[发明专利]一种基于摩擦纳米发电机的管道静电场防垢装置

说明书

本发明提供一种基于摩擦纳米发电机的管道静电场防垢装置，包括：隔板，所述隔板用于将管道分割为无水腔体和有水腔体；驱动转轮，所述驱动转轮布置在所述有水腔体内，当有流体流过所述有水腔体内时，带动所述驱动转轮转动；传动装置，所述传动装置包括布置在所述无水腔体内部的曲柄滑块机构以及转轴，所述转轴穿过所述隔板，且一端连接有水腔体内的驱动转轮，另一端连接无水腔体内的曲柄滑块机构，当所述驱动转轮发生转动时，相应地带动所述转轴旋转，进而带动曲柄滑块机构在竖直平面上做圆周运动；摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机布置在所述无水腔体内，所述摩擦纳米发电机包括固定部和运动部，其中运动部与所述曲柄滑块机构连接。

技术领域

本发明涉及管道维护技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于摩擦纳米发电机的管道静电场防垢装置。

背景技术

结垢是一种常见的现象，水垢主要成分为难溶盐类，如：碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等。结垢现象不仅仅存在于自然界和日常生活中，在各种工业生产过程中也极为普遍，特别是在输油管道、供暖、供水系统以及热电厂煤灰排放系统的工作过程中，由于外界条件的变化，会在管道内部形成污垢，极大影响了生产的进行。

目前常用的除垢方法有化学除垢和物理除垢。化学加药的除垢方法是向水中加入化学药剂，如阻垢剂等，但阻垢剂针对性较强，对不同污垢需加不同药剂。此外，药剂本身对设备、管道也具有严重的腐蚀效果，清洗后的废水还容易对环境产生污染。物理除垢方法中有磁化处理法、超声波处理法以及静电场处理法。但其中磁化处理法中对磁化水机理方面的研究不足，限制了其发展应用；而超声波处理法作用范围小、成本高的现实情况也不可忽视。

静电场除垢也是一种物理除垢方法，其机理为：静电场使大的缔和水分子变成单个水分子，并使其发生极化，偶极矩增大，极性增强。极化的水分子吸附水中成垢的阴阳离子的能力增强，使其无法聚合成垢。此外，当水流经静电场时，静电场赋予水体一定的电场密度，将水体中的氧激活为活性氧，这些活性氧自由基对水体内的细菌藻类等生物有极强的破化作用，可以达到杀菌灭藻的目的。

但基于静电场除垢技术在实际应用中并未广泛推广，主要由于需要外接电源导致装置布置困难，除需要消耗大量能源来维持静电水垢控制器的运行以外，由于高压电的接通，也会给日常工作、检修人员造成不便。这给静电水除垢控制器的普及和发展带来了极大的不便。

发明内容

根据上述提出的传统静电水垢控制器工作时存在的持续能源消耗大、存在安全隐患等问题的技术问题，而提供一种基于摩擦纳米发电机的管道静电场防垢装置，本发明能够实现运行状态下管道水体的防垢除垢功能，且安全性高。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于摩擦纳米发电机的管道静电场防垢装置，包括：

隔板，所述隔板用于将管道分割为无水腔体和有水腔体；

驱动转轮，所述驱动转轮布置在所述有水腔体内，当有流体流过所述有水腔体内时，带动所述驱动转轮转动；

传动装置，所述传动装置包括布置在所述无水腔体内部的曲柄滑块机构以及转轴，所述转轴穿过所述隔板，且一端连接有水腔体内的驱动转轮，另一端连接无水腔体内的曲柄滑块机构，当所述驱动转轮发生转动时，相应地带动所述转轴旋转，进而带动曲柄滑块机构在竖直平面上做圆周运动；

摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机布置在所述无水腔体内，所述摩擦纳米发电机包括固定部和运动部，其中运动部与所述曲柄滑块机构连接。

进一步地，所述摩擦纳米发电机的固定部包括第一筒状结构，所述运动部包括第二筒状结构，所述第二筒状结构直径小于第一筒状结构；

所述第一筒状结构的材质为铜，所述第二筒状结构的材质为聚氯乙烯；

所述第二筒状结构能够随着曲柄滑块机构的动作套合于第一筒状结构内部或者由第一筒状结构内部拉出，从而产生电流；