超声波防除垢设备超声波防除垢设备主要是利用超声波强声场，使成垢物质在超声场的作用下，其物理形态和性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成积垢。一、超声波除垢器的研究与分析随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，功率超声学的创新和开发应用已越来越显著地反映在工业处理的各个领域。超声波除垢是功率超声的一种很重要的应用，它与超声无损检测不同，需要产生功率很大的超声波，但超声的频率不高一般在18KHz到25Kitz。为了更好的对超声波除垢器系统的结构和所具有功能有一个全面的认识，现对系统的组成和原理进行简要的介绍。(一)系统的结构设计随着超声技术的不断发展，超声波除垢以其具有节能环保等优点，而受到了广泛的关注。但由于功率超声技术还处于发展阶段，有许多方面还需要进一步的改进。为了提高超声波除垢的效果，这里对其控制部分进行了改进，使其能够随着负载的变化来改变自身的频率和功率，做到频率的自适应和功率的自跟踪，让超声系统工作在的换能器的谐振频率上。使超声波设备能够高效、稳定的长时间在线工作。下面对其原理和结构进行分析。(二)系统的组成一般的超声波除垢系统主要由超声波发生器(即超声波电源)、超声波换能器组成，但由于换能器的阻抗和谐振频率等一些电特性与超声波电源的输出不匹配，我们还要对其进行阻抗匹配，所以要在超声波电源和超声波换能器之间加一个阻抗匹配环节。二、超声波的除垢机理主要表现在：(1)“空化”效应超声波的辐射能对被处理液体介质直接产生大量的空穴和气泡，也就是把液体拉裂而形成无数极微小的局部空穴，当这些空穴和气泡破裂或互相挤压时，产生一定范围的强大的压力峰，这一强压力峰能使成垢物质粉碎悬浮于液体介质中，并使已生成的垢层破碎使其易于脱落。(2)“活化”效应超声波在液体介质中通过空化作用，可以使水分子裂解为H·自由基和HO·自由基，甚至盯和Off等。而OH与成垢物质离子可形成诸如Ca（OH）2、Mg（OH）2等的配合物，从而增加水的溶解能力，使其溶垢能力相对提高。也就是说，超声波能提高流动液体和成垢物质的活性，增大被水分子包裹着的成垢物质微晶核的释放，破坏垢类生成和在管壁沉积的条件，使成垢物质在液体中形成分散沉积而不在管壁上形成硬垢。(3)“剪切”效应水分子裂解产生的活性自由基的寿命比较长，它进入管道后将产生还原作用，可以使生成的积垢剥落下来。而且因超声波辐射在垢层和管壁上，加热管上的吸收和传播速度不同，产生速度差，形成垢层与管壁界面上的相对剪切力，从而导致垢层产生疲劳而松脱。“抑制”效应通过超声波的作用，改变了液体主体的物理化学性质，缩短了成垢物质的成核诱导期，刺激了微小晶核的生成。新生成的这些微小晶核，由于体积小、质量轻、表面积大，悬浮于液体中，生成比壁面大得多的界面，有很强的争夺水中离子的能力，能抑制离子在壁面处的成核和长大，让既定结构的晶粒长大，因此减少了粘附于换热面上成垢离子的数量，从而也就减小了积垢的沉积速率。实验研究表明，当液体过饱和系数一定时，在同一超声波参数下，超声波作用时间越长，则成垢物质的成核诱导期越短。此外，超声波辐射压力、声学毛细管现象、科努瓦诺夫效应和声流对积垢生成也有直接的防除效应。三、超声波除垢优势超声波除垢法相对于传统方法，它的主要优势在于不需使用任何药剂，也就是说，不需要向水中加入任何物质。超声波除垢法的原理在于用超声波振荡使熟交换器的金属结构及其中的水也产生振荡，在这些振荡的作用下，水中的硬度盐开始结晶，并不会附着在以同样超声频率振荡的管壁上。管壁的振动一方面防止在水中尚未完全结晶的盐沉积在管壁上面；另一方面，它有助于把刚形成的0.2毫米以下的尚不坚硬的松脆水层振碎。振碎水垢层的机理如下：在管子产生的横向振动的作用下，沉积在水管上面的水垢层也开始振振动。经多次横向振动的结果。水垢中出现了微小的裂痕。在超声振动的作用下，水渗透到水垢层里面，因在毛细管中，对液体运动的阻力大大减小(科努瓦诺夫效应)。当水进到炽热的管壁里面，便开始膨胀甚至沸腾，从而产生汽泡，这些汽泡推动裂痕的边缘，使水垢脱离管壁。随后，在己清理的表面上，又开始生成新的水垢层，当水垢层达到前述的厚度时,超声波又重新将其振碎，从而达到某种动力上的平衡。在这过程中,管壁的传热效率并没有降低。因为振落并被水流带走的水垢碎片，带走它从管壁获得的热能，并在流走过程中，把热能传给水。超声波的作用不仅在于防止水垢形成，保持热功装置的输出参数，而且能提高输出参数(热效率)。这是因为管壁和水的振动能产生微细水流，而管壁振动又能降低液体阻力，加大水流流速，从而增大管表面的传热效果。通常在使用超声波的情况下，锅炉中均含有空气中的氧气,这些氧气储藏在水管内表面细小损伤的微小缝隙中，超声振动降低液体阻力的结果，使