目前水力发电厂大坝渗漏排水系统结垢严重,造成排水泵频繁停机,严重影响生产。基于超声波除垢的方法,文中对用于除垢的磁致伸缩超声波换能器进行设计和研究,最终确定磁致伸缩换能器工作频率为24 kHz,功率为150 W。完成了换能器振子和振幅杆的材料选择与结构设计,振子采用窗形结构,变幅杆采用圆锥形平滑过渡的阶梯型结构,计算确定了线圈的匝数和工作电流与电压,对振幅杆进行了仿真和模态分析,仿真结果与设计目标的误差小于2%。

简要介绍了声学防垢技术的发展，详述了声学防垢技术的工作原理、技术特点，以及在多个工业领域的应用，包括在各种类型的换热设备如蒸汽锅炉、热水锅炉、列管式换热器、板式换热器、套管式换热器、管线等的使用。

对超声波防除垢技术进行了实验区试验以及现场应用试验，结果表明，应用超声波防除垢技术实现加热炉在线防除垢，达到加热炉清洁、长周期运行的目的。使用超声波防除垢装置后单台加热炉年可节约燃料费、停炉清洗费、换管费以及人工费等费用约32万元，经济效益和社会效益显著。

为了解决管道结垢引起的设备腐蚀问题，对各种除垢方法进行了研究，采用了环保节能的电磁场除垢方式，利用FPGA设计并实现了扫频电磁场除垢仪。该仪器能够产生单周期、相位连续的扫频方波信号，扫频方波信号的频率步进小，能够覆盖任何水质条件下水分子的自然频率。经过验证，该仪蠹具有较好的除垢防垢效果。

为了培养机械类本科生机械创新设计能力,同学们自主选题开展具有实用价值的机械装置设计。基于离心原理设计了杆状结构内壁清洗除垢装置,以满足缩口容器清洗除垢的需要。建立了清洗装置的结构优化模型,研究了连杆长度L、旋转轴转速n与清洗作用力F的关系。研究发现,随着L加大,F相应增大,但增大幅度逐渐降低;随着n加大,清洗作用力F相应增大,且增大幅度逐渐加大。这表明,要提高清洗作用力F以达到较好的清洗效果,提高旋转轴转速n比增加连杆长度L更为有效。

针对化学清洗的成本高、污染大和物理清洗的除垢率低的特点，为解决火电厂输灰管道除垢问题提出了一种新式的机械清洗方法，该方法可实现灰垢的在线清洗，降低灰垢清洗的成本，延长管道的使用寿命，清洁无污染，并且可以达到满意的除垢率。本文主要介绍了机械清洗液压部分的工作原理，并对液压部分的设计计算及零件的选取做了详细的叙述。