一种异形磁柱锅炉节能装置及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及节能技术领域,具体涉及一种异形磁柱锅炉节能装置及工艺。
【背景技术】
[0002]在现有热动力设备中,锅炉是一种使用范围最广的动力设备之一,它是消耗一次能源最多的动力设备,因此,提高锅炉热效率一直是政府、企业和科技工作者最关心的问题,但是,也许自从有蒸汽锅炉以来,人们将关注的重点集中放在一次能源的利用率上,很少有人去探讨怎样低能耗地利用水分子的内能。
[0003]本世纪初,有人试图打破这种现状,先后制造出几种锅炉水磁化装置,这些装置在生产线上应用后,证明对提高锅炉热效率有作用,但是在节能原理上的认识处于混沌状态,认为对锅炉水进行磁化处理,主要作用是减少锅炉炉管内的结垢,因而对这项技术的开发方向不十分明确。2014年10月I日,国家知识产权局公开了一个《锅炉用水磁化装置》实用新型专利,专利号为(ZL201420267206.6),在该实用新型专利说明书中,首次提及磁场洛伦磁力对水分子的作用,但对洛沦磁力如何影响水分子内能的释放没有作进一步的分析。而且该实用新型有以下不足:一是磁柱横截面是单一圆形,在圆柱形器体内相邻两磁柱面之间距离不均等,磁柱外缘之间的距离不明确,磁极间隙无表示,根据《毕奥-萨伐尔定律》:磁场中某点的磁感应强度与该点到磁源距离的平方成反比,距磁源远的地方,磁感应强度衰减十分严重,影响磁化效果;二是磁柱在器体内呈梯形,四边形和同心圆排列,器体横截面上磁柱有空缺,很难做到磁场均匀分布;三是该实用新型未明确说明制造磁柱选用何种磁性材料,很难保证磁化装置的磁化效果和使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明旨在克服现有技术的不足,提供一种高性能的锅炉水磁化装置,使之运行效果好,节能效率高,为锅炉节能减排开僻一条新的途径。
[0005]为实现上述目标,本发明提供的方案是:开发一种异形磁柱锅炉节能装置及工艺,所述异形磁柱锅炉节能装置它包括器体,器体二端设有管板,器体内设有异形磁柱,形成磁化区,磁化区可以是单程的,也可以是多回程的,器体内可设不锈钢隔板将装置体内空间分隔为二个或二个以上回程的磁化区。所述异形磁柱通过不锈钢螺杆用三爪垫圈定位并用固定螺母将其固定在器体二端的管板上。器体二头设有端盖,端盖上安装有进水管和出水管,端盖与管板通过法兰用螺栓联接实施对器体的封闭,器体底部设有排污管,用于排污和提取水样。
[0006]本发明所述异形磁柱包括不锈钢螺杆,磁钢片,纯铁片和挤压螺母,为形成挤压磁力磁场,增强磁化区磁感强度,磁钢片采取同极相对排列中间夹一块纯铁片,多对这样的磁钢片和纯铁片重叠套在不锈钢螺杆上,二端用挤压螺母锁定。
[0007]本发明所述异形磁柱,它的横截面可以是圆形的,正方形的,矩形的,半月形的和其它形状的或几种形状的组合。
[0008]本发明所述异形磁柱在磁化区内均布,它在磁化区内的排列方式可以是正方形排列,半月形排列和扇形排列或几种排列方式的组合。
[0009]本发明所述异形磁柱,其内的磁钢片采用钕铁硼磁性材料制成。
[0010]本发明所述异形磁柱在器体磁化区内的排列,磁柱与磁柱外缘之间的距离为40-80mm,各磁柱横截面积之和与磁化区横截面积之比小与50%。
[0011]本发明所述锅炉节能装置器体呈圆筒形,用不锈钢板制作,或用碳钢内衬不锈钢薄板制作,也可以用碳钢内衬防腐材料制作,管板和端盖采用碳钢制作。
[0012]本发明所述异形磁柱锅炉节能装置及工艺,它的工作流程是:水从端盖上的进水管进入器体内,流经一个或多个回程的磁化区时被磁化,磁化后的水从出水管流出,在4个小时内送锅炉使用。所述水被磁化,其工作原理是:水分子是极性分子,水分子二端分别带有正电荷和负电荷,因而水分子之间存在静电引力,致使水在液态时水分子不能单个存在,而是缔合成水分子团蔟。本发明认为:“水的汽化潜热的根源是范德华力,而范德华力的本质是水分子之间的静电引力”。削弱水分子之间的静电引力是本发明实现节能目标的重要理论基础。根据这个结论设计和制造的锅炉节能装置,水流经节能装置的磁场时受到磁场洛伦兹力的作用,水分子二端的正负电荷向相反的方向偏转(洛伦兹力属性),水分子产生螺旋式的圆周运动,极大地削弱了水分子之间的静电引力,促使水分子的静电能转化为分子动能,因而减少了水在汽化时的能耗(也就是汽化潜热的能耗)。同时根据洛伦兹力定理,运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向,是一个法向力,法向力对受力体不作功,因而没有能量的消耗,是一个节能不耗本的好方法。
[0013]图5是洛伦兹力对水分子作用示意图。
[0014]本发明采用上述技术后,较好地实现了发明目的,实践证明:在锅炉给水系统中应用该节能器,中小型工业锅炉节能率达7%以上,500t/h以下热电锅炉能耗降低率达4%以上,厂自用电率减少1%,锅炉出力提高6%,同时水流经磁场后,粘度降低,流动阻力减小,输水泵动力明显降低,电耗减少,节能器使用寿命可达10年以上。
【附图说明】
[0015]图1是本发明锅炉节能装置结构及磁钢排列示意图;
图2是本发明双回程时异形磁柱平面布置示意图;
图3是本发明三爪垫圈结构示意图;
图4是图3的A-A剖视图;
图5是本发明所述洛伦兹力对水分子作用示意图;
图6是本发明三回程时磁柱的平面布置示意图;
图7是本发明四回程时磁柱平面布置不意图;
图8是本发明单程时磁柱平面布置示意图;
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0016]实施例1:
由图1、图2、图3、图4、图5所知,一种异形磁柱锅炉节能装置,它包括器体6,器体6 二端设有管板2,管板2之外设有端盖1,端盖I上设有进水管14和出水管13,端盖I和管板2通过法兰用螺栓联接对器体6实施密封,异形磁柱4通过不锈钢螺杆5用三爪垫圈10定位并用固定母11将其固定在器体6 二端的管板2上,单程磁化流程其器体6内和端盖I内不设隔板,多回程磁化时器体6内设不锈钢隔板7和端盖I内设隔板12,将器体6内空间分隔成二个或二个以上磁化区。器体6底部设排污管15,用于排污和提取水样。
[0017]本发明所述异形磁柱4在器体6的磁化区内均布
为形成挤压磁力磁场,增强器体6内磁感强度,本发明所述磁柱4,包括不锈钢螺杆5,磁钢片9和纯铁片8以及挤压螺母3,磁钢片9采取同极相对中间夹一块纯铁片8排列,多对这样的磁
钢片9重叠套住不锈钢螺杆5上,二端用挤压螺母3锁定。
[0018]本发明所述异形磁柱4,其上的磁钢片9采用钕铁硼磁性材料制成。
[0019]本发明所述异形磁柱4,其横截面可以是正方形的,矩形的,半月形的和其它形状的或几种形状的组合。
[0020]本发明所述异形磁柱4在器体6内排列方式,可以是正方形排列,半月形排列,扇形排列和其他形式排列或几种排列方式的组合。
[0021]本发明所述异形磁柱4在器体6内均布,其磁柱与磁柱外缘之间的距离为40-80mmo
[0022]本发明所述三爪垫圈10用碳钢或铸铁或聚四氟乙烯工程塑料制成。
[0023]本实施例通过不锈钢隔板7将器体6内空间分隔成二个磁化区,进水管14和出水管13设在装置体6的同一端盖I上,在有进水管14和出水管13的端盖I内设有相应的隔板12,与器体6的二个磁化区配套。使水从进水管14进入流经二个磁化区后从出水管13流出,所述异形磁柱4的组装方式是:磁钢片9采取N极对N极,S极对S极排列中间分别夹一块纯铁片8,多对这样的磁钢片9和纯铁片8重叠套在不锈钢螺杆5上,二端用挤压螺母3锁定,使磁柱4周围形成挤压磁力磁场,提高对水的磁化效果。器体6底部设有排污管15,用于排污和提取水样。
[0024]由图1和图2所示,器体6呈圆筒形,所述异形磁柱4在磁化区内均布是指器体6内所有磁柱4的横截面在器体6内的磁化区横截面上排列均匀。本实施例异形磁柱4在磁化区是正方形和月牙形组合排列。
[0025]本实施例为锅炉水通过进水管14进入器体6内,流经二个磁化区后,从出水管13流出,由于水在磁化区内受到磁场洛伦兹力的作用,水分子之间的静电引力被削弱,水在变成蒸汽时,显著减少能耗。实践证明,在锅炉给水系统中应用异形磁柱锅炉节能装置,中小型工业锅炉节能率达7%以上,500t/h以下热电锅炉能耗降低达4%以上,大型电站锅炉供电煤耗降低达2.5%,厂自用电减少1%,锅炉出力提高6%。同时,水经过磁化后,粘度降低,流动阻力减小,输水泵动力明显降低,电耗减少,锅炉节能器使用寿命10年以上。
[0026]实施例2:
由图6所示,不锈钢隔板7将装置体6内空间分隔成三个磁化区,进水管14与出水管13分设在器体6的二端,端盖I内相应设有分隔板12,使水从进水管14进入流经三个磁化区后从出水管13流出,所述异形磁柱4在磁化区内均布,其横截面在磁化区横截面上呈扇形布置。余同实施例1。
[0027]实施例3: 由图7所示,不锈钢隔板7将器体6内空间分隔成四个磁化区,进水管14与出水管13设在器体6的同一端,端盖I内相应设有分隔板12,使水从进水管14进入流经四个磁化区后从出水管13流出,所述异形磁柱4在磁化区均布,磁柱横截面在磁化区横截面上呈矩形加月牙形组合布置。余同实施例1。
[0028]实施例4:
由图8所示,本实施例为单程磁化流程,器体6内和端盖I内均不设隔板,进水管14与出水管13分别设在器体6的二端,水从进水管14进入流经一个磁化区后从出水管13流出,所述异形磁柱在磁化区均布,磁柱横截面在磁化区横截面上呈正方形加月牙形组合布置。余同实施例1。
【主权项】
1.一种异形磁柱锅炉节能装置及工艺,其特征在于:它包括器体,器体二端设有管板,管板之外设有端盖,端盖上安装有进水管和出水管,端盖通过法兰用螺栓与管板联接,实施对器体密封;器体内设有异形磁柱形成磁化区;磁柱通过不锈钢螺杆用三爪垫圈定位并用固定螺母将其固定在器体二端的管板上;器体内的磁化区可以是单程的或多回程的,器体内可设不锈钢隔板将器体内空间分隔成二个或二个以上回程的磁化区。2.根据权利要求1所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:所述异形磁柱它包括不锈钢螺杆,磁钢片,纯铁片和挤压螺母,磁钢片采取同极相对排列,两两之间夹一块纯铁片,多对这样的磁钢片重叠套在不锈钢螺杆上,两端用挤压螺母锁定,形成挤压磁力磁场。3.根据权利要求1或2所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:所述异形磁柱,其横截面可以是正方形的,矩形的,圆形的,半月形的或几种形状的组合,多根异形磁柱在磁化区内均布。4.根据权利要求1或3所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:在磁化区内,磁柱与磁柱外缘之间的距离为40-80mm,磁化区内各磁柱横截面积之和与磁化区横截面积的比值小于50%。5.根据权利要求1或2所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:所述异形磁柱中的磁钢片采用钕铁硼磁性材料制成。6.根据权利要求1所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:所述节能装置器体呈圆筒形,用不锈钢板制作,或采用碳钢内衬不锈钢薄板制作,也可以用碳钢内衬防腐材料制作。7.根据权利要求3所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:所述三爪垫圈由碳钢或铸铁或聚四氟乙烯工程塑料制成。8.根据权利要求1所述的一种异形磁柱锅炉节能装置,其特征在于:它的工作流程是,水从端盖上的进水管进入器体内,流经一个或多个回程的磁化区时被磁化,磁化后的水从出水管流出后,须在4个小时内送锅炉使用。所述水被磁化,其工作原理是:当水流经磁场时,磁场对运动中的水分子产生洛伦兹力,洛伦兹力使水分子二端的正负电荷向相反的方向偏转(洛伦兹力属性),促使水分子产生螺旋式的圆周运动,从而削弱了水分子之间的静电引力。水分子之间的静电引力是产生水的汽化潜热的根源。静电引力被削弱了,就可以减少水的汽化潜热的能耗,达到节能的目的。图5是洛伦兹力对水分子作用示意图。
【专利摘要】一种异形磁柱锅炉节能装置及工艺,其特征在于:它包括器体,器体二端设有管板,管板之外设有端盖,端盖上安装有进水管和出水管,端盖通过法兰用螺栓与管板联接,实施对器体密封;器体内设有异形磁柱形成磁化区;磁柱通过不锈钢螺杆用三爪垫圈定位并用固定螺母将其固定在器体二端的管板上;器体内的磁化区可以是单程的或多回程的,器体内可设不锈钢隔板将器体内空间分隔成二个或二个以上回程的磁化区,其优点是:在锅炉给水系统中应用该节能器,中小型工业锅炉节能率达7%以上,500t/h以下热电锅炉能耗降低率达4%以上,厂自用电率减少1%,锅炉出力提高6%,同时水流经磁场后,粘度降低,流动阻力减小,输水泵动力明显降低,电耗减少,节能器使用寿命可达10年以上。
【IPC分类】C02F1/48
【公开号】CN104891612
【申请号】CN201510180249
【发明人】王在仕, 徐成涛, 李海玉
【申请人】王在仕, 徐成涛, 李海玉
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月16日