专利名称：海水电磁淡化法的制作方法
洛水汆磁傻化,:去本发明涉及一种海水(或苦咸水)的淡化方法；尤其是一种利用涡旋电场(或电场)和金 属网箱体结构使淡化水(即水分子)与杂质(即离子)分离来淡化海水(或苦咸水)，并能 使海水(或苦咸水)淡化设备结构极其简单、造价极其低廉、使用极其方便、淡化能耗和淡 化成本均极低的海水电磁淡化法。目前被广泛使用的海水(或苦咸水)淡化法的设备、工艺流程的名称有很多，但按其淡 化方法分只有:蒸馏法、电渗析法和反渗透法。最近又出现了冷凝法，它是利用以下原理当 不饱和水溶液的温度降至凝固点时，溶液中开始析出冰，溶液的浓度不断增大，溶液凝固点 不断降低，最后溶液的浓度达到该溶质溶液的饱和浓度时，冰和溶质一起析出。由于这种淡 化方法的能耗和淡化成本太高，所以其设备一直未投入生产。蒸馏法是给海水(或苦咸水) 加热使海水(或苦咸水)中的水分子先蒸发再冷凝，淡化水与盐分离的淡化方法。我国东部大海海水的含盐量为3.5%;海水(或苦咸水)中的绝大部分杂质是电解质，非电解质不到海水(或苦咸水)杂质的1%。；我国的饮用水标准规定:水中的杂质含量不超过500mg/L，因 此，去掉了海水(或苦咸水)中的离子也就等于实现了海水(或苦咸水)淡化，没有离子的 海水(或苦咸水)也就是饮用水标准的淡化水。证明了 "用磁电方法能使淡化水与杂质分离 且去掉了离子的海水(或苦咸水)就是淡化水"的电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴 膜交替排列，组成多个相互独立的隔室；隔室的海水(或苦咸水)被淡化与隔室的海水(或 苦咸水)被浓縮相间相隔，在外加电场的作用下，淡水与浓縮水得以分离的淡化方法。电渗 析法的淡化能耗真正用在淡化上的不到1/10;在其余能耗中，7/10消耗在膜电阻和滞留层上，3/10消耗在电极膜堆区的电化学反应上。反渗透法是利用外加压力使海水(或苦咸水)的水 分子透过只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水(或苦咸水)与淡水分隔开的 淡化方法。在这三种淡化方法中，反渗透法能耗最低，它的能耗仅为电渗析法的二分之一， 蒸馏法的四十分之一；但目前世界上有准确报道的反渗透法淡化设备能耗最低的耗电量也达 6kwh/T，这还不包括维护设备运行的能耗。为了减少不必要的能量耗费，降低淡化成本，人们不得不使淡化设备结构变得复杂；例如利用蒸镏法原理的普通蒸馏到多闪多效蒸馏；设备虽能节省些能源，但却使得淡化设备制造越来越困难、维修保养成本越来越高，设备投资额度越来越难以承担；现在，万吨水厂投资额都在8 25亿圆人民币。本发明的目的是:提供一种利用涡旋电场(或电场)和金属网箱体结构使淡化水与杂质分 离来淡化海水(或苦咸水)的海水电磁淡化法，并使海水电磁淡化法的设备极其简单、造价 极其低廉、使用极其方便、淡化能耗极低和淡化成本非常低。本发明的目的是这样实现的在有涡旋电场(或电场)的空间内，把直柱形腔体(或相同 功能腔体)沿涡旋电场线(或电场线)按使两只腔体之间有一定的间距，腔体的两相对表面与涡旋电场线(或电场线)相垂直的位置排列。使海水(或苦咸水)沿与涡旋电场线(或电 场线)相垂直腔体侧面的方向流经腔体和两只腔体之间，把流经过腔体的海水(或苦咸水) 和流经过两腔体之间的海水(或苦咸水)分别引向盛浓海水和淡水的容器(或具有相同功能 结构)。利用以上机理实现淡化功能的结构叫淡化器。淡化器的典型结构是这样实现的:通过 注塑或其它工艺，用塑料和金属网制成若干只扇罩管。扇罩管是底面为两相对边相等和两相 对边不相等的"四边形"(下面把不相等的两相对大、小边所对应的管壁分别简称为小边面、 大边面，把相等的两相对边所对应的管壁简称为等边面)扇形、两端均无底的中空柱体； 小边面和大边面为弧面(或平面、或折面)，两等边面均为平面，两等边面不平行且成一定角 度，扇罩管上端(g口迎着水流的一端，下同)口面与扇罩管的轴线相垂直(下面把该端口 和端口面都简称为平口端)，下端(g卩背着水流的一端，下同)口面与扇罩管的轴线(或 与大边面)约成135°左右的角度(下面把该端口和端口面都简称为斜口端)。把这些扇罩管 按大边面朝外排成一圆环状；在排列时，使两扇罩管之间有一定的间距且两扇罩管对应位置 的间距相等，使这些扇罩管的内、夕卜轴向边沿线成两圆柱体(下面把该两圆柱体分别简称为 内柱体和外柱体，把扇罩管围成的内空圆柱体简称为扇柱体)。在扇柱体的内、外径不变的 情况下，扇柱体中的扇罩管要尽可能地多。做一芯件。芯件是这样实现的取长比扇罩管轴向长度长约20~40cm的铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为芯管)，在芯管上 切一条轴向开口，开口的深度等于芯管管壁的厚度，开口的宽度要尽量窄，在芯管内填满与 铁管(或钢管)等长的方形(或圆形)截面的硅钢条(或铁条、或钢条)，用浸漆(或浸环氧 树脂)等方法使芯管与硅钢条(或铁条、或钢条)成一整体，并使芯管上的轴向开口得到填 充。在距芯管一端口 5 15cm (下面把芯管该区段简称为短段)、距另一端口 15~25cm (下面 把芯管该区段简称为长段)的芯管中间区段(下面把芯管该区段简称为中段)的外表面 缠上线圈绕组；绕组的外径比内柱体直径小约0.2cm，绕组缠好后用浸漆(或浸环氧树脂) 等方法使绕组固定并与芯管成一整体；以上的两次浸漆(或浸环氧树脂)可以一次完成。做一能套在芯管加绕组上的套管。整个套管结构为三段在中段和短段上的套管(下面把该套 管简称为中套)、在短段剩下部分上的套管(下面把该套管简称为短套)、在长段上的套 管(下面把该套管简称为长套)；中套是内径等于绕组外径、两端无底的中空柱体，短套和 长套的内径均等于芯管的外径，短套和长套均是一端口有一底、另一端口无底的中空柱体， 短套的内空轴向长度约5 10cm，长套的内空轴向长度等于长段的轴向长度，中套的轴向长度 等于芯管的轴向长度减去短套和长套的内空轴向长度。中套的外表面上有与扇柱体中扇罩管 小边面相对应的轴向长方体形凹槽卡口，卡口的上端在距中套靠近短套上端口约0. lcm左右处，卡口的宽等于小边面的宽，卡口的长比中套的轴向长度略短0.1CH!左右，卡口的深度约等于小边面的壁厚。套管薄处壁厚约O.].cm。套管是这样实现的通过吹塑(或注塑、或其 他工艺)用高强度有弹性的塑料把中套、短套和长套分别做出(制作时要留出相接的部分)， 先把中套套在绕组外，再在留出相接部分上涂上胶水，再分别套上短套和长套并使相接的部 分粘接在一起。扇罩管中的金属网的上端是平口、下端是斜口圆筒结构，圆筒结构放进塑料内后与扇罩管同形；金属网多为穿孔网。在金属网为编织网时，通过焊接等手段使扇金属网 中所有的金属丝"断头"用金属丝连接成彼此相同的电通路，大边面和小边面内的金属网中 的轴向金属丝至少有一根与所有的横向金属丝电路相通。金属网的目数越大越好， 一般情况 下，金属网的目数应在200目以上。从距上端1 2cm到距上端约等于中套的的轴向长度区段， 等边面只有金属网没有塑料，而大边面、小边面和其余的等边面均是塑料内有金属网；在扇 罩管能满足强度和工艺要求的情况下，有塑料的等边面的壁厚要尽可能地薄。在只有金属网 的等边面，金属网的内表面与扇罩管同侧等边面其它部分的内表面横截面的形状和横向位置均相同。做一上柱管。上柱管是这样实现的取一根铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为上管)，上管的轴向长度比短段加中段轴向长度长约5 10cm，上管内径比外柱体直 径大约0.2cm。在上管的上端口焊上一外径等于上管外径且正中间有圆孔的圆环，圆孔上焊 一铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为环管)，环管另一端焊上一法兰盘，环 管上的法兰盘接进水管；在上管的下端口焊一法兰盘。在上管内放一塑料套(下面把该塑料 套简称为内套)，内套的外径等于上管的内径，内套的轴向长度等于中套的轴向长度，内套 内侧上有与扇柱体中扇罩管大边面相对应的轴向长方体形凹槽卡口，卡口的宽等于扇罩管大 边面的宽，卡口的上端在距内套的上端(装进上柱体后是靠近短套方向的一端)约O. lcm左 右处，卡口的长比内套的轴向长度略短0.1cm左右，卡口的深度约等于大边面的壁厚。内套 薄处的壁厚约O.lcm。内套通过注塑(或其他工艺)用高强度有弹性的塑料制造。做一下柱 管。下柱管是这样实现的取一铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为下管)， 下管的轴向长度比长段的轴向长度长5 10cm，下管的内、外径等于上管的内、外径。在下管 的上端口焊一法兰盘，该法兰盘与上管法兰盘完全相同，并且其上的螺栓孔与上管法兰盘上 的螺栓孔正好相对。下管的下端口焊有一漏斗形结构；漏斗形结构由两支铁管(或钢管)(下 面把该两铁管(或钢管)分别简称为正管和斜管)和无大小底的内空斜圆台体构成，内空 斜圆台体上有一个大口径端口 (即内空斜圆台体的大底)和两个小口径端口 (其中之一的 是内空斜圆台体的小底)；大口径端口在漏斗形结构的轴向一端，两小口径端口在漏斗形结构 的轴向另一端；内空斜圆台体的大口径端口与下管下端口同形同尺寸并焊接在下管下端口上； 内空斜圆台体的两小口径端口 一个的中心在下管的中轴线上，另一个的中心在距下管的中 轴线约三分之二下管半径处；斜管焊在中心不在下管中轴线上的小口径端口上，斜管的中轴 线与上管的中轴线平行，内空斜圆台体的小底中心在斜管的中轴线上，斜管的另一端口上焊 有一法兰盘，该法兰盘接导出浓海水(或苦咸水)的水管；正管焊在中心在上管中轴线上的 小口径端口处，正管的中轴线与上管的中轴线重合。做一漏斗管。漏斗管由呐吧口结构(下 面把该呐吧口结构简称为呐吧口)、 口径较大一点的水管(下面简把该水管称为大径管) 和口径较小一点的水管(下面把该水管简称为小径管)构成；呐吧口为无大小底内空疋圆 台体，呐吧口的大底面等于下管横截面圆，呐吧口中轴线与下管中轴线重合；在呐吧口大口 径端口 (即大底)有表面与下管中轴线相垂直的外翻边，该外翻边的形状和尺寸与下管法 兰盘完全相同，外翻边上有螺栓孔，螺栓孔与下管法兰盘上的螺栓孔相对；与漏斗管的小口径端口相接的是大径管，与大径管相接的是小径管，小径管的另一端上攻有外螺纹；大径管 和小径管的中轴线与下管中轴线(或与呐吧口的中轴线)相重合，内空正圆台体的小底中心 在大径管的中轴线上；呐吧口内表面与大径管中轴线所成的角度等于扇罩管下端口面与扇罩 管的轴线(或小边面)所成的角度；大径管的内径比长套的外径约大3 10cm，大径管的外径 比中套的外径约小0.5 2cm;呐吧口的轴向高度加大径管的轴向长度比长套的轴向长度约长 3 10cm。小径管的外径等于正管的内径，其轴向长度比正管的端口到下管端口的轴向长度减 去呐吧口的轴向高度和大径管的轴向长度约长1 2cm。呐吧口上有与扇柱体中扇罩管斜口端 相对应的开口，开口在靠近上表面的部分与斜口端外轮廓线同形状、同尺寸，在靠近下表面 部分与斜口端的内空腔是同形状、同尺寸。漏斗管通过注塑(或其他工艺)用高强度弹性小 的塑料制成。做一铁磁质锁扣管，锁扣管是轴向长度大约为3 8cm、 一端焊有法兰盘的中空 圆柱体，该法兰盘接导出淡化水的水管；锁扣管的内径比小径管的外径略小，在锁扣管的内 壁攻有可与小径管上的外螺纹相啮合的内螺纹。做三路衬(下面把该三路衬分别简称为大 路衬、小路衬和V路衬)。大路衬和小路衬均是在带有一底的铁质中空圆柱体外焊有均匀分布 的呈放射状的等长等宽的矩形辐条，辐条的宽度等于柱体的高并焊接在柱体上。大路衬和小 路衬中的柱体高均约为5 10cm，柱体的内径均等于短套(或长套)的外径；大路衬辐条外轴 向边沿线构成的圆柱体的外径等于上管的内径，大路衬辐条另一端焊接在上管的内壁上，大 路衬上端的轴向位置距上管上端口约为3 8cm的位置。小路衬辐条外轴向边沿线构成的圆柱 体的外径略大于大径管的内径约0. 2~0. 5cm; V路衬是在无底铁质中空圆柱体外焊有呈放射状 均匀分布的辐条，柱体的高均约为5 10cm，柱体的内径等于大径管的外径，辐条轴向外轮廓 线构成圆柱体，圆柱体的外径等于下管的内径。辐条均为相同的等大小底边、等高的直角梯 形，直角梯形辐条小底边的宽度等于柱体的高并焊接在柱体上，辐条直角梯形大底边的宽度 等于柱体的高加上呐吧口的轴向高度减去呐吧口轴向厚度，辐条直角梯形的大底边焊接在下 管的内壁上。V路衬上端的轴向位置距下管上端口 0. 3 0. 5cm (或紧贴在漏斗管背面的位置)。 大径管的内壁上有宽度等于小路衬辐条厚度的插口 ，插口的轴向长度和位置为从大径管上端 口到V路衬柱体下端的轴向位置，卡口的深度约等于小路衬辐条外轴向边沿线构成的圆柱体的外径减大径管的内径。大路衬、小路衬和v路衬均可用铁皮冲压或热锻压、焊接得到。大路衬与上管间的焊接和V路衬与下管间的焊接均可在上管圆环未焊接前、下管呐吧口未焊接前进行。大路衬、小路衬和v路衬中的柱体可加一轴向开口，开口的深度等于柱体的管壁的厚度，开口的宽度要尽量窄。完成上述工作后，再把上述构件组装成一可用于淡化海水(或苦咸水)的淡化器。淡化器是这样组装的把内套放进上管内(注意把其上卡口没有到端口 的朝外)，把芯件套上套管，注意在绕组上端至中套上端间的套管内加一圆柱环形非导电非铁 磁质填充块(这是为了减弱中套上部可能出现的变形)。把套上套管的芯件短段放进大路衬圆 柱体内，为了防止水进入柱体内使柱体内锈蚀，可先在圆柱体内壁涂上防渗胶膏。使内套上 的卡口与中套上的卡口相对，把扇罩管平口端朝外，把大边面和小边面与内套上的卡口与中 套上的卡口对好，把扇罩管的平口端插入内套上的卡口与中套上的卡口之间，并一直插到底。把小路衬的辐条插入到大径管内壁的插口内(注意使小路衬圆柱体有底的一端朝漏斗管下 端)。在上管法兰盘上放上胶皮垫圈，把组装在一起的芯件、套管、内套、上柱管和扇罩管端 起，把芯管的长段放进小路衬的圆柱体内，为了防止水进入圆柱体内使圆柱体内锈蚀，可先 在圆柱体内壁涂上防渗胶膏；再把斜口端与呐吧口上的开口对好，轻缓地使斜口端插入吶吧 口上的开口内；在下管法兰盘上放上胶皮垫圈；对好上管法兰盘、漏斗管翻边和下管法兰盘 上的螺栓孔，先把漏斗管上的小径管放进V路衬的圆柱体内，再把漏斗管上的小径管插入正 管内，为了防止V路衬和正管锈蚀，可先在它们的内壁涂上防渗胶膏；用螺栓使上管法兰盘、 漏斗管翻边和下管法兰盘连接在一起；在正管上放上胶皮垫，把锁扣管上在小径管上。通过 喷漆(或采用防腐材料、或其他手段)，对淡化器内所有与海水(或苦咸水)相接触的金属构 件作防锈蚀、防导电处理。绕组的引出线引出的路径很多，这里不再赘述。上述的尺寸和尺 寸范围的表述是依据表述的方便来进行的，在实际的运用中，应首先依据海水(或苦咸水) 的盐浓度、淡化器内海水(或苦咸水)的流速(事先设定的)来确定绕组的轴向长度、匝数、 绕组导线直径、绕组导线中电流大小和变化频率、芯件中铁管(或钢管)直径、等边面宽度、 大小边面宽度……等(这些均可通过物理学计算得到，使用值比计算值大10 20%即可)；其次，依据上述部分数据确定上管、环管、下管、斜管、正管、套管、漏斗管等尺寸；第三，依据磁路计算和上面部分数据算出大路衬、小路衬和V路衬尺寸；第四，在确定斜管和正管尺寸时，要使斜管和小径管内空截面积的比例等于扇罩管内空和扇罩管之间的面积比；要使 斜管和小径管内空截面积的和等于环管内空截面积。第五，扇罩管内空和扇罩管之间的面积 比依照物理学和化学计算得到，其基本原则是使扇罩管内离子扩散力不大于扇罩管上净电荷 对离子的作用。把淡化器上的环管法兰盘接进水管、斜管法兰盘和锁扣管法兰盘分别接两出 水管，把绕组接在交变电源上，就可以进行海水(或苦咸水)淡化了。当海水在淡化器内流动时，假定此时绕组已与交变电源连成回路；由磁电学可知:此时绕 组将使扇柱体内有涡旋电场，涡旋电场使得在两扇罩管间的阴、阳离子做绕扇柱体中轴线的 涡旋运动；因此，在同一两扇罩管间的等量阴、阳离子同时进入两相邻的扇罩管，而同一扇 罩管内又会有两个两扇罩管间的等量阴、阳离子同时进入，使得扇罩管内和两扇罩管间的阴、 阳离子始终数量相等。由于扇罩管内的电场被扇罩管金属网屏蔽，金属网两等边面上屏蔽电 场而显电性的电子(或金属离子)随电场变化，并且在一等边面上显电性的电子(或金属离 子)总是与即将从同一等边面进入扇罩管的离子所带的电荷相反；使得在金属网两等边面上 显电性的电子(或金属离子)总是吸引两扇罩管间带相反电荷的离子进入到扇罩管，而阻止 扇罩管内与其带相同电荷的离子从扇罩管内进入到两扇罩管间，电子(或金属离子)对两扇 罩管间离子的作用与涡旋电场对两扇罩管间离子的作用相同；又由于即将进入扇罩管的阴、 阳离子阻止在同一等边面的相同离子离开扇罩管、而吸引在同一扇罩管另一等边面的相反离 子进入扇罩管；所以，两扇罩管间的阴、阳离子会不断地离开两扇罩管间进入到扇罩管，而 扇罩管内的阴、阳离子不会离开扇罩管进入两扇罩管间；最终使得从锁扣管内流出的是淡化 水，斜管流出的是变浓海水。在上下一般粗且较高一点的量筒外缠上线圈，把用漆包线编织的"铜质管"放入量筒内的非中心区域，在量筒的正中间直立放一节喷漆钢筋，把天蓝色的 CuS(V溶液分别放入量筒内和一支试管内，在线圈与交变电流电源连成回路后不久；用注射器 缓慢地从铜质管抽取部分CuS04溶液放到另一支试管内，观察两支试管内CuS04溶液的颜色， 可以发现后一支试管内的CuS04溶液要蓝许多。由于采用了上述原理结构，海水电磁淡化法不仅能把海水(或苦咸水)淡化，而且淡化 设备的结构极其简单、造价极其低廉、使用极其简便。由于电磁淡化法没有电渗析淡化法中 的膜电阻、滞留层和电极膜堆区电化学反应，因此，海水电磁淡化法要比现有的四种海水(或 苦咸水)淡化方法淡化能耗和淡化成本要低得多(不到反渗透法的五分之一)。下面结合实施例及其附图
对本发明作进一步的说明附图是本发明 一实施例淡化器结构示意图附图中，l.芯件2.套管3.上柱管4.下柱管5.漏斗管6.锁扣管7.大路衬8.小路衬 9.V路衬10.环管ll.平口端12.斜口端13.法兰盘14.法兰盘15.斜管16.内套17.翻边 18.大径管19.小径管20.法兰盘21.法兰盘22.法兰盘23.大边面24.小边面25.短段26. 长段27.扇罩管28.上管29.下管30.填充块31.绕组32.正管33.中套在附图中，通过前述中的形状结构、尺寸、工艺和制造方法，制造出扇罩管(27)、芯件(1) 、套管(2)、上柱管(3)、下柱管(4)、漏斗管(5)、锁扣管(6)和内套(16)等。把 内套(16)放进上管(28)内(注意把其上卡口没有到端口的朝外)，把芯件(1)套上套管(2) ，注意在绕组(31)上端至中套(33)上端间的套管(2)内有非导电非铁磁质填充块(30)。 把套上套管(2)的芯件(1)的短段(25)放进大路衬(7)的圆柱体内。使内套(16)上的 卡口与中套(33)上的卡口相对，把扇罩管(27)平口端(11)朝外，把大边面(23)和小 边面(24)与内套(16)上的卡口与中套(33)上的卡口对好，把扇罩管(27)的平口端(11) 插入内套(16)上的卡口与中套(33)上的卡口之间，并一直插到底。把小路衬(8)的辐条 插入到大径管(18)内壁的插口内(注意使小路衬(8)圆柱体有底的一端朝漏斗管(5)的 下端)。在上管(28)法兰盘(13)上放上胶皮垫圈，把组装在一起的芯件(1)、套管(2)、 内套(16)、上柱管(3)和扇罩管(27)端起，把芯管的长段(25)放进小路衬(8)的圆柱 体内;再把斜口端(12)与呐吧口上的开口对好，轻缓地使斜口端(12)插入呐吧口上的开 口内，在下管(29)法兰盘(14)上放上胶皮垫圈；对好上管(28)法兰盘(13)、漏斗管(5) 翻边(17)和下管(29)法兰盘(14)上的螺栓孔，先把漏斗管(5)上的小径管(19)插入 放进V路衬(9)的圆柱体内，再把漏斗管(5)上的小径管(19)插入正管(32)内，为了 防止V路衬(9)和正管(32)锈蚀，可先在它们的内壁涂上防渗胶膏；用螺栓使上管(28) 法兰盘(13)、漏斗管(5)翻边(17)和下管(29)法兰盘(14)连接在一起；在正管(32) 上放上胶皮垫，把锁扣管(6)上在小径管(19)上。通过喷漆(或采用防腐材料、或其他手 段)，对淡化器内所有与海水(或苦咸水)相接触的金属构件作防锈蚀、防导电处理。把淡化 器上的环管(1.0)法兰盘(20)接ji水管、斜管(21)法兰盘(13)和锁扣管(6)法兰盘(22) 分别接两出水管，再把绕组接在交变电源上，就可以进行海水(或苦咸水)淡化了。
权利要求
1.一种海水(或苦咸水)淡化方法，绕组缠绕在铁芯上，绕组与交流电源接成回路。其特征是在有涡旋电场(或电场)的空间内，把直柱形腔体(或相同功能腔体)沿涡旋电场线(或电场线)按使两只腔体之间有一定的间距，腔体的两相对表面与涡旋电场线(或电场线)相垂直的位置排列。使海水(或苦咸水)沿与涡旋电场线(或电场线)相垂直腔体侧面的方向流经腔体和两只腔体之间，把流经过腔体的海水(或苦咸水)和流经过两腔体之间的海水(或苦咸水)分别引向盛浓海水和淡水的容器(或具有相同功能结构)。利用以上机理实现淡化功能的结构叫淡化器。
2. 根据权利要求1所述的海水(或苦咸水)淡化方法。其特征是:淡化器的典型结构是这 样实现的:通过注塑或其它工艺，用塑料和金属网制成若干只扇罩管。扇罩管是底面为两相对 边相等和两相对边不相等的"四边形"(下面把不相等的两相对大、小边所对应的管壁分别简称为小边面、大边面，把相等的两相对边所对应的管壁简称为等边面)扇形、两端均无 底的中空柱体；小边面和大边面为弧面(或平面、或折面)，两等边面均为平面，两等边面不 平行且成一定角度，扇罩管上端(即迎着水流的一端，下同)口面与扇罩管的轴线相垂直 (下面把该端口和端口面都简称为平口端)，下端(即背着水流的一端，下同)口面与扇 罩管的轴线(或与大边面)约成135°左右的角度(下面把该端口和端口面都简称为斜口端)。 把这些扇罩管按大边面朝外排成一圆环状；在排列时，使两扇罩管之间有一定的间距且两扇 罩管对应位置的间距相等，使这些扇罩管的内、外轴向边沿线成两圆柱体(下面把该两圆柱 体分别简称为内柱体和外柱体，把扇罩管围成的内空圆柱体简称为扇柱体)。在扇柱体的 内、外径不变的情况下，扇柱体中的扇罩管要尽可能地多。做一芯件。芯件是这样实现的-取长比扇罩管轴向长度长约20 40cm的铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为芯 管)，在芯管上切一条轴向开口，开口的深度等于芯管管壁的厚度，开口的宽度要尽量窄，在 芯管内填满与铁管(或钢管)等长的方形(或圆形)截面的硅钢条(或铁条、或钢条)，用浸 漆(或浸环氧树脂)等方法使芯管与硅钢条(或铁条、或钢条)成一整体，并使芯管上的轴 向开口得到填充。在距芯管一端口 5~15CDl (下面把芯管该区段简称为短段)、距另一端口15~25cm (下面把芯管该区段简称为长段)的芯管中间区段(下面把芯管该区段简称为中 段)的外表面缠上线圈绕组；绕组的外径比内柱体直径小约0.2cm，绕组缠好后用浸漆(或 浸环氧树脂)等方法使绕组固定并与芯管成一整体；以上的两次浸漆(或浸环氧树脂)可以 一次完成。做一能套在芯管加绕组上的套管。整个套管结构为三段在中段和短段上的套管(下面把该套管简称为中套)、在短段剩下部分上的套管(下面把该套管简称为短套)、 在长段上的套管(下面把该套管简称为长套)；中套是内径等于绕组外径、两端无底的中空 柱体，短套和长套的内径均等于芯管的外径，短套和长套均是一端口有一底、另一端口无底的中空柱体，短套的内空轴向长度约5 10cm，长套的内空轴向长度等于长段的轴向长度，中套的轴向长度等于芯管的轴向长度减去短套和长套的内空轴向长度。中套的外表面上有与扇 柱体中扇罩管小边面相对应的轴向长方体形凹槽卡口，卡口的上端在距中套靠近短套上端口 约O.lcm左右处，卡口的宽等于小边面的宽，卡口的长比中套的轴向长度略短0.1cm左右， 卡口的深度约等于小边面的壁厚。套管薄处壁厚约0. lcm。套管是这样实现的通过吹塑(或 注塑、或其他工艺)用高强度有弹性的塑料把中套、短套和长套分别做出(制作时要留出相 接的部分)，先把中套套在绕组外，再在留出相接部分上涂上胶水，再分别套上短套和长套并 使相接的部分粘接在一起。扇罩管中的金属网的上端是平口、下端是斜口圆筒结构，圆筒结 构放进塑料内后与扇罩管同形；金属网多为穿孔网。在金属网为编织网时，通过焊接等手段 使扇金属网中所有的金属丝"断头"用金属丝连接成彼此相同的电通路，大边面和小边面内 的金属网中的轴向金属丝至少有一根与所有的横向金属丝电路相通。金属网的目数越大越好， 一般情况下，金属网的目数应在200目以上。从距上端1 2cm到距上端约等于中套的的轴向 长度区段，等边面只有金属网没有塑料，而大边面、小边面和其余的等边面均是塑料内有金 属网；在扇罩管能满足强度和工艺要求的情况下，有塑料的等边面的壁厚要尽可能地薄。在 只有金属网的等边面，金属网的内表面与扇罩管同侧等边面其它部分的内表面横截面的形状 和横向位置均相同。做一上柱管。上柱管是这样实现的取一根铁管(或钢管)(下面把该铁 管(或钢管)简称为上管)，上管的轴向长度比短段加中段轴向长度长约5-10cm，上管内 径比外柱体直径大约0.2cm。在上管的上端口焊上一外径等于上管外径且正中间有圆孔的圆环，圆孔上焊一铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为环管)，环管另一端焊上 一法兰盘，环管上的法兰盘接进水管；在上管的下端口焊一法兰盘。在上管内放一塑料套(下 面把该塑料套简称为内套)，内套的外径等于上管的内径，内套的轴向长度等于中套的轴向 长度，内套内侧上有与扇柱体中扇罩管大边面相对应的轴向长方体形凹槽卡口，卡口的宽等 于扇罩管大边面的宽，卡口的上端在距内套的上端(装进上柱体后是靠近短套方向的一端) 约0.1cm左右处，卡口的长比内套的轴向长度略短0.1cm左右，卡口的深度约等于大边面的 壁厚。内套薄处的壁厚约0. lcm。内套通过注塑(或其他工艺)用高强度有弹性的塑料制造。 做一下柱管。下柱管是这样实现的取一铁管(或钢管)(下面把该铁管(或钢管)简称为-下管)，下管的轴向长度比长段的轴向长度长5 10cm，下管的内、外径等于上管的内、外径。 在下管的上端口焊一法兰盘，该法兰盘与上管法兰盘完全相同，并且其上的螺栓孔与上管法 兰盘上的螺栓孔正好相对。下管的下端口焊有一漏斗形结构；漏斗形结构由两支铁管(或钢 管)(下面把该两铁管(或钢管)分别简称为正管和斜管)和无大小底的内空斜圆台体构成， 内空斜圆台体上有一个大口径端口 (即内空斜圆台体的大底)和两个小口径端口 (其中之 一的是内空斜圆台体的小底)；大口径端口在漏斗形结构的轴向一端，两小口径端口在漏斗形 结构的轴向另一端；内空斜圆台体的大口径端口与下管下端口同形同尺寸并焊接在下管下端 3口上；内空斜圆台体的两小口径端口 一个的中心在下管的中轴线上，另一个的中心在距下管的中轴线约三分之二下管半径处；斜管焊在中心不在下管中轴线上的小口径端口上，斜管 的中轴线与上管的中轴线平行，内空斜圆台体的小底中心在斜管的中轴线上，斜管的另一端 口上焊有一法兰盘，该法兰盘接导出浓海水(或苦咸水)的水管；正管焊在中心在上管中轴 线上的小口45端口处，正管的中轴线与上管的中轴线重合。做一漏斗管。漏斗管由呐吧口结 构(下面把该呐吧口结构简称为呐吧口)、 口径较大一点的水管(下面简把该水管称为大 径管)和口径较小一点的水管(下面把该水管简称为小径管)构成；呐吧口为无大小底内 空正圆台体，呐吧口的大底面等于下管横截面圆，呐吧口中轴线与下管中轴线重合；在呐吧口大口径端口 (即大底)有表面与下管中轴线相垂直的外翻边，该外翻边的形状和尺寸与 下管法兰盘完全相同，外翻边上有螺栓孔，螺栓孔与下管法兰盘上的螺栓孔相对；与漏斗管 的小口径端口相接的是大径管，与大径管相接的是小径管，小径管的另一端上攻有外螺纹； 大径管和小径管的中轴线与下管中轴线(或与呐吧口的中轴线)相重合，内空正圆台体的小 底中心在大径管的中轴线上；呐吧口内表面与大径管中轴线所成的角度等于扇罩管下端口面 与扇罩管的轴线(或小边面)所成的角度；大径管的内径比长套的外径约大3 10cm，大径管 的外径比中套的外径约小0.5 2cm;呐吧口的轴向高度加大径管的轴向长度比长套的轴向长 度约长3 10cra。小径管的外径等于正管的内径，其轴向长度比正管的端口到下管端口的轴向 长度减去呐吧口的轴向高度和大径管的轴向长度约长1 2cm。呐吧口上有与扇柱体中扇罩管 斜口端相对应的开口，开口在靠近上表面的部分与斜口端外轮廓线同形状、同尺寸，在靠近 下表面部分与斜口端的内空腔是同形状、同尺寸。漏斗管通过注塑(或其他工艺)用高强度 弹性小的塑料制成。做一铁磁质锁扣管，锁扣管是轴向长度大约为3-8cm、 一端焊有法兰盘 的中空圆柱体，该法兰盘接导出淡化水的水管；锁扣管的内径比小径管的外径略小，在锁扣 管的内壁攻有可与小径管上的外螺纹相啮合的内螺纹。做三路衬(下面把该三路衬分别简称 为大路衬、小路衬和V路衬)。大路衬和小路衬均是在带有一底的铁质中空圆柱体外焊有均 匀分布的呈放射状的等长等宽的矩形辐条，辐条的宽度等于柱体的高并焊接在柱体上。大路 衬和小路衬中的柱体高均约为5 10cm，柱体的内径均等于短套(或长套)的外径；大路衬辐 条外轴向边沿线构成的圆柱体的外径等于上管的内径，大路衬辐条另一端焊接在上管的内壁 上，大路衬上端的轴向位置距上管上端口约为3 8cra的位置。小路衬辐条外轴向边沿线构成 的圆柱体的外径略大于大45管的内45约0. 2~0. 5cm; V路衬是在无底铁质中空圆柱体外焊有呈 放射状均匀分布的辐条，柱体的高均约为5 10cm，柱体的内径奪于大径管的外径，辐条轴向 外轮廓线构成圆柱体，圆柱体的外径等于下管的内径。辐条均为相同的等大小底边、等高的 直角梯形，直角梯形辐条小底边的宽度等于柱体的高并焊接在柱体上，辐条直角梯形大底边 的宽度等于柱体的高加上呐吧口的轴向高度减去呐吧口轴向厚度，辐条直角梯形的大底边焊 接在下管的内壁上。V路衬上端的轴向位置距下管上端口 0. 3 0. 5cm (或紧贴在漏斗管背面的位置)。大径管的内壁上有宽度等于小路衬辐条厚度的插口，插口的轴向长度和位置为从大径 管上端口到V路衬柱体下端的轴向位置，卡口的深度约等于小路衬辐条外轴向边沿线构成的圆柱体的外径减大径管的内径。大路衬、小路衬和v路衬均可用铁皮冲压或热锻压、焊接得 到。大路衬与上管间的焊接和v路衬与下管间的焊接均可在上管圆环未焊接前、下管呐吧口 未焊接前进行。大路衬、小路衬和v路衬中的柱体可加一轴向开口，开口的深度等于柱体的管壁的厚度，开口的宽度要尽量窄。完成上述工作后，再把上述构件组装成一可用于淡化海水(或苦咸水)的淡化器。淡化器是这样组装的把内套放进上管内(注意把其上卡口没有 到端口的朝外)，把芯件套上套管，注意在绕组上端至中套上端间的套管内加一圆柱环形非导 电非铁磁质填充块(这是为了减弱中套上部可能出现的变形)。把套上套管的芯件短段放进大 路衬圆柱体内，为了防止水进入柱体内使柱体内锈蚀，可先在圆柱体内壁涂上防渗胶膏。使 内套上的卡口与中套上的卡口相对，把扇罩管平口端朝外，把大边面和小边面与内套上的卡 口与中套上的卡口对好，把扇罩管的平口端插入内套上的卡口与中套上的卡口之间，并一直 插到底。把小路衬的辐条插入到大径管内壁的插口内(注意使小路衬圆柱体有底的一端朝漏 斗管下端)。在上管法兰盘上放上胶皮垫圈，把组装在一起的芯件、套管、内套、上柱管和扇 罩管端起，把芯管的长段放进小路衬的圆柱体内，为了防止水进入圆柱体内使圆柱体内锈蚀， 可先在圆柱体内壁涂上防渗胶膏；再把斜口端与呐吧口上的开口对好，轻缓地使斜口端插入 呐吧口上的开口内；在下管法兰盘上放上胶皮垫圈；对好上管法兰盘、漏斗管翻边和下管法 兰盘上的螺栓孔，先把漏斗管上的小径管放进V路衬的圆柱体内，再把漏斗管上的小径管插入正管内，为了防止v路;N"和正管锈蚀，可先在它们的内壁涂上防渗胶膏；用螺栓使上管法兰盘、漏斗管翻边和下管法兰盘连接在一起；在正管上放上胶皮垫，把锁扣管上在小径管上。 通过喷漆(或采用防腐材料、或其他手段)，对淡化器内所有与海水(或苦咸水)相接触的金 属构件作防锈蚀、防导电处理。绕组的引出线引出的路径很多，这里不再赘述。上述的尺寸 和尺寸范围的表述是依据表述的方便来进行的，在实际的运用中，应首先依据海水(或苦咸 水)的盐浓度、淡化器内海水(或苦咸水)的流速(事先设定的)来确定绕组的轴向长度、 匝数、绕组导线直径、绕组导线中电流大小和变化频率、芯件中铁管(或钢管)直径、等边 面宽度、大小边面宽度……等(这些均可通过物理学计算得到，使用值比计算值大10 20%即可)；其次，依据上述部分数据确定上管、环管、下管、斜管、正管、套管、漏斗管等尺寸; 第三，依据磁路计算和上面部分数据算出大路衬、小路衬和V路衬尺寸；第四，在确定斜管和正管尺寸时，要使斜管和小径管内空截面积的比例等于扇罩管内空和扇罩管之间的面积比； 要使斜管和小径管内空截面积的和等于环管内空截面积。第五，扇罩管内空和扇罩管之间的 面积比依照物理学和化学计算得到，其基本原则是使扇罩管内离子扩散力不大于扇罩管上净 电荷对离子的作用。
全文摘要
一种海水(或苦咸水)淡化方法。用芯件、扇罩管、套管、上柱管、下柱管、漏斗管、锁扣管和内套等构成一淡化器。上柱管和下柱管内放置芯件、扇罩管、套管、漏斗管和内套，锁扣管上在下柱管上，上柱管接进水管，下柱管接两出水管，两出水管分别接盛浓海水和盛淡水的容器。芯件中的绕组使扇罩管间有涡旋电场，涡旋电场使扇罩管间的离子运动到扇罩管内，两出水管分别导出淡化水和浓海水(或苦咸水)。
文档编号C02F1/48GK101215028SQ20081000120
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月5日 优先权日2008年1月5日
发明者罗国平 申请人:罗国平