因为该项发明技术是科技前沿技术,学科渗透广,机理十分复杂,在此只能简明概述。

防锈机理:

(1)除氧:氧是致使设备腐蚀的重要因素之一,因而除氧是设备防腐蚀的必然工艺。为了除氧，本产品设置为能产生氢气的装置,除氧机理工艺图为:处理器→氢气→氧→水→处理水→蒸汽。工艺图说明了氧随着水体经过产品作用腔时,与纳米特殊电学性能发生作用后生成氢气,氢气又与水中的氧相互作用后同水一道形成蒸汽,这样氧被除掉,从而保证管壁永不生锈。

 

(2)除单元离子:除硫:硫在水中均以离子S^2-形式存在,半径较大而易变形,只要有氧化剂作用即能丢失电子,这也是硫为什么在水中呈阳离子的缘故。除去水中硫离子不能用直接电子法,因为硫离子在水中的价位经常变化不定,所以在设备中(产品)采用了催化电子辐射技术,促使变化状态的硫离子在动力学效应下又重新得到电子,得电子后硫以原子的形式存在水中作布朗运动,随着时间的因素有的原子将组合为其它的物质,从而对系统设备没有腐蚀性了,硫得到了处理。

(3)原子结模技术解散核电荷:热交换系统工作时往往与水分子直接发生作用,从燃烧质燃烧处获得热量源,热量由热质形成热流流向设备管壁。同时又将这获得的热量源大部分传送给热质水分吸收。由于水分子没有原子或离子,不能发生其它的组合而消耗热量,只能容纳热量到达自身的沸点或超沸点,以此同时,随着热量的增高,热振动强烈,所产生的静电荷相对系统管壁高,这个现象在一定的温度后最为明显,最终形成强电荷将弱电荷牢牢吸住体系。就在电荷的争夺处(管壁与体系的接触表面)形成多元离子化合物,使管壁发生电化学腐蚀。为了解决这一问题,产品设计时采用水带进系统的原子结膜技术,原理是由纳米合金材料产生电子流,再由电子流选择决定组合为原子或原子团,该原子或原子团在产品中以自发辐射方式注入水体中,带进系统后很自然与管壁接触,这时一旦有一定的热量或振动能级条件之一出现,该原子或原子团以光速在管壁上定向结成膜。由于膜强度大,膜厚小于100Å,也称为纳米膜。因膜的定向特性在加热时膜只管壁面沿伸,只到布满整个管壁表面就停止,而原子膜始终不变。该膜能提高传热系数,不受电荷而影响工作性能。这膜将隔离电荷之间的相互作用,保护了管壁不致腐蚀增加了热传导。

除老锈机理:

在传热系统的设备上由于种种因素引起的腐蚀,使设备壁布满了铁锈,它们的主要成份是Fe₃O₄和FeO₂,这是对设备的一大危害,必须除掉。生锈的原因主要之一是氧(O),除锈先得除氧(O),把氧(O)从铁(Fe)中分裂出来,分裂后失去了氧(O)原子的铁(Fe)将是粉状及渣质的形式,同水中其它盐类沉淀然后在排污时被排出设备外。那么怎样使氧(O)从铁(Fe)中分开出来呢?我们选择了用氢这一十分活泼的元素。我们从前文中叙述的立体状结晶碳化纳米须合金,由该合金制成产品,在合金制成的产品与水作用再释放氢气这一技术工艺,当待处理的水过入产品的内流入水功能处理腔时,水的流动的动势与碳化须(纳米级)结晶晶界间隙互相作用,作用后释放出氢气,该氢气与水一起流过铁锈层,这时在热和振动条件下,水中氢原子与铁锈(Fe₃O₄和FeO₂)发生作用,反应式:  

因为锈层是有限的而氢气则是无限的,在二者的互相作用中氢气持续的和氧(O)反应而变为H₂O₂,这样将铁锈除净,这就是除锈机理的形成过程。

防腐机理:

由结晶碳化须制成的水处理设备内设计了两条防锈途径。第一条途径是由合金晶界处释放的能量与水中有机物(或胶体物)发生作用,衍射出有机磷.该有机磷经炉内化学反应成为玻璃体,在设备管壁上形成一层非常薄的膜。该膜形成了对管壁的有效防腐保护层。这样即使水中有氧和腐蚀质存在也腐蚀不了设备。第二条途径是将水中稳定氧改变为不稳定氧,从而与处理水中释放出的氢气反应生成H₂O₂,其反应式如下:

                      2H₂+2O₂ = 2H₂O₂

 无论系统大小该机理对电化学腐蚀意义特别重大。这些反应都已在长期实践中得到有据证实。

节能工作机理:

(1)节能范围:

a、 系统以燃煤为主的(如工业锅炉)节省煤10%以上,蒸汽量增加20%以上;                           

b、 系统以燃油为主的,节省油20%以上(6吨炉月节油3-4吨),加热时间缩短40%以上,蒸汽量增加20%以上;

c、   用谷壳、木粉、废渣物均可得到上述一样效果;

d、  电热炉系统节省电25%以上;

e、   燃气炉系统待试验应用统计;

f、    产品自身工作时完全不用电。

在各种行业应用中,该节能均有统一性、规律性,可作为该设备参数指标定性。

 

(2)布朗运动速度增加:由于水质经过纳米技术处理后物化性能发生极大的变化,如:

g、    分子热运动增加,原理是经过处理后水分子变小了,这种变小的分子在分子热运动中非常活泼,在作热运动中以其它分子碰撞的次数增多,达到热量传递加快,从而节能;

h、   水表面粘力降低,水样经过纳米结晶须作用后,其自身的表面粘度明显的降低,由于粘性得到了解散,体系阻碍热运动的因数得到排除,加速了热传递强度,从而间接地增加热传递实现节能目的;

i、    体系渗透压增加,渗透压是水体系一个很重要的物理指标,对体系导热和传热十分重要.渗透压小,热压热量损失大,反之体系渗透压大,热容易渗透热量损失就小。由于该纳米技术的特殊电学性质,致使处理过的水体系渗透压增大,提高了热容速率的空间效应,因此节能;

j、    节水,本产品工作过程中不发热,不用反冲洗。

(3)节能方式:

     

该产品的节能方式也以传统不同,传统的节能是在原有基础上提高工作效率和降低或减少电的损耗。主题没有改变,而本产品是主题性改变节能法。

k、  工作过程不用电,由小尺寸量子效应等进行工作;

l、   除氧防腐过程完全是依赖纳米技术自发生产的能量进行;

m、 将体系处理后,由体系自身再次实现继续处理功能:

产品处理→水体统→处理原锈;

n、  该产品是自发式半永久,工作时均不用外界能源;

o、  该产品工作撤除了反冲洗工艺,不浪费水;

p、  还有一些辅助节能工艺。

1. 本技术与常规的炉膛燃烧工艺和燃料质量均无关系.    

2. 除锈节能:金属锈耗热大,有锈必然结水垢.(固而除锈即节能)

3. 脱垢节能:老垢热阻大,阻止热量传输.(固而脱垢即节能)

4. 水质活化节能:未活化的水质布朗运动率低,热传输慢,影响蒸发机率.(固而水质活化后提高了蒸发率节能)

佛山市世鑫康能科技有限公司