海水淡化方法与流程

[0001]
本发明涉及一种海水淡化方法，尤其是不消耗能源的海水淡化方法。


背景技术：

[0002]
目前我国人均水资源量约为2100m
3
，为世界人均占有量的1/4，我国已被联合国列为13个最缺水国之一。沿海工业城市人均水资源量大部分低于500m
3
，处于极度缺水状态。大力发展海水淡化已经是当务之急。
[0003]
但传统海水淡化方法都需要消耗大量能源。我国要大力发展海水淡化，如果不解决节能问题，势必制约其发展。
[0004]
有不有办法实现海水淡化不消耗能源或少消耗能源呢？
[0005]
办法应该有，出路在创新。


技术实现要素：

[0006]
本发明要解决的技术问题是提供一种海水淡化方法，使海水在淡化过程中不消耗能源。
[0007]
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0008]
一种海水淡化方法，其由阶梯管和两块磁铁组成。
[0009]
该阶梯管的纵向由n级横断面为矩形的海水淡化管串接成整体，这n级海水淡化管的轴线均与该阶梯管的轴线重合。
[0010]
这n级海水淡化管中，位于后端的海水淡化管的后端管口为海水入水口，位于前端的海水淡化管的前端管口为淡化水出水口。
[0011]
各级海水淡化管都由右侧板、左侧板、公共底板和公共顶板围成。
[0012]
该底板和该顶板，二者均用导磁材料制成，二者形状相同、结构相同，二者相互平行，二者都由n块纵向长度均为s、横向宽度不同的矩形板组成纵向平板整体，这n块矩形板的纵向中线重合；这n块矩形板中，位于后方的矩形板的横向宽度大于相邻的前方的矩形板的横向宽度，且横向宽度之差等于2d。
[0013]
每级海水淡化管上的右侧板和左侧板的厚度均为d，且彼此镜像对称。
[0014]
每级海水淡化管上的右侧板或左侧板，其外侧向面和内侧向面的纵向长度均为s。
[0015]
这n级海水淡化管中，位于最前的海水淡化管除外，其他各级海水淡化管上的右侧板或左侧板，其外侧向面的前边缘位于其内侧向面前边缘的纵向前方，从而其前端面为从内到外逐渐向前倾斜的倾斜面；唯位于最前的海水淡化管的右侧板或左侧板，其外侧向面的前边缘与其内侧向面的前边缘在横向上齐平。
[0016]
这n级海水淡化管中，位于最后的海水淡化管除外，其他各级海水淡化管上的右侧板或左侧板，其外侧向面的后边缘位于其内侧向面后边缘的纵向前方，从而其后端面为从内到外逐渐向前倾斜的倾斜面；唯位于最后的海水淡化管的右侧板或左侧板，其外侧向面的后边缘与其内侧向面的后边缘在横向上齐平。
[0017]
这n级海水淡化管中，各级海水淡化管上的右侧板或左侧板，其下表面与该底板上对应矩形板相应侧的上表面固定连接，且其外侧向面的下边缘与该对应矩形板上相应侧的纵向上边缘重合。
[0018]
这n级海水淡化管中，各级海水淡化管上的右侧板或左侧板，其上表面与该顶板上对应矩形板相应侧的下表面固定连接，且其外侧向面的上边缘与该对应矩形板上相应侧的纵向下边缘重合。
[0019]
这n级海水淡化管中，相邻的两海水淡化管的前后两右侧板之间有供水流出的右间隙，前后两左侧板之间有供水流出的左间隙。
[0020]
这两块磁铁中，一块磁铁的平整上表面与该底板上最前矩形板后方的该底板上的下表面固定连接，另一块磁铁的平整下表面与该顶板上最前矩形板后方的该顶板上的上表面固定连接，这两块磁铁的相对磁极为异性磁极，从而在这相对磁极之间的阶梯管的管腔中存在强磁场，该磁场中的磁感线与该底板垂直。
[0021]
海水从入水口注入阶梯管后，沿该阶梯管向前流动，海水中的阴、阳离子在磁场中受洛仑兹力作用，分别向两侧偏移。偏移至右侧的离子随水流就近从右间隙离开阶梯管，偏移到左侧的离子随水流就近从左间隙离开阶梯管。偏移到两侧的异性离子不能聚集，因而在该阶梯管的两侧不会产生霍尔电压，在该阶梯管中不会产生附加电场，从而阴、阳离子在磁场中持续分别向两侧偏移；位于该阶梯管轴线附近的水的离子浓度，愈向前愈小，而从出水口流出的水正是轴线附近的水，因而从出水口流出的水得到了淡化，且海水在上述淡化过程中不消耗能源。
[0022]
采用这样的结构后，由于洛仑兹力的方向与离子的速度方向始终垂直，洛仑兹力只能改变速度的方向，不能改变速度的大小，也就是说洛仑兹力不做功。功是能量转化的量度。既然洛仑兹力不做功，表明没有能量的转化。因而，虽然阴、阳离子分别向两侧偏移，但不消耗能源。本发明没有违背能量守恒定律，却巧妙地运用了物理规律实现了海水的节能淡化。这是本发明的创新之一。
[0023]
采用这样的结构后，偏移至右侧的离子随水流就近从右间隙离开阶梯管，偏移到左侧的离子随水流就近从左间隙离开阶梯管，由于两侧的异性离子不能聚集，因而不会在阶梯管的两侧产生霍尔电压，在阶梯管中不会产生附加电场，也就是说消除了霍尔效应，从而阴、阳离子在磁场中持续分别向两侧偏移。这是本发明的创新之二。
[0024]
采用这样的结构后，组成底板或顶板的矩形板，其横向宽度从后到前依次减小，也就是阶梯管的横断面从后到前逐级依次减小。虽然阶梯管中的水不断从右间隙和左间隙流出，但由于阶梯管的横断面的减小，使得水流速度不会减小，也就是离子的速度v不会减小，因而洛仑兹力f＝qvb大致保持不变。这是本发明的创新之三。
[0025]
采用这样的结构后，右侧板或左侧板，其厚度等于相邻两矩形板同侧的宽度度差，其前端面或后端面从内到外倾斜向前，其后端面的尖角伸向后矩形板，所有这些结构设计均有利于偏移到两侧的离子随水流从右间隙或左间隙排出。这是本发明的创新之四。
[0026]
采用这样的结构后，阶梯管轴线附近水中离子浓度愈向前愈小，从出水口流出的正是轴线附近的水。这是本发明的创新之五。
[0027]
采用这样的结构后，只要入水口持续有海水注入，出水口就持续有淡化水流出，也就是说淡化水可连续生产。这是本发明的创新之六。
[0028]
当前物理教材上洛仑兹力的应用举例，如霍尔效应、质谱仪、带电粒子速度选择器、磁流体发电、磁约束、回旋加速器等等，都是外国人的发明。本发明填补了中国这方面的空白，有可能提高国民的自信心。
[0029]
采用这样的结构后，在中国如果能够早日实施，将产生较大经济效益和社会效益，还有可能独占世界市场。希望这个专利能够早日授权。
附图说明
[0030]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0031]
图1是阶梯管的俯视示意图，顶板和两块磁铁已从该阶梯管上脱离，但磁场中的磁感线还是画出来了。
具体实施方式
[0032]
如图1所示，一种海水淡化方法，其由阶梯管和两块磁铁组成。
[0033]
该阶梯管的纵向由n级横断面为矩形的海水淡化管1串接成整体，这n级海水淡化管1的轴线均与该阶梯管的轴线重合。
[0034]
这n级海水淡化管1中，位于后端的海水淡化管1的后端管口为海水入水口5，位于前端的海水淡化管1的前端管口为淡化水出水口6。
[0035]
各级海水淡化管1都由右侧板1a、左侧板1b、公共底板2和公共顶板围成。
[0036]
该底板2和该顶板，二者均用导磁材料制成，二者形状相同、结构相同，二者相互平行，二者都由n块纵向长度均为s、横向宽度不同的矩形板组成纵向平板整体，这n块矩形板的纵向中线重合；这n块矩形板中，位于后方的矩形板的横向宽度大于相邻的前方的矩形板的横向宽度，且横向宽度之差等于2d。
[0037]
每级海水淡化管1上的右侧板1a和左侧板1b的厚度均为d，且彼此镜像对称。
[0038]
每级海水淡化管1上的右侧板1a或左侧板1b，其外侧向面和内侧向面的纵向长度均为s。
[0039]
这n级海水淡化管1中，位于最前的海水淡化管1除外，其他各级海水淡化管1上的右侧板1a或左侧板1b，其外侧向面的前边缘位于其内侧向面前边缘的纵向前方，从而其前端面为从内到外逐渐向前倾斜的倾斜面；唯位于最前的海水淡化管1的右侧板1a或左侧板1b，其外侧向面的前边缘与其内侧向面的前边缘在横向上齐平。
[0040]
这n级海水淡化管1中，位于最后的海水淡化管1除外，其他各级海水淡化管1上的右侧板1a或左侧板1b，其外侧向面的后边缘位于其内侧向面后边缘的纵向前方，从而其后端面为从内到外逐渐向前倾斜的倾斜面；唯位于最后的海水淡化管1的右侧板1a或左侧板1b，其外侧向面的后边缘与其内侧向面的后边缘在横向上齐平。
[0041]
这n级海水淡化管1中，各级海水淡化管1上的右侧板1a或左侧板1b，其下表面与该底板2上对应矩形板相应侧的上表面固定连接，且其外侧向面的下边缘与该对应矩形板上相应侧的纵向上边缘重合。
[0042]
这n级海水淡化管1中，各级海水淡化管1上的右侧板1a或左侧板1b，其上表面与该顶板上对应矩形板相应侧的下表面固定连接，且其外侧向面的上边缘与该对应矩形板上相应侧的纵向下边缘重合。
[0043]
这n级海水淡化管1中，相邻的两海水淡化管1的前后两右侧板1a之间有供水流出的右间隙3a，前后两左侧板1b之间有供水流出的左间隙3b。
[0044]
这两块磁铁中，一块磁铁的平整上表面与该底板2上最前矩形板后方的该底板2上的下表面固定连接，另一块磁铁的平整下表面与该顶板上最前矩形板后方的该顶板上的上表面固定连接，这两块磁铁的相对磁极为异性磁极，从而在这相对磁极之间的阶梯管的管腔中存在强磁场，该磁场中的磁感线4与该底板2垂直。
[0045]
在图1中，阶梯管中磁场的方向垂直底板竖直向下。海水从入水口5注入阶梯管后，沿该阶梯管向前流动。应用左手定则判定，管内水中的阳离子在洛仑兹力作用下向左侧偏移，阴离子在在洛仑兹力作用下向右侧偏移。偏移至右侧的阴离子随水流就近从右间隙3a离开阶梯管，偏移到左侧的阳离子随水流就近从左间隙3b离开阶梯管。偏移到两侧的异性离子不能在两侧聚集，因而在该阶梯管的两侧不会产生霍尔电压，在该阶梯管中不会产生附加电场，也就是说消除了霍尔效应，从而阴、阳离子在磁场中持续分别向两侧偏移。位于该阶梯管轴线附近的水的离子浓度，愈向前愈小，从出水口6流出的水正是轴线附近的水，因而从出水口6流出的水得到了淡化。洛仑兹力与阴、阳离子的速度方向垂直，也就是说洛仑兹力对阴、阳离子不做功，因而没有能量的转化，上述海水的淡化过程不消耗能源就是这个道理。
[0046]
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明。本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，如增大后端海水淡化管1的轴向长度。在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，仍属于本发明的范围。