变频防垢除垢仪的研究

论文摘要

污垢现象十分普遍,如果不加理会,危害极其严重,比如水垢会降低锅炉和热交换设备的传热效率,增加热损失,增加水的流动阻力,迫使锅炉降负荷运行,能引起锅炉水冷壁管的过热,导致管子鼓包和爆管事故的发生,也会导致金属发生沉积物下腐蚀。这些都无形中增加了设备的运行和维护成本,造成资源的浪费。在节能减排已成主流的今天,如何防垢除垢显得理所当然。由上个世纪初,人们就已经开始对水垢产生的机理,水垢的危害以及防治方法进行了深入地研究,并运用过多种物理和化学的方法来减少水垢的形成。这些方法可以分为两大类：物理类方法和化学类方法。利用变频电磁场对水进行处理的变频防垢除垢仪是以MSP430f247为核心的部件,产生频率可以改变的方波信号,然后将方波信号经高压侧悬浮驱动IR2110(自带光耦隔离和电磁隔离)输出到H桥驱动电路,经驱动电路后输出较大电流的可变频的方波信号送到线圈。电源模块分别为MCU及其附属的各器件供电,以及为H桥驱动电路供电,以提高方波的电压和电流,扩大输出功率；扫描的频率点及相关的数据存入存储器,供开机后MCU调用,以便产生相应频率的方波信号；键盘和显示作为人机交互的接口,用于设置登陆密码,工作电压,工作电流,以及工作频率等工作参数；U、I电压电流采样是用于调节驱动电路的电源电压电流的反馈通道；通过MCU控制数字电位器的数值,进而改变供电电源的电路参数,从而调节电源的电压和电流,然后就可以改变输出方波的幅值,达到输出功率的可调。经过不断的调试,防垢除垢仪已经满足设计的需求,达到了预期的效果。完成后的防垢除垢仪操作简单,使用方便。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 污垢的定义
• 1.2 污垢的形成过程
• 1.2.1 锅炉污垢的形成过程
• 1.2.2 热交换器污垢的形成过程
• 1.3 污垢的危害
• 1.3.1 结垢影响传热的损失
• 1.3.2 结垢会使金属传热面超温失效
• 1.3.3 结垢诱发的腐蚀
• 1.3.4 结垢的污塞、污秽等其他危害
• 1.4 化学方法防垢除垢
• 1.4.1 化学清洗的本质
• 1.4.2 化学清洗的安全风险
• 1.5 物理方法防垢除垢
• 1.5.1 超声波防垢除垢技术
• 1.5.2 磁场防垢、除垢技术
• 1.5.3 电场防垢、除垢技术
• 1.5.4 静电场防垢、除垢技术
• 1.5.5 电流场的微电解防垢、除垢技术
• 1.5.6 高频电磁场防垢、除垢技术
• 1.5.7 电气石防垢、除垢技术
• 1.6 设计方案方法选择
• 2 系统硬件设计
• 2.1 设计思想
• 2.1.1 组成原则
• 2.1.2 技术指标
• 2.2 仪器组成及工作原理
• 2.2.1 组成框图
• 2.2.2 工作原理
• 2.3 模块电路
• 2.3.1 电源模块
• 2.3.2 MCU控制模块
• 2.3.3 存储模块
• 2.3.4 人机交互模块
• 2.3.5 驱动模块
• 2.3.6 电压、电流采样模块
• 2.3.7 上位机通信模块
• 3 系统软件设计
• 3.1 MSP430主程序设计
• 3.1.1 整体程序流程图
• 3.2 系统子程序设计
• 3.2.1 变频波子程序设计
• 3.2.2 显示子程序设计
• 3.2.3 电位器子程序设计
• 3.2.4 A/D子程序设计
• 4 总结与讨论
• 4.1 问题与讨论
• 4.2 总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介