[发明专利]智能感应全自动除垢器及其除垢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能感应全自动除垢器及其除垢方法，是一种用于对各种工业锅炉和供暖(生活)锅炉以及中央空调水循环系统水源热泵、热交换器、工业冷却循环水系统进行除垢、防垢、杀菌、灭藻、防腐蚀的专用设备和除垢方法。

背景技术

供暖锅炉水循环系统的设备在东北、华北、西北等高纬度地区有相当大的数量。在全国，更有大量的工业锅炉。不管何种形式锅炉，它们都存在一个共同的弊端----结垢。尽管水垢的形成是一个复杂的化学物理过程，究其原因仍是锅炉内的媒质-----水。水是工业生产和日常生活中不可缺少的重要资源，而自然界中的水里都含有各种矿物质盐，其中以碳酸氢钙Ca(HCO₃)₂和碳酸氢镁Mg(HCO₃)₂为主要成分。水垢具体形成的过程可用以下化学方程式描述：

上述可见，结垢的真正元凶是水中的钙、镁盐，而加热(△)只是一个外因。垢是热的不良导体，它的形成将大大降低制热设备的导热能力，增加燃料的消耗，甚至会导致锅炉爆管。

为了不使锅炉结垢，人们必须对水进行处理，目前为止，普遍采用的是化学水处理法，离子交换法是应用最多的一种化学水处理法。离子交换法是利用阳离子置换方式，用钠离子(Na⁺)将水中钙离子(Ca⁺⁺)、镁离子(Mg⁺⁺)置换出来，以达到水的软化目的。水中没有钙、镁，锅炉便不会结垢。尽管化学水处理法能保护容器和管道，但也存在诸多弊病；其一，大量浪费工业原料(工业盐)，增加运行费用，且其排出的废液会污染环境；其二，除垢装置庞杂，系统繁多，一次性投资费用高，占地面积大；其三，工艺复杂，操作要求严格；其四，生产过程中自身耗水量大。使用药剂时还会加剧对设备的腐蚀。利用物理技术替 代化学技术对水进行处理已成为技术发展的需要和必然。

经过近五十年的不断探索，目前已有多种物理水处理法问世，它们包括永磁法、电场(含高压电场和低压电场)法，高频电子除垢法(即探针式)、超声波法和缠绕式电磁感应法，其中以缠绕式电磁感应法的发展最为迅速，且其除垢效果也优于其他方法。

发明内容

本发明目的是提供一种智能感应全自动除垢器及其除垢方法，能够通过物理方法对水进行除垢。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：智能感应全自动除垢器，包括：主机以及与其连接的感应器、水质传感器。

所述主机包括顺序连接的中央处理器、扫描电压产生器、压控振荡器、电压放大器、桥式功率放大器，以及与中央处理器连接的变容变阻电路、水质反馈电路；所述桥式功率放大器与感应器连接；所述水质反馈电路与水质传感器连接。

所述变容变阻电路包括变容数模转换器以及与其连接的变容电路、变阻数模转换器以及与其连接的变阻电路；所述变容数模转换器、变阻数模转换器与中央处理器连接；变容电路、变阻电路与压控振荡器连接。

所述水质反馈电路包括水质分析模数转换器以及与其连接的水质分析电路；所述水质分析模数转换器与中央处理器连接；所述水质分析电路与水质传感器连接。

所述水质分析电路包括：顺序连接的方波信号产生器、采样电阻、可编程增益放大器、线性检波器、隔离器，以及与方波信号产生器连接的倒相器；所述采样电阻的两端分别与可编程增益放大器的两个输入端连接；所述倒相器、采样电阻与水质传感器连接。

所述桥式功率放大器通过互感器与感应器连接，互感器连有声光报警电路。

所述水质传感器包括两个相对的极板，以及连接两个极板且分别位于顶部、 底部的绝缘板；两个极板和两个绝缘板构成四面封闭的中空结构，内部用于水流通过；两个极板分别与水质分析电路内的倒相器、采样电阻连接。

所述感应器为线圈，缠绕于水管外。

智能感应全自动除垢方法，包括以下步骤：

主机通过水质传感器实时检测水垢含量；

主机内的中央处理器根据水垢含量发送固有频率信号，通过扫描电压产生器、压控振荡器产生水垢固有振动频率的脉冲信号，经放大后输出至感应器；

感应器的内部产生交变电场，使水垢产生共振，水垢晶体断裂被排出。

所述主机通过水质传感器实时检测水垢含量包括以下步骤：

水质分析电路内的方波信号产生器产生方波信号，分别经倒相器、采样电阻输出至水质传感器的两个极板；