在工业生产中,锅炉结垢现象十分普遍。结垢使水质污染,导热性降低,设备热效率下降,能源消耗增加,经济效率下降,还可能使换热管腐蚀、过热、鼓泡,以致引发爆裂等重大事故。阻垢、除垢是提高锅炉热效率的有效途径,成为:“节能、减排、环保”和防止锅炉设备爆炸事故的重要手段,并在此基础上形成了水处理与清洗两大专业,使用的技术基础上都是以化学方法为主。虽然化学方法防垢积垢卓有成效,但也存在许多问题,如用化学药剂清洗和阻止水垢,增加了排水中的化学物质,不仅污染水体,浪费水源,还影响生产、生活。与此同时,人们也在一直探求一种“不投药、不排污、不化验、不监督”的理想除垢、阻垢方法,即“绿色除垢”方法,各种物理阻垢、除垢技术应运而生。
★防垢原理
负电性碳酸氢根(HCO3-)被负电性管道排斥无法吸附在管道上,强磁活化作用下,水中析出的碳酸钙(CaCO3)晶体,其稳定偏菱形晶形发生改变,表面不定型的晶粒不能连接起来合并成大块多晶,形成松软的淤渣状沉淀(俗称霰石或文石)。这些淤渣状沉淀会失去吸附受热表面的能力,一直悬浮于水中,在水流平稳的地方沉积下来。
★除垢蚀原理
正电性氢离子被负电性管道吸引溶解已生成的垢和腐蚀,活化极性水分子,向垢层浸润渗透,对水垢产生吸着、束集作用,水垢逐渐松散剥落。清垢时间视垢层厚度和系统运行工矿,24小时运行系统清除速度最快。
★防腐缓蚀原理
管道和水形成两极化,水为正,管道为负,负电性的管道形成阴极性保护,防止电化学腐蚀发生;负电性的氧被负电性管道排斥而无法腐蚀管道,防止氧化腐蚀发生。系统中的菌类和藻类活体被杀灭,死去菌类无法分泌黏液,因此管道内壁不会产生粘泥,有效防止了粘泥层下生物腐蚀的发生。
★防腐原理
对于电化学腐蚀,由于负电性的管道形成阴极性保护,有效防止了电化学腐蚀发生的速率;对于氧化腐蚀,水中负电性的氧被负电性管道排斥而无法腐蚀管道;正电性氢离子被负电性管道吸引而溶解已生成的垢和腐蚀。
★杀菌灭藻
离子化反应产生的氢氧根离子,具有最自然氧化杀菌作用;水中生成的活性氧自由基,会损伤生物大分子,使微生物膜过氧化,破坏歧化酶,同时磁场作用造成微生物等细胞内水钝化、酶失活,从而被杀灭。藻类菌类赖以生存生态环境破坏。强磁设备运行中,系统呈偏碱性,偏碱性环境不利于藻类菌类生长。