北京禹晟环保科技有限公司
Beijing Yucheng Environmental Technology Co., Ltd.

量子管通环工作原理

 量子管通环由特种信息记忆材料合成。德国凤凰国际有限公司利用特定设备测定和储存水中水垢和铁锈等相关物质的分子振动波形。针对水中相关物质的分子振动波形,德国凤凰国际有限公司再开发多种超精微振动波(Ultra-fine Oscillations),并利用最新的激光技术将这种波储存于量子管通环亚原子级。在量子管通环安装于管道上的瞬间,超精微振动波即被持续恒定地释放出来,透过管壁传入水中。

在这种超精微振动波的作用下,水的活性得到极大加强,水中的钙、铁等相关物质的物理特性发生改变。新安装的管道不会结垢、生锈、或长菌藻,旧管道中的锈蚀、老垢等也将逐步被溶解消除,并最终在管道内壁形成保护性氧化层,管道内壁不再出现腐蚀。

产品功能及技术分析

除锈防腐蚀

在抗腐蚀这方面量子管通环的用途非常广泛。可以说量子管通环能够减缓或阻止所有水运行系统中存在的一般性的腐蚀。

金属在化学上通常以氧化物、硫化物、硅酸化合物或碳酸化合物的形式存在,经过施加能量的冶炼过程被提炼出来。这就表明,地球上大多数金属的基本状态并不稳定,在一定的条件下它们或早或晚地要发生改变。我们所说的腐蚀现象,其实就是金属返回其原始的氧化状态的过程。这里通常涉及到一个电化学的反应过程。双极性液体例如水会对这一反应过程起促进作用。

金属都有向水中释放带电原子(离子)的特性。在固体状态下带电的金属原子就存在。

金属晶格以及对外显示出的电中性之所以能够得以保持是因为电子均以所谓的电子云形式停留在金属的晶格里。将一块光洁的铁放入水中,铁就会向液体中释放一些Fe²+离子。由于水和金属的负荷的原因,如果没有其他过程出现的话,这一反应很快就会停止。这一过程导致腐蚀现象,即我们称之为铁锈的出现。

如上所述,金属铁块向水中释放了Fe²+离子。然而水并不仅仅是由H2O构成,其中还有少量的由自身分离而产生的H和OH。由溶入水中的二氧化碳产生一种稀释的碳酸,碳酸又使H3O离子的数量增加。材料的损蚀是在这里开始的。在水中当Fe²+ 与OH相遇时便生成氢氧化亚铁,在水中保持溶解状态。如果有空气中氧气的补入,正二价的铁离子又会氧化变成正三价铁离子,再与负的氢氧离子结合就形成了非溶解性的棕色氢氧化铁Fe(OH)3。氢氧化铁在氧化的作用下进一步反应就生成Fe2O3, 锈的主要成分就是三氧化二铁。

水在不饱和状态下属于最具腐蚀性的液体之一,对铁的侵蚀尤为严重,因此导致锈蚀的出现。就连最好的特种钢也不能幸免。近年来采用其他材质如铜、塑料或特殊钢做管道的在增多,但如今最为广泛使用的管材仍是镀锌钢管。几乎所有的钢管都有锈蚀问题。影响锈蚀程度的其中一个原因就是水的饱和度(游离氧O2)。

锈蚀使管路的内壁变得粗糙,其原因之一是因为水在流动时会不断地将锈带走。在流速较高的地方如弯道、法兰连接处等管壁会变薄,直至发生泄漏。另一个效应就是由于表面变糙为水碱的沉积和附着提供了条件,使结垢乃至管路阻塞形成得更快。

在阻止这一类腐蚀方面,量子管通环能够做到性能可靠,高效持久。原有的锈层也能被溶解下来随水流排出。其他形式的腐蚀如接触腐蚀(不同金属的接触),应力腐蚀开裂,穿晶或沿晶式腐蚀或称晶界腐蚀等,由于受更高的电化学反应制约,量子管通环技术尚不能做到完全阻止此类腐蚀的发生,但可以显著地延缓其腐蚀进程。

实践表明,使用量子管通环可以延长管路、机器及设备的服役年限。腐蚀减少管壁就会保持光滑,以往在管路流速缓慢的地方容易形成垢壳的机率也大大减少了。压力损耗少和节省管路的冲洗费用是使用量子管通环的最直接的效果。原有的锈层可被溶解并随水流排出。锈层被除掉后会在原处形成一个惰性氧化铁保护层,从而达到长效防腐的目的。

从商业角度来看,锈蚀问题是事关金属材料及设备使用寿命的一个重要因素。腐蚀过程一旦被延缓或完全阻止,设备的使用寿命就会延长,从而节约大笔的开支。

除垢防垢

在消除水垢方面量子管通环主要被用来处理工艺运行用水,即在系统中被当作热传递和输送的介质的水。我们有很成熟的处理高于100°C 以上的水的经验。小至洗碗机、小型机器和机械冷却,大至化工及重工业的大型壳管式换热器及循环冷却系统,到处都有量子管通环技术使用的踪迹。

几乎所有的水中都有钙及其他盐类以溶解的状态存在。当水温升高时,微溶于水的碳酸钙溶解度降低,水能溶解的钙就相应地减少。碳酸钙从水中析出,结晶附着在容器或管道表面上,随着时间的推移会造成管路、阀门甚至机器部件的堵塞。为了避免这些问题的出现,人们要对水--尤其是特殊用途的水--进行化学处理。但这种工艺对于大型的水运行设备来说过于昂贵(化学药品的支出及维护费用),在经济上意义不大。因此人们宁可采用定期对热交换器、冷却塔等进行除垢的办法。

量子管通环为人们提供了一个更经济的选择。量子管通环处理器向水中释放的超精微振动波(Ultra-fine Oscillations)使钙的结构持续地发生改变。也就是说,水对于钙的溶解力大大增强。只有当水温超高或水中钙的浓度相当大的时候钙才会析出。

只要管路或机器里有足够的水流动,由于浓度过高而析出的钙也仍能随着一起流动。只有在不流动或很缓慢地流动的情况下钙才会呈细泥状沉积下来。这些钙泥不需任何化学药剂,只要轻轻一擦或用水一冲就行了。

在公共冷却循环系统中使用量子管通环技术,改进钙的溶解性能,提高更换水体的极限值,可节省大量用水。

3. 除生物膜及菌藻

量子管通环还可大大缓解甚至全部解决水中微生物的问题。无论是对付开放式水循环系统如冷却塔、游泳池或喷泉等场所存在的藻类滋生,还是管网内的生物膜和生物淤塞,还是饮用水中的杆菌,量子管通环都可显示其独到的功能。

在某些水运行系统中会有由微生物引起的沉积层形成。这些微生物从何而来,目前的说法还不统一。我们首先假定其中的大部分是从外部进入系统中的。这些微生物一旦侵入,就会在整个系统中传播繁殖。管壁上的粘膜就是它们存在的肉眼可以看得到的证明。这种生物膜或毯经常会发生块状脱落。脱落下来的便随水而走,到了某个狭窄的地方或机器里造成故障。膜中的某些微生物有加剧腐蚀的作用,因为它们的排泄物极具腐蚀性。微生物以孢子形式繁殖,孢子在生物膜或其他沉积物中,抵抗力极强。用化学和加热的办法清理都无法彻底将孢子杀死。往往是清洗之后不久,问题再次重演。而量子管通环的技术却能够做到长效持久,在以往用传统的办法没能解决的地方,量子管通环取得了成功。

对于生物膜的效果建立在两个作用机制上:第一,直接作用于微生物本身;第二,消灭这些微生物滋生的温床,即除掉管网系统中的锈和垢。因为量子管通环的超精微振动波也能传播到不流动的水,所以就连系统中用其他办法都达不到的死角也能得到处理。

我们客户的经验证明,使用量子管通环后的数周至几个月内藻类和细菌的数量会持续下降,直至完全消失或稳定在一个很低的水平上。

4.  海水利用和原油输送

这两者是十分特别的应用领域,在此不作详细的论述。

量子管通环的应用领域

1、

工业交换器、蒸汽锅炉、机械冷却、冷热循环水、工业锅炉、船舶军舰潜艇、造纸、化工、屠宰场、炼油厂、钢铁厂、消防系统

2、

商业洗碗机、洗衣中心、复合蒸汽发生器、烤炉、热水锅炉、游泳池、洗浴桑拿、宾馆中央空调、写字楼。

3、

民用供热供暖系统、小型中央空调、洗碗机、洗衣机、淋浴室、加湿器、咖啡机、水壶、游泳池。

量子管通环技术参数

适用范围

不受水质、管材限制;对静止水同样适用。

有效作用距离

可达安装点下游10公里

流体温度

可达 150 oC

管壁温度

最高可达 150 oC

环境温度

-50 oC -150 oC

非循环系统最大处理流量

15000 立方米/小时

循环系统最大处理流量

120000 立方米/小时

管道系统外径

12 mm - 2000 mm

使用寿命

可达15 年以上



量子管通环在工业应用中的意义

1、节能  

 水垢形成导致设备热传导效率下降,直接造成能源巨大浪费。目前世界范围内相关行业组织经过调查,一致认为,1.5毫米厚度的水垢就可浪费15%的能源。水垢厚度与能耗的关系可表示为右图。

水中总硬度过高可产生严重的结垢腐蚀现象。由于水垢和水锈的存在,极大地降低了换热效率,增加了能源的额外消耗;管径变的越来越细,增加了管线压力,增大了水泵的载荷;当结有水垢时,某些离子在罐体下局部浓缩,可达正常罐体浓度的上万倍,如果罐体内水的PH值为10,当水有游离子氢氧化钠时,局部浓缩的结果可使垢下浓缩液的PH值达14,在水的饱和温度下,受热面将产生强烈的碱腐蚀。当PH值为8,如有游离酸进入时,可使垢下的浓缩液PH值低达4左右,发生酸腐蚀。水中的O2和CO2气体会引起管道、罐体的金属腐蚀,通常是均匀腐蚀或局部腐蚀,腐蚀严重时,使管道、罐体承受不了许可的工作压力而破损。水垢的导热系数仅为钢铁的1/15—1/200。中央空调的冷凝器内有水垢时,制冷剂的热量由于受水垢的阻挡,不能迅速传递给冷却水,因而温度下降受阻,导致冷冻水的温度过高,空调完全起不到降温作用,给客户造成严重的经济损失。使用WELLAN2000量子管通环,可以防止用水设备/管道因结垢而损失热传导效率,为客户节约能源,被用户誉为节能环保领先技术。

2、降耗

根据国标GB50050-951工业循环冷却水处理设计规范,要求冷却循环水系统的腐蚀速率对于碳钢换热器管壁的腐蚀速度小于0.125mm/a,对于铜合金和不锈钢的腐蚀速度小于0.005mm/a。在这方面,量子管通环通过了严格的检验和考核,在循环冷却系统不加任何药剂的情况下,对于碳钢的缓蚀效果为0.059mm/a,大大优于国标,对于铜合金和不锈钢材料,几乎完全阻止了腐蚀。因此使用量子管通环可以大大延长管道设备的使用寿命。除此以外,使用量子管通环零维护费用(一旦安装即不用任何检测和维护)、零运行费用(不用电源,无人工、药剂、检测等运行费用)等优点使其成为众多用户的首选水处理设备。

3、节水

按照经验值,目前安装量子管通环后,由于碳酸钙等盐结晶临界浓度值明显升高(水活性增强后对于钙的溶解力大大提高),大约可将浓缩倍数提高两到四倍。补水量以及排污可在原来基础上各自大幅降低,由此每年耗水费用可降低数千至上万元。

4、延长设备使用寿命  减免设备维护成本

由于设备及管道在防腐蚀等方面得到极大改善,并且由于免除化学药剂,管道及用水设备的寿命将得到极大延长。点蚀或坑蚀的发生几率将会大大降低。由于系统总体得到保护,因锈蚀或酸腐蚀等造成穿孔滴漏等现象基本杜绝,为客户节约设备维护保养成本。同时减少人工操作,大幅降低员工劳动强度和管理成本。

5、环保

无需任何化学添加剂,自然环保,无污染零排放,符合国家走可持续发展道路的相关政策。环保是主动承担社会责任的大企业永恒的主题。节水节能本身已直接贡献环保,化学用药的免除又使排放污染减少,减轻市政或相关机构污水处理等方面的压力,为企业赢得关爱社会、保护环境的美誉。


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