专利名称：磁分离法多级海水淡化装置的制作方法
技术领域：
磁分离法多级海水淡化装置是一种可在常温常压下对海水进行淡化的设备。
目前已应用和研究试用的海水淡化设备，大都是在高温或高压条件下采用蒸馏、结晶、溶解、膜渗等方法。存在着设备复杂，能耗高(15Kwh／吨)和易结垢等不足。
本实用新型的目的在于提供一种用磁分离法在常温、常压条件下对海水进行淡化处理的装置。该装置不仅免除了现有设备在淡化海水过程中所出现的严重结垢现象，而且大大简化了淡化海水的工艺流程，具有能耗低、设备体积小等显著优点。特别适用于解决海上船舶和海岛军民的淡水需求问题。
实现本实用新型的具体措施有磁分离法多级海水淡化装置由两个以上的磁性淡化器组合构成，各磁性淡化器由相互套装的引水管和相应的集水室组成、每个磁性淡化器的主管道2的外壁与外壳1之间装置有主磁组6和付磁组7，磁极柱8装配在主管道2的轴线位置，主磁组6以在主管道内产生“鼓形”轴向磁向的方式排列，付磁组7以在主管道内产生径向磁场的方式排列；与主管道相互套装的各引水管有中心管4。淡水管3和进水管11，主管道两端分别装置着淡水集水室15、浓海水集水室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联等排列方式构成多级海水淡化装置。
其具体措施还有每个磁性淡化器的主管道22外壁与外壳21之间装置有主磁组24和付磁组25，中心管20通过插塞19与主管道同轴套装，与中心管套装的还有进水管26，主管道两端分别装置着浓海水集水室31和贮水室29，它们靠自循环管23联通，贮水室上有出水管27、28，集水室上有出水管30。
此外每个磁性淡水器还可以是在主管道32装置有沿轴向分布的屉形磁组33、34。磁组分为四段在管道内产生沿轴向强度逐渐增高的匀强磁场，主管道的一端管壁上开设有淡水出水孔35和浓海水出水孔36，另一端开设有海水进水孔37。
各淡化器可首尾相接构成串联式多级海水淡化装置。
本实用新型的附图有
图1具有磁极柱的磁性淡化器简图；图2无磁极柱的磁性淡化器简图；图3磁性淡化器(
图1)的磁场分布图。
(1)径向磁场；(2)“鼓形”轴向磁场；(3)轴向磁场的“A－A”断面图；图4“匀强磁场”磁性淡化器简图。
(1)淡化器断面图；(2)淡化器平面视图。
图5磁分离法多级海水淡化装置示意图。
结合附图对本实用新型淡化海水的原理说明如下海水中形成盐类的各元素都是以离子状态存在的，如Na＋Mg＃、Ca＃、K＋、CL－、SO4－－等，它们都是带电粒子。由于各淡化器装有付磁组和磁极柱(如
图1所示)，这就在进水管内区域产生了如图3－(1)的径向磁场。当海水通过管口时，其中具有一定流速的Ca＃、Mg＃、Na＋等正离子在磁场中受力作用，而获得右旋的初速度。当这些离子再进入主导管内由主磁组产生的“鼓形”轴向磁场区域时，具有右旋速度的正离子将绕磁力线由S极向N极旋进(如图3－(2))。因N极在主管道出水口的管壁上，这就形成了正离子的趋壁效应。又因为轴向“鼓形”磁场是自中心至管壁，B值梯度很大的非匀强磁场(如图3－(3))，使绕磁力线旋进的正离子在磁场作用下加速向B值较高的管壁集中，在管壁附近形成正离子密集，与此同时负离子在上述磁场作用下，将在主管道中心区域形成负离子密集，在图3－(2)所示的主管道的X－y区域就必然出现正、负离子都较少的“淡化”。
综上所述，海水从进水管11进入淡化器后，海水中的正、负离子在磁场作用下，分别向主管道2的管壁和管道中心密集，正、负离子含量较少的淡化水将通过管3进入淡化集水室15，正、负离子浓度较高的海水将分别沿主管道壁和中心管4，进入浓海水集水室17，这就是
图1所示磁性淡化器对海水进行的一级淡化处理。
图2的磁性淡化器也具有淡化海水的作用，与
图1的淡化器所不同的是，去掉了主管道中心的磁极柱，增设了联通浓海水集水室29、31的自循环管23，由于改变了主付磁组24、25的排列方式，正负离子浓度较大的海水将分别沿管的两壁进入浓海水集水室31，再通过自循环管流入供多级淡化循环用的贮水腔29，淡化后的水由中心管20引出。
图4－(1)、(2)所示的磁性淡化器其主导管32外壁的磁组分四段排列，总磁程≥200mm，沿轴向在管内B值分区增高的匀强磁场。当海水进入管内，在各区横向磁场的作用下，海水中的正负离子分别向管壁两侧密集，使中间区域的海水淡化，从其平面视图(图4－(2)可见38为淡水出水口，39、40为浓海水出水口。
以上磁性淡化器的三种实施例都要求海水在管道中的流速在0.5－3米／秒的范围内。又由于淡化过程(即离子的分离过程)的可逆性并须使淡化后的水达到饮用水的标准，因此需要海水通过由若干个磁性淡化器组装构成的多级海水淡化设备。
磁分离法多级海水淡化装置，如图5所示。图中粗实线及箭头表示淡化后水的流向，细实线及箭头表示浓海水流向。该装置也同样可以做为浓缩海水的设备，获取诸如食盐、芒硝、氯化钾、石膏等物质。
本实用新型所取得的技术进步是1.应用磁分离技术淡化海水可在常温、常压下进行。这不仅免除了高温条件下淡化海水时易出现的结垢现象，而且大大简化了海水淡化的工艺流程和相应的设备。
2.多级一次性淡化海水装置可以实现小型化。一个每小时可获取2吨淡水的该装置，其体积只占地4－6m2，特别适于解决海上船舶和海岛的淡水水源问题。
3.本实用新型将含盐量35000ppm的海水淡化为含盐量500ppm的饮用水，所耗电能指标为8－10kwh／吨是一种节能效果显著的海水淡化装置。
权利要求1.磁分离法多级海水淡化装置由两个以上的磁性淡化器联接构成，各磁性淡化器由相互套装的引水管和相应的集水室组成；其特征是，每个磁性淡水器的主管道2的外壁与外壳1之间装置有主磁组6和付磁组7，磁极柱8装配在主管道2的轴线位置，主磁组6以在主管道内产生“鼓形”轴向磁场的方式排列，付磁组7以在主管道内产生径向磁场的方式排列；与主管道相互套装的各引水管有中心管4，淡水管3和进水管11，主管道两端分别装置着淡水集水室15，浓海水集水室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联等排列方式构成多级海水淡化装置。
2.根据权利要求1的海水淡化装置其特征是，每个磁性淡化器的主管道22外壁与外壳21之间装置有主磁组24和付磁组25，中心管20通过插塞19与主管道同轴套装，与中心管套装的还有进水管26，主管道两端分别装置着浓海水集水室31和贮水室29，它们靠自循环管23联通，贮水室上有出水管27、28，集水室上有出水管30。
3.根据权利要求1的海水淡化装置其特征是每个磁性淡化的主管道32装置有沿轴向分布的屉形磁组33、34，磁组分为四段，在管道内产生沿轴向强度逐断增高的匀强磁场，主管道的一端管壁上开设有淡水出孔35和浓海水出水孔36，另一端开设有海水进水孔37。各淡化器可首尾相接构成串联式多级海水淡化装置。
专利摘要磁分离法多级海水淡化装置是一种在常温、常压条件下，对海水进行淡化处理的设备。该装置由两个以上的磁性淡化器组装构成。每个磁性淡化器由相互套装的引水管和相应的集水室组成，并在主导管的外壁与淡化器的外壳间设有主、副磁组，以使海水在流经管道时，在磁场作用下将其中的正、负离子分离，实现对海水的淡化处理。磁分离法淡化海水不仅免除了常规海水淡化设备中的严重结垢现象，而且能耗低，体积小等显著优点是特别适用于海上船舶和海岛的海水淡化设备。
文档编号C02F1/48GK2054455SQ8920868
公开日1990年3月14日 申请日期1989年6月17日 优先权日1989年6月17日
发明者孙威 申请人:石家庄市惠友实用技术研究所