CN2458290Y - 磁渗析海(咸)水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁渗析海(咸)水淡化装置。它由一对长方体永磁体(1)异极相对平行放置;磁体之间放置一绝缘材料方筒状直通道(2);通道未贴磁极的两侧内壁平行放置两电极板(3),用导线(4)将两电极板接成短路状态;让磁场方向、电极板法线方向和流体流速(u)方向三者互相正交;电极板间相间平行极板放置若干对阳、阴离子膜(a、b),把通道隔成若干小通道;磁体外围用导磁材料方筒状外壳(5)包裹;有一定流速的海(咸)水流过通道,即可达到浓淡水分离的目的。

Description

磁渗析海(咸)水淡化装置

本实用新型涉及一种海(咸)水淡化装置，特别涉及一种利用磁场产生渗析从而淡化海(咸)水的装置。

近年来，除了用电渗析方式淡化海(咸)水外，还有人提出了用磁渗析方式淡化海(咸)水的方法。例如：1995年4月19日中国专利局公告的申请号为94237589的中国发明专利说明书摘要就公开了这样一种叫“磁渗析除盐器”的装置。该装置“由可转动轴、装在轴上的多个园环状的永磁体(或电磁体)和处在永磁体之间磁场中的不动的园环状水道装置构成。水道装置又由阳膜、阴膜和隔板构成。工作时，永磁体在转动轴带动下高速运动，相当于进入水道中的盐水的正、负离子在磁场中高速运动，从而产生洛仑兹力驱动离子作径向运动，使得盐与水分离。”该装置由于有转动轴，磁体随轴高速转动，同时水道是环状的，因而阳膜、阴膜也必须是环状的，故结构比较复杂，加工制造比较困难。另外，要使轴转动还必须配备其他原动机和传动装置，同时水道中的水体要循环，也得要动力装置和泵压装置，故而配套设备多而复杂，因而使用场合受到限制。另外，盐水相对磁场切割磁力线运动时，根据“磁流体发电原理”，势必产生电动势(此电动势是使正、负离子产生渗析的动因)，势必使正、负离子沿径向的两个方向集聚，形成与电动势反向的电场，此电场削弱磁渗析的进行，而该装置没有考虑怎样减小此反向电场的影响，因而磁渗析效果较差。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术结构复杂、制造困难的缺点，减少使用时的配套装置，扩大磁渗析装置使用场合，同时采取措施，削弱反向电场的影响，提高磁渗析的效果。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

平行放置上下两块相同的长方体形永磁体，上下异极相对，两磁体之间形成平行磁场；两磁体之间放置绝缘材料制成的长方筒状直通道；紧贴通道内壁未贴磁极的两侧放置平行的正负电极板；使磁场方向、流体流动方向、电极板法线方向三者互相正交。在流体通道筒中平行正负电极板相间排列阳离子交换膜和阴离子交换膜若干对，膜的上下两端与流体通道壁粘牢，把整个通道间隔为若干独立的小通道；通道的一端设置进水口，另一端设置淡水收集管道和浓缩水收集管道；磁体外围用高导软磁材料做成筒状外壳形成磁路和屏避磁场；另外，两电极板分别用导线穿过通道壁与软磁铁外壳相连接，或直接用导线短接，形成短路电流通路。其工作原理如下：当海(成)水从入口进入，以一定流速u通过通道时，由于u与磁力线正交，故流体中的正负离子在洛仑兹力作用下分别向正负极板方向移动，由于阴阳离子膜的作用，使一些小通道中的水体被淡化，相邻小通道中的水体被浓缩。如无电极板和电极板接成短路状态，则正负电极板所在的小通道的水体中则分别会聚集过多的正负电荷，此电荷形成的电场恰好阻碍正负离子磁渗析的进行，但当正负电极板由外电路短路后，此反向电场被削弱为接近于零，故磁渗析得以充分利用。水的淡化程度由原水浓度、磁场强度、通道中水的流速、通道长度、离子膜的对数、电极板间距离等诸因素决定。

由于本装置无旋转部件，磁体固定，流体通道为直线形，故结构简单，制造容易；特别是驱动机制单一化，大大简化了配套使用的设施；只要进水口稍加改变，就可用在不同的场合。如进水口制成喇叭型，则可利用海流、潮流自身动能而不需其他能量获得淡水，也可用在潮汐坝后利用涨潮蓄能获得淡水，为广泛开发利用海洋能提供了一种方式；还可把这种装置附着在海轮外体上，入口正对船前进方向，则利用船体与海水的相对运动，无需其他原动机就可获得淡水(只消耗一部份轮船轮机的能量)。如把进水口制成法兰管入口，则只需用水泵将原水压入该装置即可达到分离浓淡水的目的。此装置还可串并联使用，以达到增加产量和提高水质的目的。此装置不直接使用电源，无电磁污染。

现结合附图对本实用新型的具体实施方式一作进一步详细说明：

图1为实施方式一正面剖视图；

图2为A-A剖视图；

图3为B-B剖视图。

图中标注1为永磁体；2为耐腐工程塑料制成的流体通道；3为紧贴通道内侧平行的两块金属电极板；a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，两种膜相间平行电极板放置，其上下端面与塑料通道2的上下壁粘牢密封，把通道间隔成若干小通道；5为高导磁材料制作的方筒状外壳，此外壳形成磁路并屏蔽磁场，与磁体接触面涂导磁绝缘漆，壳外表涂防锈漆；4为铜导线，分别与两电极板和外壳金属焊接(或直接短接两电极板)，形成短路电流通道；6为喇叭形进水口，由塑料制作并与塑料通道2连为一体，并把磁体1和软磁外壳4的一端封住；7为淡水收集管道，与一些小通道联通；8为浓缩水收集管道，与另一些小通道联通；7、8也由塑料制作并与塑料通道2连为一体，并把磁体1和软磁外壳4的另一端封住。只要有一定流速的海(咸)水从进水口6进入，流经通道2，就可由管道7获得淡水，由管道8获得浓缩水，达到淡化海(咸)水的目的。此实施方式的装置可利用海流、潮流的能量、潮汐坝蓄能而淡化海水，也可用在海轮上作淡化海水装置。

图4为另一实施方式的A-A剖视图，与实施方式一不同之处在于进水口6由喇叭口渐变而成法兰管。此实施方式的装置可用在工厂、家庭中作水处理装置。

Claims (4)

1、一种磁渗析海(咸)水淡化装置，包括两块上下异极相对平行放置的长方体形永磁体(1)、两磁体中间放置的绝缘材料制成的长方管形流体通道(2)、以及通道中沿通道垂直磁极相间平行放置的阳离子膜(a)和阴离子膜(b)若干对，把通道分隔成若干小通道，其特征在于：磁体固定，流体通道为直通道，紧贴通道(2)未贴磁极的左右内侧壁平行放置两块电极板(3)，并由导线(4)将其接成短路状态，电极板(3)与(a)、(b)也平行，使通道内磁场方向、流体流速u的方向、电极板法线方向三者互相正交。

2、根据权利要求1所述的磁渗析海(咸)水淡化装置，其特征在于：磁体(1)外围由一高导软磁材料制成的方筒状外壳(5)沿通道方向包裹，磁体上下只隔一层导磁绝缘漆紧贴外壳(5)，磁体左右隔一定厚度的绝缘材料才紧贴外壳(5)。

3、根据权利要求1所述的磁渗析海(咸)水淡化装置，其特征在于：流体通道(2)进水端向外延申形成一定形状的进水口(6)，其制作材料与通道(2)材料一样并与通道(2)联为一体。

4、根据权利要求1所述的磁渗析海(咸)水淡化装置，其特征在于：流体通道(2)出水端向外延申形成淡水收集管道(7)和浓缩水收集管道(8)，(7)、(8)的制作材料与通道(2)材料一样并与通道(2)联为一体，同时，(7)与那些产生淡水的小通道相通，(8)与那些产生浓缩水的小通道相通。

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