CN103172147A - 磁式海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁式海水淡化装置，包括主水管（1），其特征在于：所述的主水管（1）的轴向上设置有一段与主水管（1）同轴的、带有直流电源的螺线管（2），主水管（1）内还设置有盐水管（3），盐水管（3）的一部分设置在主水管（1）内，且盐水管（3）的入水口与主水管（1）同轴，并位于螺线管（2）所产生磁场的有效范围内，盐水管（3）的另一部分与主水管（1）外连通，在主水管（1）的尾端还设置有出口（5）。这是一种结构简单，设计巧妙，利用运动的离子在洛伦兹力作用下能够聚集的原理实现海水淡化的磁式海水淡化装置。

Description

磁式海水淡化装置

技术领域

本发明涉及一种海水淡化装置，特别是一种利用运动离子在洛伦兹力作用下聚集的原理实现淡化的磁式海水淡化装置。

背景技术

淡水是人类生存和发展的必要资源之一，随着现代工业的不断发展，水资源的污染也越来越严重，因此如何找到新的淡水资源已经成为一项世界性的课题。对于一些临海的城市和国家，海水淡化则是解决缺水问题的选择之一。目前的海水淡化方法主要有结冰法、反渗透法、电渗析法和蒸馏法等。在上述方法中，反渗透法已经在很大程度上降低了海水淡化的成本，但是利用反渗透法获得的淡水价格仍然相对较高，完全市场化仍然存在一定的困难。

由于海水中的盐分主要以离子的方式溶解在水中，而离子受到的最直接的力就是电磁力，因此利用电磁力实现海水淡化也成为可能。许多装置和方法试图利用运动离子在磁场中受到洛仑兹力的原理来将海水淡化，例如中国专利ZL99217795.8、ZL200410029565.9、ZL200710145273.5等，上述专利所公开的方法都试图将盐的正负离子分离，而在分离的正负离子之间会产生电场，运动于电场中的离子受到的电力会和磁力相抵消，影响了淡化效果。因此现在需要一种能够解决上述问题的新型海水淡化方法或装置。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述不足，提出一种结构简单，设计巧妙，利用运动的离子在洛伦兹力作用下能够聚集的原理实现海水淡化的磁式海水淡化装置。

本发明的技术解决方案是：一种磁式海水淡化装置，包括主水管1，其特征在于：所述的主水管1的轴向上设置有一段与主水管1同轴的、带有直流电源的螺线管2，主水管1内还设置有盐水管3，盐水管3的一部分设置在主水管1内，且盐水管3的入水口与主水管1同轴，并位于螺线管2所产生磁场的有效范围内，盐水管3的另一部分与主水管1外连通，在主水管1的尾端还设置有出口5。

在螺线管2后方的主水管1内还设置有淡水管4，且淡水管4的入水口与主水管1同轴，并位于螺线管2所产生磁场的有效范围内，淡水管4的另一部分与主水管1外连通。

所述的螺线管2的线圈为超导线圈。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

本发明所公开的技术方案，其结构简单，设计巧妙，它根据海水或苦咸水中盐离子的特性，利用运动的离子在磁场中受到洛伦兹力的原理：即当运动的正负离子受到径向的磁场作用时，会做方向相反的螺旋运动，而做螺旋运动的正负离子在轴向磁场的作用下会发生聚集，从而实现将海水或苦咸水中的盐分分离出来，获得淡化水。本发明的装置并不是将正负离子分离，而是让正负离子向着相同的方向聚集，来实现海水中盐分的脱除，以获得淡水资源。并且这种装置的生产工艺简单，制造成本低廉，同时具有效率高、能耗小等优点，特别适合于进行大、中型海水淡化工程的应用，其市场前景十分广阔。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。如图1所示：一种磁式海水淡化装置，包括一个作为基础的主水管1，在主水管1的轴向上设置有一段与主水管1同轴的螺线管2，这个螺旋管2的螺线圈为超导线圈，在主水管1内部还设置有盐水管3，盐水管3的入水口与主水管1同轴，且这个入水口位于螺线管2所产生磁场的有效范围内，而盐水管3的另一部分则与主水管1外部相连通，此处为一级过滤的结构；在盐水管3后方的主水管1内还设置有淡水管4，淡水管4的入水口与主水管1同轴，同时这个入水口还位于螺线管2所产生磁场的有效范围内，而淡水管4的另一部分与主水管1外部相连通，在主水管1的尾端还设置有出口5，此处为二级过滤的结构。

本发明实施例的磁式海水淡化装置的工作过程如下：海水从主水管1的进口端流向螺旋管2，螺线管2通电后会在主水管1内产生磁场，该磁场在主水管1的入口端至螺线管2的前端这一范围内逐渐由弱到强，并且磁场在主水管1内的轴向分量和径向分量均不为零。海水当中的盐离子随同海水一并流向螺线管2，由于盐离子在主水管1的轴向上存在速度，并且磁场在主水管1径向上的分量不为零，因此在受到洛伦兹力的作用下，盐离子获得垂直于主水管1轴向和径向上的速度，即角速度。盐的正负离子获得的角速度方向相反，盐离子在主水管1内做螺旋运动。

同时由于正负离子的角速度不为零，并且磁场在主水管1的轴向上分量不为零，因此盐离子会受到主水管1径向上的洛伦兹力作用，由于正负离子的角速度方向相反，因此正负离子受到主水管1径向上的洛伦兹力方向相同，即海水流向螺旋管2时，盐的正负离子受到的洛伦兹力都指向主水管1的轴心，只要磁场强度足够大，使盐离子受到的指向主水管1轴心方向的洛伦兹力大于其受到的离心力，盐离子便可以获得指向主水管1轴心方向的速度，即盐离子向主水管1的轴心处聚集，造成靠近主水管1轴心的海水盐度大，靠近主水管1内壁的海水盐度小，盐度较大的海水通过设置在主水管1轴心处的盐水管3排出，而靠近主水管1内壁部分的盐度相对较小的海水继续流动，此时的海水为一次淡化的海水。

经过一次淡化后的海水在主水管1中继续流动，海水经过螺线管2后，盐离子在螺线管2内不受力，由于磁场在主水管1的径向上的分量不为零，因此海水中剩余的盐的正负离子受到垂直于主水管1径向和轴向的洛伦兹力的作用，而获得方向相反的角速度，此时由于磁场在主水管1中的轴向分量不为零，盐的正负离子会受到指向主水管1管壁方向的径向洛伦兹力，在该力的作用下，正负离子获得指向主水管1管壁方向的速度，因此海水中的盐的正负离子向主水管1的管壁处聚集，而靠近主水管1轴心处的海水盐度相对变小，将这部分盐度较小的海水通过设置在此处的淡水管4排出并收集起来，而剩余的海水则从主水管1的出口5排出。

本装置巧妙地利用磁场对盐的正负离子运动过程中产生的洛伦兹力，对海水（或苦咸水）进行二级过滤，达到获得盐度较低的淡水的发明目的。

综上所述，本发明所公开的装置并不限于海水的淡化，同时也可以用于各类含盐量较高的水体的淡化，如苦咸水、工业咸水等。

Claims (3)

1. 一种磁式海水淡化装置，包括主水管（1），其特征在于：所述的主水管（1）的轴向上设置有一段与主水管（1）同轴的、带有直流电源的螺线管（2），主水管（1）内还设置有盐水管（3），盐水管（3）的一部分设置在主水管（1）内，且盐水管（3）的入水口与主水管（1）同轴，并位于螺线管（2）所产生磁场的有效范围内，盐水管（3）的另一部分与主水管（1）外连通，在主水管（1）的尾端还设置有出口（5）。

2.根据权利要求1所述的磁式海水淡化装置，其特征在于：在螺线管（2）后方的主水管（1）内还设置有淡水管（4），且淡水管（4）的入水口与主水管（1）同轴，并位于螺线管（2）所产生磁场的有效范围内，淡水管（4）的另一部分与主水管（1）外连通。

3.根据权利要求2所述的磁式海水淡化装置，其特征在于：所述的螺线管（2）的线圈为超导线圈。