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海水淡化設備中的電磁分離部件.pdf

摘要
申請專利號:

CN201410349267.1

申請日:

2014.07.22

公開號:

CN105271482A

公開日:

2016.01.27

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C02F 1/48申請公布日:20160127|||公開
IPC分類號: C02F1/48; C02F103/08(2006.01)N 主分類號: C02F1/48
申請人: 羅國平
發明人: 羅國平
地址: 443100湖北省宜昌市夷陵區東山大道107號武漢鐵路局宜昌車務段
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410349267.1

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.02.09|||2016.01.27

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

一種海水淡化設備中的電磁分離部件;電極采用鋁、鈦、鉭、鈮和銅金屬材料制作,獨口磁線圈纏繞在磁芯上;其特征是:把直筒分成ab柱,使a柱在磁體上下兩磁極之間、在前后兩極盒盒管或芯管兩端口之間,兩極盒內分別有一電極,芯管纏繞在口型交流電磁鐵的磁芯上,兩電極磁體線圈兩端或磁體口磁線圈兩端接電源兩極;a柱上下端分別與進水管和淡水管、b柱上下端分別與進水管和濃水管用柱管和水管連接。

權利要求書

1.一種海水淡化設備中的電磁分離部件;電極采用鋁、鈦、鉭、鈮和銅導體材料制作,獨口圈纏繞在磁芯上;其特征在于:用四筒板構成一中空直棱柱直筒,直筒底面為矩形、筒軸線在豎向,在橫向兩側筒板為縱板,在縱向兩端筒板為橫板,沿筒軸線把直筒中空部分豎向正中間段分成a柱和b柱,ab柱界面是一平行于縱板平面;在兩橫板上都有一筒口,筒口是一直角梯形或直角三角形開口,大底或一直角邊在上端、寬≥a柱寬、與a柱上端面共面,斜腰或斜邊是a柱橫豎向側面對角線,直腰或另一直角邊、高=a柱高、在b柱或界面,小底或一頂點在下端、與a柱下端面共面;獨磁是兩磁極端面相同、平行和正對的C型交流電磁鐵;磁體由q只相同獨磁組成,所有獨磁上下磁極分別緊挨排成一列、每一列磁極的端面都拼成一完整直面矩形極面;用一磁體,使整個a柱在兩極面間、整個b柱都不在兩極面間、兩極面垂直于筒軸線;在ab柱上下端分別相接柱管;用ab水管分別連接ab柱上柱接管與進水管、c水管連接a柱下柱接管與淡水管、d水管連接b柱下柱接管與濃水管;上下柱是上下端柱管,相接是設計制作時為一整體或互接為一整體,連接是能組裝固定又能拆卸分離;與橫板聯接結構有兩種:甲是用兩電極、兩極盒和兩水管;電極是若干電連接在一起的導體棒片塊;極盒是一密封內空長方體,極盒上有一開口,即:盒口;每一極盒內放置一電極;直筒每一筒口都與一極盒盒口用一水管聯接;乙是用一口磁和一芯管;口磁是口型交流電磁鐵;芯管是一水管;芯管兩端口與直筒兩筒口聯接,芯管直筒成一圈或一圈以上環狀套在口磁磁芯上;聯接是指采用相接或活節連接或法蘭盤連接;兩電極及獨圈兩端或獨口圈兩端接頻率為f(赫)的交流電源;獨圈和口圈是獨磁線圈和口磁線圈;I是兩電極或口圈兩端接交流電源后、在a柱海水內產生的電流;B是獨圈兩端接交流電源后、在兩極面間產生的磁場及磁感強度;I和B是頻率同為f、同時改變方向;I和B的方向使a柱內沿I方向運動的陽離子所受洛侖茲力從a柱側縱板內側指向b柱;海水從上柱接管流入直筒、從下柱接管流出直筒,在a柱內的流向與B和筒軸線平行、與I垂直。2.根據權利要求1所述的海水淡化設備中的電磁分離部件;其特征在于:直筒由順次相接的豎置acbd直面板和二筒管構成;ab板是縱板,cd板為橫板,筒板豎向中位線共面;縱板為矩形,高寬厚=G、λ+2£、£,G≤20cm、λ≤10m、£=0.5~10mm;橫板為外凸八邊形,厚=£,八邊長=?、D、γ、G、γ、D、?、G+2D,?=β+φ+£,β≤10cm、φ=0~10cm、γ≤10cm、D=(0.5~1)×α、α≤10cm;D、G和G+2D邊為豎向豎邊、γ和?邊為端邊,G+2D和G邊與ab板豎邊內側相接、橫板外側與ab板豎邊齊平;筒口為直角梯形開口,大底、直腰、小底和斜腰長=β+δ、G、δ、ζ,δ=0~5mm、ζ2=G2+β2;β+δ和δ邊與上下γ邊齊平、β+δ和ζ邊相交的頂點在G+2D邊上;豎置、斜置和橫置是直面板片塊側面在豎向、傾斜和橫向,豎邊是豎斜置板片塊的豎向或傾斜邊、端邊是豎斜置板片塊橫向邊、縱邊和橫邊是橫置板片塊的縱向邊和橫向邊,高長寬是豎邊長、縱邊長、橫端邊長;變口是一內空長方體,兩橫豎向側面分別有一矩形和一圓形開口,內空長=0.5~5cm,壁厚=£;道管是一圓管、內半徑=r、壁厚=£,2πr2≥(β+2δ)G;筒管由一連管和一變口構成;連管是一道管、長=1~45cm,變口內空高寬=G、ω,ω=?+γ+0~20mm、ω≥2r;圓形開口內半徑=r、口邊周圍與連管相接、口邊與連管內側齊平,矩形開口高寬=G、?+γ,口邊周圍與ab板豎邊及橫板片外側相接、口邊與ab板片內側和橫板上下γ邊齊平,矩圓形端口在變口側面中央、中心連線與連管軸線共線、垂直于橫板;柱管分為直柱和折柱,直筒上下端都相接一折柱和一直柱;上直、上折、下直和下折是上下端直折柱;直筒上柱相接:a板上端邊外側與上折折板無片縱邊相接、上端邊與上折填片下端邊未接折板部分相接、上端邊與折板上側齊平,橫板G+2D邊上端未接a板部分與上折填片無片豎邊相接,無片是未相接柱片;上折端板兩橫邊下側與橫板上?邊相接、橫板側面與端板橫邊齊平,b板上端邊和兩橫板上γ邊與上直bad片下端邊相接、橫板上D邊與上直橫片無片豎邊相接、筒板柱片側面齊平,上直c片下端邊橫片側部分與橫板上?邊相接、下端邊外側與上折端板無片縱邊相接、c片端邊與端板內側齊平;直筒下柱相接與直筒上柱相接相同;獨磁兩磁極在上折直和下折直c片之間、一側面緊貼折柱c片、極面緊貼折柱端板、極面中心連線與筒軸線平行、端板縱向中位線相交;U是并聯的所有獨圈,L是U兩端電感值;擋板是十二邊形豎置直面板,數量>2,厚=ρ,十二邊長=γ、G+2H、γ、H-D、φ、D-£、δ、G、δ、D-£、φ、H-D,H≤30cm,ρ=(0.1~1)×£;G+2H、H-D、D-£和G邊為豎向豎邊,φ、γ和δ邊為端邊,δ、G和δ邊構成內凹、其余邊外凸,G+2H邊與b板和上下直a片垂直相接、兩γ邊與上下直口壁相接、兩H-D邊與上下直c片相接、兩φ邊與上下折端板相接,擋板間距相等、橫擋板間距相等、擋板間距=橫擋板間距;在進水管上裝一流量控制閥或電磁控流閥,在abcd水管上分別裝一折閥、一直閥、一淡閥和一濃閥;折直閥流量比=ab柱橫積比,橫積是橫縱向過流面積;直閥流量=濃閥流量,折閥流量=淡閥流量,折直閥流量比值<3;在c水管內裝一電導率儀電極,電極與電導率儀連接;折直淡濃閥最終流量值設定:使a柱內水流初始流速=(0.6~0.8)×設計設定a柱內水流速度,開啟電磁分離部件和電導率儀,在電導值不為零時,按流量比分次逐漸減小折直淡濃閥流量,直到電導值剛為零為止;在電導值為零時,按流量比分次加大折直淡濃閥流量,直到電導值剛不為零,就使折直淡濃閥流量恢復到電導值剛不為零前的狀況為止,此時即為最終流量設定值;用甲時,㈠一直筒兩連管與兩極盒盒管聯接;㈡一電極由若干極塊拼成,同一電極極塊接電源同一極、兩電極極塊等數,f>0兩電極極塊相同,f=0陽極塊用石墨及鉛和涂釕鐵或鈦、陰極塊用不銹鋼;極塊是板柱和塊柱,板柱是一若干彼此平行等間距導體片熔接在一導體棒上的結構,片厚=0.05~0.5mm、間距=0.01~0.5mm,棒接導線、截面尺寸依通導電流設定;塊柱是開孔多孔或泡沫導體塊,塊柱孔徑≤0.1mm、通孔率≥80%;除ξ<分解電壓導體可為裸面、f=0赫導體為裸面外,極塊導體表面有耐腐絕緣漆或氧化膜或絕緣膜;裸面導體耐腐,ξ(伏)是兩電極或口圈兩端電壓;㈢極盒由一底、一蓋、四壁、一盒管和兩圓管構成,底蓋壁管厚=£,極盒內空高長寬=電極高+σ、電極長+σ、電極寬+σ,σ=(0~1)×β,電極高寬均≥2r;底蓋四壁構成長方體、壁豎置、蓋底橫置,蓋為一體、底壁為一體、蓋與壁采用彈簧扣連接;盒口在一壁上、為圓形開口、半徑=r、圓心是壁中心,盒管是一道管、長=1~45cm,盒管與盒口周圍相接、端口內側與口邊齊平;在蓋底正中央各有一圓孔,圓孔周圍相接一圓管、端口內側與孔邊齊平,圓孔直徑=圓管內直徑=5~10mm、圓管長=1~3cm,用ef水管分別連接蓋圓管和進水管、底圓管和濃水管,在ef水管上分別裝一冷閥和一熱閥,冷閥流量=熱閥流量=0~100克/秒;在蓋底內側相接若干矩形截面壓條,壓條橫截面高寬=0.5σ+0.1~5mm、£,壓條一端在圓孔口邊、另一端距壁0.5σ、軸線與圓孔半徑共線,壓條用彈性材料制作;㈣f>0時,用下列之一:(a)一?和一?兩端都接ab端、一U兩端接ac端;(b)一?、一?和一U兩端都接de端;?是兩電極及其在海水中的電容量,?是補償電感及其電感值,abc端是一兩輸出變壓器的共地抽頭和兩非地抽頭,de端是一交流電源兩極;用(a)時?依4π2f2?ξ=?×ac端匝數/(L×ab端匝數)+ξ/?設定,4π2f2?ξL×ab端匝數=?×ac端匝數時不設?;用(b)時?依4π2f2?L?=L+?設定,4π2f2?L=1時不設?;?(伏)是獨圈兩端電壓;f=0時,用下列之一:「a」一?接一電源兩極、一U接另一電源兩極;「b」一?和一U兩端都接同一電源兩極;用乙時,[1]一芯管在口磁磁芯上纏繞τ圈Φ厚P高,一芯管兩端與一直筒兩連管聯接,芯管與口磁磁芯間距=F、F=0~25mm;芯管是一道管,長依口磁磁芯截面尺寸、τ和Φ設定;[2]f>0并用下列之一:(i)一口圈、一?和一u兩端都接de端;(ii)一口圈和一?兩端都接ab端、一u兩端接ac端;(iii)一U、一?和一?兩端都接de端;(iv)一U和一?兩端都接ab端、一?兩端接ac端;(i)(ii)中?依4π2f2?×口圈電感值=1設定;(iii)(iv)中?依4π2f2?L=1設定;?是補償電容及其電容量,u是串聯的一移相電容和一U、或每一獨圈串聯一移相電容后再并聯,?是串聯的一口圈與一移相電容,移相電容電容量是使口獨圈電流相位相差900的電容量;單構是由一直筒、四柱管、一磁體、一組折直濃淡閥及水管和一電導率儀構成的組合體;上述電磁分離部件中的單構可改為由j組線構和兩連構構成的復構;線構是首尾連接成一線的t只單構;連構是由j只單管和一只并管構成,單管是一道管、長=1~90cm,并管是一圓管、內半徑=?、長=1~15cm,?2=jr2,連構的單并管一端口相接相通;在復構中,芯管由兩并管構成、兩并管一端口相接相通,盒口半徑=盒管內半徑=?,每一線構第1、t單構直筒未接盒管的連管分別與兩連構一單管聯接,不同單構獨磁相同,U是并聯的所有復構獨圈,每一單構進行閥最終流量值設定;用甲時,兩連構并管與兩極盒盒管聯接;用乙時,兩連構并管與芯管兩端聯接;復構其它設置與單構相同;電磁分離部件要滿足:「1」T=(0.9~1.0)×?;「2」VT=1.6β;「3」用甲,f>0赫時,ξ=1.65×103×jZηVG(β+2δ);Z2=R2+1/(2π?f)2,RG(β+2δ)=200×μS;f=0赫時,ξ=1.65×105×jηV(2μS+(β+2δ)G?)+分解電壓;用乙,ξτ=3.3×105×ηVμSN;式中:T(秒)是a柱內離子從a柱a板側運動到b柱所需時間,?(秒)是水流通過a柱豎向有效距離G時間,η(g/cm3)是海水鹽質量百分含量,V(cm/秒)是a柱內離子從a柱向b柱運動速度,N是口圈匝數,μ(Ω/m)是海水電阻率,?(Ω)是電極分解電阻;單構:用甲S=一直筒和兩盒管軸線長和+極盒內空長,用乙S=一直筒和一芯管軸線長和;復構:用甲S=單構所在線構和兩并單管及兩盒管軸線長和+極盒內空長,用乙S=單構所在線構和兩并單管及一芯管軸線長和;S、β、G和δ的單位是cm;直筒、柱管、極盒、擋板、芯筒和連構用非導體非鐵磁質材料制作;直折濃淡冷熱閥是流量調節閥或控制閥或電磁控流閥。3.根據權利要求1所述的海水淡化設備中的電磁分離部件,其特征在于:直柱由一片柱和一底管構成,折柱由一片柱、一端板、一折板、二填片和一底管構成;片柱由abcd四豎置矩形直面板柱片構成;bd片為橫片,abcd片順次相接成一底面為矩形的中空直棱柱、ac片豎邊與橫片外側齊平、上柱片柱上端邊齊平、下柱片柱下端邊齊平,a片高寬厚=H、λ+2£、£,c片高寬厚=H-D、λ+2£、£,直柱橫片高寬厚=H、γ、£,折柱橫片高寬厚=H、α、£;底管由一口管、一接管和一變口構成;口管是一端有底壁、由口豎對豎四壁順次相接、底面為矩形的中空直棱柱,長=λ+2£+0~20cm、厚=£,直柱內空高寬=υ、γ,折柱內空高寬=υ、α,υ=(1.2~2)×λnε/α,ε=0.1~1mm;接管是一圓管、半徑=0.5~5cm、厚=£、軸長=1~5cm;變口內空高=υ、寬≥接管直徑,變口兩開口與接口管端口相同、與接口管端口相接、相接開端口內側齊平,接口管軸線在同一豎縱向面內、接管對壁外側齊平;口壁與片柱齊平端口相接、底壁與一橫片外側齊平、兩豎壁與ac片齊平;水口是矩形開口、在口壁上、軸線與豎壁平行、有n條、兩口邊與橫板內側齊平,直柱水口間距=(γ/n)-ε、折柱水口間距=(α/n)-ε,水口間距相等、水口豎壁間距相等、水口間距=2×水口豎壁間距;折板是橫置矩形直面板,長寬厚=λ+2£、α+£+θ、£,θ=0~3mm,一縱邊和二橫邊內側與折柱a橫片無管端邊相接、橫縱邊與a橫片外側齊平;無管是未與口壁相接;端板是橫置矩形直面板,長寬厚=λ+2£、β+φ+θ、£,一縱邊與折柱c片無管端邊外側相接、外側與c片端邊齊平、橫邊與橫片外側齊平;ef片為填片,填片是豎置矩形直面板,高寬厚=D、θ+£、£,一端邊和一豎邊與折柱c片無管端邊、折柱橫片無片豎邊及端板橫邊內側相接,填橫片外側齊平;在上下折端板內側都有一坡構,坡構是一中空直四棱柱,棱柱底面邊長=1.4£、D-£、?、w,?=0.5β+£,w2=(0.5β)2+D2,1.4£和w面斜置,1.4£和D-£面的夾角為1350,?面橫置、是只有D-£和w面壁端邊的缺面、與端板內側相接,D-£面豎置、與擋板D-£邊相接、與b板平行,坡構長=λ+2β、面兩豎邊與兩橫板內側相接;阻片在上下折ac片及a片坡構之間、是一外凸六邊形豎置直面板、厚=ρ、數量=2×擋板數,六邊長=б、w、?、H-D、α、H,б=α+β+θ+£,一上折阻片、一下折阻片和一擋板共面,下折阻片H和H-D邊為豎向豎邊、分別與下折ac片相接,w邊為傾斜豎邊、與下坡構w面相接,б、?和α邊為端邊、分別與下折折板下側及a板下端邊、下折端板上側及c片上端邊、下折口壁上側相接;上阻片與下阻片相同。4.根據權利要求1所述的海水淡化設備中的電磁分離部件,其特征在于:獨磁由一線圈和一芯體構成,B≥0.8特,獨圈高=0.5×(獨磁磁芯內高-1~2cm)、漆包線線號依計算確定獨圈電流設定;獨磁芯體是一C形結構,采用卷繞磁或磁粉芯磁,由兩磁軛、一磁芯和兩磁極構成,磁芯軛極為相同矩形截面直棱柱,磁芯內側高=J、磁極內側高=0.5×(J-G-2D-2£)、磁軛內側寬=獨圈半徑+3~6cm,J=2H+2×口管截面外高+G+10~20cm,磁極端面長寬=λ/q、β+θ;磁粉芯磁芯體也可用磁芯極為矩形截面直棱柱,磁芯軛極截面面積相等,磁極截面長寬=磁極端面長寬,磁芯截面長寬接近,磁軛截面為矩形、兩端分別與磁芯極截面相同的束發漸變式截面;用甲且f=0赫時,磁體也可改用與磁體芯體尺寸形狀相同永磁鐵;口磁由一線圈和一芯體構成,口圈高=口磁磁芯內高-0.2~3cm、漆包線線號依i確定,i=ξτ(β+2δ)G/(200μSN2),N依ξ、τ、V、S和「3」設定,口磁芯體是一口形環、由兩磁軛和兩磁芯組成、采用卷繞磁或疊片磁或磁粉芯磁,磁芯軛為相同矩形截面直棱柱,芯體環內側高寬=P+0.5~30cm、Φ+F+口圈厚+2~10cm,口磁環框截面長寬依芯體材料相對磁導率和口圈電流電壓設定;獨口圈漆包線型號依漆膜耐熱、耐擊穿電壓、適用于密封空間、耐低溫和耐潮選定。

說明書

海水淡化設備中的電磁分離部件

技術領域:

本發明涉及海水淡化設備,具體是海水淡化設備中的電磁分離部件。

背景技術:

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。現今用于海水淡化設備中的分離部件有:蒸餾法、電滲析法和反滲透法。蒸餾法設備可細分為多級閃化(MSF)、多級蒸餾(MED)和蒸汽壓縮(VC),其中技術最成熟的多級閃化中的分離部件主要有兩個系統:一個是加熱區,一般用蒸氣做熱源,蒸氣冷凝后回到鍋爐。另一個為閃化區,一般為一個多級閃化與熱回收區。電滲析法設備中的分離部件由膜堆、極區和夾緊裝置組成。膜堆包括若干個膜對,一張陽膜、一張濃(或淡)室隔板、一張陰膜、一張淡(或濃)室隔板組成一個膜對,隔板放在陽、陰膜之間。極區包括電極、極水框和保護室,極區設在膜堆兩端。蓋板和螺桿把極區和膜堆連成整體。反滲透法設備中的分離部件有: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密封。透水板外環有密封團支撐。管式是把膜和支撐物制成管狀,將兩者裝在一起,再將一定數的管,以一定方式聯成一體。螺旋卷式是把幾個膜元件串聯起來,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,將它們的三邊粘合密封起來,在下面鋪一層供廢液體通過的多孔透水格網,將另一開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50~100μm、內徑為25~42μm的中空纖維膜彎成U字形裝入耐壓圓筒容器中,將纖維膜開口端固定在環氧樹脂管板上。在這三種用于海水淡化設備中的分離部件中,電滲析法和反滲透法所用的分離原理是膜分離原理,蒸餾法所用的分離原理是蒸餾原理。

發明內容:

發明目的:

本發明需要解決的技術問題是:提供一種分離原理與現今熱膜法海水淡化設備所用分離原理不同的海水淡化設備中的電磁分離部件。

技術方案:

主要構想:用四筒板構成一中空直棱柱直筒,直筒底面為矩形、筒軸線在豎向,在橫向兩側筒板為縱板,在縱向兩端筒板為橫板,沿筒軸線把直筒中空部分豎向正中間段分成a柱和b柱,ab柱界面是一平行于縱板平面;在兩橫板上都有一筒口,筒口是一直角梯形或直角三角形開口,大底或一直角邊在上端、寬≥a柱寬、與a柱上端面共面,斜腰或斜邊是a柱橫豎向側面對角線,直腰或另一直角邊、高=a柱高、在b柱或界面,小底或一頂點在下端、與a柱下端面共面;獨磁是兩磁極端面相同、平行和正對的C型交流電磁鐵;磁體由q只相同獨磁組成,所有獨磁上下磁極分別緊挨排成一列、每一列磁極的端面都拼成一完整直面矩形極面;用一磁體,使整個a柱在兩極面間、整個b柱都不在兩極面間、兩極面垂直于筒軸線;在ab柱上下端分別相接柱管;用ab水管分別連接ab柱上柱接管與進水管、c水管連接a柱下柱接管與淡水管、d水管連接b柱下柱接管與濃水管;上下柱是上下端柱管,相接是設計制作時為一整體或互接為一整體,連接是能組裝固定又能拆卸分離;與橫板聯接結構有兩種:甲是用兩電極、兩極盒和兩水管;電極是若干電連接在一起的導體棒片塊;極盒是一密封內空長方體,極盒上有一開口,即:盒口;每一極盒內放置一電極;直筒每一筒口都與一極盒盒口用一水管聯接;乙是用一口磁和一芯管;口磁是口型交流電磁鐵;芯管是一水管;芯管兩端口與直筒兩筒口聯接,芯管直筒成一圈或一圈以上環狀套在口磁磁芯上;聯接是指采用相接或活節連接或法蘭盤連接;兩電極及獨圈兩端或獨口圈兩端接頻率為f(赫)的交流電源;獨圈和口圈是獨磁線圈和口磁線圈;I是兩電極或口圈兩端接交流電源后、在a柱海水內產生的電流;B是獨圈兩端接交流電源后、在兩極面間產生的磁場及磁感強度;I和B是頻率同為f、同時改變方向;I和B的方向使a柱內沿I方向運動的陽離子所受洛侖茲力從a柱側縱板內側指向b柱;海水從上柱接管流入直筒、從下柱接管流出直筒,在a柱內的流向與B和筒軸線平行、與I垂直。

具體技術方案:電極采用鋁、鈦、鉭、鈮和銅導體材料制作,獨口圈纏繞在磁芯上;其特征是:直筒由順次相接的豎置acbd直面板和二筒管構成;ab板是縱板,cd板為橫板,筒板豎向中位線共面;縱板為矩形,高寬厚=G、λ+2£、£,G≤20cm、λ≤10m、£=0.5~10mm;橫板為外凸八邊形,厚=£,八邊長=?、D、γ、G、γ、D、?、G+2D,?=β+φ+£,β≤10cm、φ=0~10cm、γ≤10cm、D=(0.5~1)×α、α≤10cm;D、G和G+2D邊為豎向豎邊、γ和?邊為端邊,G+2D和G邊與ab板豎邊內側相接、橫板外側與ab板豎邊齊平;筒口為直角梯形開口,大底、直腰、小底和斜腰長=β+δ、G、δ、ζ,δ=0~5mm、ζ2=G2+β2;β+δ和δ邊與上下γ邊齊平、β+δ和ζ邊相交的頂點在G+2D邊上;豎置、斜置和橫置是直面板片塊側面在豎向、傾斜和橫向,豎邊是豎斜置板片塊的豎向或傾斜邊、端邊是豎斜置板片塊橫向邊、縱邊和橫邊是橫置板片塊的縱向邊和橫向邊,高長寬是豎邊長、縱邊長、橫端邊長;變口是一內空長方體,兩橫豎向側面分別有一矩形和一圓形開口,內空長=0.5~5cm,壁厚=£;道管是一圓管、內半徑=r、壁厚=£,2πr2≥(β+2δ)G;筒管由一連管和一變口構成;連管是一道管、長=1~45cm,變口內空高寬=G、ω,ω=?+γ+0~20mm、ω≥2r;圓形開口內半徑=r、口邊周圍與連管相接、口邊與連管內側齊平,矩形開口高寬=G、?+γ,口邊周圍與ab板豎邊及橫板片外側相接、口邊與ab板片內側和橫板上下γ邊齊平,矩圓形端口在變口側面中央、中心連線與連管軸線共線、垂直于橫板;柱管分為直柱和折柱,直筒上下端都相接一折柱和一直柱;上直、上折、下直和下折是上下端直折柱;直筒上柱相接:a板上端邊外側與上折折板無片縱邊相接、上端邊與上折填片下端邊未接折板部分相接、上端邊與折板上側齊平,橫板G+2D邊上端未接a板部分與上折填片無片豎邊相接,無片是未相接柱片;上折端板兩橫邊下側與橫板上?邊相接、橫板側面與端板橫邊齊平,b板上端邊和兩橫板上γ邊與上直bad片下端邊相接、橫板上D邊與上直橫片無片豎邊相接、筒板柱片側面齊平,上直c片下端邊橫片側部分與橫板上?邊相接、下端邊外側與上折端板無片縱邊相接、c片端邊與端板內側齊平;直筒下柱相接與直筒上柱相接相同;獨磁兩磁極在上折直和下折直c片之間、一側面緊貼折柱c片、極面緊貼折柱端板、極面中心連線與筒軸線平行、端板縱向中位線相交;U是并聯的所有獨圈,L是U兩端電感值;擋板是十二邊形豎置直面板,數量>2,厚=ρ,十二邊長=γ、G+2H、γ、H-D、φ、D-£、δ、G、δ、D-£、φ、H-D,H≤30cm,ρ=(0.1~1)×£;G+2H、H-D、D-£和G邊為豎向豎邊,φ、γ和δ邊為端邊,δ、G和δ邊構成內凹、其余邊外凸,G+2H邊與b板和上下直a片垂直相接、兩γ邊與上下直口壁相接、兩H-D邊與上下直c片相接、兩φ邊與上下折端板相接,擋板間距相等、橫擋板間距相等、擋板間距=橫擋板間距;在進水管上裝一流量控制閥或電磁控流閥,在abcd水管上分別裝一折閥、一直閥、一淡閥和一濃閥;折直閥流量比=ab柱橫積比,橫積是橫縱向過流面積;直閥流量=濃閥流量,折閥流量=淡閥流量,折直閥流量比值<3;在c水管內裝一電導率儀電極,電極與電導率儀連接;折直淡濃閥最終流量值設定:使a柱內水流初始流速=(0.6~0.8)×設計設定a柱內水流速度,開啟電磁分離部件和電導率儀,在電導值不為零時,按流量比分次逐漸減小折直淡濃閥流量,直到電導值剛為零為止;在電導值為零時,按流量比分次加大折直淡濃閥流量,直到電導值剛不為零,就使折直淡濃閥流量恢復到電導值剛不為零前的狀況為止,此時即為最終流量設定值;用甲時,㈠一直筒兩連管與兩極盒盒管聯接;㈡一電極由若干極塊拼成,同一電極極塊接電源同一極、兩電極極塊等數,f>0兩電極極塊相同,f=0陽極塊用石墨及鉛和涂釕鐵或鈦、陰極塊用不銹鋼;極塊是板柱和塊柱,板柱是一若干彼此平行等間距導體片熔接在一導體棒上的結構,片厚=0.05~0.5mm、間距=0.01~0.5mm,棒接導線、截面尺寸依通導電流設定;塊柱是開孔多孔或泡沫導體塊,塊柱孔徑≤0.1mm、通孔率≥80%;除ξ<分解電壓導體可為裸面、f=0赫導體為裸面外,極塊導體表面有耐腐絕緣漆或氧化膜或絕緣膜;裸面導體耐腐,ξ(伏)是兩電極或口圈兩端電壓;㈢極盒由一底、一蓋、四壁、一盒管和兩圓管構成,底蓋壁管厚=£,極盒內空高長寬=電極高+σ、電極長+σ、電極寬+σ,σ=(0~1)×β,電極高寬均≥2r;底蓋四壁構成長方體、壁豎置、蓋底橫置,蓋為一體、底壁為一體、蓋與壁采用彈簧扣連接;盒口在一壁上、為圓形開口、半徑=r、圓心是壁中心,盒管是一道管、長=1~45cm,盒管與盒口周圍相接、端口內側與口邊齊平;在蓋底正中央各有一圓孔,圓孔周圍相接一圓管、端口內側與孔邊齊平,圓孔直徑=圓管內直徑=5~10mm、圓管長=1~3cm,用ef水管分別連接蓋圓管和進水管、底圓管和濃水管,在ef水管上分別裝一冷閥和一熱閥,冷閥流量=熱閥流量=0~100克/秒;在蓋底內側相接若干矩形截面壓條,壓條橫截面高寬=0.5σ+0.1~5mm、£,壓條一端在圓孔口邊、另一端距壁0.5σ、軸線與圓孔半徑共線,壓條用彈性材料制作;㈣f>0時,用下列之一:(a)一?和一?兩端都接ab端、一U兩端接ac端;(b)一?、一?和一U兩端都接de端;?是兩電極及其在海水中的電容量,?是補償電感及其電感值,abc端是一兩輸出變壓器的共地抽頭和兩非地抽頭,de端是一交流電源兩極;用(a)時?依4π2f2?ξ=?×ac端匝數/(L×ab端匝數)+ξ/?設定,4π2f2?ξL×ab端匝數=?×ac端匝數時不設?;用(b)時?依4π2f2?L?=L+?設定,4π2f2?L=1時不設?;?(伏)是獨圈兩端電壓;f=0時,用下列之一:「a」一?接一電源兩極、一U接另一電源兩極;「b」一?和一U兩端都接同一電源兩極;用乙時,[1]一芯管在口磁磁芯上纏繞τ圈Φ厚P高,一芯管兩端與一直筒兩連管聯接,芯管與口磁磁芯間距=F、F=0~25mm;芯管是一道管,長依口磁磁芯截面尺寸、τ和Φ設定;[2]f>0并用下列之一:(i)一口圈、一?和一u兩端都接de端;(ii)一口圈和一?兩端都接ab端、一u兩端接ac端;(iii)一U、一?和一?兩端都接de端;(iv)一U和一?兩端都接ab端、一?兩端接ac端;(i)(ii)中?依4π2f2?×口圈電感值=1設定;(iii)(iv)中?依4π2f2?L=1設定;?是補償電容及其電容量,u是串聯的一移相電容和一U、或每一獨圈串聯一移相電容后再并聯,?是串聯的一口圈與一移相電容,移相電容電容量是使口獨圈電流相位相差900的電容量;單構是由一直筒、四柱管、一磁體、一組折直濃淡閥及水管和一電導率儀構成的組合體;上述電磁分離部件中的單構可改為由j組線構和兩連構構成的復構;線構是首尾連接成一線的t只單構;連構是由j只單管和一只并管構成,單管是一道管、長=1~90cm,并管是一圓管、內半徑=?、長=1~15cm,?2=jr2,連構的單并管一端口相接相通;在復構中,芯管由兩并管構成、兩并管一端口相接相通,盒口半徑=盒管內半徑=?,每一線構第1、t單構直筒未接盒管的連管分別與兩連構一單管聯接,不同單構獨磁相同,U是并聯的所有復構獨圈,每一單構進行閥最終流量值設定;用甲時,兩連構并管與兩極盒盒管聯接;用乙時,兩連構并管與芯管兩端聯接;復構其它設置與單構相同;電磁分離部件要滿足:「1」T=(0.9~1.0)×?;「2」VT=1.6β;「3」用甲,f>0赫時,ξ=1.65×103×jZηVG(β+2δ);Z2=R2+1/(2π?f)2,RG(β+2δ)=200×μS;f=0赫時,ξ=1.65×105×jηV(2μS+(β+2δ)G?)+分解電壓;用乙,ξτ=3.3×105×ηVμSN;式中:T(秒)是a柱內離子從a柱a板側運動到b柱所需時間,?(秒)是水流通過a柱豎向有效距離G時間,η(g/cm3)是海水鹽質量百分含量,V(cm/秒)是a柱內離子從a柱向b柱運動速度,N是口圈匝數,μ(Ω/m)是海水電阻率,?(Ω)是電極分解電阻;單構:用甲S=一直筒和兩盒管軸線長和+極盒內空長,用乙S=一直筒和一芯管軸線長和;復構:用甲S=單構所在線構和兩并單管及兩盒管軸線長和+極盒內空長,用乙S=單構所在線構和兩并單管及一芯管軸線長和;S、β、G和δ的單位是cm;直筒、柱管、極盒、擋板、芯筒和連構用非導體非鐵磁質材料制作;直折濃淡冷熱閥是流量調節閥或控制閥或電磁控流閥。

柱管的具體技術方案:直柱由一片柱和一底管構成,折柱由一片柱、一端板、一折板、二填片和一底管構成;片柱由abcd四豎置矩形直面板柱片構成;bd片為橫片,abcd片順次相接成一底面為矩形的中空直棱柱、ac片豎邊與橫片外側齊平、上柱片柱上端邊齊平、下柱片柱下端邊齊平,a片高寬厚=H、λ+2£、£,c片高寬厚=H-D、λ+2£、£,直柱橫片高寬厚=H、γ、£,折柱橫片高寬厚=H、α、£;底管由一口管、一接管和一變口構成;口管是一端有底壁、由口豎對豎四壁順次相接、底面為矩形的中空直棱柱,長=λ+2£+0~20cm、厚=£,直柱內空高寬=υ、γ,折柱內空高寬=υ、α,υ=(1.2~2)×λnε/α,ε=0.1~1mm;接管是一圓管、半徑=0.5~5cm、厚=£、軸長=1~5cm;變口內空高=υ、寬≥接管直徑,變口兩開口與接口管端口相同、與接口管端口相接、相接開端口內側齊平,接口管軸線在同一豎縱向面內、接管對壁外側齊平;口壁與片柱齊平端口相接、底壁與一橫片外側齊平、兩豎壁與ac片齊平;水口是矩形開口、在口壁上、軸線與豎壁平行、有n條、兩口邊與橫板內側齊平,直柱水口間距=(γ/n)-ε、折柱水口間距=(α/n)-ε,水口間距相等、水口豎壁間距相等、水口間距=2×水口豎壁間距;折板是橫置矩形直面板,長寬厚=λ+2£、α+£+θ、£,θ=0~3mm,一縱邊和二橫邊內側與折柱a橫片無管端邊相接、橫縱邊與a橫片外側齊平;無管是未與口壁相接;端板是橫置矩形直面板,長寬厚=λ+2£、β+φ+θ、£,一縱邊與折柱c片無管端邊外側相接、外側與c片端邊齊平、橫邊與橫片外側齊平;ef片為填片,填片是豎置矩形直面板,高寬厚=D、θ+£、£,一端邊和一豎邊與折柱c片無管端邊、折柱橫片無片豎邊及端板橫邊內側相接,填橫片外側齊平;在上下折端板內側都有一坡構,坡構是一中空直四棱柱,棱柱底面邊長=1.4£、D-£、?、w,?=0.5β+£,w2=(0.5β)2+D2,1.4£和w面斜置,1.4£和D-£面的夾角為1350,?面橫置、是只有D-£和w面壁端邊的缺面、與端板內側相接,D-£面豎置、與擋板D-£邊相接、與b板平行,坡構長=λ+2β、面兩豎邊與兩橫板內側相接;阻片在上下折ac片及a片坡構之間、是一外凸六邊形豎置直面板、厚=ρ、數量=2×擋板數,六邊長=б、w、?、H-D、α、H,б=α+β+θ+£,一上折阻片、一下折阻片和一擋板共面,下折阻片H和H-D邊為豎向豎邊、分別與下折ac片相接,w邊為傾斜豎邊、與下坡構w面相接,б、?和α邊為端邊、分別與下折折板下側及a板下端邊、下折端板上側及c片上端邊、下折口壁上側相接;上阻片與下阻片相同。

④獨口磁的具體技術方案:獨磁由一線圈和一芯體構成,B≥0.8特,獨圈高=0.5×(獨磁磁芯內高-1~2cm)、漆包線線號依計算確定獨圈電流設定;獨磁芯體是一C形結構,采用卷繞磁或磁粉芯磁,由兩磁軛、一磁芯和兩磁極構成,磁芯軛極為相同矩形截面直棱柱,磁芯內側高=J、磁極內側高=0.5×(J-G-2D-2£)、磁軛內側寬=獨圈半徑+3~6cm,J=2H+2×口管截面外高+G+10~20cm,磁極端面長寬=λ/q、β+θ;磁粉芯磁芯體也可用磁芯極為矩形截面直棱柱,磁芯軛極截面面積相等,磁極截面長寬=磁極端面長寬,磁芯截面長寬接近,磁軛截面為矩形、兩端分別與磁芯極截面相同的束發漸變式截面;用甲且f=0赫時,磁體也可改用與磁體芯體尺寸形狀相同永磁鐵;口磁由一線圈和一芯體構成,口圈高=口磁磁芯內高-0.2~3cm、漆包線線號依i確定,i=ξτ(β+2δ)G/(200μSN2),N依ξ、τ、V、S和「3」設定,口磁芯體是一口形環、由兩磁軛和兩磁芯組成、采用卷繞磁或疊片磁或磁粉芯磁,磁芯軛為相同矩形截面直棱柱,芯體環內側高寬=P+0.5~30cm、Φ+F+口圈厚+2~10cm,口磁環框截面長寬依芯體材料相對磁導率和口圈電流電壓設定;獨口圈漆包線型號依漆膜耐熱、耐擊穿電壓、適用于密封空間、耐低溫和耐潮選定。

有益效果:

本發明用與膜分離和蒸餾完全不同的電磁學原理,不僅能用上面表述完成制作,而且制作簡單易實現,制造成本遠低于熱膜法;把本發明說明書中實施例設定改為:淡化量=1克/秒、λ=20cm、?=0.0000826法用于初試時,能實現連續十晝夜電導率儀電導值為零,實際淡化量比Q大3%,十晝夜耗能普通電能表顯示低于0.01千瓦時、不到熱膜法1‰;Q是設計淡化量;上述初試單構j=1、t=2復構用于試驗時,淡化量增加一倍,十晝夜所增加耗能普通電能表沒有顯示。

附圖說明:

圖1是j=1、t=1甲電磁分離部件實施例主視圖

圖2是圖1實施例右視圖

圖3是圖1中A-A剖面圖

具體實施:

下面結合實施例附圖對本發明作進一步描述。

本發明實施例直筒、極盒和柱管用醛類塑料制作;本實施例電源選用ξ=220伏、f=50赫的市電;獨磁采用預制;假定本實施例預制獨磁磁極(7)(8)端面長寬=20cm、1.01cm;設定α=1cm、γ=1.1cm、θ=0.1mm、φ=0.1mm、δ=0.1mm、D=1cm、G=8cm、H=7cm、£=1mm、q=10,依上面假設定得λ=200cm、β=1cm;a柱橫積=a柱截積,截積是橫縱向截面面積;依λ、β得a柱截積=200cm2,b柱橫積=b柱截積-擋板(33)橫積和,假定b柱橫積=236cm2,得折直閥流量比=1:1.18;在制作中,折直閥流量比依實際ab柱橫積比設定;假定本實施例Q=1千克/秒;通過λ、β、G和Q得出?=G/a柱內水流速度=G×a柱截積/Q=1.6秒,取?=1.6秒;依?和「1」得T=0.9×1.6秒≈1.44秒,取T=1.44秒,依β、T和「2」得V≈0.0112米/秒,取V=0.012米/秒;由于本實施例R太小,取R=0;依ξ、f、V和「3」得?=0.0082564法,取?=0.00826法;極塊預制,板柱可類似空調電腦散熱器鋁或鋁銅部分,塊柱可用表面有氧化膜開孔泡沫鋁;把兩極塊放入一水槽兩端,使水槽內海水浸過極塊,測量兩極塊電容量;依一電極極塊數×所測電容量≥0.00826法,確定一電極極塊數量,依極塊尺寸數量確定電極(9)(10)高寬長,依電極(9)(10)高寬長設定極盒(3)(4)高寬長;選定?;本實施例其它設置:縱板(1)(2)高寬厚=8cm、200.2cm、1mm;橫板(5)(6)八邊長=1.11cm、1cm、1.1cm、8cm、1.1cm、1cm、1.11cm、10cm;獨磁磁極(7)(8)內高=10cm,獨磁兩磁極(7)(8)端面間距=10.2cm;a片(11)(12)(13)(14)高寬厚=7cm、200.2cm、1mm,c片高寬厚=6cm、200.2cm、1mm,折柱(27)(28)橫片高寬厚=7cm、1cm、1mm,填片高寬厚=1cm、0.11cm、1mm;直柱(29)(30)橫片寬高厚=7cm、1cm、1mm;底管(15)(16)(17)(18)口管外高=2.2cm,折板(19)(20)長寬厚=200.2cm、1.11cm、1mm,端板(21)(22)長寬厚=200.2cm、1.02cm、1mm;其它尺寸和數據依上面表述推算得出;用f=0電源時,設定ξ,計算設定V和S,依「3」設定?,依?按電解理論設計電極;用乙時,設定ξ和τ,計算設定V和S,依「3」設定N。

本發明實施例見圖1至圖3;在圖中,a板(1)上端邊外側與上折(27)折板(19)無片縱邊相接、上端邊與上折(27)填片下端邊相接、上端邊與折板(19)上側齊平、橫板(5)(6)10cm邊與上折(27)填片無片豎邊相接;上折(27)端板(21)兩橫邊下側與橫板(5)(6)上1.11cm邊相接、橫板側面與端板(21)橫邊齊平,b板(2)和橫板(5)(6)上1.1cm邊與上直(29)bad片下端邊相接、1cm邊與上直(29)橫片無片豎邊相接、上1.11cm邊與上直(29)c片豎邊下側相接、筒板柱片側面齊平,上直(29)c片下端邊外側與上折(27)端板(21)無片縱邊相接、c片端邊與端板(21)內側齊平;a板(1)下端邊外側與下折(28)折板(20)無片縱邊相接、下端邊與下折(28)填片上端邊相接、下端邊與折板(20)下側齊平、橫板(5)(6)10cm邊與下折(28)填片無片豎邊相接;下折(28)端板(22)兩橫邊上側與橫板(5)(6)下1.11cm邊相接、橫板側面與端板(22)橫邊齊平,b板(2)和橫板(5)(6)下1.1cm邊與下直(30)bad片上端邊相接、1cm邊與下直(30)橫片無片豎邊相接、下1.11cm邊與下直(30)c片豎邊上側相接、筒板柱片側面齊平,下直(30)c片上端邊外側與下折(28)端板(22)無片縱邊相接、c片端邊與端板(22)內側齊平;擋板(33)和阻片與上下坡構(31)(32)外側相接,擋板(33)與b板(2)和直柱(29)(30)a片(13)(14)c片相接;磁極(7)極面緊貼端板(21)上側面、內側緊貼上折c片,磁極(8)極面緊貼端板(22)下側面、內側面緊貼下折c片;上直(29)由片柱(13)和底管(17)構成;下直(30)由片柱(14)和底管(18)構成;上折(27)由片柱(11)、底管(15)、折板(19)和端板(21)構成,折板(19)與上折(27)a片(11)和橫片無管端邊相接、端板(21)與上折(27)c片無管端邊外側相接;下折(28)由片柱(12)、底管(16)、折板(20)和端板(22)構成,折板(20)與下折(28)a片(12)和橫片無管端邊相接、端板(22)與下折(28)c片無管端邊外側相接;底管(25)(26)口管兩豎壁分別與上下柱ac片齊平,在口壁(34)(35)上都有水口;電極(9)(10)分別在極盒(3)(4)內,直筒兩連管(23)(24)分別與極盒(3)盒管(23)和極盒(4)盒管(24)相接。

本發明實施例裝配;使筒軸線在豎向、把直筒柱管固定;使磁極(7)縱豎向側面平行于上折直(27)(29)c片、極面對準端板(21)上側面,使磁極(8)縱豎向側面平行于下折直(28)(30)c片、極面對準端板(22)下側面,把磁極(7)(8)放入上折直(27)(29)和下折直(28)(30)之間,使磁極(7)(8)在端板縱向正中部、緊貼折柱c片,固定磁體;用abcd水管分別連接上折(27)接管與進水管、上直(29)接管與進水管、下折(28)接管與淡水管、下直(30)接管與濃水管;在abcd水管上分別裝一折閥、一直閥、一淡閥和一濃閥。

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海水 淡化 設備 中的 電磁 分離 部件
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