污垢的存在给换热设备的设计和运行造成了极大的经济损失,是传热界十分关注而又没能完全解决的主要问题之一。近年来,先进的电磁抗垢技术因具有重要的研究价值和应用前景受到广泛关注。本文就电磁抗垢装置的研制及交变电磁场抗垢的效果和机理进行了细致的实验研究。概括如下: 首先自主研制了电磁抗垢装置,该装置能产生方波和扫频方波两种波形信号,其电压幅值和频率可连续调节,结构简单,精度高,满足实验的研究需要。在此基础上自制静态及动态抗垢实验台和工业循环水模拟抗垢实验台,考察不同硬度、不同流速、不同温度、不同电磁场作用下溶液的结垢和抗垢行为,通过化学分析方法和热工测量方法分析交变电磁场对水样各个物理化学参数的影响,利用扫描电镜技术对交变电磁场前后碳酸钙晶体形态进行了研究,利用激光光散射粒度分析技术对溶液中晶粒尺寸的分布进行了分析。研究表明:在常温条件下,交变电磁场处理前后溶液的电导率和钙离子浓度均没有明显差异,碳酸钙晶体均为方解石型态;在高温条件下,经交变电磁场处理后溶液的钙离子浓度相对于未经电磁场处理时略有增大,表明电磁场在一定程度上抑制结垢过程,通常留下的碳酸钙晶体是质地坚硬的枝状文石,经电磁场处理后碳酸钙晶体变为片状不定形体,易于脱落。实验发现在同等条件下,频率为500Hz、电流为0.2A 的方波电磁场具有较佳的抗垢效果。交变电磁场还能促使换热面上诱导期的延长,减缓结垢的进程。