循环冷却水在循环过程中,由于水分不断散失、溶解质浓缩等众多原因,造成换热设备及管道内出现结垢沉淀,致使换热效率低下甚至引发事故。由于传统化学阻垢方法存在二次污染、成本高等缺点,物理阻垢方法成为趋势,其中缠绕式脉冲电磁场阻垢技术以操作简单、费用低、见效快等优点受到广泛关注。本文基于水垢的形成机理,分析水垢形成的过程及影响因素,探究缠绕式脉冲电磁场阻垢机理。利用ANSYS模拟研究管材对管道内电磁场强度的影响,确定PVC等非金属非导磁材料应作为缠绕式脉冲电磁场阻垢处理优选的输水管材;比较管径、缠绕匝数对管道内电磁场强度的影响,模拟结果表明50匝线圈和110 mm管径配合使用,可以使缠绕式脉冲电磁场阻垢系统实现较大的性能功耗比;为缠绕式脉冲电磁场阻垢系统在实际工程中的高效应用提供技术指导。针对缠绕式脉冲电磁场阻垢线圈的电磁场强度计算模型进行研究,明确建立激励线圈中电流计算模型的必要性。以缠绕式脉冲电磁场阻垢系统为研究对象,在激励线圈等效电路基础上,建立串联电阻时激励线圈中的电流数学模型,基于电流实验数据,利用MATLAB拟合激励线圈中等效电阻和等效电感随频率变化的关系式,进而得到激励线圈中电流计算模型,最终获得缠绕式脉冲电磁场阻垢线圈的电磁场强度计算模型。通过两组实验验证激励线圈中电流计算模型的正确性和准确性。在电磁场阻垢机理的基础上,建立循环水缠绕式脉冲电磁场处理实验平台,通过实验对缠绕式脉冲电磁场阻垢机理进一步研究,实验结果表明:在本实验条件下脉冲电磁场频率为1 kHz时,缠绕式脉冲电磁场阻垢系统的阻垢效果最为显著。比较实验组与对照组发现,使用1 kHz频率的脉冲电磁场处理4个小时能够增加约0.8倍的碳酸钙结晶量,处理4个小时提高碳酸钙的结晶速率约2.4倍;处理8个小时可以提高碳酸钙在水中的溶解度约3倍。