结垢是工业生产中的常见问题,也是技术难题。防垢和除垢一直是水系统领域研究的重要课题。电磁阻垢技术是一种物理阻垢方法,具有节省人力物力、无毒无污染、操作简单等优点,有十分广泛的应用前景。本文从水分子团共振裂变的机理出发,研究水中水分子团共振频率范围,为变频阻垢仪实际应用提供实验依据。利用自制静态阻垢实验装置,分别研究了电磁场频率和强度对碳酸钙溶液性质和电磁阻垢率的影响,发现交变电磁场作用于碳酸钙溶液可以提高碳酸钙的溶解度和水溶液的电导率、降低水溶液的p H值和结垢速率;电磁场变化频率在200k Hz时,系统结垢量最少,电磁阻垢率最高;提高电磁场强度可以提高电磁阻垢率,提升阻垢效果。在变频阻垢静态实验研究的基础上,搭建了电磁阻垢实验管路系统,分别研究了变频电磁场对钙镁离子水溶液、钙镁离子聚合物溶液、钡离子水溶液和钡离子聚合物溶液的结垢速率的影响,通过推导和计算,得到了管道内磁场强度的分布规律,验证了管道径向不同位置结垢速率的变化规律,探讨了变频电磁场作用时间、线圈匝数和工作电流对阻垢效果的影响,得到了阻垢效果最好的电磁场扫描频率段,为变频阻垢仪的设计提供了科学依据。使用扫描电镜对有无电磁场下的管壁垢样进行了扫描,得到了两种垢晶结构的照片,对比发现两种水垢的晶体结构存在很大不同,在电磁场作用下析出的水垢晶体体型较小,呈长条状,排列松散,易脱落被水流冲走。变频电磁场可有效减少管道内壁的结垢,采用本文得到的最优扫描频率段,电磁阻垢率可达80%以上,变频电磁防垢技术应用于各类输水管道可大幅度减少管道内壁结垢造成的各种生产问题,并将产生巨大的经济效益。