用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构的制作方法

本发明涉及输水系统沼蛤污损防治，尤其涉及一种用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构。

背景技术：

1、贻贝科底栖动物沼蛤(俗称淡水壳菜)近年来广泛侵入各大输水系统和水电工程环境，造成了严重的生物污损问题，尤其易在冷却水技术供水系统中造成堵塞，甚至引起工程非计划停运。沼蛤踯行幼虫附着在输水管道内壁，并逐渐发育、分泌足丝稳定附着于壁面，随着沼蛤附着聚团的增长，导致管道腐蚀、堵塞，输水效率降低，严重威胁工程设施的安全和使用寿命。这种贻贝类生物污损问题在国内外都广泛存在，不仅对工程安全构成威胁，还对生态系统造成潜在的不良影响。

2、目前，针对沼蛤生物污损问题的主要解决方法包括物理清除、化学试剂处理以及生物灭杀。这些方法虽然能够在一定程度上减轻沼蛤的污损危害，但它们都存在实施难度大、成本高以及对环境的潜在污染等缺点。例如，物理清除方式需要专用的设备和大量的人力，实施过程中存在设备损耗大、维护成本高等问题；化学试剂处理虽有一定效果，但存在药剂残留污染水质的风险；生物灭杀效果不稳定，且周期较长，难以完全清除沼蛤。因此，亟需一种更加高效、环保、生态、安全且经济的沼蛤防治方法，以应对工程输水管道中的沼蛤生物污损问题。

3、磁热法作为一种创新性的清蛤技术，通过在输水管道内部布设螺线管结构，生成高频强磁场，激活悬浮于水中的超顺磁性纳米颗粒(smnp)。受磁场作用，纳米颗粒快速升温，产生局部热效应，能够有效灭杀水体中的沼蛤幼虫，同时也能对已附着在管道壁上的幼虫实施驱赶脱落或直接灭杀。磁热法能够避免物理清除带来的机械损伤，并避免了对水体的二次污染，提供了一种更加高效和可持续的生物污损治理方案。然而，传统的螺线管结构采用的是自身不能相对活动的长螺线管结构，只能安装在长直线输水管道内，而大部分输水管道的形态复杂，存在存在弯管、分支管、管径不同等情况，传统的长螺线管结构安装在在输水管道的转弯处可能引发的堵塞问题，影响清蛤器在形态复杂的输水管道内的正常工作，且安装、拆卸维护不便。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构，适用于输水管道的复杂形态，安装、拆卸及维护方便，安全可靠，能够高效清除输水管道内的沼蛤，减少人工干预。

2、根据本发明实施例的用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构，用于布置在输水管道内，包括依次串联的螺线管模块，所述螺线管模块为短螺线管模块，相邻的所述螺线管模块之间采用活动连接，相邻的所述螺线管模块之间的活动连接适宜于布置在所述输水管道的拐弯处或非拐弯处，每个所述螺线管模块用于产生强交变磁场。

3、其中，从安装、拆卸和维护的角度上来说，由于多个螺线管模块采用串联活动连接，单个螺线管模块均为短螺线管模块，即单个螺线管模块的轴向长度比传统的自身不能相对活动的长螺线管结构的轴向长度要短，通过串联活动连接的多个短螺线管模块代替传统的自身不能相对活动的长螺线管结构布置在输水管道的内壁面上，通过利用相邻的螺线管模块之间的活动连接部位对应地布置在输水管道的拐弯处包括分支处，多个短的螺线管模块和多个短的螺线管模块之间的活动连接能够自由转动地适应各种复杂形态的输水管道；同时对于不同的管径的输水管道，可以对应地设计螺线管模块的径向尺寸，以与输水管道的内径尺寸相匹配。因此，本发明实施例的用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构具有很好的使用灵活性和通用性，能够顺利适应输水管道的弯管、分支管等复杂管道形态，不会影响水流的正常通过，避免了传统的自身不能相对活动的长螺线管结构在输水管道转弯处可能引发的堵塞问题以及安装不便的问题，保障了清蛤器在各种输水管道环境下的正常工作。当然，由于多个螺线管模块采用串联活动连接，本发明实施例的用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构依然能够方便地安装在没有拐弯的长的直线性输水管道内。由于螺线管模块为模块化设计，便于安装、拆卸和维护。模块化设计的螺线管模块不仅能根据实际需求快速更换或维修，而且大大降低了设备维护成本和操作难度，适用于大规模工程的长期使用。

4、从清除防治沼蛤效果来说，螺线管模块通过外接电源在输水管道内产生强交变磁场，激活悬浮于水中的超顺磁性纳米颗粒，受磁场作用，纳米颗粒快速升温，产生局部热效应，此局部热效应有效灭杀输水管道内的沼蛤幼虫，并驱除或灭杀附着在管道壁上的成贝，从而使本发明实施例的用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构实现高效、环保、经济地沼蛤驱除与灭杀效果，同时避免了传统的化学清洗可能造成的腐蚀或管道损坏问题。

5、螺线管模块通过外接电源调节磁场频率和强度，可实现自动化与智能化控制。通过监测系统实时调整磁场频率和强度，磁场频率范围为长波至中波频段，以确保磁性纳米颗粒能够在较短时间内产生足够的热效应，磁场强度要求能够渗透到输水管道内壁深处，以有效覆盖整个水流通道，灭杀幼虫或迫使其脱离附着面。由此，可确保在不同工作条件下都能保持最佳灭杀效果，减少人工干预，提升清蛤系统的智能化水平。

6、综上，本发明实施例的用于输水管道磁热清蛤器的螺线管结构具有如下的优势：

7、(1)适应输水管道的复杂形态：通过活动串联和短螺线管模块的设计，能够顺利通过复杂输水管道，包括小半径弯管，确保清蛤器在各种输水系统中的广泛适用性。采用多个短螺线管模块10串联组合以确保能够适应弯曲半径较小的管道。

8、(2)高效产生磁场：螺线管模块10能够根据输水管道形状和大小，定制化设计磁场参数，确保能够高效灭杀附着在管道内的沼蛤，延长输水管道的清洁周期。

9、(3)模块化设计，易于拆卸和维护：该螺线管结构1000采用模块化设计，便于拆卸和维护，适合长时间在线运行，降低了清洁管道的成本和难度。

10、(4)自动化与智能化控制：可与现代化控制技术结合，实现自动化调控。通过监测系统实时调整磁场强度和频率，确保在不同工作条件下都能保持最佳灭杀效果，减少人工干预，提升系统的智能化水平。

11、(5)安全可靠：可避免传统的化学清洗可能造成的腐蚀或管道损坏问题。

12、在一些实施例中，相邻的所述螺线管模块之间通过活动连接件相连，所述活动连接件适宜于布置在所述输水管道的拐弯处或非拐弯处。

13、在一些实施例中，所述活动连接件为伸缩万向节。

14、在一些实施例中，所述螺线管模块包括螺线管本体、筒状骨架和防撞件，所述螺线管本体固定在所述筒状骨架的外周上，所述防撞件固定在所述筒状骨架的外周上，所述防撞件用于支撑在所述输水管道的内壁面上，以使所述螺线管与所述输水管道的内壁面之间具有间距。

15、在一些实施例中，多个所述螺线管模块的大小相同或不同。

16、在一些实施例中，所述螺线管本体的圈数、线径、长度根据对应的所述输水管道的直径和长度确定。

17、在一些实施例中，所述螺线管本体包括金属螺线管和包覆于所述金属螺线管表面的绝缘层。

18、在一些实施例中，所述金属螺线管为高电性金属螺线管。

19、在一些实施例中，所述伸缩万向节连接于相邻的所述螺线管模块的所述筒状骨架之间。

20、在一些实施例中，多个所述螺线管模块的磁场频率及强度分别独立控制。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。