专利名称：超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及海水超高速微耗能瞬间淡化和海水快速制盐及废水污水快速处理，尤其是由超压容器、导液管、导气管、放爆片(或电磁阀门)、超高压储气小罐、超高压智能调节进气阀门、数个有压气体进气阀门、放爆液滴膨胀大棚、高压鼓风机、导流罩、电热液滴爆碎网、自动泄压排气窗、自动泄压排气小窗、水汽进汽口、旋转轴座、辐射支杆、管道阀门等组成的超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置。
目前国内、外采用的海水淡化方法比较多，变相法蒸发法、蒸镏法、冷却法；膜分离法反渗透法、电渗析法；化学平衡法离子交换法、水合法、溶剂萃取法等主要三大类型。目前技术领先的也是应用最多的是闪急蒸镏法，约占当今世界海水淡化总产量的70％。闪急蒸镏法就是利用水的佛点随压力降低而降低这一特性，首先使海水在管道中加热，然后引到一压力较低的蒸发室中，被引入的高温海水就会在一刹那间迅速蒸发，(短暂的蒸发饱和后即停止蒸发)产生的蒸气在装有冷海水的管道外得到冷凝而造成淡水。(需要进行重复多节闪馏，目前已达需要重复闪馏操作五十多节/次，设备庞大效率较低)。其缺点是设备投资多，海水循环量大、制水量小，浓缩率较低操作费用较高。
本发明的目的是提供一种全新的超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置。其机理新颖、结构简单、投资非常少、产水批发量大、性能稳定、体积小、无水垢、放爆声低、微量耗能、成本低微、使用方便、制水快、水质优、出淡水产量高。
为了达到上述的目的，本发明的解决方案是利用海水中的盐类分子均不参与蒸发气化过程的这一特性和液体的压缩系数较小的特性及利用海水中的水液在受到同等动能激波激流作用下含盐量较少的淡水分子水液液滴较容易挥发、发泡、膨胀、爆碎后形成的小水滴质粒微细比重较小；含盐量较多的盐类分子水液液滴不易挥发、发泡、膨胀、爆碎后形成的水滴质粒最大比重较大；较容易进行比重悬殊差远距离分离的特性。采用超高压放爆时释放出巨大的能量、海水水液刹那间减压超高速发泡膨胀、产生大量的巨力冲击波压强爆碎动能、采用高压空气激流超远程喷射、采用比重悬殊差远距离进行分离及远距离进行隔离的工作机理。[在海水中的淡水分子水液较容易挥发膨胀(较容易形成气泡泡沫状膨胀水液)，比重、间距离、体积等变化较大；在海水中的盐类分子水液不易挥发膨胀(不易形成气泡泡沫状膨胀水液)，比重、间距离、体积等变化较小。]最大限度的在不对冷海水水液进行加热气化的状况下，[不需要水液气化]直接将数十吨重的冷海水水液、数百吨重的冷海水水液一下子弹指间、微耗能、比重差、就总体上分离出并总体上隔离出淡水分子汽液混合体与盐类分子浓盐水水液。达到了超高速海水淡化微耗能瞬间淡化的目的。
本发明的技术方案是在设置安置的超强度的密封超压容器[或采用超高压容器或采用高压容器]体内预先设置安置连接导液管、导气管，体外设置安置连接进水阀门进水管、超高压储气小罐超高压智能调节进气阀门、特制型放爆片[或采用电磁阀门]、巨型的高效太阳能透明外罩的双层[或单层或多层]放爆液滴膨胀大棚，超压容器分别与导液管、导气管、进水管连接联通，进水阀门与进水管连接、导气管的一端与导液管下部相连[气液同轴发泡]另一端与超高压智能调节进气阀门连接、特制型放爆片[或采用电磁阀门]与超压容器上部导液管的喷射口连接密封，超高压储气小罐的一端导管与超高压智能调节进气阀门连接另一端导管分别与数个低压储气罐的进气阀门、中压储气罐的进气阀门、高压储气罐的进气阀门、超压储气罐的进气阀门连接联通；在巨型的高效太阳能透明外罩的双层[或单层或多层]放爆液滴膨胀大棚体内边缘设置安置连接接力形式系统的数个或单个的空气螺旋桨超远射程大功力高压鼓风机引流罩，引流罩被安置连接在高压鼓风机的前上部，[或不采用不设置不安置接力形式系统的空气螺旋桨超远射程大功力高压鼓风机引流罩]；在放爆液滴膨胀大棚体内设置安置单个或数个电热液滴爆碎网[或不设置不安置电热液滴爆碎网]，迫使液滴在液滴通过超高温网孔时液滴即发生爆碎；在放爆液滴膨胀大棚体壁上设置安置连接自动泄压排气窗、自动泄压排气小窗，在放爆液滴膨胀大棚中下部体外设置安置连接联通淡水出水管道阀门、在放爆液滴膨胀大棚内喷射程的外围底部体外设置安置连接联通浓盐水出液管道阀门，在双层[或多层]放爆液滴膨胀大棚的上层下部体内设置安置连接水汽进汽口、在体外设置安置连接联通纯水出水管道阀门。
设置安置的可进行连续性放爆淡化的旋转形式的旋转轴座分别与由轴座中心向外辐射的设置安置的众多的辐射支杆的一端紧密连接固定，辐射支杆的另一端分别与众多的超压容器紧密连接固定；巨型的高效太阳能透明外罩的放爆液滴膨胀大棚的喷射流入口处可快速地、连续不断循环地与众多的超压容器的上部处进行快速的，连接脱离、再连接再脱离的重复性的活接头形式的快速连接联通。
本发明超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置的工作流程为1.超高压放爆、刹那减压超高速发泡膨胀、冲击波压强爆碎动能分解在设置安置密封的超强度的超压容器体内预先设置安置导液管、导气管和体外设置安置进水阀门、进水管、数个有压气体进气阀门、超高压储气小罐、超高压智能调节进气阀门、特制型放爆片[或采用电磁阀门]、巨型的高效太阳能透明外罩的双层[或单层或多层]放爆液滴膨胀大棚体内边缘设置安置接力形式系统的高压稠密空气激流超远喷射程形式的数个或单个的空气螺旋桨大功力高压鼓风机、引流罩[或不采用不设置不安置接力形式系统超远喷射程形式的大功力空气螺旋桨高压鼓风机、引流罩]。在放爆液滴膨胀大棚的体内设置安置单个或数个电热液滴爆碎网[或不设置不安置电热液滴爆破网]。首先开启进水阀门通过进水管管道向超压容器体内注入冷海水，在超压容器体内的冷海水的水位达到了一定的需求量水位时，关闭进水阀门停止注水密闭固牢特制型放爆片。开启超高压智能调节进气阀门，然后逐个分别开启及关闭数个低压储气罐的进气阀门、中压储气罐的进气阀门、高压储气罐的进气阀门、超压储气罐的进气阀门[此时超压储气罐的进气阀门的通径进气通流量要比超高压智能调节进气阀门的通径进气量的进气通流量大许多]。大量的有压气体就在较短的时间内通过超高压储气小罐、超高压智能调节进气阀门、导气管及管道被压注入超压容器体内。在超压容器体内的充气压力达到了一定的所需工作压力时即关闭超压储气罐的进气阀门和开启放爆液滴膨胀大棚内的接力形式系统的超远喷射程的空气螺旋桨大功力高压鼓风机、开启电热液滴爆碎网的电源开关，同时自动将超高压智能调节进气阀门的进气通流量调小，直至特制型放爆片被超高压气体聚力撕碎，形成超高压放爆[或采用开启电磁阀门超高压放爆]。此时超高压智能调节进气阀门可自动将进气通流量调节至最大进气通流量。一旦超高压放爆即释放出巨大的能量，产生大量的巨力冲击波压强爆碎动能，海水水液高压喷出刹那间减压超高速发泡膨胀，大量的海水水液被巨力冲击波压强动能倾刻间通过气液同轴发泡的导液管上端从放爆口内高速喷射出去。超压容器体内全部的海水水液在弹指间喷出后，在形成气泡泡沫状膨胀水液的同时爆破分解后化为高密度的小水滴不断地被快速蒸发汽化。
2.高压空气激流远程喷射、液滴变形破碎爆碎、比重悬殊差远距离分离及隔离接力形式系统超远喷射程的空气螺旋桨大功力高压鼓风机开启后形成的人造超远程空气激流的风力的破碎力非常地巨大，迫使小水滴远距离、长时间地置身于稠密的高压空气激流中，不停地、不断地、反复地与周围的空气相混合作用。(淡水分子水液液滴与盐类分子水液液滴之间一旦脱离了母液水体，相互间就不再产生大的作用力。由空气螺旋桨高压鼓风机喷射出的稠密的空气激流与液滴同行时，小液滴与小液滴之间基本上互不接触。)在高速气体射流——液滴悬浮体系中，液滴与高速空气激流相混合作用变形后，此期间后的液滴表面附近因对流剪切作用，表面开始剥离雾化，同时，液滴核内各微元随时间不断位移以致液滴完全破碎。液滴变形是液滴内各微元体之间不断发生相对位移的过程，当液滴内微元体的位移大于液滴直径，从扁平液滴母体的中部分裂出杆状液柱后，液滴随即完全破碎。液滴与高速空气激流气体不断地碰撞后，液滴变形、表面剥离至完全破碎是一个渐进过程。在液滴爆碎网被通电加热后，当海水水液高密度的液滴在连续不断地涌湍激流通过超高温网孔时即发生液滴急剧膨胀，随后经历幅度较小的膨胀收缩过程后，液滴又一次强烈急剧膨胀，直至刹那间全部爆碎。[此时整个液滴已不存在，宏观上将不呈现原液滴的分解特征，液滴爆裂非常猛烈，液滴爆碎后，许多的微细小液滴(即汽液混合体)充满汽化场。]淡水分子水液液滴较容易被超高压放爆刹那间减压超高速发泡膨胀成数十倍至数千倍，经过高压稠密空气激流长时间的冲击破碎及遇热膨胀爆碎后，形成质粒细小的超高密度微细颗粒悬浮液滴汽液混合体，所承受的冲击作用最小、运行距离较短、运行速度较慢、运行路线较弯，被喷射至放爆液滴膨胀大棚内空中浮游，不断地进行快速蒸发汽化。盐类分子水液液滴由于不易被超高压放爆发泡膨胀、经空气激流长时间的冲击后，形成质粒最大的颗粒浓盐水液滴，所承受的冲击作用最大、运行路线较直、运行距离较远、运行速度最快，被喷射甩抛得最远。由于谈水分子水液较容易挥发、膨胀系数较大，比重、间距离、体积等变化较大；盐类分子水液不易挥发、膨胀系数较小，比重、间距离、体积等变化较小；由于两者之间的比重变化差异悬殊非常大，较容易采用在远距离中进行比重悬殊差分离和隔离。在超高压放爆时[一般以秒计算时间]，冷海水水液即被全部从超压容器体内喷射出，此时立即关闭高压鼓风机和关闭电热液滴爆碎网的电源开关，由高压鼓风机吸入的巨大量的空气激流气体也随时从自动泄压排气窗口、自动泄压排气小窗口自动排放出去。巨型的高效太阳能透明外罩的放爆液滴膨胀大棚在太阳能的辅助加热作用下已形成质粒细小的高密度的微细颗粒悬浮液滴汽液混合体被快速蒸发汽化。部分水汽上升后即从水汽进汽口进入至上层的放爆液滴膨胀大棚内蒸发汽化汇集后形成纯水。开启纯水出水管道阀门即可排放纯水。开启淡水出水管道阀门即可排放经喷射雾化降落汇集后形成的大量的淡水。开启浓盐水排液管道阀门即可排放被甩抛得最远汇集后形成的浓盐水水液。本发明设置安置的可进行连续性的放爆淡化的旋转形式的旋转轴座，可以通过辐射支杆安置安装许多的超压容器。由于巨型的高效太阳能透明外罩的放爆液滴膨胀大棚的喷射流入口处可快速地连续不断循环地与众多的超压容器的上部处进行快速的连接脱离、再连接脱离的重复性的活接头形式的快速连接联通。如此不断地反复循环不息，达到了超高速海水淡化微耗能瞬间淡化的目的。
由于上述解决方案中采用了利用海水中的盐类分子均不参与蒸发气化过程的这一特性和液体的压缩系数较小的特性及利用海水中的水液在受到同等动能激波激流作用下含盐量较少的淡水分子水液液滴较容易挥发、发泡、膨胀、爆碎后形成的小水滴质粒微细比重较小；含盐量较多的盐类分子水液液滴不易挥发、发泡、膨胀、爆碎后形成的水滴质粒最大比重较大；较容易进行比重悬殊差远距离分离的特性。采用超高压放爆时释放出巨大的能量、海水水液刹那间减压超高速发泡膨胀、产生大量的巨力冲击波压强爆碎动能、采用高压空气激流超远程喷射、采用比重悬殊差远距离进行分离及远距离进行隔离的工作机理。最大限度的在不对冷海水水液进行加热气化的状况下[不需要水液气化]，最大限度的扩大淡水分子水液液滴与盐类分子水液液滴之间产生的最大的比重悬殊差距、运行速度、运行距离，在它们发生了不同的运行方式、运行方向后，达到了超高速分离的目的并将它们迅速地隔离开。其设计巧妙、结构简单、投资非常少、性能稳定、产水批量大、体积小、制水快、无水垢、放爆声低、水质优、出淡水产量高，能够节省大量的能源和时间。(与目前世界上领先的海水淡化技术的淡化速度相比较，其制水速度快成千倍)。
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的描述。
附
图1是本发明实施例的超高速海水淡化微耗能淡化装置的海水水液连续不断地循环放爆淡化的工作原理的简要示意图。
附图2是本发明实施例的超高速海水淡化微耗能淡化装置的海水水液超高压放爆、刹那减压超高速发泡膨胀、冲击波压强爆碎动能分解、高压空气激流远程喷射、液滴变形破碎爆碎、比重悬殊差远距离分离及隔离的工作原理的简要示意图。
本发明超高速海水淡化微耗能淡化装置如附图1附图2所示，超速海水淡化微耗能淡化装置的工作流程为1.超高压放爆、刹那减压超高速发泡膨胀、冲击波压强爆碎动能分解在设置安置密封的超强度的超压容器(1)体内预先设置安置导液管、(2)导气管(3)和体外设置安置进水阀门(5)、进水管(4)、数个有压气体进气阀门(9)(10)(11)(12)、超高压储气小罐(8)、超高压智能调节进气阀门(7)、特制型放爆片(6)[或采用电磁阀门(6)]、巨型的高效太阳能透明外罩的双层[或单层或多层]放爆液滴膨胀大棚(13)体内边缘设置安置接力形式系统的高压稠密空气激流超远喷射程形式的数个或单个的空气螺旋桨大功力高压鼓风机(14)、引流罩(15)[或不采用不设置不安置接力形式系统超远喷射程形式的空气螺旋桨大功力高压鼓风机(14)、引流罩(15)]。在放爆液滴膨胀大棚(13)的体内设置安置单个或数个电热液滴爆碎网(26)[或不设置不安置电热液滴爆碎网(26)]。首先开启进水阀门(5)通过进水管(4)管道向超压容器(1)体内注入冷海水，在超压容器(1)体内的冷海水的水位达到了一定的需求量水位时，关闭进水阀门(5)停止注水密闭固牢特制型放爆片(6)。开启超高压智能调节进气阀门(7)，然后逐个分别开启及关闭数个低压储气罐的进气阀门(9)、中压储气罐的进气阀门(10)、高压储气罐的进气阀门(11)、超压储气罐的进气阀门(12)[此时超压储气罐的进气阀门(12)的通径进气通流量要比超高压智能调节进气阀门(7)的通径进气量的进气通流量大许多]。大量的有压气体就在较短的时间内通过超高压储气小罐(8)、超高压智能调节进气阀门(7)、导气管(3)及管道被压注入超压容器(1)体内。在超压容器(1)体内的充气压力达到了一定的所需工作压力时即关闭超压储气罐的进气阀门(12)和开启放爆液滴膨胀大棚(13)内的接力形式系统的超远喷射程的空气螺旋桨大功力高压鼓风机(14)、开启电热液滴爆碎网(26)的电源开关，同时自动将超高压智能调节进气阀门(7)的进气通流量调小，直至特制型放爆片(6)被超高压气体聚力撕碎，形成超高压放爆[或采用开启电磁阀门(6)超高压放爆]。此时超高压智能调节进气阀门(7)可自动将进气通流量调节至最大进气通流量。一旦超高压放爆即释放出巨大的能量，产生大量的巨力冲击波压强爆碎动能，海水水液高压喷出刹那间减压超高速发泡膨胀，大量的海水水液被巨力冲击波压强动能倾刻间通过气液同轴发泡的导液管(2)上端从放爆口内高速喷射出去。超压容器(1)体内全部的海水水液在弹指间喷出后，在形成气泡泡沫状膨胀水液的同时爆破分解后化为高密度的小水滴不断地被快速蒸发汽化。
2.高压空气激流远程喷射、液滴变形破碎爆碎、比重悬殊差远距离分离及隔离接力形式系统超远喷射程的空气螺旋桨大功力高压鼓风机(14)开启后形成的人造远程空气激流的风力的破碎力非常地巨大，迫使小水滴远距离、长时间地置身于稠密的高压空气激流中，不停地、不断地、反复地与周围的空气相混合作用。在液滴爆碎网(26)被通电加热后，当海水水液高密度的液滴在连续不断地涌湍激流通过超高温网孔(27)时即发生液滴急剧膨胀，随后经历幅度较小的膨胀收缩过程后，液滴又一次强烈急剧膨胀，直至刹那间全部爆碎。淡水分子水液液滴较容易被超高压放爆刹那间减压超高速发泡膨胀成数十倍至数千倍，经过高压稠密空气激流长时间的冲击破碎及遇热膨胀爆碎后，形成质粒细小的超高密度微细颗粒悬浮液滴汽液混合体，所承受的冲击作用最小、运行距离较短、运行速度较慢、运行路线较弯(16)，被喷射至放爆液滴膨胀大棚内空中浮游，不断地进行快速蒸发汽化。盐类分子水液液滴由于不易被超高压放爆发泡膨胀、经空气激流长时间的冲击后，形成质粒最大的颗粒浓盐水液滴，所承受的冲击作用最大、运行路线较直(17)、运行距离较远、运行速度最快，被喷射甩抛得最远。在超高压放爆时[一般以秒计算时间]，冷海水水液即被全部从超压容器(1)体内喷射出，此时立即关闭高压鼓风机(14)和关闭电热液滴爆碎网(26)的电源开关，由高压鼓风机(14)吸入的巨大量的空气激流气体也随时从自动泄压排气窗口(18)、自动泄压排气小窗口(19)自动排放出去。巨型的高效太阳能透明外罩的放爆液滴膨胀大棚(13)在太阳能的辅助加热作用下已形成质粒细小的高密度的微细颗粒悬浮液滴汽液混合体被快速蒸发汽化。部分水汽上升后即从水汽进汽口(20)进入至上层的放爆液滴膨胀大棚(13)内蒸发汽化汇集后形成纯水。开启纯水出水管道阀门(23)即可排放纯水。开启淡水出水管道阀门(22)即可排放经喷射雾化降落汇集后形成的大量的淡水。开启浓盐水排液管道阀门(21)即可排放被甩抛得最远汇集后形成的浓盐水水液。本发明设置安置的可进行连续性的放爆淡化的旋转形式的旋转轴座(24)，可以通过辐射支杆(25)安置安装许多的超压容器(1)。由于巨型的高效太阳能透明外罩的放爆液滴膨胀大棚(13)的喷射流入口处可快速地连续不断循环地与众多的超压容器(1)的上部处进行快速的连接脱离、再连接脱离的重复性的活接头形式的快速连接联通。如此不断地反复循环不息，达到了超高速海水淡化微耗能瞬间淡化的目的。
权利要求
1.一种超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置，其特征在于在设置安置的超强度的密封超压容器(1)[或采用超高压容器(1)或高压容器(1)]体内预先设置安置连接导液管(2)、导气管(3)，体外设置安置连接进水阀门(5)进水管(4)、超高压储气小罐(8)超高压智能调节进气阀门(7)、特制型放爆片(6)[或采用电磁阀门(6)]、巨型的高效太阳能透明外罩的双层[或单层或多层]放爆液滴膨胀大棚(13)，超压容器(1)分别与导液管(2)、导气管(3)、进水管(4)连接联通，进水阀门(5)与进水管(4)连接、导气管(3)的一端与导液管(2)下部相连[气液同轴发泡]另一端与超高压智能调节进气阀门(7)连接、特制型放爆片(6)[或采用电磁阀门(6)]与超压容器(1)上部导液管(2)的喷射口连接密封，超高压储气小罐(8)的一端导管与超高压智能调节进气阀门(7)连接另一端导管分别与数个低压储气罐的进气阀门(9)、中压储气罐的进气阀门(10)、高压储气罐的进气阀门(11)、超压储气罐的进气阀门(12)连接联通；在巨型的高效太阳能透明外罩的双层[或单层或多层]放爆液滴膨胀大棚(13)体内边缘设置安置连接接力形式系统的数个或单个的空气螺旋桨超远射程大功力高压鼓风机(14)引流罩(15)，引流罩(15)被安置连接在高压鼓风机(14)的前上部，[或不采用不设置不安置接力形式系统的空气螺旋桨超远射程大功力高压鼓风机(14)引流罩(15)]；在放爆液滴膨胀大棚(13)体内设置安置单个或数个电热液滴爆碎网(26)[或不设置不安置电热液滴爆碎网(26)]，迫使液滴在通过超高温网孔(27)时液滴即发生爆碎；在放爆液滴膨胀大棚(13)体壁上设置安置连接自动泄压排气窗(18)、自动泄压排气小窗(19)，在放爆液滴膨胀大棚(13)中下部体外设置安置连接联通淡水出水管道阀门(22)、在放爆液滴膨胀大棚(13)内喷射程的外围底部体外设置安置连接联通浓盐水出液管道阀门(21)，在双层[或多层]放爆液滴膨胀大棚(13)的上层下部体内设置安置连接水汽进汽口(20)、在体外设置安置连接联通纯水出水管道阀门(23)。
2.根据权利要求1所示的超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置，其特征在于；设置安置的可进行连续性放爆淡化的旋转形式的旋转轴座(24)分别与由轴座中心向外辐射的设置安置的众多的辐射支杆(25)的一端紧密连接固定，辐射支杆(25)的另一端分别与众多的超压容器(1)紧密连接固定；巨型的高效太阳能透明外罩的放爆液滴膨胀大棚(13)的喷射流入口处可快速地、连续不断循环地与众多的超压容器(1)的上部处进行快速的，连接脱离、再连接再脱离的重复性的活接头形式的快速连接联通。
全文摘要
本发明超高速海水淡化微耗能瞬间淡化装置,利用海水中的盐类分子均不参与蒸发气化过程的这一特性和液体的压缩系数较小的特性及利用海水中的水液在受到同等动能激波激流作用下:含盐量较少的淡水分子水液液滴较容易挥发、发泡、膨胀、爆碎后形成的小水滴质粒微细比重较小;含盐量较多的盐类分子水液液滴不易挥发、发泡、膨胀、爆碎后形成的水滴质粒最大比重较大;较容易进行比重悬殊差远距离分离的特性。最大限度的在不对冷海水水液进行加热气化的状况下,[不需要水液气化]直接将数十吨重的冷海水水液、数百吨重的冷海水水液,弹指间、微耗能、比重差、分离出淡水和浓盐水。达到了超高速海水淡化微耗能瞬间淡化的目的。
文档编号C02F1/00GK1371869SQ0211116
公开日2002年10月2日 申请日期2002年3月26日 优先权日2002年3月26日
发明者陈明 申请人:陈明