中央空调电磁水处理简介

提要:介绍了电磁场水处理的作用机理、几种水处理器构造和采用电磁水处理时在设计中要注意的问题。
关键词　电磁水处理器　偶极　偶极矩　洛伦兹力　晶格

1、机理
　　物质的分子可分为极性和非极性两种,对称分子如H2、O2和N2是非极性的,而H2O、N2O则是极性的。极性分子在无磁场作用时,以任意方式排列,但当磁场作用于极性分子时,会使偶极朝向磁场方向作定向排列。非极性分子在磁场作用下,极化而诱导成极性分子,从而带有偶极矩,产生相互吸引作用,形成定向排列。二极性分子在产生异极吸引同极相斥作用时,会使分子产生某些变形,极性增大,水中盐类的阴阳离子将分别被水偶极子包围使之不易运动,抑制了钙、镁等盐垢析出。运动
的电子在磁场作用下,就产生一个与电子运动方向垂直的力(洛伦兹力),这样就会使电子偏离正常晶格,从而抑制固体正常结晶的生成。同时可以减少水垢附着在金属表面。由于经电磁场处理的水分子极性增强,对水垢的渗透性增强,它破坏水垢与管道壁之间的结合力,从而使水垢脱落,这就是磁处理防垢机理之一。

　　水中正负离子在磁场作用下,分别向相反方向运动,形成微弱电流,水中O2+e→O2-, 由于O2-的生成,使水中的O2减少。同时由于因管道自身的电位差腐蚀而产生的Fe2O3·nH2O(俗称铁锈)和微弱电子流发生如下反应：
　　3Fe2O3·nH2O+2e → 2Fe3O4+(1/2)O2+3nH2O
　　Fe3O4在常温下很稳定,不再被氧化,称为磁性氧化铁。它形成的膜,将管道壁和水隔开、腐蚀即停止。
　　磁场作用使水中溶解氧减少,同时生成Fe3O4保护膜,使腐蚀大为减少。
　　前已提及,在微弱电流作用下,使水中的O2+e生成O2-称为活性氧。活性氧对水中微生物有强大的杀伤力,加速微生物机体衰老,强磁场作用,破坏了细胞的离子通道,改变了生存生物场,使其丧失了原生存环境,从而达到杀死生物的目的。
　　由电磁场理论可知,随时间变化的电流,将产生随时间变化的磁场,反之亦然。电磁场是相互依存而不可分。静电水处理和电子水处理等就是利用恒定的高、低压电流电磁场或高频电磁场的水处理方法。
　　应当指出,电磁水处理机理解释有多种,要达到比较统一完善的认识,还有待于今后对此进行更深入的研究来阐明。
　　电磁水处理其效果虽不及药剂法,但由于其运行操作简单,并有明显的效果,人们可以相信,随着电磁水处理器机理的深入研究和水处理器结构构造的完善,其应用前景将日益广阔。

2、几种电磁水处理器简介
　　目前,国内电磁水处理器主要有内磁水处理器、静电水处理器、电子水处理器和高频电子水处理器等几类。需要指出的是,此处统称×××水处理器是笔者根据其工作原理而称的,并不是生产厂的产品名称。
2.1、内磁水处理器
    内磁水处理器构造
　　 内磁水处理器是在其横断面上,内外筒体表面之间设置了必要数量的极性相反的永久性磁铁(一般不少于5对)。流体通过其中垂直于磁场的通道而被磁化处理。整个横断面磁场应均匀,壳体应屏蔽,以减少对外界的干扰影响,构造简图如图1所示。根据我国行业标准,中心最大磁感应强度B值≥160MT,外壳漏磁感应强度B值≤2MT(1MT=106Wb/m2)。
2.2、静电水处理器和电子水处理器
　　 静电水处理器和电子水处理器的构造相似,均由两部分组成,如图2所示。
   　静电水处理器构造
　　 (1)、水处理器　其壳体为阴极,一般由镀锌钢管制成,壳体中心装一阳极。静电水处理器的阳极是一个芯棒,芯棒外套四氟乙烯管,确保有良好绝缘。电子水处理器的阳极是一根金属电极,它直接与水接触。被处理的介质通过阳极和壳体之间的环状空间而被处理。
　　 (2)、直流电源　静电水处理器采用高压直流电源,又称高压发生器。电子水处理器则采用低压直流电源。
2.3、高频电子水处理器
　　 它由水处理器和电控器组成。水处理器由电极和壳体构成,其中电极为阳极,壳体为阴极。电控器即高频发生器,它的功能是利用电子元件产生高频电磁场。构造简图如图3所示。水通过其间即被处理。
高频电子水处理器构造
　　 为了提高处理效果,有人经研究提出在阳极之间加设屏蔽网(负极)进行屏蔽,确保各阳极独立工作,互不干扰。据称该项技术与不设屏蔽网的同类产品相比,效率可提高30%以上。