專利名稱：磁分離法多級(jí)海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
磁分離法多級(jí)海水淡化裝置是一種可在常溫常壓下對(duì)海水進(jìn)行淡化的設(shè)備。
目前已應(yīng)用和研究試用的海水淡化設(shè)備，大都是在高溫或高壓條件下采用蒸餾、結(jié)晶、溶解、膜滲等方法。存在著設(shè)備復(fù)雜，能耗高(15Kwh／噸)和易結(jié)垢等不足。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用磁分離法在常溫、常壓條件下對(duì)海水進(jìn)行淡化處理的裝置。該裝置不僅免除了現(xiàn)有設(shè)備在淡化海水過(guò)程中所出現(xiàn)的嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象，而且大大簡(jiǎn)化了淡化海水的工藝流程，具有能耗低、設(shè)備體積小等顯著優(yōu)點(diǎn)。特別適用于解決海上船舶和海島軍民的淡水需求問(wèn)題。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的具體措施有磁分離法多級(jí)海水淡化裝置由兩個(gè)以上的磁性淡化器組合構(gòu)成，各磁性淡化器由相互套裝的引水管和相應(yīng)的集水室組成、每個(gè)磁性淡化器的主管道2的外壁與外殼1之間裝置有主磁組6和付磁組7，磁極柱8裝配在主管道2的軸線位置，主磁組6以在主管道內(nèi)產(chǎn)生“鼓形”軸向磁向的方式排列，付磁組7以在主管道內(nèi)產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)的方式排列；與主管道相互套裝的各引水管有中心管4。淡水管3和進(jìn)水管11，主管道兩端分別裝置著淡水集水室15、濃海水集水室17、9，各集水室均有出水管10、12、13、18、14、16。
各淡化器可采用相互串接或并聯(lián)等排列方式構(gòu)成多級(jí)海水淡化裝置。
其具體措施還有每個(gè)磁性淡化器的主管道22外壁與外殼21之間裝置有主磁組24和付磁組25，中心管20通過(guò)插塞19與主管道同軸套裝，與中心管套裝的還有進(jìn)水管26，主管道兩端分別裝置著濃海水集水室31和貯水室29，它們靠自循環(huán)管23聯(lián)通，貯水室上有出水管27、28，集水室上有出水管30。
此外每個(gè)磁性淡水器還可以是在主管道32裝置有沿軸向分布的屜形磁組33、34。磁組分為四段在管道內(nèi)產(chǎn)生沿軸向強(qiáng)度逐漸增高的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，主管道的一端管壁上開(kāi)設(shè)有淡水出水孔35和濃海水出水孔36，另一端開(kāi)設(shè)有海水進(jìn)水孔37。
各淡化器可首尾相接構(gòu)成串聯(lián)式多級(jí)海水淡化裝置。
本實(shí)用新型的附圖有


圖1具有磁極柱的磁性淡化器簡(jiǎn)圖；圖2無(wú)磁極柱的磁性淡化器簡(jiǎn)圖；圖3磁性淡化器(
圖1)的磁場(chǎng)分布圖。
(1)徑向磁場(chǎng)；(2)“鼓形”軸向磁場(chǎng)；(3)軸向磁場(chǎng)的“A－A”斷面圖；圖4“勻強(qiáng)磁場(chǎng)”磁性淡化器簡(jiǎn)圖。
(1)淡化器斷面圖；(2)淡化器平面視圖。
圖5磁分離法多級(jí)海水淡化裝置示意圖。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型淡化海水的原理說(shuō)明如下海水中形成鹽類的各元素都是以離子狀態(tài)存在的，如Na＋Mg＃、Ca＃、K＋、CL－、SO4－－等，它們都是帶電粒子。由于各淡化器裝有付磁組和磁極柱(如
圖1所示)，這就在進(jìn)水管內(nèi)區(qū)域產(chǎn)生了如圖3－(1)的徑向磁場(chǎng)。當(dāng)海水通過(guò)管口時(shí)，其中具有一定流速的Ca＃、Mg＃、Na＋等正離子在磁場(chǎng)中受力作用，而獲得右旋的初速度。當(dāng)這些離子再進(jìn)入主導(dǎo)管內(nèi)由主磁組產(chǎn)生的“鼓形”軸向磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，具有右旋速度的正離子將繞磁力線由S極向N極旋進(jìn)(如圖3－(2))。因N極在主管道出水口的管壁上，這就形成了正離子的趨壁效應(yīng)。又因?yàn)檩S向“鼓形”磁場(chǎng)是自中心至管壁，B值梯度很大的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)(如圖3－(3))，使繞磁力線旋進(jìn)的正離子在磁場(chǎng)作用下加速向B值較高的管壁集中，在管壁附近形成正離子密集，與此同時(shí)負(fù)離子在上述磁場(chǎng)作用下，將在主管道中心區(qū)域形成負(fù)離子密集，在圖3－(2)所示的主管道的X－y區(qū)域就必然出現(xiàn)正、負(fù)離子都較少的“淡化”。
綜上所述，海水從進(jìn)水管11進(jìn)入淡化器后，海水中的正、負(fù)離子在磁場(chǎng)作用下，分別向主管道2的管壁和管道中心密集，正、負(fù)離子含量較少的淡化水將通過(guò)管3進(jìn)入淡化集水室15，正、負(fù)離子濃度較高的海水將分別沿主管道壁和中心管4，進(jìn)入濃海水集水室17，這就是
圖1所示磁性淡化器對(duì)海水進(jìn)行的一級(jí)淡化處理。
圖2的磁性淡化器也具有淡化海水的作用，與
圖1的淡化器所不同的是，去掉了主管道中心的磁極柱，增設(shè)了聯(lián)通濃海水集水室29、31的自循環(huán)管23，由于改變了主付磁組24、25的排列方式，正負(fù)離子濃度較大的海水將分別沿管的兩壁進(jìn)入濃海水集水室31，再通過(guò)自循環(huán)管流入供多級(jí)淡化循環(huán)用的貯水腔29，淡化后的水由中心管20引出。
圖4－(1)、(2)所示的磁性淡化器其主導(dǎo)管32外壁的磁組分四段排列，總磁程≥200mm，沿軸向在管內(nèi)B值分區(qū)增高的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)海水進(jìn)入管內(nèi)，在各區(qū)橫向磁場(chǎng)的作用下，海水中的正負(fù)離子分別向管壁兩側(cè)密集，使中間區(qū)域的海水淡化，從其平面視圖(圖4－(2)可見(jiàn)38為淡水出水口，39、40為濃海水出水口。
以上磁性淡化器的三種實(shí)施例都要求海水在管道中的流速在0.5－3米／秒的范圍內(nèi)。又由于淡化過(guò)程(即離子的分離過(guò)程)的可逆性并須使淡化后的水達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要海水通過(guò)由若干個(gè)磁性淡化器組裝構(gòu)成的多級(jí)海水淡化設(shè)備。
磁分離法多級(jí)海水淡化裝置，如圖5所示。圖中粗實(shí)線及箭頭表示淡化后水的流向，細(xì)實(shí)線及箭頭表示濃海水流向。該裝置也同樣可以做為濃縮海水的設(shè)備，獲取諸如食鹽、芒硝、氯化鉀、石膏等物質(zhì)。
本實(shí)用新型所取得的技術(shù)進(jìn)步是1.應(yīng)用磁分離技術(shù)淡化海水可在常溫、常壓下進(jìn)行。這不僅免除了高溫條件下淡化海水時(shí)易出現(xiàn)的結(jié)垢現(xiàn)象，而且大大簡(jiǎn)化了海水淡化的工藝流程和相應(yīng)的設(shè)備。
2.多級(jí)一次性淡化海水裝置可以實(shí)現(xiàn)小型化。一個(gè)每小時(shí)可獲取2噸淡水的該裝置，其體積只占地4－6m2，特別適于解決海上船舶和海島的淡水水源問(wèn)題。
3.本實(shí)用新型將含鹽量35000ppm的海水淡化為含鹽量500ppm的飲用水，所耗電能指標(biāo)為8－10kwh／噸是一種節(jié)能效果顯著的海水淡化裝置。
權(quán)利要求1.磁分離法多級(jí)海水淡化裝置由兩個(gè)以上的磁性淡化器聯(lián)接構(gòu)成，各磁性淡化器由相互套裝的引水管和相應(yīng)的集水室組成；其特征是，每個(gè)磁性淡水器的主管道2的外壁與外殼1之間裝置有主磁組6和付磁組7，磁極柱8裝配在主管道2的軸線位置，主磁組6以在主管道內(nèi)產(chǎn)生“鼓形”軸向磁場(chǎng)的方式排列，付磁組7以在主管道內(nèi)產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)的方式排列；與主管道相互套裝的各引水管有中心管4，淡水管3和進(jìn)水管11，主管道兩端分別裝置著淡水集水室15，濃海水集水室17、9，各集水室均有出水管10、12、13、18、14、16；各磁性淡化器可采用相互串接或并聯(lián)等排列方式構(gòu)成多級(jí)海水淡化裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的海水淡化裝置其特征是，每個(gè)磁性淡化器的主管道22外壁與外殼21之間裝置有主磁組24和付磁組25，中心管20通過(guò)插塞19與主管道同軸套裝，與中心管套裝的還有進(jìn)水管26，主管道兩端分別裝置著濃海水集水室31和貯水室29，它們靠自循環(huán)管23聯(lián)通，貯水室上有出水管27、28，集水室上有出水管30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的海水淡化裝置其特征是每個(gè)磁性淡化的主管道32裝置有沿軸向分布的屜形磁組33、34，磁組分為四段，在管道內(nèi)產(chǎn)生沿軸向強(qiáng)度逐斷增高的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，主管道的一端管壁上開(kāi)設(shè)有淡水出孔35和濃海水出水孔36，另一端開(kāi)設(shè)有海水進(jìn)水孔37。各淡化器可首尾相接構(gòu)成串聯(lián)式多級(jí)海水淡化裝置。
專利摘要磁分離法多級(jí)海水淡化裝置是一種在常溫、常壓條件下，對(duì)海水進(jìn)行淡化處理的設(shè)備。該裝置由兩個(gè)以上的磁性淡化器組裝構(gòu)成。每個(gè)磁性淡化器由相互套裝的引水管和相應(yīng)的集水室組成，并在主導(dǎo)管的外壁與淡化器的外殼間設(shè)有主、副磁組，以使海水在流經(jīng)管道時(shí)，在磁場(chǎng)作用下將其中的正、負(fù)離子分離，實(shí)現(xiàn)對(duì)海水的淡化處理。磁分離法淡化海水不僅免除了常規(guī)海水淡化設(shè)備中的嚴(yán)重結(jié)垢現(xiàn)象，而且能耗低，體積小等顯著優(yōu)點(diǎn)是特別適用于海上船舶和海島的海水淡化設(shè)備。
文檔編號(hào)C02F1/48GK2054455SQ8920868
公開(kāi)日1990年3月14日 申請(qǐng)日期1989年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月17日
發(fā)明者孫威 申請(qǐng)人:石家莊市惠友實(shí)用技術(shù)研究所