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沛德電子除垢器


沛德電子除垢器概述


        沛德電子除垢器的功能主要為處理工業運行用水管路的除垢/阻垢,即直接將系統中作為熱傳輸介質的水作為處理對象,有效減少管路中的結垢現象,并有效逐步清除管道中的已生成垢。小至小型機器和管道,大至化工及重工業的大型管/板式換熱器,都可利用沛德電子除垢器來達到理想狀態。本產品具有功率小、不需截管即可安裝使用、效果明顯等特點,能夠實現為客戶有效減少能耗、顯著增加經濟效益的目的。




水垢的形成及危害


         工業生產中,大部分的操作都離不開水,比如鍋爐用水、中水回收、熱水供應等等,這些都需要源源不斷的水才能進行。

         水垢是如何形成的?水可能含有溶于其中的一定量的礦物質,如果水中礦物質含有量超過最大量,這樣的水則稱為過飽和,開始形成水垢。在一定條件下,水容納礦物質的能力下降,例如在受熱和經受壓力下降時,這種情況發生時,水垢開始在表面上形成。因此,水垢在水受熱或經受壓力下降時形成。

         在鍋爐用水中,需要把水加熱才能使用,但是在加熱水的過程中,有一部分的水被蒸發掉了,水里面含有鈣鎂等離子,在蒸發的過程中,不易溶解的硫酸鈣就慢慢的沉淀了下來,漸漸結成晶體沉淀在鍋爐的底部。而水中原來含有的可溶性的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂,也在加熱的過程中,經過分解,釋放出二氧化碳,進而變成了難以溶解的碳酸鈣和氫氧化鎂,這部分也會慢慢的沉淀下來。

         不溶解的硫酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鎂,就這樣在日積月累下,沉淀物越來越多,都聚集在鍋爐底部,這樣漸漸的就形成了水垢。根據他們形成水垢的原因和水垢形成的狀態的不同,可以劃分為硬水垢和軟水垢兩種。




主要物質的熱傳影響


水垢厚度(mm)

熱交換程度(BTU/ft2/0F)

換熱損失(%)

多耗電(%)

0

92.77

0

0%

0.3mm

73.68

21%

10%

0.6mm

61.12

34%

20%

0.9mm

52.20

44%

31%

1.2mm

45.60

56%

42%

1.6mm

39.52

57%

53%



冷凝器中的沉淀

熱傳導率(satt/m/0K)

碳酸鈣

2.93

微生物膜

0.63

磷酸鈣

2.60

磷性磷酸鹽

2.16

磁性氧化鐵

2.88

       

        水垢是一種導熱性能極差的物質,僅為鋼材的十分之一到數百分之一(鋼材的導熱系數為46.5~58.2w/m·k),是“百害之源”。


一般來說水垢的常見危害主要包括:


a.降低換熱效率,浪費大量能源;

b.引起金屬過熱,強度降低,危及安全;

c.破壞水循環;

d.增加檢修量,浪費大量資金;

e.縮短設備和管道使用壽命。因此對于水垢的防治是迫切而必要的。




沛德電子除垢器圖片


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沛德電子除垢器工作原理


        傳統的電子除垢儀的最大弊端在于所產生的電磁場只局限于儀器所在的部位,無法將場能傳輸到管網的每個部分,而管路系統可以視為開放的電路。從電工學上講,對于一個開放的電路,要在其上產生電流,必須在傳輸介質上施加一個高頻的長波,從而可以在整個電路上產生電壓,也就是將場能施加到管網的各個部分。

        高頻信號可看作是一種在寬幅頻段精密運行的“指令”,這種設計的指令能夠使水中存在的各種鹽類形成晶體結構。當指令發出時,線圈組中不斷變化的電流會感應出相應的多頻電磁場,多頻電磁場以水本身作為介質向前傳播,能夠到達管網內水所存在的區域。進而在電場極化和結晶動力學的作用下,有效達到阻垢/除垢的目的。

        沛德電子除垢器首先設法讓整個水所存在的區域產生晶核,從而進一步使這些晶核生長,最終在一方面達到阻垢/除垢的目的。水中的可溶性物質(如鈣鎂等)是以離子形式存在的,并均勻分布在水中,這些離子具有荷電雙極性,在正常情況下水不具有電性是因為這些雙極性的荷電中心排列雜亂無章,因此對外不顯電性,當在高頻振蕩電磁場中時會受到作用,局部的荷電中心會聚集到一起,在局部形成高濃度的離子群(如圖2)。

        沛德電子除垢器可產生遍布整個水路的高頻電磁場。由于在高頻電磁場下形成局域高濃度的離子群,因此在溶液中將會形成飽和與非飽和區域,這兩個區域之間將會存在擴散效應。離子群在高頻場的作用下,極易出現坍塌效應從而形成晶核,這就為晶體的進一步生長創造了條件。由于擴散效應的存在,一方面有利于離子群的進一步增大,另一方面利于晶核-晶體形成-晶體長大的過程。

       由于沛德電子除垢器所產生的高頻場遍布于整個水路系統中,因此上述過程也是發生在所有水能到達的區域。

另一方面沛德電子除垢器產生一種特殊的電磁場,能夠籍此來改變管壁上新生成碳酸鹽水垢的晶體結構,使其結構變的疏松,溶解度增大,更易于重新溶解于水中,從而也可以達到阻垢的效果。

       同時,沛德電子除垢器處理后的水具有更高的活性,水分子中的氫將會積極參與和原有水垢中的離子發生反應,以逐步達到消除原有水垢的目的。


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圖2(a)離子雜亂無章的排列                                         圖2(b)高頻電磁場下形成的局域離子群


         可以這樣來描述沛德電子除垢器的工作過程:通過高頻感應電磁場,將易于結垢的離子(如鈣)從水中剝離。剝離出的離子一方面形成大量晶核種子繼而長大,不再于管壁上結垢,另一方面也會與荷電性質相反的離子結合形成不易結垢的碳酸鹽晶體結構。長大后的晶粒在電磁場作用下會形成更大的晶粒,從而懸浮在水中,因此有效減少了管道表面的異質性結晶;而惰性、不易結垢的碳酸鹽晶體一方面減少了在管壁上結垢的機會,另一方面還會溶解于水中,使處理后的水仍能保持一定量的鈣成分,易于人體吸收。

         在上述兩種作用下,與管壁相接觸的局域水區域極易形成大量的非飽和區域,管壁上原有的水垢將在水壓以及擴散效應等的作用下,逐漸溶解于非飽和區域的水中。

         沛德電子除垢器持續提供的高頻感應電磁場能夠在與管壁接觸的水區域不斷重復產生非飽和區域,這使得溶解過程也在不斷重復進行,最后管壁上已生成水垢就會完全返回到溶液,并參與上述兩個過程。那些懸浮于水中的大晶粒在循環過程中可由濾網清除。




沛德電子除垢器特點


防垢:防止管路及設備(鍋爐、熱交 換器、冷卻塔等)結垢; 

除垢:逐步去除管路系統中已存在的水垢;

安裝簡便:無須割開管道,無任何安裝后遺癥; 

適用于金屬和非金屬管道;  

運行費用低,僅耗極少量電費; 

與工藝介質不接觸,免維護; 

環保:省去除垢劑、緩蝕劑,節省人工除垢費用,減少停產時間; 

具有殺菌、緩蝕作用; 

改善熱傳遞效率,節省能源費用。


與傳統方法的對比


與傳統化學藥劑對比


物理方法,無波動、而長效節能,完全環保;

不接觸水,對生產生活用水安全零添加,用途廣泛;

恰到好處的清洗,徹底祛除垢類且不傷害設備與管道;

可以24小時保護系統,自動裝置無需人工呵護;

安裝,使用都不影響系統運行;

壽命長久,一勞永逸地使用;

排污量最小化。


與其它電子除垢儀對比


功率雖小,卻能把所有能量傳遍整個系統;

不論管道長短,彎頭數量,一套設備就足夠;

不依賴水的流動,可以24小時保護系統;

卡接于管道外壁,不接觸水;

可運用于各種管材及保溫材料;

自動運行無需人工呵護;

安裝簡單,監控方便;

自身不發熱,可以隨意包裹保護;

對其他電子設備無磁場影響。




沛德電子除垢器使用前后對比圖


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物理水處理PK化學水處理


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沛德電子除垢器安裝


         處理器部分可以通過喉咕固定在管道上,能量耦合環是分體的,通過塑料螺絲固定,操作簡便,不會對現有管道產生任何影響。

         沛德電子除垢器適合安裝于冷水供管或熱交換器的補充水路上,如熱水/冷凍系統、水塔、管/板式熱交換器、汽油/燃油貯水加熱器、鍋爐或電加熱器等系統。例如:化肥廠、電廠、鋼鐵廠、酒廠、自來水廠、熱力廠、玻璃廠、酒店等。




沛德電子除垢器使用場所


蒸汽鍋爐和熱水鍋爐(防垢、除垢)

RO反滲透膜系統(防垢、除垢)

冷卻循環水系統(防垢、除垢、絮凝,滅藻)

熱力中心供熱系統(除垢、絮凝,)

中央空調系統和生產線冷卻系統(除垢防垢,絮凝,滅藻殺菌) 

游泳池用水系統(絮凝,滅藻,去氯味) 

各類用水換熱設備(水垢及礦物質沉淀)

污水處理(絮凝) 

壓載水(滅藻殺菌) 




沛德電子除垢器應用

電廠


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        電廠水垢問題主要發生在冷卻系統中。該系統除垢防垢、滅藻殺菌等過程,主要采用傳統化學藥劑方式。此方法花費巨大、通常效果不佳并且很難達到當下節能減排要求。這個問題對很多電廠企業造成了困擾。沛德使用純物理的手段除垢防垢、滅藻殺菌,無需添加任何化學藥劑,并可使系統在高濃縮倍數下不結垢,大幅度減少排水,水質也更適合再利用。"讓零排放不再只是個目標!"。


多長時間收回成本

一般電廠冷卻系統,因為水質和系統大小的不同,一年運行維保費用不同,沛德可以節約的費用不同:

1、節約藥劑費從50到200萬不等;

2、節約清洗維護40萬元左右;

3、減少補水和排水費200-400萬(濃縮倍數從3倍提升到8倍為計);

4、降低端差提高發電效率,如端差降一度,則發一度電至少減少1克標煤,將節約煤費700萬以上(以2X600MW機組為計);

5、無藥劑的少量排水非常方便回用,輕松助力企業零排放,是巨大的社會價值。

總的來說,沛德電子除垢器收回成本時間在1-2年內!


電子廠


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         電子廠的水垢處理主要在生產工藝冷卻方面和中水回用中。沛德電子除垢器,不僅除垢防垢,其兼具的物理絮凝能力,不但使循環水更清澈,更在一定程度上降低濃縮倍數,大幅度減少排水。反滲透膜的保護,對于電子廠是極大的福音。此外,沛德還可以幫助處理電子業污水處理。


水泥廠


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         水泥廠水垢問題主要發生在冷卻系統中。該系統除垢防垢、滅藻殺菌等過程,主要采用傳統化學藥劑方式。此方法花費巨大、通常效果不佳并且很難達到當下節能減排要求。這個問題對很多水泥廠企業造成了困擾。


玻璃廠


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        玻璃廠的除垢防垢主要需求在于設備的冷卻和余熱回收,以地下水回收再利用(反滲透膜)。傳統方式處理,不但難以掌控,費用高,而且很難長效,特別對于現在提倡的節能環保減排的要求。沛德電子除垢器適應性非常好,而且長效穩定,是技術改進的選擇!


礦山


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        采礦廠的除垢防垢主要需求在于設備的冷卻和余熱回收,以地下水回收再利用(反滲透膜)。難點在于礦山往往地處偏僻,水質復雜。傳統方式處理,不但難以掌控,費用高,而且很難長效,特別對于現在提倡的節能環保減排的要求。沛德電子除垢器適應性非常好,而且長效穩定。


冶金廠


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        冶金廠的除垢防垢難點在于冷卻系統大多給高溫部件降溫,很多生產設備構造特別,而且安全生產的要求特別高。此外,余熱回收系統除垢防垢是能源再利用的好幫手。沛德電子除垢器,不僅除垢防垢,其兼具的物理絮凝能力,不但使循環水更清澈,更在一定程度上降低濃縮倍數,大幅度減少排水。所以,沛德電子除垢器,物理除垢防垢,而且不拆裝管道。


熱力中心


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         沛德電子除垢器有效地改變了CaCO3結晶體原有的晶格形式:從堅硬的方解石變為松軟的文石。促成碳酸鈣結晶析出于水中, 隨水流出不結于管壁和加熱面等。已經生成的CaCO3垢也可以溶解回水中,實現老垢的去除。此外,沛德電子除垢器信號可以抑制絕大多數的礦物質離子垢。


造紙廠


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         造紙廠的除垢防垢分為兩部分:普通工藝冷卻水循環,這部分冷卻對象是油等雜質較少的液體,而另一部分是含大量紙漿等的回用水。前者處理方式較為簡單,后者的處理難度較大。因沛德電子除垢器的使用原理是物理絮凝,所以對紙漿等微小顆粒有絮凝作用,所以除垢防垢的效力不只對于碳酸鈣等。沛德電子除垢器,可以勝任很多復雜的環境,這是其他產品無法比擬的。


化工廠


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         化工廠的除垢防垢處理主要用于杜絕冷卻循環系統,冷凍,以及蒸汽鍋爐系統中,因水垢導致的效率下降。而生產設備多為夾套式反應釜和各類換熱器等,水垢處理不僅在于節能,更是安全隱患的去除,以及生產質量和效率的體現。沛德電子除垢器一勞永逸地保證企業安全和高效地生產。


電鍍廠


        電鍍企業在日益嚴格的環保要求下,減少排放、增加回用水量是當務之急。中水回用工藝中,反滲透膜垢類堵塞問題是困擾眾多企業的難題。通常很多企業選擇化學藥劑方式,但大多效果不佳,并且增加反滲透處理難度。在此情況下,沛德電子除垢器可以充分發揮除垢防垢的功效,不需添加任何化學藥劑,降低反滲透處理難度,增加反滲透膜的清洗周期,延長膜壽命,并且可提高回收率,幫助企業節約運營成本;另外,沛德電子除垢器具有絮凝功效,促進水中雜質沉淀與過濾,提高處理效果。沛德力爭為每位用戶做到“零排放”,在日益嚴格的環保要求下毫不畏懼。


印染廠


        印染企業是用水大戶,在日益嚴格的環保要求下,減少排放、增加回用水量是企業所面臨的巨大挑戰。在中水回用工藝中,沛德可以促進雜質絮凝,從而增加沉淀和過濾效果;另一方面,中水回用的反滲透膜經常會因垢類導致污堵,在此情況下,沛德電子除垢器可以充分發揮除垢防垢的功效,不需添加任何化學藥劑,降低反滲透處理難度,從而增加反滲透膜的清洗周期,延長膜壽命,并且可提高回收率,幫助企業節約運營成本,在日益嚴峻的環境問題面前毫不畏懼。




傳統水處理工藝的缺點


1、凝集器等換熱器內壁、冷卻塔填料中依然有水垢。

2、對于高鹽、高硬度等水質,更是很難掌控。

3、化學藥劑對系統設備的副作用不可避免。

4、因化學藥劑的添加,排水回收再利用很困難。

5、濃縮倍數一般控制在2-6倍,過多地浪費了水資源。


用于冷卻循環系統的特別之處


1、除垢防垢、物理絮凝和滅藻殺菌一套設備同時完成。

2、不需添加阻垢劑等化學藥劑。

3、可實現高濃縮倍數(10倍以上)運行,可減少超過70%的排水。

4、減少添加甚至零添加,易排放,方便回收利用。




沛德電子除垢器系統示意圖


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沛德電子除垢器案例

鍋爐


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電廠反滲透系統


         該電廠的反滲透系統,采用地下水作為水源,水中礦物質較多,隨著季節變化數據也會變動。每年需要化學清洗2次以上。確認在膜表面有大量的碳酸鈣形成。

         該電廠有兩套反滲透,進水流量為 80 噸/小時,回收率設計為70%,在1號RO膜組前安裝沛德電子除垢器,2號膜組未安裝。


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沛德電子除垢器在膜系統的作用


1、利用獨有的物理絮凝功能,提高初級過濾器的攔截效果。

2、沛德的信號可以滲透到每層膜孔內部,去除碳酸鈣垢,并抑制硫酸鈣類礦物質垢產生。

3、部分或全部替代阻垢劑,減少長期運行成本。

4、降低濃水硬度等指標,更有利于濃水再回收。

5、延長膜的清洗時間和壽命。

6、合理范圍內降低高壓泵的出水壓力,節省能耗。


熱電廠凝汽器


項目:熱電站。生產電力和熱能,用于集中供暖。發電量為430兆瓦,產生的熱能為1460千兆卡路里/小時。

項目目標:處理生物污垢,保護蒸汽凝汽器。

處理對象:生物污垢,鹽,泥。(水源是河水),蒸汽凝汽器管表面的水垢。


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化學分析


當打開凝汽器時,從外表面深入100-300mm處取得沉淀物的樣品。對沉淀物的成分進行化學分析,得出以下結果。


灼燒損失 6.2——10.7%

硅酸鹽+雜質 83.5——89%

鐵化合物 5.4——9.1%


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2018年7月,使用沛德電子除垢器的凝汽器 進口底端和出口頂端


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另一個發電機組凝汽器(未使用沛德電子除垢器)相同部位 2018年7月


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電廠冷卻循環水


         該電廠為兩套15萬千瓦機組配套的冷卻系統,水源為當地河水。河水水量不夠時,會增加使用市政中水。兩套凝汽器都安裝了沛德電子除垢器,同時停止了化學藥劑的投加。


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通過水質和運行數據的分析與現場查驗,業主發現:

1、安裝了沛德電子除垢器之后,堿度、硬度等指標明顯下降,水體更清澈。

2、冷卻排水因為沒有添加化學藥劑,直排對環境更友好。

3、安裝沛德電子除垢器后該項目的端差溫度比往年同期和安裝前都降低了1℃以上,降低到4.2℃。春季保養,凝汽器打開時,內部完全沒有水垢,僅沖出少量的泥沙。


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         可以看出因為原水總硬度高于總堿度,使得在沛德電子除垢器作用下,循環水堿度可以保持較低狀態,沒有隨濃縮倍數改變而明顯變化,在除垢階段,因老垢溶解,數據會波動;進入防垢階段,數據就進入相對穩定狀態。


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         以上可以看出,老垢溶解會導致數據上升;防垢階段,循環水總硬度會因沒有足夠的堿度,而隨著濃縮倍數的提升明顯變化。但也絕不會在換熱器表面形成水垢附著。


末端設備


         冷卻系統末端的空壓機,因部分堵塞導致換熱不暢,安裝使用沛德電子除垢器。安裝使用前,換熱器內除了鐵銹等,大約30%換熱管內有白色水垢物質。


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         經過54天的運行,有一半以上原來被白色水垢堵塞的換熱管已經通暢,還有部分換熱管堵塞物為淤泥和鐵銹等。業主為徹底清除干凈,繼續使用沛德電子除垢器。


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說明


         由于大系統的末端設備,因水流速度減慢,會承接全系統內大量雜質,所以擁堵情況要嚴重與系統前端設備。這些雜質不僅有碳酸鈣,也會有顆粒物和鐵銹等。

         使用沛德電子除垢器去除水垢后,雜質很容易清除。

         在安裝使用沛德電子除垢器時,因處理水量的不同,處理水垢需要更多時間,所以安裝在大系統末端使用時,有可能會超過3個月才會有效果。


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