐵顆粒6和水構(gòu)成的體系中，產(chǎn)生由下向上的脈動(dòng)行波磁場(chǎng)，海綿鐵顆粒6在重力、水的浮力和脈動(dòng)行波磁場(chǎng)力的共同作用下振動(dòng)翻滾，使海綿鐵顆粒6均能與水充分接觸吸附溶解氧，并解決了已有海綿鐵水體除氧裝置中海綿鐵的結(jié)塊失效和反應(yīng)不充分的技術(shù)問(wèn)題。在殼體1內(nèi)超聲輻射盤9與殼體1底部之間的殼體1內(nèi)壁上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有過(guò)濾網(wǎng)10，過(guò)濾網(wǎng)10為120目的不銹鋼濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)10用于過(guò)濾海綿鐵顆粒6除氧生成的非磁性絮狀物!^e (OH) 3。殼體1下部過(guò)濾網(wǎng)10上部殼體1側(cè)壁上通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝有排污閥門8，排污閥門8與殼體1內(nèi)相聯(lián)通， 被分離出的非磁性絮狀物I^e(OH)3定期經(jīng)排污閥門8流到殼體1外。殼體1底部過(guò)濾網(wǎng)10 下殼體1側(cè)壁通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝有出水閥門11，出水閥門11與殼體1內(nèi)相聯(lián)通，經(jīng)除氧后的水從出水閥門11輸出到殼體1夕卜。實(shí)施例2本實(shí)例中，在與殼體1內(nèi)填裝海綿鐵顆粒6位置相對(duì)應(yīng)的殼體1外壁部位安裝有 12個(gè)線圈骨架13，每個(gè)線圈骨架13上繞制有1個(gè)線圈14，每個(gè)線圈14的匝數(shù)和繞向均相同，本實(shí)施例的線圈14與線圈14、線圈14與可編程控制器15按圖2所示連接，具體方法如下12個(gè)線圈14的左側(cè)￡1、13、(3、(1、6^4、11、丨、」、1^、1端為各個(gè)線圈14的首端，12個(gè)線圈14對(duì)應(yīng)的右側(cè)a’、b’、C’、d’、e’、f’ g’、h’、i’、j’、k’、l’端為各個(gè)線圈14的尾端。
其連接方法采用星型連接法，也可用三角型連接法。星型連接法為線圈14的尾端a’、d’相連，線圈14的尾端b’、e’相連，線圈14 的尾端c’、f’相連，線圈14的尾端g’、j’相連，線圈14的尾端h’、k’相連，線圈14的尾端i’、l’相連。線圈14的首端d、g相連，線圈14的首端e、h相連，線圈14的首端f、i相連。線圈14的首端b、j、1相連，線圈14的首端a、c、k分別與可編程控制器15的輸出端相連接，可編程控制器15的輸入端接三相電源。三角型連接法為線圈14尾端的連接與星型連接法相同，線圈14的首端d、g相連，線圈14的首端e、h相連，線圈14的首端f、I相連；線圈14的首端a、b與可編程控制器15的一個(gè)輸出端相連，線圈14的首端c、j相連后與可編程控制器15的另一個(gè)輸出端相連，線圈14的首端k、1與可編程控制器15的第三個(gè)輸出端相連，可編程控制器15的輸入端接三相電源。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3在以上的實(shí)施例1、2中，殼體1內(nèi)超聲輻射盤9上部填裝有海綿鐵顆粒6，海綿鐵顆粒6的裝填量是殼體1內(nèi)空間總?cè)莘e的50%。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。實(shí)施例4在以上的實(shí)施例1、2中，殼體1內(nèi)超聲輻射盤9上部殼體1內(nèi)填裝有海綿鐵顆粒 6，海綿鐵顆粒6的裝填量是殼體1內(nèi)空間總?cè)莘e的60%。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。實(shí)施例5在以上的實(shí)例1 4中，在殼體1內(nèi)超聲輻射盤9與殼體1底部之間殼體1內(nèi)壁上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有過(guò)濾網(wǎng)10，過(guò)濾網(wǎng)10為80目的不銹鋼濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)10用于過(guò)濾海綿鐵顆粒6除氧生成的非磁性絮狀物!^e (OH) 3。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。實(shí)施例6在以上的實(shí)例1 4中，在殼體1內(nèi)超聲輻射盤9與殼體1底部之間殼體1內(nèi)壁上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有過(guò)濾網(wǎng)10，過(guò)濾網(wǎng)10為200目的不銹鋼濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)10用于過(guò)濾海綿鐵顆粒6除氧生成的非磁性絮狀物!^e (OH) 3。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。本發(fā)明的工作原理如下本發(fā)明采用在殼體1的外壁上設(shè)置與三相交流電源連接的繞組，在殼體1內(nèi)產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，海綿鐵顆粒6為多孔材料，具有大的比表面積與高活性，置于行波磁場(chǎng)中的海綿鐵顆粒6孔隙表面附近形成指向孔隙表面的梯度磁場(chǎng)，由于水中溶解的氧氣(Xmass = 1.07 X IO-4CGS)是順磁物質(zhì)，在海綿鐵顆粒6孔隙表面梯度磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力比水(Xmass ="7. 203 X IO-7CGS)本身要大得多，因此進(jìn)入殼體1內(nèi)的待除氧水體中的溶解氧，在填充于殼體1內(nèi)的海綿鐵顆粒6孔隙表面磁場(chǎng)力的作用下，向海綿鐵顆粒6孔隙表面遷移聚集，并在海綿鐵顆粒6孔隙表面反應(yīng)生成非磁性絮狀物！^ (OH) 3,從而除去水中溶解氧。同時(shí)海綿鐵顆粒6在重力、水的浮力和脈動(dòng)行波磁場(chǎng)力的共同作用下振動(dòng)翻滾，使海綿鐵顆粒6均能與水充分接觸和吸附溶解氧，解決了已有海綿鐵水體除氧裝置中海綿鐵顆粒6的結(jié)塊失效問(wèn)題和海綿鐵中心部分除氧反應(yīng)不充分的問(wèn)題。在上述過(guò)程的同時(shí)，設(shè)置在圓柱狀殼體1內(nèi)中軸線上的徑向超聲輻射管4輻射的超聲波的作用下，能除去滯留沉積在海綿鐵顆粒6孔隙中的!^e (OH)3,保證了流水中溶解氧與海綿鐵顆粒6孔隙表面的充分接觸。同時(shí)連接在徑向超聲輻射管4下端部的超聲輻射盤
69向下輻射的超聲波作用于設(shè)置其下的過(guò)濾網(wǎng)10，保證已除氧水的持續(xù)低阻通過(guò)。通過(guò)設(shè)置于超聲輻射盤9與過(guò)濾網(wǎng)10之間側(cè)壁上的排污閥門8定期抽取!^e(OH)3等殘?jiān)贡景l(fā)明較已有的海綿鐵除氧設(shè)備具有快速、高效、連續(xù)除去水中溶解氧的效能。
權(quán)利要求
1.一種多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置，在殼體⑴外上側(cè)壁上設(shè)置有與殼體⑴內(nèi)相聯(lián)通的進(jìn)水閥門(7)，殼體(1)的上端設(shè)置有上蓋O)，殼體(1)外壁中部設(shè)置有繞組，殼體(1) 下部側(cè)壁上設(shè)置有與殼體⑴內(nèi)相聯(lián)通的排污閥門⑶和出水閥門(11)，殼體⑴內(nèi)設(shè)置有海綿鐵顆粒(6)，其特征在于在上蓋(2)上設(shè)置有輻射端向下的功率超聲換能器(3)， 功率超聲換能器(3)的輻射端上設(shè)置有伸入到殼體(1)內(nèi)、下端與超聲輻射盤(9)聯(lián)接的徑向超聲輻射管G)，超聲輻射盤(9)上加工有透水孔(m)，殼體(1)內(nèi)超聲輻射盤(9)與殼體(1)底部之間殼體(1)內(nèi)壁上設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)(10)；所述的海綿鐵顆粒(6)設(shè)置在殼體 (1)內(nèi)超聲輻射盤(9)上；所述的繞組由6個(gè)或12個(gè)與可編程控制器(1 連接的設(shè)置在線圈骨架(13)上的線圈(14)連接構(gòu)成，可編程控制器(15)通過(guò)導(dǎo)線接三相交流電源，線圈骨架(13)的外部安裝有鐵芯(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置，其特征在于所述的繞組的各個(gè)線圈(14)的匝數(shù)和繞向相同。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置，其特征在于所述的海綿鐵顆粒(6)的裝填量是殼體(1)內(nèi)空間總?cè)莘e的50% 70%。
4.按照權(quán)利要求1所述的多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置，其特征在于所述的過(guò)濾網(wǎng)(10) 為80 200目的不銹鋼濾網(wǎng)。
全文摘要
一種多場(chǎng)能協(xié)同水體除氧裝置，在殼體外上側(cè)壁上設(shè)有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的進(jìn)水閥門，殼體的上端設(shè)有上蓋，殼體外壁中部設(shè)置有繞組，殼體下部側(cè)壁上設(shè)有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的排污閥門和出水閥門，殼體內(nèi)設(shè)有海綿鐵顆粒，在上蓋上設(shè)有輻射端向下的功率超聲換能器，功率超聲換能器的輻射端上設(shè)有伸入到殼體內(nèi)、下端與超聲輻射盤聯(lián)接的徑向超聲輻射管，超聲輻射盤上加工有透水孔m，殼體內(nèi)超聲輻射盤與殼體底部之間殼體內(nèi)壁上設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)。上述的海綿鐵顆粒設(shè)在殼體內(nèi)超聲輻射盤上。上述的繞組由6或12個(gè)且與可編程控制器連接的設(shè)在線圈骨架上的線圈連接構(gòu)成，可編程控制器通過(guò)導(dǎo)線接三相交流電源。
文檔編號(hào)C02F1/58GK102249390SQ201110143518
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者任耀輝, 黨積玉, 張宗權(quán), 楊宗立, 魯百佐 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)