海水淡化設(shè)備中的電磁分離單元的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明涉及海水淡化設(shè)備，具體是海水淡化設(shè)備中的電磁分離單元。
[0002]
【背景技術(shù)】： 海水淡化，又名海水脫鹽。海水中的鹽以離子形式存在于海水中?，F(xiàn)今用于海水淡化設(shè) 備中的分離單元有：蒸餾法、電滲析法和反滲透法。蒸餾法設(shè)備可細(xì)分為多級(jí)閃化（MSF)、 多級(jí)蒸餾（MED)和蒸汽壓縮（VC)，其中技術(shù)最成熟的多級(jí)閃化中的分離單元主要有兩個(gè)系 統(tǒng)：一個(gè)是加熱區(qū)，一般用蒸氣做熱源，蒸氣冷凝后回到鍋爐。另一個(gè)為閃化區(qū)，一般為一個(gè) 多級(jí)閃化與熱回收區(qū)。電滲析法設(shè)備中的分離單元由膜堆、極區(qū)和夾緊裝置組成。膜堆包 括若干個(gè)膜對(duì)，一張陽(yáng)膜、一張濃（或淡）室隔板、一張陰膜、一張淡（或濃）室隔板組成一 個(gè)膜對(duì)，隔板放在陽(yáng)、陰膜之間。極區(qū)包括電極、極水框和保護(hù)室，極區(qū)設(shè)在膜堆兩端。蓋板 和螺桿把極區(qū)和膜堆連成整體。反滲透法設(shè)備中的分離單元有：板框式、管式、螺旋卷式及 中空纖維式。板框式由若干塊圓形多孔透水板重疊組成。透水板兩面都貼有反滲透膜，膜 四周用膠粘劑和透水板外環(huán)密封。透水板外環(huán)有密封團(tuán)支撐。管式是把膜和支撐物制成管 狀，將兩者裝在一起，再將一定數(shù)量的管，以一定方式聯(lián)成一體。螺旋卷式是把幾個(gè)膜元件 串聯(lián)起來(lái)，裝入圓筒形耐壓容器中。膜元件是在兩層膜中間夾一層多孔的柔性格網(wǎng)，將它們 的三邊粘合密封起來(lái)，在下面鋪一層供廢液體通過(guò)的多孔透水格網(wǎng)，將另一開(kāi)放邊與一根 多孔集水管密封連接，以集水管為軸，將膜葉螺旋卷緊而成。中空纖維式是將成束的外徑為 50~100 μ m、內(nèi)徑為25~42 μ m的中空纖維膜彎成U字形裝入耐壓圓筒容器中，將纖維膜 開(kāi)口端固定在環(huán)氧樹(shù)脂管板上。在這三種用于海水淡化設(shè)備中的分離單元中，電滲析法和 反滲透法所用的淡化原理是膜分離原理，蒸餾法所用的淡化原理是蒸餾原理。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】
： II]發(fā)明目的： 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種淡化原理與現(xiàn)今海水淡化設(shè)備分離單元所用 淡化原理完全不同的海水淡化設(shè)備中的電磁分離單元。
[0004] [2]技術(shù)方案： ①主要構(gòu)想：用一內(nèi)筒和一外筒兩中空直棱柱直筒相套構(gòu)成一環(huán)柱狀?yuàn)A層；外筒由一 abed板四筒板構(gòu)成，內(nèi)筒由一 efgh板四柱板構(gòu)成，內(nèi)筒在內(nèi)、外筒在外，兩直筒底面均為矩 形、高度相等，相套的兩直筒相對(duì)側(cè)面平行、兩直筒中軸線平行；ae板相對(duì)平行、bf板相對(duì) 平行、eg板相對(duì)平行、dh板相對(duì)平行；直筒的中軸線在堅(jiān)向；界面是一在ae板之間夾層內(nèi)、 沿直筒中軸線、平行于a板、由與a板等橫向距離點(diǎn)構(gòu)成的平面；kl板在界面與e板之間， kl板與e板兩端相接，kl板與e板垂直，k板外側(cè)面與f板外側(cè)面共面、1板外側(cè)面與h板 外側(cè)面共面；a柱是界面與a板之間、bd板之間距的空間，b柱是界面與e板之間、kl板之 間的空間；取一芯體口型交流電磁鐵，即：口磁鐵，口磁鐵軛芯截面均是與內(nèi)筒端口內(nèi)圈相 似或相同的矩形；使口磁鐵的一段磁軛在內(nèi)筒內(nèi)，內(nèi)筒內(nèi)磁軛和內(nèi)筒的中軸線重合；取一 兩磁極端面相同平行正對(duì)的C型磁鐵，即：C磁鐵，使整個(gè)a柱在兩磁極端面之間、整個(gè)b柱 都不在兩磁極端面之間；磁極是指C磁鐵磁極；E是口磁鐵磁場(chǎng)在a柱內(nèi)產(chǎn)生的感生電場(chǎng)及 電場(chǎng)強(qiáng)度，B是C磁鐵在兩磁極間產(chǎn)生的磁場(chǎng)及磁感強(qiáng)度；E和B是同頻率、同時(shí)為零值、同 時(shí)改變方向的正弦波；E電場(chǎng)線和B磁感線的方向使a柱內(nèi)沿E運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子所受洛侖茲力 從a柱a板側(cè)指向b柱；在夾層ab柱和堵板之外的上下端分別加一蓋板；在ab柱上下端相 接柱管，相接是指設(shè)計(jì)制作為一整體或相接為一整體的結(jié)構(gòu)；a柱上端柱管接構(gòu)和b柱上端 柱管接構(gòu)分別與進(jìn)水的進(jìn)管聯(lián)接，a柱下端柱管接構(gòu)與流淡化水的淡管聯(lián)接，b柱下端柱管 接構(gòu)與流濃海水的濃管聯(lián)接；海水從上柱管接構(gòu)進(jìn)入夾層、從下柱管接構(gòu)流出夾層，即：堅(jiān) 向通過(guò)夾層，流向與B磁感線和夾層中軸線平行、與E電場(chǎng)線垂直；上述a柱外b柱內(nèi)也可 換成a柱內(nèi)b柱外；a柱內(nèi)b柱外指：增加一高寬厚與e板高寬厚相同的q板，kl板一堅(jiān)邊 與a板外側(cè)相接、kl板在ae板間夾層之外、kf板側(cè)面共面、Ih板側(cè)面共面，去掉a板在kl 板之間部分，kl板另一堅(jiān)邊與q板內(nèi)側(cè)面垂直相接、q板側(cè)面與e板平行正對(duì)；界面是與a 板內(nèi)側(cè)面共面的平面；a柱是界面與e板之間、bd板之間距的空間，b柱是界面與q板之間、 kl板之間的空間；堅(jiān)邊是指堅(jiān)置或斜置的直面板塊件在堅(jiān)向或傾斜的邊；堅(jiān)置和斜置分別 是指直面板塊件側(cè)面堅(jiān)向放置、傾斜放置。
[0005] ②具體技術(shù)方案：口磁鐵線圈，即：口線圈，纏繞在口磁鐵磁芯上，C磁鐵線圈，即： C線圈，纏繞在C磁鐵磁芯上，口、C線圈接交變電源；其特征是：兩直筒堅(jiān)向中位線共面， 筒柱板都是堅(jiān)置的矩形直面板；橫置是指直面板塊件側(cè)面橫向放置；端邊是指堅(jiān)置或斜置 的直面板塊件在橫向的邊，縱邊和橫邊分別是指橫置的直面板塊件在縱向的邊和在橫向 的邊，寬是指橫邊或端邊的邊長(zhǎng)、高是指堅(jiān)邊邊長(zhǎng)、長(zhǎng)是指縱邊邊長(zhǎng)；外筒由abed板順次 堅(jiān)邊相接構(gòu)成，ac板一堅(jiān)邊與b板外側(cè)面齊平、另一堅(jiān)邊與d板外側(cè)面齊平，外筒高=G、 G彡20cm，外筒內(nèi)長(zhǎng)=A、A彡100cm，外筒內(nèi)寬=LR彡30cm，abed板堅(jiān)向中位線共面；內(nèi) 筒由efgh板順次堅(jiān)邊相接構(gòu)成，eg板一堅(jiān)邊與f板外側(cè)面齊平、另一堅(jiān)邊與h板外側(cè)面 齊平，內(nèi)筒高=G，內(nèi)筒外長(zhǎng)=H、H = A - 2β，內(nèi)筒外寬=R、R = fi - D - β，? = Β + β， D和B分別是ab柱寬，D彡8cm，B彡8cm，efgh板堅(jiān)向中位線共面；筒柱板等厚、a板厚= ￡，￡= 1~5mm ;筒柱板等高、a板高=G、G < 20cm，ac板等寬、a板寬=A + 2 ￡，bd板等寬、 b板寬=I eg板等寬、e板寬=H，fh板等寬、f板寬=R - 2 ￡ ;bf板間距=eg板間距= dh板間距=β，ae板間距=D ;堵板、橫板和堅(jiān)板都為堅(jiān)置的矩形直面板；k板和1板合稱 為堵板；堵板高寬厚=G、0、￡，k板外側(cè)面、e板一堅(jiān)邊和f板外側(cè)面共面，1板外側(cè)面、e 板另一堅(jiān)邊和h板外側(cè)面共面，kl板和直筒堅(jiān)向中位線共面，kl板平行正對(duì)；橫板共有四 塊、分別是上i j板和下i j板；橫板高寬厚=θ、β、￡ ; Θ = (〇. 8~I. 2) X δ，δ是折柱管 邊片寬；kl板之間e板正對(duì)區(qū)段的ab柱橫向過(guò)流面積比=折直閥流量比；上下i板與b板 上下端邊a柱側(cè)部分相接、ib板外側(cè)面齊平、ib板a板側(cè)堅(jiān)邊齊平，上下j板與d板上下 端邊a柱側(cè)部分相接、jd板外側(cè)面齊平、jd板a板側(cè)堅(jiān)邊齊平，上ij板平行正對(duì)、下ij板 平行正對(duì)；堅(jiān)板共有八塊、分別是上mnop板和下mnop板；堅(jiān)板高寬厚=θ、β + 2 ￡、￡;上 下mo板與a板上下端邊相接、moa板外側(cè)面齊平，m板與i板相接、m板堅(jiān)邊與i板外側(cè)面 齊平，〇板與j板相接、〇板堅(jiān)邊與j板外側(cè)面齊平；上下η板與b板和k板上下端邊相接、 η板與bk板垂直、η板與i板相接、η板堅(jiān)邊與i板外側(cè)面齊平；上下p板與h板和1板上 下端邊相接、P板與hi板垂直、p板與j板相接、p板堅(jiān)邊與j板外側(cè)面齊平；蓋板有兩塊、 分別是上蓋板和下蓋板，上下蓋板與筒柱板上下端相接、蓋板側(cè)面與筒柱板端邊齊平，蓋板 厚=￡;蓋板由a塊、b塊和c塊構(gòu)成，abc塊都是橫置的矩形直面板，ac塊等長(zhǎng)寬、a塊長(zhǎng)寬 =β、R - 2β，b塊長(zhǎng)寬=Α、β ;a塊一縱邊和兩橫邊分別與b塊縱邊、b板內(nèi)側(cè)和kf板內(nèi)側(cè) 相接，c塊一縱邊和兩橫邊分別與b塊接a塊縱邊、d板內(nèi)側(cè)和Ih板內(nèi)側(cè)相接，b塊一縱邊 未接ac塊部分、另一縱邊和兩橫邊分別與g板內(nèi)側(cè)、c板內(nèi)側(cè)、b板內(nèi)側(cè)和d板內(nèi)側(cè)相接；a 塊未接b塊縱邊側(cè)與η板端邊相接、a塊縱邊與η板外側(cè)齊平，c塊未接b塊縱邊側(cè)與p板 端邊相接、c塊縱邊與P板外側(cè)齊平；柱管分為直柱管和折柱管；無(wú)堅(jiān)是指未接堅(jiān)板部分； 無(wú)片是指沒(méi)有與柱片相接；a板無(wú)堅(jiān)和橫堅(jiān)板上下端邊分別接一折柱管，a板上端邊無(wú)堅(jiān)外 側(cè)與上折柱管折板無(wú)片縱邊相接、b片未接c片堅(jiān)邊與上m板外側(cè)面相接、d片未接c片堅(jiān) 邊與上〇板外側(cè)面相接、上端板橫縱邊下側(cè)分別與堅(jiān)橫板上端邊相接，a板下端邊無(wú)堅(jiān)外面 與下折柱管折板無(wú)片縱邊相接、b片未接c片堅(jiān)邊與下m板外側(cè)面相接、d片未接c片堅(jiān)邊 與下〇板外側(cè)面相接、下端板橫縱邊上側(cè)分別與堅(jiān)橫板下端邊相接，折板內(nèi)側(cè)面與a板端邊 齊平、邊片內(nèi)側(cè)面與堅(jiān)板堅(jiān)邊齊平、端板縱邊與堅(jiān)板外側(cè)面齊平、端板橫邊與橫板外側(cè)面齊 平；無(wú)底是指沒(méi)有與底板相接；kel板上下端邊分別接一直柱管，k板端邊與b片無(wú)底端邊 相接、e板端邊與a片無(wú)底端邊相接、1板端邊與d片無(wú)底端邊相接，np板外側(cè)面與邊片堅(jiān) 邊未接ac片部分相接；上折柱管端板無(wú)片縱邊上側(cè)和縱邊分別與上直柱管c片下端邊、邊 片堅(jiān)邊下端部相接，下折柱管端板無(wú)片縱邊下側(cè)和縱邊分別與下直柱管c片上端邊、邊片 堅(jiān)邊上端部相接；kel板與abc片相接是板側(cè)面與片側(cè)面齊平，堅(jiān)板堅(jiān)邊與邊片側(cè)面齊平， 直柱管c片內(nèi)側(cè)面與端板縱邊齊平；在e板外側(cè)和直柱管a片內(nèi)側(cè)加有若干擋板，擋板間距 相等、堵?lián)醢彘g距=擋板間距，擋板由一內(nèi)塊和一外塊組成、是一內(nèi)塊堅(jiān)向邊接一外塊的直 面板結(jié)構(gòu)，內(nèi)塊是矩形直面塊，內(nèi)塊高寬=G+2 Θ、0 ;外塊是等腰梯形直面塊，外塊大底邊 高=G +2￡Xctga、小底邊高=G、兩底邊間距=￡、兩底角為α，內(nèi)外塊等厚，內(nèi)外塊堅(jiān)向 中位線共線，外塊大底邊與內(nèi)塊相接，內(nèi)塊堅(jiān)向邊未接外塊部分與a片和e板相接，擋板厚 =(0.4~1) X ￡;筒柱堵橫堅(jiān)蓋擋板柱管片板用非導(dǎo)體非鐵磁質(zhì)材料制作；所有接觸水流直 筒柱管板片塊側(cè)面和端邊的光潔度> 6 ;采用a柱內(nèi)b柱外時(shí)，a板分為相同的兩塊、每塊 高寬厚=G、D + 2￡、￡4板高寬厚=G、H、￡，f板寬=h板寬=R -2β -2￡，qe板間距 =D，ae板間距=β，上n板下端邊和下n板上端邊分別與be板上下端邊相接、上p板下端 邊和下P板上端邊分別與de板上下端邊相接，a塊寬=c塊寬=R，kql板與直柱管相接，e 板與折柱管相接，內(nèi)塊堅(jiān)向邊未接外塊部分與a片和q板相接，其它與上述相同；分面是一 與g板e(cuò)板側(cè)側(cè)面共面的平面，分面把柱管、直筒和蓋板組合體分成兩部分，甲體是指有g(shù)c 板