【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及過濾，具體為一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法。
技術(shù)介紹
1、熱網(wǎng)是集中供熱系統(tǒng)的主要組成部分，擔(dān)負(fù)熱能輸送任務(wù)。熱網(wǎng)的系統(tǒng)形式取決于熱媒、熱源與熱用戶的相互位置、供熱地區(qū)的熱用戶種類、熱負(fù)荷大小和性質(zhì)等。選擇熱網(wǎng)系統(tǒng)形式應(yīng)遵循的原則是安全供熱和經(jīng)濟(jì)性在城市熱水供熱系統(tǒng)中，有為數(shù)眾多的建筑物的用戶系統(tǒng)與熱水網(wǎng)絡(luò)相連接，且供熱區(qū)域較大，因此在確定熱水供熱系統(tǒng)形式時(shí)，應(yīng)特別注意供熱的可靠性，當(dāng)部分管段出現(xiàn)故障后，熱網(wǎng)具有后備供熱的可能性問題。
2、枝狀管網(wǎng)布置簡單，供熱管道的直徑隨距熱源越遠(yuǎn)而逐漸減小；且金屬耗量小，基建投資小，運(yùn)行管理簡單。但枝狀管網(wǎng)不具備供熱的性能。當(dāng)供熱管網(wǎng)某處發(fā)生故障時(shí)，在故障點(diǎn)以后的熱用戶都將停止供熱。由于建筑物具有一定的蓄熱能力，通常可采用迅速消除熱網(wǎng)故障的辦法以使建筑物室溫不致大幅度地降低。因此，枝狀管網(wǎng)是熱水管網(wǎng)最普遍采用的方式，為了在熱水管網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，縮小事故的影響范圍和迅速消除故障，在與干管相連接的管路分支處以及在與分支管路相連接的較長的用戶支管處，均應(yīng)裝設(shè)閥門。
3、然而傳統(tǒng)的熱網(wǎng)水系統(tǒng)中，長期使用后，在熱交換器、管道和閥門表面會(huì)附著較多鐵銹等顆粒，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率下降，附著物的累計(jì)甚至堵塞管道，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率下降，使熱交換過程變得低效，熱能不能充分利用，其次顆粒和有害物質(zhì)會(huì)引起設(shè)備的腐蝕和磨損，導(dǎo)致設(shè)備的壽命縮短，需要更頻繁的維修和更高的維護(hù)成本，因此亟需一種避免顆粒物質(zhì)的沉積和腐蝕的熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法來解決此類問題。
1、（一）解決的技術(shù)問題
2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的鐵銹附著物堵塞管道，導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率下降，引起設(shè)備的腐蝕和磨損，導(dǎo)致設(shè)備的壽命縮短的問題。
3、（二）技術(shù)方案
4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，本專利技術(shù)提供了一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，包括：
5、步驟1.水預(yù)處理，在熱網(wǎng)水系統(tǒng)中對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的原始水進(jìn)行預(yù)處理，通過物理沉淀去除大顆粒物質(zhì)和沉淀物，防止進(jìn)入過濾階段；
6、步驟2.磁化過濾，采用強(qiáng)磁場將鐵銹顆粒中的鐵磁性顆粒物質(zhì)磁化成團(tuán)塊，使鐵磁性顆粒變得凝聚；
7、步驟3.微孔過濾，采用微孔過濾網(wǎng)進(jìn)行高精度過濾，微孔去除水中的微小顆粒和有害物質(zhì)，包括微生物、泥沙；
8、步驟4.水質(zhì)監(jiān)測，經(jīng)過磁化和高精度過濾之后，對(duì)輸出水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，采用智能控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整過濾器效率，將水質(zhì)參數(shù)一直保持在所需標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，水質(zhì)參數(shù)包括ph值、溶解氧、微生物濃度；
9、步驟5.系統(tǒng)清洗，定期對(duì)磁化過濾器進(jìn)行維護(hù)和清洗，基于自動(dòng)清洗程序去除捕獲的顆粒和有害物質(zhì)。
10、本專利技術(shù)進(jìn)一步地設(shè)置為：所述步驟1中，水預(yù)處理步驟具體包括：
11、在待原始處理水進(jìn)入系統(tǒng)之前，原始水首先進(jìn)入混合槽；
12、在混合槽中，通過攪拌器以2500r/s-3500r/s的轉(zhuǎn)速將水?dāng)嚢杈鶆颍瑢㈩w粒物質(zhì)和沉淀物分散在水中；
13、并對(duì)攪拌物的沉淀速率進(jìn)行定義，具體的，采用斯托克斯定律定義顆粒物質(zhì)下沉速度，公式表示為：
14、，
15、其中v表示顆粒物質(zhì)下沉速度，g則是重力加速度，r表示顆粒物平均半徑，表示顆粒物質(zhì)密度，表示混合液體密度，表示液體粘度；
16、通常通過沉淀槽和分離機(jī)進(jìn)行物理沉淀，基于斯托克斯沉淀速率公式，使顆粒物質(zhì)沉淀、分離時(shí)間大于v，保證充分沉淀分離；
17、安裝水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)處理后的水的水質(zhì)參數(shù)，包括濁度和顆粒物質(zhì)濃度；
18、所述步驟1中，水預(yù)處理步驟中對(duì)于攪拌物通過激光粒度分析儀監(jiān)控顆粒的大小分布，通過密度計(jì)測量液體密度，通過粘度計(jì)測量液體的粘度；
19、本專利技術(shù)進(jìn)一步地設(shè)置為：所述步驟2中，在熱網(wǎng)水系統(tǒng)中設(shè)置強(qiáng)磁場源，采用永久磁鐵作用于水流中的鐵磁性顆粒，具體的：
20、確定熱網(wǎng)水系統(tǒng)中水存在的鐵磁性顆粒的特性，包括顆粒的大小、密度、磁性；
21、磁場對(duì)鐵磁性顆粒作用采用磁化公式表示：
22、，
23、其中此處表示磁場的旋度，表示電流密度，則表示電位移矢量隨時(shí)間的變化率；
24、此處主要應(yīng)用于熱網(wǎng)水系統(tǒng)中的磁化過濾，故簡化磁化公式：
25、，
26、其中代表磁場強(qiáng)度，代表鐵磁性顆粒物質(zhì)的磁極化電流密度；
27、確定鐵磁性顆粒物質(zhì)在磁化過濾過程中的行為，即磁性顆粒的特性和所需的磁化效果；
28、本專利技術(shù)進(jìn)一步地設(shè)置為：所述步驟2中，磁化過濾步驟還包括：
29、基于鐵磁性顆粒的特性和所需的磁化效果，設(shè)計(jì)磁化設(shè)備，包括磁場源和流經(jīng)磁場的管道和裝置；
30、將待處理的水流經(jīng)磁化設(shè)備，使水中的鐵磁性顆粒受到磁場的作用，在磁場的影響下，顆粒將磁化成團(tuán)塊，變得聚集；
31、基于磁感應(yīng)測量法對(duì)磁化后的水樣本進(jìn)行檢測驗(yàn)證顆粒的磁化效果；
32、磁化后的水流經(jīng)高精度過濾器捕獲和清除已經(jīng)磁化的顆粒團(tuán)塊輸出水質(zhì)的高度純凈；
33、本專利技術(shù)進(jìn)一步地設(shè)置為：所述步驟2中，磁化設(shè)備設(shè)計(jì)方法包括：
34、收集鐵磁性顆粒物質(zhì)特性，包括顆粒大小、磁性、密度；
35、基于所需的磁化效果，計(jì)算所需的磁場強(qiáng)度和分布，采用安培環(huán)路定律描述：
36、，
37、其中h代表磁場的強(qiáng)度，n代表線圈的匝數(shù)，i代表電流，以及l(fā)代表線圈的長度，基于此公式計(jì)算所需的線圈電流；
38、設(shè)計(jì)磁場源，所選擇磁場強(qiáng)度、線圈匝數(shù)、電流參數(shù)均要求滿足磁化需求；
39、設(shè)計(jì)水流經(jīng)磁場的管道，管道的尺寸、形狀和位置滿足水在磁場內(nèi)均勻暴露于磁場中；
40、基于磁動(dòng)力學(xué)模型和物理模擬計(jì)算鐵磁性顆粒在磁場中的磁化效果；
41、本專利技術(shù)進(jìn)一步地設(shè)置為：所述步驟2中，計(jì)算鐵磁性顆粒磁化效果步驟具體包括：
42、采用llg方程建立磁動(dòng)力學(xué)模型，描述鐵磁性顆粒在磁場中的行為：
43、，
44、其中表示是磁矩，為朗道-吉爾伯特常數(shù)，表示磁場，為阻尼參數(shù)，為隨機(jī)噪聲項(xiàng)，表示在一個(gè)微小時(shí)間間dt內(nèi)的變化；
45、通過對(duì)方程進(jìn)行積分推導(dǎo)出磁矩隨時(shí)間的演化；
46、使用有限元法對(duì)llg方程進(jìn)行離散化求解；
47、本專利技術(shù)進(jìn)一步地設(shè)置為：所述步驟2中，對(duì)llg方程求解步驟包括：
48、采用歐拉法求解llg方程：
49、，
50、其中為時(shí)間步長；
51、設(shè)置初始條件，包括初始磁矩方向和大小，使用數(shù)值積分方法，依次迭代時(shí)間步進(jìn)，計(jì)算磁矩隨時(shí)間的演化，在每個(gè)時(shí)間步中，計(jì)算右側(cè)的所有項(xiàng)；
52、分析模擬結(jié)果得出磁矩隨時(shí)間的演化行為，確定材料的磁性響應(yīng)；<本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟1中，水預(yù)處理步驟具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，在熱網(wǎng)水系統(tǒng)中設(shè)置強(qiáng)磁場源，采用永久磁鐵作用于水流中的鐵磁性顆粒，具體的：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，磁化過濾步驟還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，磁化設(shè)備設(shè)計(jì)方法包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，計(jì)算鐵磁性顆粒磁化效果步驟具體包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，對(duì)LLG方程求解步驟包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟3中，微孔過濾器孔徑設(shè)置在50nm-130nm之間；>
9.一種終端設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法的控制程序，所述熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法的控制程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法。
10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，該介質(zhì)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法的控制程序，所述熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法的控制程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟1中，水預(yù)處理步驟具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，在熱網(wǎng)水系統(tǒng)中設(shè)置強(qiáng)磁場源，采用永久磁鐵作用于水流中的鐵磁性顆粒，具體的：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，磁化過濾步驟還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，磁化設(shè)備設(shè)計(jì)方法包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱網(wǎng)水系統(tǒng)新型多功能過濾方法，其特征在于，所述步驟2中，計(jì)算鐵磁性顆粒磁化效果步驟具體包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張景聰，張子楠，梁進(jìn)寶，朱馬興，
申請(專利權(quán))人：北京圣朗瑪磁選技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。