[發明專利]Halbach磁性阻垢除垢器

有效

• 申請號: 201310686186.6
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103755044A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王騰;王步康;宋德軍;張庚云;劉偉;樊運平;王巧梅;王赟;張志珍;焦宏章;徐志剛
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: C02F5/00
• 分類號: C02F5/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

技術領域

????本發明屬于磁性水處理的技術領域，具體涉及一種Halbach磁性阻垢除垢器。

背景技術

隨著環保要求越來越高，水資源日趨緊張，節約用水對工業生產已非常重要。目前有的生產單位從節約用水考慮，冷卻水系統基本不排污，使循環水很多參數嚴重超標，導致系統短期結垢，不得不停產處理，造成停產損失，大大縮短了設備的使用壽命。安裝高性能磁性水處理阻垢除垢器既能確保工業生產設備長期高負荷穩定運行，又能節約水資源，降低生產成本?？梢娍茖W有效的磁性水處理阻垢除垢器對工業生產經濟效益的提高具有很重要的現實意義。

對于磁性阻垢技術，要想起到較好的阻垢效果，需具備以下幾個條件：①較高的磁場強度；②水流速度足夠大；③水流的速度方向與磁力線垂直；④水流在磁場中停留的時間越長越好。后兩個條件取決于阻垢器設計的幾何條件，第①條是比較難于解決的。

要想提高其過水通道的磁場強度，達到阻垢除垢的目的，只能采取兩種辦法。一種是采用磁感應強度較高的永磁材料，另一種就是在永磁體的結構和排列方式上想辦法。近十多年來，由于Halbach永磁陣列優異的磁場特性使得它在很多領域得到了廣泛應用，諸如永磁電機、核磁共振和磁懸浮等領域。而所謂Halbach永磁陣列其實是一種新型的永磁體排列方式，它可以將不同磁化方向的永磁體按照一定的順序排列，最終使得陣列一邊的磁場強度增加而另一邊的磁場強度減弱，具有優異的單邊磁場效應，如果做成封閉環形陣列，就可以在環形的中心形成高強度的勻強磁場，而環形陣列的外部磁場很小。

中國專利CN202358950U公開了“一種Halbach永磁陣列水處理器”，該專利中的永磁水處理裝置由3～9組環形永磁陣列組成，每組環形永磁陣列中的永磁鐵按Halbach陣列排布而成，但是其永磁鐵采用非矩形結構，磁化方向與磁體邊緣不平行，加工和磁化工藝復雜，安裝困難。

發明內容

????本發明為了解決現有Halbach永磁陣列水處理器加工和磁化工藝復雜，安裝困難的問題，提供了一種Halbach磁性阻垢除垢器。

????本發明采用如下的技術方案實現：

一種Halbach磁性阻垢除垢器，包括若干永磁體、面對面設置并連接的進水法蘭和出水法蘭以及進、出水法蘭外端連接的進、出水快速接頭，其特征在于各永磁體采用內置式結構安裝在進水法蘭和出水法蘭上，并沿永磁體的磁化方向按Halbach陣列依次旋轉90°進行矩形布置，布置于進水法蘭和出水法蘭中間的永磁體形成窄矩形的過水通道，進、出水法蘭以及進出水快速接頭采用非導磁材料制成。

各永磁體為方形結構，包括八塊，永磁體Ⅰ、永磁體Ⅱ、永磁體Ⅲ、永磁體Ⅳ、永磁體Ⅴ以及永磁體Ⅵ安裝在出水法蘭上，永磁體Ⅶ和永磁體Ⅷ安裝在進水法蘭上，上側兩個角的永磁體Ⅰ和永磁體Ⅳ通過螺釘固定在出水法蘭的上板，永磁體Ⅴ設置于永磁體Ⅰ和永磁體Ⅳ之間且通過螺釘固定在出水法蘭上，下側兩個角的永磁體Ⅱ和永磁體Ⅲ分別通過螺釘固定在出水法蘭的下板，永磁體Ⅵ設置于永磁體Ⅱ和永磁體Ⅲ之間且通過螺釘固定在出水法蘭上；

左側居中的永磁體Ⅶ通過螺釘固定在進水法蘭的左板上，右側居中的永磁體Ⅷ通過螺釘固定在進水法蘭的右板上；

中間的永磁體Ⅴ、永磁體Ⅵ、永磁體Ⅶ以及永磁體Ⅷ組成窄矩形縫隙，形成過水通道。

進水法蘭和出水法蘭十字交叉面對面安裝，進水法蘭和出水法蘭外圍通過罩筒連接，罩筒也采用非導磁材料制成。

各永磁體采用高性能釹鐵硼材料。

本發明將Halbach永磁陣列應用到磁性水處理阻垢器中，通過將釹鐵硼永磁體內置在除垢器中并按Halbach陣列進行矩形排列，得到高強度的勻強磁場，通過設計窄的過流縫隙，提高水的流速，將阻垢器安裝在循環回路中，延長水流經過磁場的時間，從而使流過的水被有效的磁化，最終達到阻垢除垢的效果。

本發明主要技術特征及其效果：

1.本發明將永磁體采用內置的Halbach陣列進行布置，并將永磁體在過水通道四周沿永磁體的磁化方向依次旋轉90°進行矩形排列，形成矩形的過水端面，過水端面的長寬比很大，寬度很窄，這樣可以充分增加過水流速和磁場強度，通過充分發揮單邊磁場的效應，能夠有效地增加阻垢除垢器內部過水通道的磁場強度，達到良好的阻垢除垢效果。

2.本發明進出水接頭采用快速接頭的形式連接，也可根據現場供水系統的管路連接形式進行配套，方便實用。

3.本發明進水法蘭和出水法蘭采用十字交叉的方式配合，為永磁體按Halbach陣列進行矩形排列提供了合理緊湊的安裝空間，并且安裝簡單、方便。