一種電雙層水處理技術裝置制造方法及圖紙

膠體理論物質由大小納米至微米級的微小顆粒(簡稱膠粒)構成,水液中存在許多帶正電荷的水溶性金屬離子及許多帶負電荷的水溶性堿性離子，這些帶電膠粒遵循布朗運動規律。金屬管路及設備本身具有接地功能使水液與金屬管路及設備相接觸的界面形成Zeta電位。本發明專利技術電雙層水處理技術裝置強行向水液發射電子脈沖，在水液中心區域出現高濃度電子密集區域，該區域大量負電荷與金屬管路及設備表面之間形成強大電雙層電位，即出現強制性電雙層效應。本發明專利技術電雙層水處理技術裝置，主要由流經水液的金屬管殼、位于金屬管殼中心軸線的電子發射陽極及電子發射裝置構成，主要功能是除垢防腐增強水液抗氧化性等等，屬于新型節能環保水處理技術。

A kind of electric double water treatment technical device

Colloid theory is composed of small particles (colloidal particles) of size and size to micrometer. There are many water soluble metal ions with positive charge and many negatively charged water soluble alkaline ions in the water. These charged particles follow the Brown movement law. The metal pipe and equipment have their own grounding function, so that the interface between water and metal pipeline and equipment will form Zeta potential. The electric double layer water treatment technology device emits the electronic pulse to the water liquid, and the high concentration electron dense region appears in the water center area. The large amount of negative charge in this area forms a strong electric double potential between the metal pipe and the surface of the equipment, that is, the coercive electric double layer effect appears. The electric double-layer water treatment technology is mainly composed of a metal tube shell flowing through water, an electron emission anode and an electronic launching device located on the central axis of the metal tube and shell. The main function is to remove corrosion and enhance the oxidation resistance of water and so on. It is a new energy saving and environmental water treatment technology.

【技術實現步驟摘要】
一種電雙層水處理技術裝置
本專利技術涉及水系統應用，主要針對水和含有其他物質成分的水液進行處理的一種技術裝置，屬于一項新型的水處理節能環保技術。
技術介紹
根據膠體理論，物質(固體/液體/氣體)由大小為納米至微米級的微小顆粒構成，這些顆粒簡稱為膠粒，有的膠粒帶正電荷，有的膠粒帶負電荷，也有呈電中性的膠粒。這些膠粒相互作用可能使正電荷膠粒和負電荷膠粒分別聚積在相互對應的兩個區域，即出現電雙層現象，比較典型的應用如電池技術。水液中存在許多帶正電荷的水溶性金屬離子及許多帶負電荷的水溶性堿性離子，這些帶電膠粒遵循布朗運動的規律。金屬管路及設備本身具有接地功能，一方面使帶負電荷的電子聚集在金屬管路及設備表面，另一方面使帶正電荷的膠粒聚集在水液與金屬管路及設備相接觸的界面，從而形成Zeta電位。本專利技術電雙層水處理技術裝置強行向水液發射電子脈沖，在水液中心區域出現高濃度的電子密集區域，該區域大量負電荷與金屬管路及設備表面之間形成強大的電雙層電位，即出現強制性的電雙層現象。本專利技術電雙層水處理技術裝置主要功能是除垢防腐增強水液抗氧化性等等，屬于一項新型的節能環保水處理技術。為改善提高水質，有很多傳統類型的水處理技術，如熱法(蒸餾)、膜法(過濾)、離子交換法(如軟化功能)、藥劑法、生化法等等，以及磁場法電場法的純物理水處理手段。這些傳統的水處理手段具有各自的優勢和功能，也可能存在這樣那樣的缺陷，如設備投資太高運行費用昂貴可靠性差使用壽命太短等等。藥劑法還可能存在二次污染及降低設備耐腐蝕性能等風險。與本法相近的磁場法電場法純物理水處理手段也因為可靠性差而沒有得到普及。除垢防腐具有非常重要的意義，可以提高換熱系統效率增強設備耐腐蝕性能，典型應用如鍋爐、制冷系統、蒸發系統等等。
技術實現思路
本專利技術電雙層水處理技術裝置，主要由流經水液的金屬管殼、位于金屬管殼中心軸線的電子發射陽極及電子發射裝置構成，電子發射裝置強行向水液發射電子脈沖。根據膠體理論，水液中存在許多帶正電荷的水溶性金屬離子及許多帶負電荷的水溶性堿性離子，這些帶電膠粒遵循布朗運動的規律。金屬管路及設備本身具有接地功能，一方面使帶負電荷的電子聚集在金屬管路及設備表面，另一方面使帶正電荷的膠粒聚集在水液與金屬管路及設備相接觸的界面，從而形成Zeta電位。本專利技術電雙層水處理技術裝置電子陽極所發射的電子脈沖在水液中心區域集聚并擴散，中心區域的高濃度電子聚集區帶有大量負電荷與金屬管路及設備表面之間形成強大的電雙層電位，即出現強制性的電雙層現象。利用電雙層效應，可以清除金屬管路及設備內壁的結垢和水銹，阻止管路及設備的氧化腐蝕，并使水液堿性化而增強抗氧化性。電子發射裝置是本專利技術電雙層水處理技術裝置的關鍵部件，其難點在于恰當設定發射電子脈沖的工作頻率使水處理效果最優化運行。根據工程經驗，寬度微秒級的電子脈沖最容易發射，電子脈沖沖擊力也最強，故要求電子發射裝置發射電子脈沖的頻率不得超過1兆赫茲。這里可以給出理論解釋，針對具體的水液，有其確定的阻抗容抗感抗性能，頻率越低容抗越大，頻率越高感抗越大，都會增加電子脈沖的發射難度，這就要求我們探索出適合具體水質的脈沖發射頻率來達到水處理的最優化運行。本專利技術電雙層水處理技術裝置的電子發射部件實質上就是一個特殊電源，工作頻率可調便于尋找特定水質水液處理的最優工作頻段或頻率，故要求該電子發射裝置采用定頻和變頻(含掃頻)兩種控制方式。對于確定的待處理水液，我們通過掃頻試運行來探索出最佳處理效果，之后就可以在該頻段或固定頻率點正常運行。當然對于純潔度較好電導率較低的水液本專利技術電雙層水處理技術裝置也可以直接采用直流電源。具體水系統應用場合可以使用該裝置在線進行水處理，也可以滿足定期清洗如除垢除銹的需要，在了解各自最佳運行工況時采用跳頻方式直接切換運行。在滿足功效節能及安全的前提下限定本專利技術電雙層水處理技術裝置的電能輸入功率不得超過1千瓦，輸入功率越小越好。本專利技術電雙層水處理技術裝置的金屬管殼設有水液進出接口，接口一般在管殼外側徑向開設，進出接口之間要保證一定距離。該金屬管殼作為電子陰極使用，電子發射陽極沿金屬管殼中心軸線插入，插入方向與水液流動方向呈逆向關系，這是為了水液最充裕地獲取電子。奧氏體鐵素體的雙相不銹鋼材料具有極高的耐腐蝕性能，可滿足多種惡劣水質應用環境，作為本專利技術裝置的金屬管殼材料使用是非常恰當的選擇。為長期可靠使用，本專利技術電雙層水處理技術裝置電子發射陽極要求使用不溶陽極，采用鈦合金圓棒材料，其直徑和長度大小以滿足發射電子脈沖的功率要求來確定，鈦合金材料導電性好抗腐蝕性極強穩定性非常好。本專利技術電雙層水處理技術裝置為達到最佳的電雙層效應，要求水液流經金屬管殼的速度不得高于4米每秒，同時要求金屬管殼及與之相連接的其他金屬管路及設備必須等電位相互連接且共同接地，工頻接地電阻不得超過10歐姆，因為發射電子脈沖的頻率與感抗和容抗都有關系。本專利技術電雙層水處理技術裝置主要功能是除垢防腐增強水液抗氧化性等。腐蝕是金屬原子失去電子被氧化成正價離子的過程，比如鐵是比較活躍的金屬元素，鐵原子很容易失去電子變成二價鐵離子和三價鐵離子，以氫氧化物的形式出現。結垢的根本原因是水中存在鈣鎂離子，其濃度越高表征水的硬度越大，通常采用離子交換法以鈉離子置換出鈣鎂離子的軟化處理，但水液中鈉離子濃度提高會增加金屬管路及設備的腐蝕性，還可能出現離子交換媒中毒老化污染的情況，也沒有能力清除金屬管路及設備內已經形成的結垢，軟化處理僅僅起到預防結垢的作用。本專利技術電雙層水處理技術裝置向水液強行發射大量電子，形成電雙層效應。電子無極性帶負電荷，具有極強的還原性，可以把水液中金屬陽離子還原成原子，鈣鎂離子消失就能預防結垢，同時抑制管道及設備的金屬原子不能釋放電子而阻止腐蝕現象發生。硬垢成分主要是碳酸鈣碳酸鎂金屬化合物；水銹是鐵元素的氫氧化物，具體表現有二價鐵離子的綠銹和三價鐵離子的紅銹；這些物質沉積在金屬設備及管道內壁導致諸多負面作用，如降低換熱效率增加泵送功耗等等。以電子脈沖形式出現的電子具有極強的穿透性，可以深入沉積的水銹及結垢物還原金屬陽離子，從而將這些物質剝離下來隨水液一起流走。概括地說，本專利技術電雙層水處理技術裝置能預防和清除結垢，清除水銹及預防腐蝕，可用于對金屬設備及管路系統進行清洗。關于本專利技術電雙層水處理技術裝置增強水液抗氧化性的機理這樣描述，純凈的水液呈中性，其中氫離子和氫氧根離子相對應呈平衡狀態，但水液中也存在一定數量的溶氧，加入大量電子后氧分子及氫離子獲取電子結合還原成水分子，這樣氫氧根離子就多出來使水液呈堿性。所以說本專利技術電雙層水處理技術裝置可以消除溶氧使水液堿性化而增強水液的抗氧化性。抗氧化性對食品醫藥行業具有重大意義，如食品飲料、釀造工業、醫藥行業等等都要求很高的水質。綜上所述，本專利技術電雙層水處理技術裝置既提供了實現本設備裝置的關鍵技術，也提出了一項新的水處理技術方法及水系統設備管路清洗方法，是一項新型的節能環保水處理技術，功能強大經濟實用。具體實施方式本專利技術電雙層水處理技術裝置使用比較簡單，直接將該設備裝置前置串聯安裝在相關水系統設備管路在線使用，也可以在相應水系統設備管路前方以旁通方式安裝，在需要使用時打開和關閉相應閥門使該裝置處于串聯狀態即可。為該裝置配置適本文檔來自技高網...

【技術保護點】
本專利技術一種電雙層水處理技術裝置，主要由流經水液的金屬管殼、位于金屬管殼中心軸線的電子發射陽極及電子發射裝置構成，其技術特征在于電子發射裝置強行向水液發射電子脈沖，發射電子脈沖的工作頻率不得高于1兆赫茲，采用定頻和變頻(含掃頻)兩種控制方式，輸入電子發射裝置的電能功率不得超過1千瓦。

【技術特征摘要】
1.本發明一種電雙層水處理技術裝置，主要由流經水液的金屬管殼、位于金屬管殼中心軸線的電子發射陽極及電子發射裝置構成，其技術特征在于電子發射裝置強行向水液發射電子脈沖，發射電子脈沖的工作頻率不得高于1兆赫茲，采用定頻和變頻(含掃頻)兩種控制方式，輸入電子發射裝置的電能功率不得超過1千瓦。2.根據權利要求1所述的電雙層水處理技術裝置，金屬管殼作為電子陰極使用，電子發射陽極沿金屬管殼中心軸線插入，插入方向與水液流動方向呈逆...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜明生，
申請(專利權)人：杜明生，
類型：發明
國別省市：四川,51