基于正交试验的交变磁场除垢影响因素作用规律

doi:10.11894/iwt.2018-0646

工业水处理 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (8): 28-31. doi: 10.11894/iwt.2018-0646

基于正交试验的交变磁场除垢影响因素作用规律

王宇斌^1,²(),王望泊¹,王刚³,戚晓宇³,张鲁¹

1. 西安建筑科技大学资料工程学院, 陕西西安 710055
2. 河南省水体污染防治与修复重点实验室, 河南平顶山 467036
3. 三门峡万象实业有限公司, 河南三门峡 472000

收稿日期:2019-05-20 出版日期:2019-08-20 发布日期:2019-08-21
作者简介:王宇斌(1972-),博士,副教授。电话:13488326923, E-mail:wangyubin1972@sohu.com
基金资助:
国家自然科学基金(51674184);河南省水体污染防治与修复重点实验室开放基金项目(GJSP2018005)

Regular effect on influence factors of descaling by alternating magnetic field based on orthogonal experiment

Yubin Wang^1,²(),Wangbo Wang¹,Gang Wang³,Xiaoyu Qi³,Lu Zhang¹

1. School of Resources Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Xi'an 710055, China
2. Henan Province Key Laboratory of Water Pollution Control and Rehabilitation, Pingdingshan 467036, China
3. Sanmenxia Vientiane Industrial Co., Ltd., Sanmenxia 472000, China

Received:2019-05-20 Online:2019-08-20 Published:2019-08-21
Supported by:
国家自然科学基金(51674184);河南省水体污染防治与修复重点实验室开放基金项目(GJSP2018005)

摘要/Abstract

摘要：

为优化磁化除垢条件，进而提高磁化除垢效果，采用正交试验方法对饱和碳酸钙溶液进行磁化试验，并对磁化除垢效果进行表征。结果表明：初始钙离子浓度和电流频率为影响磁化效果的显著因素，磁化时间、线圈匝数和波形为不显著因素。磁化除垢的最优条件：初始钙离子为1 000 mg/L，频率为0.9 kHz，磁化时间为0.5 h，线圈匝数为150圈，波形为方波。

关键词: 磁化, 除垢, 交变磁场, 条件优化

Abstract:

In order to optimize the magnetization descaling conditions and improve the magnetization descaling effect, the orthogonal experiment is used to conduct the magnetization test of the saturated calcium carbonate solution, and the magnetization descaling effect is characterized. The results show that the initial calcium concentration and current frequency are the significant factors affecting the effect of magnetization, while the magnetization time, coil turns and waveform are not significant factors. The optimal conditions of magnetization descaling are as follows:the initial calcium concentration, the current frequency, the magnetization time, coil turns and the waveform were 1 000 mg/L, 0.9 kHz, 0.5 h, 150 circles and square wave, respectively.

Key words: magnetization, descaling, alternating magnetic field, condition optimization

中图分类号:

TQ085+.4

王宇斌,王望泊,王刚,戚晓宇,张鲁. 基于正交试验的交变磁场除垢影响因素作用规律[J]. 工业水处理, 2019, 39(8): 28-31.

Yubin Wang,Wangbo Wang,Gang Wang,Xiaoyu Qi,Lu Zhang. Regular effect on influence factors of descaling by alternating magnetic field based on orthogonal experiment[J]. Industrial Water Treatment, 2019, 39(8): 28-31.

https://www.iwt.cn/CN/Y2019/V39/I8/28

图/表 8

参考文献 17

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水平	磁化时间（A）/h	电流频率（B）/kHz	线圈匝数（C）	C₀（Ca²⁺）（D）/（mg·L^-1）	波形（E）
1	0.5	0.6	150	400	三角波
2	1.0	0.9	200	600	正弦波
3	2.0	1.2	300	800	方波
4	3.0	1.5	450	1 000	升锯齿波

水平	磁化时间（A）/h	电流频率（B）/kHz	线圈匝数（C）	C₀（Ca²⁺）（D）/（mg·L^-1）	波形（E）
1	0.5	0.6	150	400	三角波
2	1.0	0.9	200	600	正弦波
3	2.0	1.2	300	800	方波
4	3.0	1.5	450	1 000	升锯齿波

序号	磁化时间（A）	电流频率（B）	线圈匝数（C）	C₀（Ca²⁺）（D）	波形（E）	电导率/（mS·cm^-1）
1	1	1	1	1	1	0.607
2	1	2	2	2	2	0.988
3	1	3	3	3	3	1.170
4	1	4	4	4	4	1.248
5	2	1	2	3	4	1.215
6	2	2	1	4	3	1.287
7	2	3	4	1	2	0.788
8	2	4	3	2	1	0.962
9	3	1	3	4	2	1.117
10	3	2	4	3	1	1.220
11	3	3	1	2	4	0.887
12	3	4	2	1	3	0.668
13	4	1	4	2	3	0.869
14	4	2	3	1	4	0.796
15	4	3	2	4	1	1.328
16	4	4	1	3	2	1.126

序号	磁化时间（A）	电流频率（B）	线圈匝数（C）	C₀（Ca²⁺）（D）	波形（E）	电导率/（mS·cm^-1）
1	1	1	1	1	1	0.607
2	1	2	2	2	2	0.988
3	1	3	3	3	3	1.170
4	1	4	4	4	4	1.248
5	2	1	2	3	4	1.215
6	2	2	1	4	3	1.287
7	2	3	4	1	2	0.788
8	2	4	3	2	1	0.962
9	3	1	3	4	2	1.117
10	3	2	4	3	1	1.220
11	3	3	1	2	4	0.887
12	3	4	2	1	3	0.668
13	4	1	4	2	3	0.869
14	4	2	3	1	4	0.796
15	4	3	2	4	1	1.328
16	4	4	1	3	2	1.126

E值	磁化时间（A）/h	电流频率（B）/kHz	线圈匝数（C）	C₀（Ca²⁺）（D）/（mg·L^-1）	波形（E）
EⅠ	4.013	3.808	3.907	2.859	4.117
EⅡ	4.252	4.291	4.199	3.706	4.019
EⅢ	3.892	4.173	4.045	4.731	3.994
EⅣ	4.119	4.004	4.125	4.980	4.146
EⅠ均值	1.003	0.952	0.976	0.715	1.029
EⅡ均值	1.063	1.073	1.050	0.927	1.005
EⅢ均值	0.973	1.043	1.011	1.183	0.999
EⅣ均值	1.030	1.001	1.001	1.245	1.037
极差		0.090	0.121	0.074	0.530	0.038

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方差来源	离差	自由度	均方离差	F	显著性	最优水平
A	0.017 6	3	5.866 7×10^-3	4.492 6	-	1
B	0.033 1	3	11.033 3×10^-3	8.072 9	*	2
C	0.011 7	3	3.9×10^-3	2.853 6	-	1
D	0.716 0	3	0.238 7	174.629 9	**	4
E	0.004 1	3	1.366 7×10^-3
误差	0.004 1
总和	0.782 6	15	F_0.1（3，3）=5.39

项目	A	B	C	D	E
x₁	-0.014 0	-0.065 3	-0.040 5	-0.302 5	0.012 0
x₂	0.045 8	0.055 5	0.032 5	-0.090 8	-0.012 5
x₃	-0.044 3	0.026 0	-0.006 0	0.165 5	-0.018 8
x₄	0.012 5	-0.016 3	0.014 0	0.227 8	0.019 3

序号	电导率/（mS·cm^-1）	平均值/（mS·cm^-1）
1	1.319
2	1.370	1.328
3	1.295

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