專利名稱：一種改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置及其用途的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種水處理節(jié)能器設備，尤其是涉及一種適用于工業(yè)鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)和電廠鍋爐循環(huán)系統(tǒng)配套使用的改變水分子構(gòu)象的水處理節(jié)能器設備-順磁共振場裝置。本發(fā)明還涉及順磁共振場裝置的用途。
背景技術(shù)：
水的蒸發(fā)速率指單位質(zhì)量的液體被單位質(zhì)量的熱量加熱蒸發(fā)的速度，蒸發(fā)速率越高，在同樣的熱能作用下蒸發(fā)量就越高，反之，蒸發(fā)量穩(wěn)定的條件下，蒸發(fā)速率越高，蒸發(fā)定量水的時間越少，則能耗越少。液態(tài)(水)汽化熱指一定壓強下，單位質(zhì)量物質(zhì)由液相變?yōu)橥瑴囟鹊臍庀嗨璧?^^^ (heat of vaporization), X^Hit^ (enthalpy of vaporization) ,M 發(fā)熱。由于汽化熱只用于改變物質(zhì)的相而不改變物質(zhì)的溫度，所以又稱汽化潛熱(latent heat of vaporization)。汽化熱值越小，表示由液相變?yōu)闅庀嗨璧臒崃吭缴伲f明節(jié)能。工業(yè)鍋爐指主要以軟化水及部份除鹽水為介質(zhì)生產(chǎn)低壓、中壓(P ( 3. 82Mpa)蒸汽的容器與加熱載體。電廠鍋爐大多數(shù)是以除鹽水為給水介質(zhì)，生產(chǎn)高溫、高壓蒸汽，并以此為汽輪機動力，蒸汽做功后再通過凝汽器冷卻為凝結(jié)水，與少量補充水(除鹽水)混合后，經(jīng)相關處理工藝重新進入鍋爐本體，完成了“水(鍋水)_汽(蒸汽)_水(凝結(jié)水)”的循環(huán)，該循環(huán)系統(tǒng)與高壓助燃的加熱系統(tǒng)及熱平衡的監(jiān)控系統(tǒng)相組合，共同構(gòu)成了電廠鍋爐裝置。鍋爐給水指工業(yè)鍋爐和電廠鍋爐生產(chǎn)低壓、中壓、高壓蒸汽過程中使用的給水介質(zhì)。根據(jù)生產(chǎn)蒸汽的不同品質(zhì)，不同的蒸汽壓力，工藝上對鍋爐給水有不同的水質(zhì)要求。軟化水——水質(zhì)允許含有微量硬度鹽離子，適用于生產(chǎn)低壓蒸汽的工業(yè)鍋爐；除鹽水——水質(zhì)允許含有微量雜質(zhì)，適用于生產(chǎn)中壓、高壓蒸汽的工業(yè)鍋爐及電廠鍋爐；工業(yè)純水——7jC 質(zhì)允許含有極少雜質(zhì)，在除鹽水基礎上經(jīng)濾膜處理的水質(zhì)，適用于生產(chǎn)高壓蒸汽的電廠鍋爐。鍋爐水(鍋水)指工業(yè)鍋爐和電廠鍋爐生產(chǎn)低壓、中壓、高壓蒸汽過程中在鍋內(nèi)運行的用水介質(zhì)，根據(jù)生產(chǎn)蒸汽的不同溫度、不同壓力、不同介質(zhì)，鍋水的水質(zhì)穩(wěn)定指標有嚴格的區(qū)別。例如，工業(yè)鍋爐的鍋水常用PH值和溶解固形物含量來調(diào)控鍋水排污量實現(xiàn)水質(zhì)穩(wěn)定，而電廠鍋爐則用穩(wěn)定PH值和電導率值指標來調(diào)節(jié)鍋水排污量(連排、定排)實現(xiàn)水質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)納米水指改變水分子構(gòu)象的鍋爐介質(zhì)水。以軟化水經(jīng)過能量場(順磁共振場)處理后進入工業(yè)鍋爐生產(chǎn)各種蒸汽的給水介質(zhì)；以除鹽水或工業(yè)純水為給水(補水) 在電廠鍋爐“水-汽-水”系統(tǒng)循環(huán)運行流經(jīng)能量場(順磁共振場)處理后的鍋水介質(zhì)。作為給水介質(zhì)具有鍋內(nèi)阻垢，降低鍋水溶解固形物含量的功效，作為鍋水介質(zhì)具有改善水質(zhì)穩(wěn)定工況和提高蒸發(fā)速率兩種功能。鍋爐(工業(yè)鍋爐、電廠鍋爐)是耗能大戶、污染大戶，是我國節(jié)能減排的高耗能重點行業(yè)，全球倡導低碳節(jié)能的環(huán)境下，鍋爐行業(yè)不但要在鍋爐的燃料、燃燒工藝及熱平衡的監(jiān)控系統(tǒng)中尋找節(jié)能減排的方法，而且在鍋水的蒸發(fā)過程，鍋水的水質(zhì)穩(wěn)定等“水”的方面也應努力尋找節(jié)能減排的空間。采用工業(yè)納米水作為鍋水運行能有效地改變“水”的汽化熱值與其組成方式，提高“水”的蒸發(fā)速率，改善水質(zhì)穩(wěn)定工況。在穩(wěn)定蒸發(fā)量的熱運行工況條件下，提高蒸發(fā)速率則鍋管壓強下降，不但利于鍋爐熱效率節(jié)能，而且利于鍋管在較低壓強(允許范圍的偏下方)安全運行。水分子構(gòu)象和水分子間的構(gòu)象(或組合)排序影響水分子之間的相互作用及蒸發(fā)的難易，水分子構(gòu)象指構(gòu)成液態(tài)(H2O)的鍵角(常態(tài)下為104° 58')、氫鍵的長短(短表示斷開)，水分子間通常以團簇的方式形成一定的構(gòu)象，資料顯示，自然界常態(tài)下水分子團簇(H2O)n, η = 12 18。通過實踐發(fā)現(xiàn)鍋爐水(除鹽水)的水分子間的構(gòu)象(團簇大小)被改變后水分子更容易從液體中逸出，使熱運行工況條件下有利于水與水中雜質(zhì)的分離，“水一汽，，蒸發(fā)速率明顯加快，原因是水分子間的構(gòu)象變化后，締合水分子間的氫鍵作用力減弱，反映水物理性質(zhì)的介電容常數(shù)，介電損耗(能量)、表面張力等指標明顯降低，說明水分子吸收能量力后水分子動能增加，使水分子間的團簇架構(gòu)變小，所以改變鍋爐水分子構(gòu)象后“水一汽”蒸發(fā)過程吸熱更快，耗能更少。常態(tài)下除鹽水在電廠鍋爐“水一汽一7jC”循環(huán)系統(tǒng)運行中其水分子構(gòu)象相對穩(wěn)定， 隨著水分子從液態(tài)一汽態(tài)一液態(tài)的變化，熱運行工況各種參數(shù)始終穩(wěn)定不變。外加順磁共振場裝置的方法能改變除鹽水的水分子構(gòu)象，水分子內(nèi)的共振運動令水分子構(gòu)象變化，(包括鍵角、鍵長可能發(fā)生的變化)，同時引起水分子間的構(gòu)象變化使團簇架構(gòu)分散變小，介電容常數(shù)、介電損耗(能量)、表面張力等物理指標均發(fā)生變化，導致汽化熱值與其組成方式和“水一汽”蒸發(fā)速率也發(fā)生變化。實驗證明，讓液態(tài)軟化水或除鹽水流經(jīng)或反復流經(jīng)一個順磁共振場裝置就能有效改變鍋爐水的水分子構(gòu)象。此方法在工藝上操作簡便、易行，安全、經(jīng)濟，是促成軟化水實現(xiàn)工業(yè)鍋爐阻垢減排、除鹽水實現(xiàn)發(fā)電機組節(jié)能降耗的途徑?！八迸c節(jié)能關系流程圖
權(quán)利要求
1.一種改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置，其特征是包括開有進水口(1)和出水口( 的殼體(3)，所述的殼體C3)進水口和出水口之間設有順磁共振場間隔，所述的順磁共振場由至少一組、每組兩塊正面相對且夾有永磁鐵( 并以穿過中心孔(6)的螺栓(7) 連接的順磁共振場效應盤(4)組成，所述的順磁共振場效應盤(4)采用現(xiàn)有技術(shù)的水處理功能材料制成，結(jié)構(gòu)為盤面開有中心孔(6)以及偏心的過水孔(9)，中心孔兩端周圍設有定位環(huán)形凸臺(8)，盤面背面為波紋面(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置，其特征是所述的順磁共振場效應盤(4)背面的波紋面(10)為放射狀波紋面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置，其特征是所述的順磁共振場效應盤(4)盤面上過水孔⑶)為對稱的兩個，每組兩塊相對的順磁共振場效應盤的過水孔(9)錯開一定角度布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置，其特征是所述的順磁共振場效應盤正面的過水孔周圍設有圍沿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置，其特征是所述的永磁鐵( 為4塊具有防水功能設置的圓柱形永磁鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置，其特征是所述的殼體C3)為管狀，兩端封閉但分別開有進、出水口，所述的順磁共振場效應盤(4)為圓盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的任意一種改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置的用途適用于工業(yè)鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)和電廠鍋爐蒸發(fā)循環(huán)系統(tǒng)。
全文摘要
改變鍋爐水分子構(gòu)象的順磁共振場裝置包括開有進水口和出水口(1和2)的殼體(3)，進、出水口之間設有順磁共振場間隔由至少一組、每組兩塊正面相對且夾有永磁鐵(5)并以螺栓(7)連接的效應盤(4)組成，效應盤盤面開有中心孔以及偏心的過水孔(9)，中心孔兩端周圍設有定位環(huán)形凸臺(8)，盤面背面為波紋面(10)。本發(fā)明使順磁共振場裝置組成節(jié)能器后處理的鍋爐介質(zhì)水具有特別的物理性質(zhì)，用于生產(chǎn)蒸汽的過程更易沸騰、蒸發(fā)。如電廠鍋爐安裝水處理節(jié)能器，在穩(wěn)定蒸汽壓、蒸發(fā)量運行時，給水壓力自然降至最佳范圍，說明鍋管阻力減少，蒸發(fā)速率提高。經(jīng)調(diào)控水溫、爐溫及鍋水排污量，使燃煤量減少，達到鍋爐效率升高而節(jié)能。
文檔編號C02F1/48GK102180534SQ20111005730
公開日2011年9月14日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者張進修, 楊中藝, 梁曉鳴, 梁玉婷, 郝景泰 申請人:中山大學, 廣州市中南泵業(yè)有限公司