專利名稱：海水電運柵淡化法的制作方法
海水電運柵淡化法
本發(fā)明涉及一種海水(或苦咸水)淡化方法；尤其是一種運用"在有電場和電解質(zhì)溶液 的空間內(nèi)沿電場線放置彼此平行的兩根外表面有絕緣皮的相同導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒垂直于電場線； 把兩導(dǎo)體棒分別接在一電源兩端。當兩導(dǎo)體棒的電源電壓方向與電場方向一致時，兩導(dǎo)體棒 正對空間內(nèi)的電場不為零；當兩導(dǎo)體棒的電源電壓方向與電場方向相反時，兩導(dǎo)體棒正對空 間(兩端緊貼導(dǎo)體部分除外)內(nèi)的電場為零。"電磁學(xué)原理；并使海水(或苦咸水)淡化設(shè)備 結(jié)構(gòu)極其簡單、造價極其低廉、使用極其方便、淡化能耗和成本均極低的電運柵淡化法。
目前已有的海水(或苦咸水)淡化法有冷凝法、蒸餾法、電滲析法和反滲透法。冷凝 法是利用以下原理當不飽和水溶液的溫度降至凝固點時，溶液中開始析出冰，溶液的濃度 不斷增大，溶液凝固點不斷降低，最后溶液的濃度達到該溶質(zhì)溶液的飽和濃度時，冰和溶質(zhì) 一起析出。由于這種方法的淡化能耗和成本太高，所以其設(shè)備一直未投入生產(chǎn)。蒸餾法是給 海水(或苦咸水)加熱使海水(或苦咸水)中的水分子先蒸發(fā)再冷凝，淡化水與鹽分離的淡 化方法。證明了 "用磁電方法能使淡化水與變濃海水(或苦咸水)分離且去掉了離子(即-海水(或苦咸水)中的雜質(zhì))的海水(或苦咸水)就是淡化水"的電滲析法是將具有選擇透 過性的陽離子交換膜與陰離子交換膜交替排列，組成多個相互獨立的隔室；隔室的海水(或 苦咸水)被淡化與隔室的海水(或苦咸水)被濃縮相間相隔，在外加電場的作用下，淡水與 濃縮水得以分離的淡化方法。電滲析法絕大部分能耗均消耗在與淡化關(guān)系不大的膜電阻、滯 留層和電化學(xué)反應(yīng)上。反滲透法是利用外加壓力使海水(或苦咸水)的水分子透過只允許溶 劑透過、不允許溶質(zhì)透過的半透膜，將海水(或苦咸水)與淡水分隔開的淡化方法。在這三 種淡化方法中，反滲透法能耗最低，僅為電滲析法的二分之一、蒸餾法的四十分之一；但目 前世界上有準確報道的反滲透法淡化設(shè)備能耗最低耗電量也達6kwh/T，這還不包括維護設(shè)備 運行能耗。為了降低淡化能耗和成本，人們不得不使淡化設(shè)備結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜；例如利用蒸 餾法原理的普通蒸餾到多閃多效蒸餾；設(shè)備雖能降低淡化能耗，但卻使得設(shè)備結(jié)構(gòu)制造越來 越復(fù)雜、設(shè)備投資額度越來越大、設(shè)備維修保養(yǎng)成本越來越高。
本發(fā)明的目的是提供一種運用"在有電場和電解質(zhì)溶液的空間內(nèi)沿電場線放置彼此平 行的兩根外表面有絕緣皮的相同導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒垂直于電場線；把兩導(dǎo)體棒分別接在一電源 兩端。當兩導(dǎo)體棒的電源電壓方向與電場方向一致時，兩導(dǎo)體棒正對空間內(nèi)的電場不為零； 當兩導(dǎo)體棒的電源電壓方向與電場方向相反時，兩導(dǎo)體棒正對空間(兩端緊貼導(dǎo)體部分除外) 內(nèi)的電場為零。"電磁學(xué)原理，并使得海水(或苦咸水)淡化設(shè)備的結(jié)構(gòu)極其簡單、造價極其 低廉、使用極其方便、淡化能耗和成本均極低的電運柵淡化法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的按彼此成一定角度(或其它)在有渦旋電場的空間內(nèi)成環(huán) 狀(或其它)排列若干柵片(即在兩側(cè)面之間有開口不相對且可供離子從一側(cè)面移動到另 一側(cè)面通道的金屬板絲片狀結(jié)構(gòu)(或其它相同功能結(jié)構(gòu))，下同)，使柵片側(cè)面軸向(或橫向) 與渦旋電場線成90° (軸向是指在平行(或重合)于中軸線的直線上；橫向是指在垂直于 中軸線的直線上。下同)；使柵片依序與一交變電源的兩端交替相接(該交變電源電壓的變化 與渦旋電場的變化同波形、同頻率、同相位)(或者采用按彼此成平行(或其它)在有靜電 場的空間內(nèi)成直線(或其它)排列若干柵片，使柵片側(cè)面軸向(或橫向)與靜電場線成90°; 使柵片依序與一直流電源的兩端交替相接)；使海水(或苦咸水)沿與電場線相垂直且平行于 柵片側(cè)面的方向流經(jīng)片間(即相鄰兩柵片之間，下同)。把流經(jīng)順間的海水(或苦咸水)和 流經(jīng)逆間的海水(或苦咸水)分別引向兩盛水容器(或相同功能結(jié)構(gòu))(順間是指片壓方向 與渦旋電場方向(或靜電場方向)相同的片間，逆間是指片壓方向與渦旋電場方向(或靜 電場方向)相反的片間。片壓是指加在相鄰兩柵片之間的電壓。下同)。利用以上機理實現(xiàn) 淡化功能的結(jié)構(gòu)叫做淡化器。典型淡化器是由柵片、芯件、上柱管、下柱管、漏斗管、鎖扣
管、s撐、z撐、x撐和內(nèi)襯等構(gòu)成。典型淡化器中有偶數(shù)片柵片，柵片為矩形片狀結(jié)構(gòu)(柵
片的數(shù)量、長、寬和厚最終確定的表述在下面)；應(yīng)用在典型淡化器中的柵片主要有兩種絲 柵片和頁柵片。絲柵片是由一邊框和若干根金屬絲構(gòu)成(金屬絲根數(shù)最終確定的表述在下面)。 邊框在柵片四周，其截面寬、厚和窄一般均為0. lcm (也可以是其它大(或小)的數(shù)據(jù)，但 數(shù)據(jù)小一點比較好。邊框?qū)挕⒑窈驼部刹粸橥粩?shù)據(jù))。柵片中金屬絲表面有絕緣皮(類似 漆包線)，絲徑一般為0. 001~0. 05cm (也可以是其它數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)小一點比較好)。金屬絲在 柵片軸向、與邊框軸向平行、接?xùn)牌S向兩端，金屬絲成在橫向分兩排均勻排列在邊框內(nèi)， 兩排金屬絲的中心連線均平行于柵片側(cè)面，相鄰金屬絲之間有間距小于金屬絲絲徑的間隙， 同排相鄰金屬絲的間距相等，兩排間相鄰金屬絲的間距相等， 一排金屬絲的中心與另一排金 屬絲的間隙中心相對。柵片是這樣實現(xiàn)的先制作兩塊寬窄與邊框?qū)捳耆粯印⒑裰挥羞?框厚減金屬絲兩面間距離一半的邊框預(yù)制件； 一塊預(yù)制件軸向兩端刻上柵片上一排金屬絲中 一根金屬絲的位置標記，另一塊預(yù)制件軸向兩端刻上柵片上另一排金屬絲中一根金屬絲的位 置標記。當金屬絲為軟絲時，先做一定位卡，定位卡上有一排穿孔，孔的數(shù)量和孔距與柵片 中一排金屬絲的數(shù)量和絲距相同。分別制作功能與定位卡基本相同的一卡線卡(類似梭子) 和一固定卡(類似臺鉗)。把定位卡和固定卡固定(它們間的距離大于邊框軸長。軸長是指在 軸向的長度。下同)。在定位卡的每一小孔內(nèi)放進一金屬絲頭并穿過小孔(每一金屬絲頭最好 出自單獨一匝金屬絲)，把這些金屬絲頭依序固定在卡線卡內(nèi)，使卡線卡卡死金屬絲，拉出金 屬絲直到它跨過固定卡；繃直金屬絲并把金屬絲固定卡死在定位卡和固定卡上；在一預(yù)制件 軸向兩端部分涂上膠水，把與標記相對應(yīng)的金屬絲與預(yù)制件上的標記對好，把金屬絲牢牢地 粘在預(yù)制件軸向兩端上(如果邊框采用塑料材料可直接采用加熱固定的辦法)，另一預(yù)制件加
金屬絲的過程與上述相同。兩只預(yù)制件加金屬絲制作完成后，再把其中一塊的軸向兩端部分 墊上長寬等于軸向兩端有金屬絲部分、厚等于柵片非同排相鄰金屬絲間距的防水紙片，再把 兩塊預(yù)制件通過粘貼或壓制使其成一整體。在第二塊預(yù)制件加金屬絲時，就把已加金屬絲第 一塊預(yù)制件當作卡線卡，如此類推。在金屬絲不為軟絲時，柵片的制作可要(也可不要)定 位卡、固定卡和卡線卡，其它方面與上述相同。上面絲柵片的制作過程是在兩排金屬絲絲徑 相同的情況，在典型淡化器中，兩排金屬絲絲徑也可不同。在兩排金屬絲絲徑不同時，粗金 屬絲間的間距應(yīng)小于細金屬絲絲徑，細金屬絲間的間距應(yīng)小于粗金屬絲絲徑，粗、細金屬絲 間的間距應(yīng)小于細金屬絲絲徑。該絲柵片在典型淡化器中，細金屬絲在緊貼順間的一側(cè)比較 好，但在另一側(cè)也行。在用金屬絲為軟絲制作該絲柵片時，要做兩套分別適合粗、細金屬絲 使用的定位卡、固定卡和卡線卡，其它方面以及金屬絲不為軟絲時的制作與上述相同。使絲 柵片中所有金屬絲彼此電相通的方法是事先在兩預(yù)制件(或一預(yù)制件)軸向端部設(shè)置寬等 于軸向兩端有金屬絲部分寬的、朝外有楔形口的金屬片，金屬片高度正好能破壞金屬絲絕緣 皮并能與金屬絲的導(dǎo)體部分相接(制作金屬片時要在金屬片上預(yù)留金屬絲外接電通路接點)。 在絲柵片中，設(shè)置金屬片的措施也可用其它方法替代。制作邊框也可采用其它工序和方法； 邊框也可用其它支撐方法替代；金屬絲所具有的功能也可用具有相同功能的金屬網(wǎng)(或其它) 替代；最后要用焊接(或其它)使同一柵片中所有彼此間電不導(dǎo)通的金屬絲彼此電導(dǎo)通。頁 柵片是用一整塊金屬皮沖壓出的百頁窗結(jié)構(gòu)。頁柵片的四周是邊框、中間是頁；邊框的尺寸 與絲柵片中的邊框尺寸相同；頁是長方形薄片，頁在橫向截面可為直線形也可為弧線形；頁 橫向成一排均勻分布在邊框內(nèi)，頁的軸向兩端接邊框軸向兩端；頁面與柵片側(cè)面成35°~75fl 角度， 一般為60。左右；頁的寬度要盡量窄，頁的厚度要盡量??；所有的頁垂直投影到與柵片 相平行面上的投影是一無縫的整體；整個頁柵片通過噴漆(或其它)使其表面有絕緣皮(事 先要在邊框上預(yù)留一點作為頁的外接電通路接點)。兩種柵片在最后均要通過補漆(或其它) 使沒有絕緣皮的部位有絕緣皮。把所有柵片沿一圓環(huán)(或方環(huán)、或其它環(huán)形。以下的表述均 是假定為圓環(huán))排成橫向截面由柵片橫向截面構(gòu)成的圓環(huán)的內(nèi)空圓柱體(下面把該圓柱體稱 為片柱。片柱內(nèi)、外徑最終確定的表述在下面。以片柱中任一柵片為起點順沿依序編號， 下面把逢偶數(shù)和逢奇數(shù)的柵片分別稱為偶片、奇片)。在排列時，使柵片在片柱橫向截面半 徑和中軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)，片柱中所有順距和逆距的比值等于最終從典型淡化器中流出的 淡化量與濃海水(或苦咸水)的重量比(順距是指順間片距。逆距是指逆間片距。片距 是指 一柵片與另一相鄰柵片在所有柵片同一對應(yīng)位置點的距離。下同)。在片柱內(nèi)、外徑不 變的情況下，片柱中柵片的數(shù)量越多越好。典型淡化器中的芯件上有一芯管、 一主繞、 一片 繞和一套管。芯管是軸長比柵片軸長長20 50cm的純鐵管(芯管外徑、軸長最終確定的表述 在下面。芯管內(nèi)徑是在其外徑確定后由所選型材確定。芯管壁厚越薄越好)。芯管上開切有一 條軸長等于芯管軸長、深度等于芯管壁厚、寬度為0.01cm的軸向開口 (也可以是其它數(shù)據(jù)，但開口窄一點比較好)；芯管內(nèi)填滿填實軸長等于芯管軸長的硅鋼條(或純鐵條等)(硅鋼條 (或純鐵條等)截面小一點比較好)。芯管分為上段、中段和下段。上段是從上端口到距上端
口10 25cm的區(qū)段，下段是從距下端口 15 40cm到下端口的區(qū)段，中段是除了這兩段外的中 間區(qū)段(上端指迎著水流的一端，下端指背著水流的一端，下同)；中段軸長等于柵片軸長。 上段分為上區(qū)和下區(qū)；下區(qū)是從距下端0.5 5cm到下端的區(qū)段，上段的其它區(qū)段為上區(qū)。主 繞是纏繞在中段外表面上的線圈(主繞相關(guān)數(shù)據(jù)最終確定的表述在下面)；主繞外徑比片柱內(nèi) 徑小0.2cm，主繞軸長比中段軸長短0.1cm，主繞上端與中段上端齊平。片繞是纏繞在下區(qū)外 表面上的線圈(片繞相關(guān)數(shù)據(jù)最終確定的表述在下面)；片繞外徑等于主繞外徑，片繞軸長比 下區(qū)軸長短O.lcm。套管由一上套、 一中套、 一下套和兩連片構(gòu)成。上套是內(nèi)徑等于芯管外 徑、上端有底、下端無底、內(nèi)空軸長等于上區(qū)軸長的中空柱體。中套是內(nèi)徑等于主繞外徑、 兩端無底、軸長等于中段加下區(qū)軸長的中空柱體。下套是內(nèi)徑等于芯管外徑、上端無底、下 端有底、內(nèi)空軸長等于下段軸長的中空柱體。下套與Z管相接觸部分和上套的壁厚為0. Olcm (Z管的表述在下面。此處壁厚還可更薄，越薄越好)，其它處的下套壁厚為0. lcm。連片是 內(nèi)徑等于芯管外徑、外徑等于中套內(nèi)徑的圓環(huán)。上套下端外接一連片中心孔、中套上端內(nèi)接 該連片。下套上端外接另一連片中心孔、中套下端內(nèi)接該連片。有軸長等于柵片軸長的中套 區(qū)段的厚度為0.2cm，中套其它區(qū)段及兩連片的厚度均為0. lcm; 0. 2cm厚中套下端與中套下 端齊平。在0.2cm厚中套外表面上有與片柱中柵片軸向邊相對應(yīng)的長方體形軸向卡槽，卡槽 長比柵片軸長短0. lcm，卡槽寬等于柵片厚度，卡槽深度為0. lcm，卡槽下端與中套下端齊平。 卡槽上端距0. 2cm厚中套上端0. lcm (下面把沒有卡槽的該區(qū)段稱為擋卡)。芯件是這樣實現(xiàn) 的先依上面表述制作出芯管，再在芯管內(nèi)填滿填實硅鋼條(或純鐵條等)。在芯管中段和下 區(qū)分別纏繞上主繞和片繞，把纏好主繞和片繞的芯管進行浸漆(或浸環(huán)氧樹脂、或其它)使 主繞、片繞、純鐵管和硅鋼條(或純鐵條等)成一整體、芯管開口得到填充。通過吹塑(或 注塑、或其它工藝)用高強度彈性塑料把上套、中套和下套分別做出(制作時要預(yù)留相接重 疊部分；可把上套和中套(或中套和下套)制成一整體，此時安裝與下述基本相同)，先把中 套套在片繞和主繞外，再在相接部分涂上膠水，再分別套上上套和下套并使相接部分粘接在 一起。在制作下套時，可同時在下套外制作一、兩片其面在軸向和徑向平面內(nèi)、軸長等于橫 向同處通管軸長、徑向?qū)挼扔谙绿椎酵ü芫嚯x的塑料擋板(通管的表述在下面。徑向是指 在過淡化器中軸線且與中軸線垂直的直線上。下同)。套管也可通過把浸過漆(或浸過環(huán)氧樹 脂、或其它)的芯管(內(nèi)已有硅鋼條(或純鐵條等))、主繞和片繞作為鑲件放入模具內(nèi)通過 注塑(或其它工藝)完成。在制作上套和下套時，可在上套、下套與Z管相接觸部分內(nèi)加盡 可能多和小的硅鋼片(硅鋼片可作為鑲件)(也可采取其它減少磁阻措施)。典型淡化器中的 上柱管上有一上管、 一上管法蘭盤、 一環(huán)管、 一環(huán)管法蘭盤和一環(huán)片。上管是一根軸長比上
段加中段軸長長3 8cm的鋼管(上管軸長最終確定的表述在下面)，上管內(nèi)徑等于S外管外徑
(S外管的表述在下面；上管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)；環(huán)管是一軸長為 5 10cm的鋼管(環(huán)管內(nèi)徑、軸長最終確定的表述在下面，環(huán)管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選 型材確定)；環(huán)片是一外徑等于上管外徑、正中間是直徑等于環(huán)管外徑圓孔的鋼質(zhì)圓環(huán)片。上 柱管是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出上柱管的全部部件，再把環(huán)管上端口焊上環(huán)管法蘭 盤，環(huán)管下端口焊在環(huán)片圓孔上；上管上端口焊在環(huán)片外圈上(注意使環(huán)管、上管共中軸線)， 上管法蘭盤焊在上管端口上。典型淡化器中的下柱管上有一下管、 一斜管、 一正管、 一下管
法蘭盤、 一斜管法蘭盤和一斜臺體。下管是一根軸長比下段軸長長5 15cm的鋼管(下管軸長 最終確定的表述在下面)。下管內(nèi)、外徑均等于上管內(nèi)、外徑。下管法蘭盤尺寸和螺栓孔的孔 徑和位置與上管法蘭盤相同。斜臺體是一無大底和小底、厚度等于下管壁厚、大底面與下管
下端口同形同尺寸的內(nèi)空斜圓臺體；小底面中心在距下管中軸線三分之二下管直徑處，斜臺
體上有一個投影到下管橫向截面后為圓形且圓形的中心在下管中軸線上的中心開口；中心開 口投影到下管橫向截面上圓形的直徑等于正管外徑(正管的表述在下面)。中心開口是在斜臺 體側(cè)面通過鉆(或鏜、或其它)得到。斜管是一長5 15Cffl的鋼管(斜管內(nèi)徑和軸長最終確定 的表述在下面，斜管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)；正管是一上端口為與中心開口 正好相接的斜弧口、下端口為平口、長5 15cm的鋼管(正管軸長最終確定的表述在下面)， 正管內(nèi)徑等于小管外徑(小管的表述在下面，正管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)。 下柱管是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出下柱管的全部部件，再把下管法蘭盤焊在下管上 端口上，斜臺體大底面端口焊在下管下端口上；斜管上端口焊在小底面端口上，斜管法蘭盤
焊在斜管下端口上(注意使斜管中軸線通過小底面中心并與下管中軸線平行)；正管上端口焊 在中心開口上(注意使正管中軸線與下管中軸線重合)。上柱管和下柱管也可用熱鍛壓(或鑄 造)得到。典型淡化器中的漏斗管上有一外翻邊、 一正臺體、數(shù)量等于順間數(shù)量的通管、一 大管、 一接片和一小管。漏斗管是通過注塑(或其它工藝)用高強度彈性小的塑料一次制作 完成。大管是內(nèi)徑等于主繞外徑、厚0. 2cm的中空圓柱體；大管內(nèi)壁上有與Z輻條相對、深 度(即徑向?qū)挾?等于0.1cm、寬度等于Z輻條厚度的插口 (Z輻條的表述在下面)，插口上 端與大管上端齊平，插口下端距大管下端0.5 5cm (插口相關(guān)數(shù)據(jù)最終確定的表述在下面)。 在大管上鑲嵌有一純鐵管，純鐵管外徑等于大管外徑、軸長等于Z輻條軸長、厚等于0.1cm， 純鐵管下端與插口下端齊平(純鐵管在注塑漏斗管時作為鑲件放入模具內(nèi))。正臺體是一無大、 小底的內(nèi)空正圓臺體，正臺體大底面直徑等于下管內(nèi)徑，正臺體小底面直徑等于大管內(nèi)徑； 正臺體內(nèi)表面與正臺體中軸線成15°~75°的角度，一般情況下成45、正臺體的壁厚均為0. 2cm; 正臺體軸向高度加大管軸長比下套軸長長1 8cm (正臺體軸向高度加大管軸長最終確定的表 述在下面)。正臺體上有與通管相對且與通管內(nèi)輪廓線同形同尺寸的上下相通開口。外翻邊的 軸向截面是一外徑等于下管法蘭盤外徑、內(nèi)徑等于在相同軸向位置的正臺體外徑的圓環(huán)。外 翻邊的上下表面與下管橫向截面共面。外翻邊上有螺栓孔；在保證順間下端與通管上端相對、
相應(yīng)柵片能插入通管凹缺的情況下(凹缺的表述在下面)，螺栓孔的孔徑和位置與上管法蘭盤 螺栓孔的孔徑和位置相同。小管是一中空圓柱體(小管內(nèi)徑最終確定的表述在下面，小管外 徑是在其內(nèi)徑確定后由工藝和所選塑料確定)；小管軸長比正管下端口到下管上端口軸長減去 正臺體軸向高度和大管軸長的和長l 2cm (小管軸長最終確定的表述在下面)。小管在距下端 口 l-2cm到下端口處攻有外螺紋。通管是上端為平口、下端為弧斜口 (傾斜角度和彎曲弧度 與正臺體上表面相同)、上下相通的中空扇形柱管，通管內(nèi)空腔橫向截面與順間(也可以是逆 間，二者只能取其一。以下的表述均假定為順間)橫向截面同形狀同尺寸，并與順間相對相 通。通管與大管相接部分壁厚與大管同，其余部分為0.12cm。通管與大管插口的徑向位置正 好錯開。每一通管扇形截面上端口徑向兩側(cè)(即與順間兩柵片下端相對處)有深為O. lcm、 寬為柵片厚度、長為柵片寬的凹缺，柵片下端能正好放入其內(nèi)。接片是外徑等于大管外徑、 正中間是內(nèi)徑等于小管外徑圓孔的圓環(huán)。外翻邊內(nèi)接正臺體上端部，外翻邊上表面與正臺體 大底面在同一下管橫向截面內(nèi)；大管上端口接正臺體小底面，接片外圓圈接大管下端口，小 管上端口接接片中間圓孔，正臺體、大管、小管、下管共中軸線，正臺體小底面中心在該中 軸線上；通管下端接正臺體上表面且下端口與正臺體開口相對；通管上端口與外翻邊上端齊 平。典型淡化器中的鎖扣管上有一鎖扣鋼管、 一鎖扣管法蘭盤。鎖扣鋼管是一內(nèi)徑比小管外 徑略小、外徑等于正管外徑、軸長為l 5cm的鋼管(鋼管軸長最終確定的表述在下面)；鎖扣 管是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出鎖扣管的全部部件，再在鎖扣鋼管內(nèi)壁從上端到距上 端2 2.5cra的區(qū)段攻上可與小管上外螺紋相嚙合的內(nèi)螺紋，把鎖扣管法蘭盤焊在鎖扣鋼管下 端口上。典型淡化器中的S撐上有一 S內(nèi)管、一 S外管和若干S輻條。S內(nèi)管是軸長為5 20cm、 內(nèi)徑等于上套外徑、上端焊有純鐵底的純鐵管(S內(nèi)管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確 定，S內(nèi)管軸長最終確定的表述在下面)。S外管是一內(nèi)徑比片柱外徑大0.2ctn、軸長等于上管 內(nèi)空軸長的純鐵管(S外管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)；在S外管內(nèi)壁的同一軸 向位置上有固定內(nèi)襯的若干矩形固定塊(內(nèi)襯的表述在下面)，固定塊下端在距S外管下端等 于內(nèi)襯軸長處，固定塊的長和寬均為O.lcm、厚度等于內(nèi)襯兩卡槽間厚度(若干矩形固定塊 也可用S外管內(nèi)壁上相同功能圓環(huán)替代)。S輻條為矩形純鐵片，S輻條軸長等于S內(nèi)管軸長、 徑向?qū)挒镾外管內(nèi)半徑減S內(nèi)管外半徑(S輻條厚度最終確定的表述在下面)。S撐是這樣實 現(xiàn)的先依上面表述制作出S撐的全部部件，再逐一把S輻條徑向一端的上端和S內(nèi)管上端 齊平，s輻條徑向另一端的上端距s外管上端軸長等于上管軸長減去上套軸長和中套軸長的 和，均勻分布地焊在s外管和s內(nèi)管之間(注意使s內(nèi)管和s外管的中軸線重合)。典型淡化
器中的Z撐上有一Z管和若干Z輻條。Z管是軸長為5 20cm、內(nèi)徑等于下套薄壁處外徑、下 端焊有純鐵底的純鐵管(Z管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定，Z管軸長最終確定的表 述在下面)；Z輻條為矩形純鐵片，Z輻條軸長等于Z管軸長，Z管外徑加Z輻條徑向?qū)挶却?管內(nèi)半徑大0.1cm (Z輻條厚度最終確定的表述在下面)。Z撐是這樣實現(xiàn)的先依上面表述
制作出z撐的全部部件，再逐一把z輻條徑向一端的下端和z管下端齊平均勻分布地焊在z
管外。典型淡化器中的x撐上有一 X內(nèi)管、一 X外管和若干X輻條。X內(nèi)管是內(nèi)徑等于大管
外徑的純鐵管(X內(nèi)管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)；X內(nèi)管軸長等于Z管軸長；X 外管是內(nèi)、外徑均等于S外管內(nèi)、外徑的純鐵管，X外管軸長等于下管內(nèi)空軸長；X輻條為矩
形純鐵片，x輻條軸長等于x內(nèi)管軸長，x輻條徑向?qū)挼扔谙鹿軆?nèi)徑減去x內(nèi)管外徑(x輻條
厚度最終確定的表述在下面)。X撐是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出X撐的全部部件，再
逐一使x輻條徑向一端的下端距X外管上端等于大管插口下端距大管上端軸長，X輻條徑向 另一端的下端與x內(nèi)管下端齊平，均勻分布地焊在X外管和X內(nèi)管之間(注意使X內(nèi)管和X
外管的中軸線重合)。在制作s撐、z撐和x撐時，要先在s內(nèi)管、s外管、z管、x內(nèi)管和x 外管上分別開一長分別等于s內(nèi)管、s外管、z管、x內(nèi)管和x外管長的軸向開口，開口的深
度分別等于S內(nèi)管、S外管、Z管、X內(nèi)管和X外管的管壁厚度，寬度為0.01cm (也可以是其
它數(shù)據(jù)，但開口窄一點比較好)。s撐、z撐和x撐也可采用熱鍛壓(或鑄造、或沖壓)制造得 到。s外管和x外管也可用與輻條焊接的純鐵矩形弧片替代。s撐、z撐和x撐制作好后要做 浸塑(或噴漆、或其它措施)處理，使s撐、z撐和X撐的表面有一防腐絕緣皮，并使其上
的開口得到填充。典型淡化器中的內(nèi)襯是通過注塑(或其它工藝)采用高強度有彈性塑料制
造。內(nèi)襯是外徑等于S外管內(nèi)徑、壁厚為0.2cm的中空柱體。內(nèi)襯軸長等于柵片軸長，內(nèi)襯
上部外側(cè)埋有兩只彼此間電不導(dǎo)通的金屬環(huán)，金屬環(huán)導(dǎo)電部分不能接觸到柵片和s外管。內(nèi)
襯上端和金屬環(huán)應(yīng)預(yù)留金屬環(huán)上焊點的凹點、能放入連接?xùn)牌徒饘侪h(huán)的導(dǎo)線、連接片繞和 柵片金屬絲(或頁)外接電通路接點的導(dǎo)線的相應(yīng)凹槽和暗孔(表述非常復(fù)雜、做時非常簡 單，所以不加贅述)。內(nèi)襯內(nèi)側(cè)上有與片柱中柵片軸向邊相對應(yīng)的長方體形軸向卡槽，卡槽深
O.lcm、寬度等于柵片厚度、軸長比柵片軸長短0.1cm，卡槽下端與內(nèi)襯下端齊平?？ú凵隙?距內(nèi)襯上端O.lcm (下面把無卡槽的該區(qū)段稱為擋卡)。在能保證柵片與上管電不導(dǎo)通或上管 采用非金屬材料時，內(nèi)襯也可不要，而直接采用使上管內(nèi)壁上有能取代內(nèi)襯卡槽作用的凹槽; 此時通過焊接導(dǎo)線(或其它措施)使片繞兩端直接與相應(yīng)金屬絲(或頁)外接電通路接點電 路相接。典型淡化器中的S內(nèi)管、S外管、Z管、X內(nèi)管、X外管、芯管、上管、下管和內(nèi)襯 共中軸線。完成上述工作后，再把上述構(gòu)件組裝成一淡化器。典型淡化器是這樣組裝的把 S撐上端朝下放在地上，把內(nèi)襯上端朝下放入S外管內(nèi)，芯件上端朝下放入S內(nèi)管內(nèi)(在放 入時，可先在S內(nèi)管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)；使內(nèi)襯卡槽與套管卡槽相對；把柵片兩軸向邊與內(nèi) 襯卡槽、套管卡槽對好，把柵片插入內(nèi)襯卡槽和套管卡槽內(nèi)，并一直插到內(nèi)襯卡擋和套管卡 擋。插好所有的柵片后，把組裝在一起的柵片、芯管和內(nèi)襯取出，通過焊接(或其它手段) 使一只金屬環(huán)只與奇片金屬絲(或頁)外接電通路接點相接，另一只金屬環(huán)只與偶片金屬絲 (或頁)外接電通路接點相接通，把片繞兩端與相鄰兩柵片金屬絲(或頁)外接電通路接點 分別相接通(或其它能得到相同結(jié)果的接法)。焊接完成后，再把組裝在一起的柵片、芯件和
內(nèi)襯放入S撐內(nèi)，把組裝在一起的柵片、芯件、內(nèi)襯和S撐放進上管內(nèi)(注意把其上端口朝 管內(nèi))(在放入時，可先在上管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)。端起漏斗管把小管伸進X內(nèi)管，使大管
在X內(nèi)管，把z輻條插入到大管內(nèi)壁上的插口內(nèi)(注意使z管下端朝漏斗管下端)(在放入時，
可先在輻條的相應(yīng)部位上涂上防滲膠膏)。在上管法蘭盤和下管法蘭盤分別放上膠皮墊圈，把
組裝在一起的s撐、柵片、芯件、內(nèi)襯、上柱管端起，把套上下套的下段放進z管內(nèi)(在放
入時，可先在Z管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)；把順間與通管相對，對好上管法蘭盤、外翻邊和下管
法蘭盤上的螺栓孔(注意使x輻條盡量避開正臺體上的開口)，再把小管插入正管內(nèi)(在放入
時，可先在正管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)，并把柵片下端插入通管內(nèi)的凹缺內(nèi)，把組裝在一起的漏
斗管、x撐、z撐等安裝在下柱管內(nèi)(在放入時，可先在下管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)，用螺栓使 上管法蘭盤、外翻邊和下管法蘭盤連接在一起；在正管上放上膠皮墊圈，把鎖扣管上在小管 上。通過噴漆(或涂防腐材料、或其它)，對淡化器內(nèi)所有會與海水(或苦咸水)相接觸的金 屬構(gòu)件作防銹蝕處理。上管法蘭盤、外翻邊和下管法蘭盤間的膠皮墊在外翻邊不非常硬時可
以不要。主繞與交變電源相接導(dǎo)線的引出方法路徑很多，這里不再贅述。使用金屬環(huán)和導(dǎo)線 連接?xùn)牌饘俳z(或頁)外接電通路接點、片繞兩端與兩相鄰柵片金屬絲(或頁)外接電通 路接點相接、主繞與電源兩端相連的措施均可用其它可達到同樣結(jié)果的措施取代。柵片金屬 絲(或頁)外接電通路接點也可依序交替與同一變壓器的副繞組相接(該變壓器的原繞組必 須接在與主繞兩端相接的同一交變電源上)(此時取消片繞、下區(qū)、在下區(qū)上的中套和下區(qū)對 應(yīng)的芯管區(qū)段，固定塊可取消也可不取消)。使柵片金屬絲(或頁)上依序、交替、相間有正、 負凈電荷，除在柵片金屬絲(或頁)外接電通路接點上直接加片壓外，也可采取其它措施(所 采取的措施要保證兩相鄰柵片金屬絲(或頁)上凈電荷產(chǎn)生的電場隨渦旋電場同波形、同頻 率、同相位地變化)。斜臺體上焊接斜管的小底面和焊接正管的中心端口的中心也可根據(jù)需要 選擇在斜臺體橫向截面的其它位置(與此相關(guān)的構(gòu)件要做相應(yīng)變化)。在進行海水(或苦咸水) 淡化時，環(huán)管法蘭盤接進水管，斜管法蘭盤和鎖扣管法蘭盤分別接兩出水管，主繞接一交變 電源。上述數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)范圍的表述是依據(jù)表述方便來進行的；在設(shè)計典型淡化器時，除了要 依據(jù)前述中闡明了的相關(guān)數(shù)據(jù)相互關(guān)系外，還要遵循下列途徑來確定所設(shè)計典型淡化器構(gòu)件 的最終數(shù)據(jù)首先，依據(jù)海水(或苦咸水)含鹽量、物理學(xué)和化學(xué)計算結(jié)果(或借用電滲析 淡化設(shè)備中淡隔室和濃隔室流量設(shè)計方法)用經(jīng)驗法確定逆距和順距的比值。其次，依據(jù)設(shè) 計所要達到的每秒淡化水量、逆距和順距的比值確定環(huán)管流量及環(huán)管內(nèi)徑(環(huán)管流量=環(huán)管流 速X環(huán)管內(nèi)空橫向截面積)；依據(jù)環(huán)管流量和事先設(shè)定的上柱管(或下柱管)內(nèi)流速確定片柱 內(nèi)、外半徑(注意要考慮柵片壁厚。上柱管(或下柱管)內(nèi)的流速一般應(yīng)選擇小值)。第三， 依據(jù)片柱內(nèi)、外半徑確定柵片寬度，用試探法設(shè)定順距的最大值(注意順間最大片距小一 點比較好， 一般不宜過0.5cm)。依據(jù)順距最大值、逆距和順距的比值確定柵片數(shù)量。第四， 依據(jù)每秒淡化水量、柵片數(shù)量、海水(或苦咸水)含鹽量確定淡化電流。淡化電流=(E1.93
X105X每秒淡化水量X海水(或苦咸水)含鹽量比X鹽中某種鹽含量比X單離子帶電荷量) / ( (l-海水(或苦咸水)含鹽量比)X該種鹽的摩爾質(zhì)量X順間數(shù)量〕(計算其它鹽時可用NaCl 替代計算。淡化電流采用值應(yīng)在該數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上適當放大， 一般采用值應(yīng)比該值大10 30%。 順間數(shù)量二1/2柵片數(shù)量)。第五，依據(jù)海水(或苦咸水)含鹽量、物理學(xué)和化學(xué)計算結(jié)果用 經(jīng)驗法確定片壓。在一般情況下，片壓/逆距中間值不宜大于10萬倍渦旋電場。第六，依據(jù) 淡化電流和片柱內(nèi)徑用試探法確定主繞導(dǎo)線電流、主繞匝數(shù)、主繞端電壓、主繞漆包線型 號、主繞軸長、柵片側(cè)面積(要考慮邊框尺寸)。主繞導(dǎo)線電流=淡化電流/主繞匝數(shù)，主繞端 電壓=(主繞匝數(shù)X淡化電流X海水(或苦咸水)電阻率X片距平均值X柵片數(shù))/ {2X (柵 片面積一邊框面積)}(實際使用值要盡可能按實際因素調(diào)整)。依據(jù)物理學(xué)計算結(jié)果(或借用 共芯變壓器內(nèi)繞組和鐵芯設(shè)計方法)、漆包線型號、柵片側(cè)面積、主繞軸長及片柱內(nèi)徑用試探 法確定主繞內(nèi)徑。第七，比照主繞的相關(guān)數(shù)據(jù)的確定方法確定片繞的相關(guān)數(shù)據(jù)。第八，依據(jù) 片柱內(nèi)、外半徑及淡化器結(jié)構(gòu)需要確定套管、上柱管、下柱管、漏斗管、鎖扣管的相關(guān)尺寸 數(shù)據(jù)。在確定斜管和小管的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)時，要使斜管和小管過流面積比例等于順距和逆距 的比值，斜管和小管過流面積和等于環(huán)管過流面積。在確定相關(guān)構(gòu)件軸長的具體數(shù)據(jù)時，上 管軸長應(yīng)保證環(huán)管下端邊緣與S內(nèi)管上端邊緣的過流面積大于環(huán)管過流面積；芯管軸長應(yīng)考
慮主繞、片繞、大管、S內(nèi)管和Z管軸長及正臺體的軸向內(nèi)空高度；環(huán)管、正管和斜管軸長 可長可短，但一般不宜短過實際使用方便的需要；大管內(nèi)空腔軸長應(yīng)保證Z管下端與接片之 間的過流面積不小于小管過流面積；確定正臺體和斜臺體的軸向高度應(yīng)先確定正臺體和斜臺 體正臺體和斜臺體內(nèi)空軸向高度，再確定正臺體和斜臺體表面傾斜角度，最后才確定正臺體 和斜臺體軸向高度。與塑料構(gòu)件相關(guān)的最終數(shù)據(jù)由工藝、受力和結(jié)構(gòu)需要最終確定；塑料構(gòu) 件中的拐角、不同部分連接等可因工藝需要作細微改動。確定相關(guān)構(gòu)件軸長(或軸向高度) 的先后順序是芯管、大管、小管、正臺體、上管、下管、斜臺體、環(huán)管、斜管和正管。第 九，依據(jù)磁路計算結(jié)果決定(或借用變壓器磁軛設(shè)計方法)及芯管半徑確定S外管、S內(nèi)管、
z管、x外管和x內(nèi)管內(nèi)徑、壁厚、軸向高度及圓純鐵片厚度、s輻條、z輻條和x輻條厚度
和數(shù)量。第十，要盡量使構(gòu)件中的純鐵管和鋼管采用標準件和通用件。塑料應(yīng)采用防腐塑料。
構(gòu)件中的純鐵材料可用其它軟磁體材料替代，硅鋼材料也可用其它軟磁體材料替代；鋼材料 采用其它材料替代。第十一，在實際設(shè)計中，前面表述中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)范圍可能會顯得數(shù)據(jù) 太小(或太大)、數(shù)據(jù)范圍顯得涵蓋太窄，此時依此處確定數(shù)據(jù)條款所得數(shù)據(jù)為最終數(shù)據(jù)。
當海水(或苦咸水)在主繞己與交變電源相接的典型淡化器內(nèi)流動時(以下表述均假定 柵片為絲柵片。為頁柵片的表述與此相同)，主繞和芯管使順間與逆間均有渦旋電場E、片繞 兩端有電壓V; V使得柵片金屬絲上有靜電荷(以下把金屬絲上有顯電性電子?xùn)牌陀酗@電性 金屬離子?xùn)牌謩e簡稱I、 11)。 I與電滲析淡化器法中負離子交換膜作用近似I金屬絲上 顯電性電子吸引海水(或苦咸水)中的陽離子在I金屬絲周圍，被吸陽離子顯電性并產(chǎn)生電
場；使得在被吸陽離子向外的空間，顯電性電子電場與被吸陽離子電場的場強和為零(此時 有與被吸陽離子等數(shù)量的陰離子被吸引在II金屬絲周圍)。在I金屬絲迎著E的一側(cè)(即緊
貼順間的一側(cè))，E作用使得在被吸陽離子位置上不得不"接納"受E的作用從順間來的陽離
子。在I金屬絲背著E的一側(cè)(即緊貼逆間的一側(cè))，受E的作用的被吸陽離子從I金屬絲 周圍進入到逆間；在這兩個過程進行的同時，在靜電平衡作用下，所有的在迎著E的一側(cè)的 被吸陽離子不得不逐步向背著E的一側(cè)移動，在背著E的一側(cè)的被吸陽離子也同時進行重新 分布。因此，順間陽離子能順利地進入到順間。不間斷的上述過程使得順間陽離子源源不斷 地通過I進入到逆間。當陰離子靠近被吸陽離子時，I金屬絲上顯電性電子就會迫使其不靠 近被吸陽離子。由于所有的I金屬絲垂直投影到與柵片相平行面上的投影是一無縫的整體； 所以，在I金屬絲背著E的一側(cè)，受E的作用從逆間上來的靠近I金屬絲的陰離子均會遇到 I金屬絲上顯電性電子的阻擋。因此，逆間陰離子不能通過I進入到順間。由于在順間和逆 間均有迫使陽離子向逆間運動的E;因此，逆間陽離子不能通過I進入到順間。所以，在逆 間內(nèi)的陰、陽離子均不能通過I進入到順間，而順間內(nèi)的陽離子會通過I源源不斷地進入逆
間。同樣的道理，逆間內(nèi)的陰、陽離子均不能通過n進入順間，而順間內(nèi)的陰離子能通過II
源源不斷地進入逆間。由于同一順間內(nèi)的陰、陽離子會等量、同時進入到兩相鄰的逆間，而 同一逆間又會同時從兩相鄰的順間進入等量的陰、陽離子，所以，逆間內(nèi)的陰、陽離子始終 數(shù)量相等，順間內(nèi)的陰、陽離子始終數(shù)量相等。由于逆間內(nèi)的離子無法進入到)l頁間，而順間 內(nèi)的離子能進入到逆間，順間的海水(或苦咸水)最終會變成淡化水，逆間的海水(或苦咸 水)最終會變成濃海水(或苦咸水)。所以，從鎖扣管內(nèi)流出的是變濃海水(或苦咸水)，而 從斜管內(nèi)流出的是淡化水。驗證試驗把一橫向截面為"U"形的直水槽兩端放上面積等于水
槽橫向截面的電極，把兩柵片放入水槽內(nèi)(柵片側(cè)面在水槽橫向截面位置)，放入時使兩柵片
相距0.5cm;把天藍色的CuS04溶液倒入水槽。使兩電極和兩柵片接同一12V交流電源的兩端 后(也可以是直流電源。效果不好時可適當調(diào)整電壓，電極電壓和柵片電壓可同步也可分開 調(diào))；用注射器緩慢地從兩柵片之間抽取部分溶液放到一支試管內(nèi)。改變兩柵片與電源兩端接 法，保持電極與電源兩端的接法不變，用注射器緩慢地從兩柵片之間抽取部分溶液放到另一 支試管，比較兩支試管溶液可發(fā)現(xiàn)兩支試管溶液一為藍色、 一無顏色。
由于采用了上述原理結(jié)構(gòu)，電運柵淡化法不僅能把海水(或苦咸水)淡化，而且能使得 電運柵淡化器的結(jié)構(gòu)極其簡單、造價極其低廉、使用極其簡便。由于電運柵淡化法中離子在 通過柵片金屬絲(或頁)時無法與金屬絲(或頁)上的凈電荷進行直接的碰撞和摩擦(即 正、負電荷彼此之間不能進行能量的傳遞)；離子是直接通過金屬絲間(或頁)的間隙而不是 以離子交換形式；不存在電化學(xué)反應(yīng)和相變；不存在化學(xué)鍵的反復(fù)斷裂和不斷重新形成的過 程。所以，電運柵淡化法淡化器的淡化能耗特低、幾乎可以忽略不計。
下面結(jié)合本發(fā)明典型淡化器實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步的說明-


圖1.是本發(fā)明一實施例淡化器主視圖 圖2.是圖1中上柱管(內(nèi)有S撐)主視圖
在附圖中，l.柵片2.上管3.環(huán)片4.環(huán)管5.環(huán)管法蘭盤6.上管法蘭盤7.芯管上段8. 芯管中段9.芯管下段10.套管11.片繞12.主繞13.下管14.下管法蘭盤15.斜臺體16. 斜管17.正管18.大管19.小管20.斜管法蘭盤21.鎖扣管鋼管22.鎖扣管法蘭盤23.圓片 24.通管25.外翻邊26. Z撐27. X輻條28. X外管29. S輻條30. S外管31. S內(nèi)管32.內(nèi)襯 33.套管卡槽34.上套35.中套36.下套37.底38.底39.內(nèi)襯卡槽40.凹缺41.大管插口 42.大底面43.小底面44.中心開口 45.正臺體46.順間47.順間48.順間49.順間50.逆 間51.逆間52.逆間53.逆間54.柵片55.柵片56.柵片57.柵片58.柵片59.柵片60.柵 片61.柵片62.芯件63.上管、S外管及內(nèi)襯64.接線端65.接線端66. X內(nèi)管67. S外管 固定塊68.套管擋卡69.內(nèi)襯擋卡70.邊框一預(yù)制件71.金屬絲72. Z輻條73. Z管74.邊 框二預(yù)制件
在圖1中，根據(jù)前述方法制造出典型淡化器的所有構(gòu)件后，把S撐上端朝下放在地上， 把內(nèi)襯(32)上端朝下放入S外管(30)內(nèi)，芯件(62)上端朝下放入S內(nèi)管(31)內(nèi)；使 內(nèi)襯(32)卡槽(39)與套管(10)卡槽(33)相對；把柵片(1)兩軸向邊與內(nèi)襯(32)卡 槽(39)、套管(10)卡槽(33)對好，把柵片(1)插入內(nèi)襯(32)卡槽(39)與套管(10) 卡槽(33)內(nèi)，并一直插到內(nèi)襯卡擋(69)和套管卡擋(68)。插好所有的柵片(1)后，把 組裝在一起的柵片(1)、芯件(62)和內(nèi)襯(32)取出，通過焊接(或其它手段)把金屬環(huán) 與相應(yīng)的柵片(1)金屬絲(或頁)外接電通路接點連成電通路，把片繞(11)的兩端與相鄰 的兩柵片(l)金屬絲(或頁)外接電通路接點相接。焊接完成后，再把組裝在一起的柵片(1)、 芯件(62)和內(nèi)襯(32)放入S撐內(nèi)，把組裝在一起的柵片(1)、芯件(62)、內(nèi)襯(32)和 S撐放進上管(2)內(nèi)(注意把其上端口朝管內(nèi))。端起漏斗管把小管(19)伸進X內(nèi)管(66)， 使大管(18)在X內(nèi)管(66)，把Z輻條(72)插入到大管(18)內(nèi)壁上的插口 (41)內(nèi)(注 意使Z管下端朝漏斗管下端)。在上管法蘭盤(6)和下管法蘭盤(14)分別放上膠皮墊圈， 把組裝在一起的S撐、柵片(1)、芯件(62)、內(nèi)襯(32)、上柱管端起，把套上下套(36) 的下段(9)放進Z管(73)內(nèi)；把順間與通管(24)相對，對好上管法蘭盤(6)、外翻邊(25) 和下管法蘭盤(14)上的螺栓孔(注意使X輻條避開正臺體上的開口)，再把小管(19)伸進 正管(17)內(nèi)，并把柵片(1)下端插入通管(24)內(nèi)的凹缺(40)內(nèi)；把組裝在一起的漏斗 管、X撐、Z撐等安裝在下柱管內(nèi)；用螺栓使上管(2)法蘭盤(6)、外翻邊(25)和下管(13)
圖3.是圖1中芯件主視圖 圖5.是圖1中漏斗管主視圖
圖4.是圖1中內(nèi)襯主視圖
圖6.是圖1中絲柵片橫向截面示意圖
圖8.是圖1中鎖扣管主視圖
圖10.是圖1在主繞區(qū)段橫向截面示意圖
圖12.是圖9、 10中柵片、主繞和片繞電路圖
圖7.是圖1中下柱管(內(nèi)有X撐)主視圖
圖9.是圖1中Z撐主視圖
圖11.是圖1在主繞區(qū)段軸測示意圖法蘭盤(14)連接在一起；在正管(17)上放上膠皮墊圈，把鎖扣管上在小管(19)上。
圖2至圖5、圖7至圖9中的構(gòu)件均為圓形(或截面為非共中軸線圓形、或?qū)ΨQ件構(gòu)成圓 形)的構(gòu)件。在圖2中，上管(2)上端口是環(huán)片(3)，與環(huán)片(3)外接的是環(huán)管(4)，上管 (2)下端口是上管(2)法蘭盤(6)，環(huán)管(4)上端口是環(huán)管(4)法蘭盤(5);在上管(2) 內(nèi)有由S內(nèi)管(31)、 S外管(30)和矩形輻條(29)構(gòu)成的S撐，S外管(30)的內(nèi)壁上有 固定塊(67)。在圖3中，芯件(62)由主繞(12)、片繞(11)、芯管和套管(10)構(gòu)成，芯 管分為三段上段(7)、中段(8)和下段(9)。套管(10)也分為三段上套(34)、中套 (35)和下套(36)。上套(34)和下套(36)分別有一底(38) (37)。套管(10)上有套管(10) 卡槽(33)和擋卡(68)。在圖4中，內(nèi)襯(32)上有內(nèi)襯(32)卡槽(39)和擋卡(69)。 在圖5中，與正臺體(45)大底面相接的是外翻邊(25)，與正臺體(45)小底面相接的是大 管(18)的上端口，正臺體(45)上表面有通管(24)，通管(24)與正臺體(45)下面通過 正臺體(45)上的開口軸向相通，通管(24)上端有凹缺(40)。在圖6中，絲柵片(1)由 邊框和絲徑相同的金屬絲(71)構(gòu)成，邊框由一預(yù)制件(70)和二預(yù)制件(74)構(gòu)成。邊框 在四周，金屬絲(71)在中間。為了使圖6清晰明了，圖6中的金屬絲(71)只畫了能表達 意思的二十幾根，在實際柵片(1)中的金屬絲(71)根數(shù)依設(shè)計而定。金屬絲(71)呈梅花 樁排列，柵片(1)兩側(cè)面間的離子運動通道(即相鄰金屬絲(71)間的間隙)開口不相對。 在圖7中，下柱管由下管(13)、斜臺體(15)、正管(17)和斜管(16)構(gòu)成。下管(13) 上端口是下管(13)法蘭盤(14)，下管(13)下端口是斜臺體(15);斜臺體(15)的下端 有兩小端口中心開口 (44)和斜臺體(15)的小底面(43);斜臺體(15)的小底面(43) 接斜管(16)，斜臺體(15)的中心開口 (44)接正管(17)，斜管(16)下端口有法蘭盤(20)。 在上管(13)內(nèi)有由X內(nèi)管(66)、 X外管(28)和矩形輻條(27)構(gòu)成的X撐。在圖8中， 鎖扣管由鎖扣管鋼管(22)和鎖扣管法蘭盤(21)構(gòu)成。在圖9中，Z撐(26)由Z管(73) 和矩形Z輻條(72)構(gòu)成的。在圖IO、圖ll、圖12中，為了表述能言簡意賅，圖中事先假 定了圖1淡化器中的柵片(1)只有八片(54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61)，實 際的典型淡化器可根據(jù)設(shè)計需要采用其它的柵片(1)數(shù)量數(shù)據(jù)。在圖IO、圖11中，為了簡 便，圖中只用兩圓圈(63)代表上管(2)、 S外管(30)和內(nèi)襯(32)。柵片(54) (55) (56)
(57) (58) (59) (60) (61)在套管(10)和內(nèi)襯(32)之間，它們均在軸向和芯件(62) (或上管(2)、 S外管(30)和內(nèi)襯(32))的半徑方向；柵片(54)和(55)、 (56)和(57)、
(58) 和(59)、 (60)和(61)分別構(gòu)成了順間，柵片(55)和(56)、 (57)和(58)、 (59) 和(60)、 (61)和(54)分別構(gòu)成了逆間。在圖12中，柵片(54) (56) (58) (60)金屬絲
(或頁)外接電通路接點均接在片繞(11)的一端，柵片(55) (57) (59) (61)金屬絲(或 頁)外接電通路接點接在片繞(11)的另一端，主繞(12)接接交變電源兩端。
權(quán)利要求
1.一種海水(或苦咸水)淡化方法。主繞和片繞纏繞在芯管上，主繞與交變電源接成回路。奇片和偶片分別接片繞的兩端。其特征是按彼此成一定角度(或其它)在有渦旋電場的空間內(nèi)成環(huán)狀(或其它)排列若干柵片(即在兩側(cè)面之間有開口不相對且可供離子從一側(cè)面移動到另一側(cè)面通道的金屬板絲片狀結(jié)構(gòu)(或其它相同功能結(jié)構(gòu))，下同)，使柵片側(cè)面軸向(或橫向)與渦旋電場線成90°(軸向是指在平行(或重合)于中軸線的直線上；橫向是指在垂直于中軸線的直線上。下同)；使柵片依序與一交變電源的兩端交替相接(該交變電源電壓的變化與渦旋電場的變化同波形、同頻率、同相位)(或者采用按彼此成平行(或其它)在有靜電場的空間內(nèi)成直線(或其它)排列若干柵片，使柵片側(cè)面軸向(或橫向)與靜電場線成90°；使柵片依序與一直流電源的兩端交替相接)；使海水(或苦咸水)沿與電場線相垂直且平行于柵片側(cè)面的方向流經(jīng)片間(即相鄰兩柵片之間，下同)。把流經(jīng)順間的海水(或苦咸水)和流經(jīng)逆間的海水(或苦咸水)分別引向兩盛水容器(或相同功能結(jié)構(gòu))(順間是指片壓方向與渦旋電場方向(或靜電場方向)相同的片間，逆間是指片壓方向與渦旋電場方向(或靜電場方向)相反的片間。片壓是指加在相鄰兩柵片之間的電壓。下同)。利用以上機理實現(xiàn)淡化功能的結(jié)構(gòu)叫做淡化器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水(或苦咸水)淡化方法。其特征是典型淡化器是由柵片、 芯件、上柱管、下柱管、漏斗管、鎖扣管、S撐、Z撐、X撐和內(nèi)襯等構(gòu)成。典型淡化器中有 偶數(shù)片柵片，柵片為矩形片狀結(jié)構(gòu)(柵片的數(shù)量、長、寬和厚最終確定的表述在下面)；應(yīng)用 在典型淡化器中的柵片主要有兩種絲柵片和頁柵片。絲柵片是由一邊框和若干根金屬絲構(gòu) 成(金屬絲根數(shù)最終確定的表述在下面)。邊框在柵片四周，其截面寬、厚和窄一般均為0. lcm(也可以是其它大(或小)的數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)小一點比較好。邊框?qū)?、厚和窄也可不為同一?shù) 據(jù))。柵片中金屬絲表面有絕緣皮(類似漆包線)，絲徑一般為0. 001~0. 05cm (也可以是其它 數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)小一點比較好)。金屬絲在柵片軸向、與邊框軸向平行、接?xùn)牌S向兩端，金屬 絲成在橫向分兩排均勻排列在邊框內(nèi)，兩排金屬絲的中心連線均平行于柵片側(cè)面，相鄰金屬 絲之間有間距小于金屬絲絲徑的間隙，同排相鄰金屬絲的間距相等，兩排間相鄰金屬絲的間 距相等， 一排金屬絲的中心與另一排金屬絲的間隙中心相對。柵片是這樣實現(xiàn)的先制作兩 塊寬窄與邊框?qū)捳耆粯?、厚只有邊框厚減金屬絲兩面間距離一半的邊框預(yù)制件； 一塊預(yù) 制件軸向兩端刻上柵片上一排金屬絲中一根金屬絲的位置標記，另 一塊預(yù)制件軸向兩端刻上 柵片上另一排金屬絲中一根金屬絲的位置標記。當金屬絲為軟絲時，先做一定位卡，定位卡 上有一排穿孔，孔的數(shù)量和孔距與柵片中一排金屬絲的數(shù)量和絲距相同。分別制作功能與定 位卡基本相同的一卡線卡(類似梭子)和一固定卡(類似臺鉗)。把定位卡和固定卡固定(它 們間的距離大于邊框軸長。軸長是指在軸向的長度。下同)。在定位卡的每一小孔內(nèi)放進一金 屬絲頭并穿過小孔(每一金屬絲頭最好出自單獨一匝金屬絲)，把這些金屬絲頭依序固定在卡 線卡內(nèi)，使卡線卡卡死金屬絲，拉出金屬絲直到它跨過固定卡；繃直金屬絲并把金屬絲固定 卡死在定位卡和固定卡上；在一預(yù)制件軸向兩端部分涂上膠水，把與標記相對應(yīng)的金屬絲與 預(yù)制件上的標記對好，把金屬絲牢牢地粘在預(yù)制件軸向兩端上(如果邊框采用塑料材料可直 接采用加熱固定的辦法)，另一預(yù)制件加金屬絲的過程與上述相同。兩只預(yù)制件加金屬絲制作 完成后，再把其中一塊的軸向兩端部分墊上長寬等于軸向兩端有金屬絲部分、厚等于柵片非 同排相鄰金屬絲間距的防水紙片，再把兩塊預(yù)制件通過粘貼或壓制使其成一整體。在第二塊 預(yù)制件加金屬絲時，就把己加金屬絲第一塊預(yù)制件當作卡線卡，如此類推。在金屬絲不為軟 絲時，柵片的制作可要(也可不要)定位卡、固定卡和卡線卡，其它方面與上述相同。上面 絲柵片的制作過程是在兩排金屬絲絲徑相同的情況，在典型淡化器中，兩排金屬絲絲徑也可 不同。在兩排金屬絲絲徑不同時，粗金屬絲間的間距應(yīng)小于細金屬絲絲徑，細金屬絲間的間 距應(yīng)小于粗金屬絲絲徑，粗、細金屬絲間的間距應(yīng)小于細金屬絲絲徑。該絲柵片在典型淡化 器中，細金屬絲在緊貼順間的一側(cè)比較好，但在另一側(cè)也行。在用金屬絲為軟絲制作該絲柵 片時，要做兩套分別適合粗、細金屬絲使用的定位卡、固定卡和卡線卡，其它方面以及金屬 絲不為軟絲時的制作與上述相同。使絲柵片中所有金屬絲彼此電相通的方法是事先在兩預(yù) 制件(或一預(yù)制件)軸向端部設(shè)置寬等于軸向兩端有金屬絲部分寬的、朝外有楔形口的金屬 片，金屬片高度正好能破壞金屬絲絕緣皮并能與金屬絲的導(dǎo)體部分相接(制作金屬片時要在 金屬片上預(yù)留金屬絲外接電通路接點)。在絲柵片中，設(shè)置金屬片的措施也可用其它方法替代。 制作邊框也可采用其它工序和方法；邊框也可用其它支撐方法替代；金屬絲所具有的功能也 可用具有相同功能的金屬網(wǎng)(或其它)替代；最后要用焊接(或其它)使同一柵片中所有彼 此間電不導(dǎo)通的金屬絲彼此電導(dǎo)通。頁柵片是用一整塊金屬皮沖壓出的百頁窗結(jié)構(gòu)。頁柵片 的四周是邊框、中間是頁；邊框的尺寸與絲柵片中的邊框尺寸相同；頁是長方形薄片，頁在 橫向截面可為直線形也可為弧線形；頁橫向成一排均勻分布在邊框內(nèi)，頁的軸向兩端接邊框 軸向兩端；頁面與柵片側(cè)面成35°~75°角度， 一般為60°左右；頁的寬度要盡量窄，頁的厚度 要盡量?。凰械捻摯怪蓖队暗脚c柵片相平行面上的投影是一無縫的整體；整個頁柵片通過 噴漆(或其它)使其表面有絕緣皮(事先要在邊框上預(yù)留一點作為頁的外接電通路接點)。兩 種柵片在最后均要通過補漆(或其它)使沒有絕緣皮的部位有絕緣皮。把所有柵片沿一圓環(huán) (或方環(huán)、或其它環(huán)形。以下的表述均是假定為圓環(huán))排成橫向截面由柵片橫向截面構(gòu)成的 圓環(huán)的內(nèi)空圓柱體(下面把該圓柱體稱為片柱。片柱內(nèi)、外徑最終確定的表述在下面。以 片柱中任一柵片為起點順沿依序編號，下面把逢偶數(shù)和逢奇數(shù)的柵片分別稱為偶片、奇片)。 在排列時，使柵片在片柱橫向截面半徑和中軸線所構(gòu)成的平面內(nèi)，片柱中所有順距和逆距的 比值等于最終從典型淡化器中流出的淡化量與濃海水(或苦咸水)的重量比(順距是指順 間片距。逆距是指逆間片距。片距是指 一柵片與另一相鄰柵片在所有柵片同一對應(yīng)位置 點的距離。下同)。在片柱內(nèi)、外徑不變的情況下，片柱中柵片的數(shù)量越多越好。典型淡化器 中的芯件上有一芯管、 一主繞、 一片繞和一套管。芯管是軸長比柵片軸長長20 50cm的純鐵 管(芯管外徑、軸長最終確定的表述在下面。芯管內(nèi)徑是在其外徑確定后由所選型材確定。 芯管壁厚越薄越好)。芯管上開切有一條輔長等于芯管軸長、深度等于芯管壁厚、寬度為0. Olcni 的軸向開口 (也可以是其它數(shù)據(jù)，但開口窄一點比較好)；芯管內(nèi)填滿填實軸長等于芯管軸長 的硅鋼條(或純鐵條等)(硅鋼條(或純鐵條等)截面小一點比較好)。芯管分為上段、中段 和下段。上段是從上端口到距上端口 10 25cm的區(qū)段，下段是從距下端口 15 40cm到下端口 的區(qū)段，中段是除了這兩段外的中間區(qū)段(上端指迎著水流的一端，下端指背著水流的一端， 下同)；中段軸長等于柵片軸長。上段分為上區(qū)和下區(qū)；下區(qū)是從距下端0. 5 5cm到下端的區(qū) 段，上段的其它區(qū)段為上區(qū)。主繞是纏繞在中段外表面上的線圈(主繞相關(guān)數(shù)據(jù)最終確定的 表述在下面)；主繞外徑比片柱內(nèi)徑小0.2cm，主繞軸長比中段軸長短0. lcm，主繞上端與中 段上端齊平。片繞是纏繞在下區(qū)外表面上的線圈(片繞相關(guān)數(shù)據(jù)最終確定的表述在下面)；片 繞外徑等于主繞外徑，片繞軸長比下區(qū)軸長短0. lcin。套管由一上套、 一中套、 一下套和兩 連片構(gòu)成。上套是內(nèi)徑等于芯管外徑、上端有底、下端無底、內(nèi)空軸長等于上區(qū)軸長的中空 柱體。中套是內(nèi)徑等于主繞外徑、兩端無底、軸長等于中段加下區(qū)軸長的中空柱體。下套是 內(nèi)徑等于芯管外徑、上端無底、下端有底、內(nèi)空軸長等于下段軸長的中空柱體。下套與Z管 相接觸部分和上套的壁厚為0. Olcm (Z管的表述在下面。此處壁厚還可更薄，越薄越好)，其 它處的下套壁厚為O.lcm。連片是內(nèi)徑等于芯管外徑、外徑等于中套內(nèi)徑的圓環(huán)。上套下端 外接一連片中心孔、中套上端內(nèi)接該連片。下套上端外接另一連片中心孔、中套下端內(nèi)接該 連片。有軸長等于柵片軸長的中套區(qū)段的厚度為0.2cm，中套其它區(qū)段及兩連片的厚度均為 O.lcm; 0.2cm厚中套下端與中套下端齊平。在0. 2cm厚中套外表面上有與片柱中柵片軸向邊 相對應(yīng)的長方體形軸向卡槽，卡槽長比柵片軸長短O.lcm，卡槽寬等于柵片厚度，卡槽深度 為0. lcm，卡槽下端與中套下端齊平?？ú凵隙司?. 2cm厚中套上端0. lc邁(下面把沒有卡槽 的該區(qū)段稱為擋卡)。芯件是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出芯管，再在芯管內(nèi)填滿填實硅 鋼條(或純鐵條等)。在芯管中段和下區(qū)分別纏繞上主繞和片繞，把纏好主繞和片繞的芯管進 行浸漆(或浸環(huán)氧樹脂、或其它)使主繞、片繞、純鐵管和硅鋼條(或純鐵條等)成一整體、 芯管開口得到填充。通過吹塑(或注塑、或其它工藝)用高強度彈性塑料把上套、中套和下 套分別做出(制作時要預(yù)留相接重疊部分；可把上套和中套(或中套和下套)制成一整體， 此時安裝與下述基本相同)，先把中套套在片繞和主繞外，再在相接部分涂上膠水，再分別套 上上套和下套并使相接部分粘接在一起。在制作下套時，可同時在下套外制作一、兩片其面 在軸向和徑向平面內(nèi)、軸長等于橫向同處通管軸長、徑向?qū)挼扔谙绿椎酵ü芫嚯x的塑料擋板 (通管的表述在下面。徑向是指在過淡化器中軸線且與中軸線垂直的直線上。下同)。套管 也可通過把浸過漆(或浸過環(huán)氧樹脂、或其它)的芯管(內(nèi)已有硅鋼條(或純鐵條等))、主 繞和片繞作為鑲件放入模具內(nèi)通過注塑(或其它工藝)完成。在制作上套和下套時，可在上 套、下套與Z管相接觸部分內(nèi)加盡可能多和小的硅鋼片(硅鋼片可作為鑲件)(也可采取其它 減少磁阻措施)。典型淡化器中的上柱管上有一上管、 一上管法蘭盤、 一環(huán)管、 一環(huán)管法蘭盤和一環(huán)片。上管是一根軸長比上段加中段軸長長3~8cm的鋼管(上管軸長最終確定的表述在下 面)，上管內(nèi)徑等于S外管外徑(S外管的表述在下面；上管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型 材確定)；環(huán)管是一軸長為5~10cin的鋼管(環(huán)管內(nèi)徑、軸長最終確定的表述在下面，環(huán)管外 徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)；環(huán)片是一外徑等于上管外徑、正中間是直徑等于環(huán)管 外徑圓孔的鋼質(zhì)圓環(huán)片。上柱管是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出上柱管的全部部件，再 把環(huán)管上端口焊上環(huán)管法蘭盤，環(huán)管下端口焊在環(huán)片圓孔上；上管上端口焊在環(huán)片外圈上(注 意使環(huán)管、上管共中軸線)，上管法蘭盤焊在上管端口上。典型淡化器中的下柱管上有一下管、 一斜管、 一正管、 一下管法蘭盤、 一斜管法蘭盤和一斜臺體。下管是一根軸長比下段軸長長 5~15cm的鋼管(下管軸長最終確定的表述在下面)。下管內(nèi)、外徑均等于上管內(nèi)、外徑。下 管法蘭盤尺寸和螺栓孔的孔徑和位置與上管法蘭盤相同。斜臺體是一無大底和小底、厚度等 于下管壁厚、大底面與下管下端口同形同尺寸的內(nèi)空斜圓臺體；小底面中心在距下管中軸線 三分之二下管直徑處，斜臺體上有一個投影到下管橫向截面后為圓形且圓形的中心在下管中 軸線上的中心開口；中心開口投影到下管橫向截面上圓形的直徑等于正管外徑(正管的表述 在下面)。中心開口是在斜臺體側(cè)面通過鉆(或鏜、或其它)得到。斜管是一長5 15cm的鋼 管(斜管內(nèi)徑和軸長最終確定的表述在下面，斜管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)； 正管是一上端口為與中心開口正好相接的斜弧口、下端口為平口、長5 15cm的鋼管(正管軸 長最終確定的表述在下面)，正管內(nèi)徑等于小管外徑(小管的表述在下面，正管外徑是在其內(nèi) 徑確定后由所選型材確定)。下柱管是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出下柱管的全部部件， 再把下管法蘭盤焊在下管上端口上，斜臺體大底面端口焊在下管下端口上；斜管上端口焊在 小底面端口上，斜管法蘭盤悍在斜管下端口上(注意使斜管中軸線通過小底面中心并與下管 中軸線平行)；正管上端口焊在中心開口上(注意使正管中軸線與下管中軸線重合)。上柱管 和下柱管也可用熱鍛壓(或鑄造)得到。典型淡化器中的漏斗管上有一外翻邊、 一正臺體、 數(shù)量等于;頃間數(shù)量的通管、 一大管、 一接片和一小管。漏斗管是通過注塑(或其它工藝)用 高強度彈性小的塑料一次制作完成。大管是內(nèi)徑等于主繞外徑、厚0.2cm的中空圓柱體；大 管內(nèi)壁上有與Z輻條相對、深度(即徑向?qū)挾?等于0.1cra、寬度等于Z輻條厚度的插口 (Z 輻條的表述在下面)，插口上端與大管上端齊平，插口下端距大管下端0.5 5c邁(插口相關(guān)數(shù) 據(jù)最終確定的表述在下面)。在大管上鑲嵌有一純鐵管，純鐵管外徑等于大管外徑、軸長等于 Z輻條軸長、厚等于0.1cm，純鐵管下端與插口下端齊平(純鐵管在注塑漏斗管時作為鑲件放 入模具內(nèi))。正臺體是一無大、小底的內(nèi)空正圓臺體，正臺體大底面直徑等于下管內(nèi)徑，正臺 體小底面直徑等于大管內(nèi)徑；正臺體內(nèi)表面與正臺體中軸線成15°~75°的角度， 一般情況下成 45°;正臺體的壁厚均為0.2cm;正臺體軸向高度加大管軸長比下套軸長長1 8cm (正臺體軸 向高度加大管軸長最終確定的表述在下面)。正臺體上有與通管相對且與通管內(nèi)輪廓線同形同 尺寸的上下相通開口。外翻邊的軸向截面是一外徑等于下管法蘭盤外徑、內(nèi)徑等于在相同軸 向位置的正臺體外徑的圓環(huán)。外翻邊的上下表面與下管橫向截面共面。外翻邊上有螺栓孔；在保證順間下端與通管上端相對、相應(yīng)柵片能插入通管凹缺的情況下(凹缺的表述在下面)， 螺栓孔的孔徑和位置與上管法蘭盤螺栓孔的孔徑和位置相同。小管是一中空圓柱體(小管內(nèi) 徑最終確定的表述在下面，小管外徑是在其內(nèi)徑確定后由工藝和所選塑料確定)；小管軸長比正管下端口到下管上端口軸長減去正臺體軸向高度和大管軸長的和長l~2cm (小管軸長最終 確定的表述在下面)。小管在距下端口 1 2cm到下端口處攻有外螺紋。通管是上端為平口、下 端為弧斜口 (傾斜角度和彎曲弧度與正臺體上表面相同)、上下相通的中空扇形柱管，通管內(nèi) 空腔橫向截面與順間(也可以是逆間，二者只能取其一。以下的表述均假定為順間)橫向截 面同形狀同尺寸，并與順間相對相通。通管與大管相接部分壁厚與大管同，其余部分為0.12cm。 通管與大管插口的徑向位置正好錯開。每一通管扇形截面上端口徑向兩側(cè)(即與順間兩柵 片下端相對處)有深為0. lcin、寬為柵片厚度、長為柵片寬的凹缺，柵片下端能正好放入其 內(nèi)。接片是外徑等于大管外徑、正中間是內(nèi)徑等于小管外徑圓孔的圓環(huán)。外翻邊內(nèi)接正臺體 上端部，外翻邊上表面與正臺體大底面在同一下管橫向截面內(nèi)；大管上端口接正臺體小底面， 接片外圓圈接大管下端口，小管上端口接接片中間圓孔，正臺體、大管、小管、下管共中軸 線，正臺體小底面中心在該中軸線上；通管下端接正臺體上表面且下端口與正臺體開口相對； 通管上端口與外翻邊上端齊平。典型淡化器中的鎖扣管上有一鎖扣鋼管、 一鎖扣管法蘭盤。 鎖扣鋼管是一內(nèi)徑比小管外徑略小、外徑等于正管外徑、軸長為1 5cm的鋼管(鋼管軸長最 終確定的表述在下面)；鎖扣管是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出鎖扣管的全部部件，再在 鎖扣鋼管內(nèi)壁從上端到距上端2~2.5cm的區(qū)段攻上可與小管上外螺紋相嚙合的內(nèi)螺紋，把鎖 扣管法蘭盤焊在鎖扣鋼管下端口上。典型淡化器中的S撐上有一 S內(nèi)管、一 S外管和若干S 輻條。S內(nèi)管是軸長為5 20cm、內(nèi)徑等于上套外徑、上端焊有純鐵底的純鐵管(S內(nèi)管外徑 是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定，S內(nèi)管軸長最終確定的表述在下面)。S外管是一內(nèi)徑比 片柱外徑大0.2cm、軸長等于上管內(nèi)空軸長的純鐵管(S外管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型 材確定)；在S外管內(nèi)壁的同一軸向位置上有固定內(nèi)襯的若干矩形固定塊(內(nèi)襯的表述在下 面)，固定塊下端在距S外管下端等于內(nèi)襯軸長處，固定塊的長和寬均為0.1cra、厚度等于內(nèi) 襯兩卡槽間厚度(若干矩形固定塊也可用S外管內(nèi)壁上相同功能圓環(huán)替代)。S輻條為矩形純 鐵片，S輻條軸長等于S內(nèi)管軸長、徑向?qū)挒镾外管內(nèi)半徑減S內(nèi)管外半徑(S輻條厚度最終 確定的表述在下面)。S撐是這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出S撐的全部部件，再逐一把S 輻條徑向一端的上端和S內(nèi)管上端齊平，S輻條徑向另一端的上端距S外管上端軸長等于上 管軸長減去上套軸長和中套軸長的和，均勻分布地焊在S外管和S內(nèi)管之間(注意使S內(nèi)管 和S外管的中軸線重合)。典型淡化器中的Z撐上有一Z管和若干Z輻條。Z管是軸長為5 20cm、 內(nèi)徑等于下套薄壁處外徑、下端焊有純鐵底的純鐵管(Z管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型 材確定，Z管軸長最終確定的表述在下面)；Z輻條為矩形純鐵片，Z輻條軸長等于Z管軸長， Z管外徑加Z輻條徑向?qū)挶却蠊軆?nèi)半徑大O.lcm (Z輻條厚度最終確定的表述在下面)。Z撐是 這樣實現(xiàn)的先依上面表述制作出Z撐的全部部件，再逐一把Z輻條徑向一端的下端和Z管下端齊平均勻分布地焊在z管外。典型淡化器中的x撐上有一x內(nèi)管、一x外管和若干x輻條。X內(nèi)管是內(nèi)徑等于大管外徑的純鐵管(X內(nèi)管外徑是在其內(nèi)徑確定后由所選型材確定)；X 內(nèi)管軸長等于Z管軸長；X外管是內(nèi)、外徑均等于S外管內(nèi)、外徑的純鐵管，X外管軸長等于下管內(nèi)空軸長；X輻條為矩形純鐵片，X輻條軸長等于X內(nèi)管軸長，X輻條徑向?qū)挼扔谙鹿軆?nèi) 徑減去X內(nèi)管外徑(X輻條厚度最終確定的表述在下面)。X撐是這樣實現(xiàn)的先依上面表述 制作出x撐的全部部件，再逐一使X輻條徑向一端的下端距X外管上端等于大管插口下端距 大管上端軸長，x輻條徑向另一端的下端與x內(nèi)管下端齊平，均勻分布地焊在X外管和X內(nèi) 管之間(注意使x內(nèi)管和x外管的中軸線重合)。在制作s撐、z撐和x撐時，要先在s內(nèi)管、 s外管、z管、x內(nèi)管和x外管上分別開一長分別等于s內(nèi)管、s外管、z管、x內(nèi)管和x外管 長的軸向開口，開口的深度分別等于s內(nèi)管、s外管、z管、x內(nèi)管和x外管的管壁厚度，寬度為0.01ctn (也可以是其它數(shù)據(jù)，但開口窄一點比較好)。S撐、Z撐和X撐也可采用熱鍛壓(或鑄造、或沖壓)制造得到。s外管和x外管也可用與輻條焊接的純鐵矩形弧片替代。s撐、 z撐和x撐制作好后要做浸塑(或噴漆、或其它措施)處理，使s撐、z撐和x撐的表面有一防腐絕緣皮，并使其上的開口得到填充。典型淡化器中的內(nèi)襯是通過注塑(或其它工藝)采用高強度有彈性塑料制造。內(nèi)襯是外徑等于S外管內(nèi)徑、壁厚為0.2cm的中空柱體。內(nèi)襯軸 長等于柵片軸長，內(nèi)襯上部外側(cè)埋有兩只彼此間電不導(dǎo)通的金屬環(huán)，金屬環(huán)導(dǎo)電部分不能接 觸到柵片和S外管。內(nèi)襯上端和金屬環(huán)應(yīng)預(yù)留金屬環(huán)上焊點的凹點、能放入連接?xùn)牌徒饘?環(huán)的導(dǎo)線、連接片繞和柵片金屬絲(或頁)外接電通路接點的導(dǎo)線的相應(yīng)凹槽和暗孔(表述 非常復(fù)雜、做時非常簡單，所以不加贅述)。內(nèi)襯內(nèi)側(cè)上有與片柱中柵片軸向邊相對應(yīng)的長方 體形軸向卡槽，卡槽深0.1cm、寬度等于柵片厚度、軸長比柵片軸長短0.1cm，卡槽下端與內(nèi) 襯下端齊平?？ú凵隙司鄡?nèi)襯上端0.1cm (下面把無卡槽的該區(qū)段稱為擋卡)。在能保證柵片 與上管電不導(dǎo)通或上管采用非金屬材料時，內(nèi)襯也可不要，而直接采用使上管內(nèi)壁上有能取 代內(nèi)襯卡槽作用的凹槽；此時通過焊接導(dǎo)線(或其它措施)使片繞兩端直接與相應(yīng)金屬絲(或 頁)外接電通路接點電路相接。典型淡化器中的S內(nèi)管、S外管、Z管、X內(nèi)管、X外管、芯 管、上管、下管和內(nèi)襯共中軸線。完成上述工作后，再把上述構(gòu)件組裝成一淡化器。典型淡 化器是這樣組裝的把S撐上端朝下放在地上，把內(nèi)襯上端朝下放入S外管內(nèi)，芯件上端朝 下放入S內(nèi)管內(nèi)(在放入時，可先在S內(nèi)管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)；使內(nèi)襯卡槽與套管卡槽相對,-把柵片兩軸向邊與內(nèi)襯卡槽、套管卡槽對好，把柵片插入內(nèi)襯卡槽和套管卡槽內(nèi)，并一直插 到內(nèi)襯卡擋和套管卡擋。插好所有的柵片后，把組裝在一起的柵片、芯管和內(nèi)襯取出，通過 焊接(或其它手段)使一只金屬環(huán)只與奇片金屬絲(或頁)外接電通路接點相接，另一只金 屬環(huán)只與偶片金屬絲(或頁)外接電通路接點相接通，把片繞兩端與相鄰兩柵片金屬絲(或 頁)外接電通路接點分別相接通(或其它能得到相同結(jié)果的接法)。焊接完成后，再把組裝在 一起的柵片、芯件和內(nèi)襯放入S撐內(nèi)，把組裝在一起的柵片、芯件、內(nèi)襯和S撐放進上管內(nèi) (注意把其上端口朝管內(nèi))(在放入時，可先在上管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)。端起漏斗管把小管伸進x內(nèi)管，使大管在x內(nèi)管，把z輻條插入到大管內(nèi)壁上的插口內(nèi)(注意使z管下端朝漏斗管下端)(在放入時，可先在輻條的相應(yīng)部位上涂上防滲膠膏)。在上管法蘭盤和下管法蘭盤分別放上膠皮墊圈，把組裝在一起的s撐、柵片、芯件、內(nèi)襯、上柱管端起，把套上下套的下段放進Z管內(nèi)(在放入時，可先在Z管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)；把順間與通管相對，對好上管法蘭盤、外翻邊和下管法蘭盤上的螺栓孔(注意使x輻條盡量避開正臺體上的開口)，再把小管插入正管內(nèi)(在放入時，可先在正管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)，并把柵片下端插入通管內(nèi)的凹缺內(nèi)，把組裝在一起的漏斗管、x撐、z撐等安裝在下柱管內(nèi)(在放入時，可先在下管內(nèi)壁涂上防滲膠膏)，用螺栓使上管法蘭盤、外翻邊和下管法蘭盤連接在一起；在正管上放上膠皮墊 圈，把鎖扣管上在小管上。通過噴漆(或涂防腐材料、或其它)，對淡化器內(nèi)所有會與海水(或 苦咸水)相接觸的金屬構(gòu)件作防銹蝕處理。上管法蘭盤、外翻邊和下管法蘭盤間的膠皮墊在 外翻邊不非常硬時可以不要。主繞與交變電源相接導(dǎo)線的引出方法路徑很多，這里不再贅述。 使用金屬環(huán)和導(dǎo)線連接?xùn)牌饘俳z(或頁)外接電通路接點、片繞兩端與兩相鄰柵片金屬絲 (或頁)外接電通路接點相接、主繞與電源兩端相連的措施均可用其它可達到同樣結(jié)果的措 施取代。柵片金屬絲(或頁)外接電通路接點也可依序交替與同一變壓器的副繞組相接(該 變壓器的原繞組必須接在與主繞兩端相接的同一交變電源上)(此時取消片繞、下區(qū)、在下區(qū) 上的中套和下區(qū)對應(yīng)的芯管區(qū)段，固定塊可取消也可不取消)。使柵片金屬絲(或頁)上依序、 交替、相間有正、負凈電荷，除在柵片金屬絲(或頁)外接電通路接點上直接加片壓外，也 可采取其它措施(所采取的措施要保證兩相鄰柵片金屬絲(或頁)上凈電荷產(chǎn)生的電場隨渦 旋電場同波形、同頻率、同相位地變化)。斜臺體上焊接斜管的小底面和焊接正管的中心端口 的中心也可根據(jù)需要選擇在斜臺體橫向截面的其它位置(與此相關(guān)的構(gòu)件要做相應(yīng)變化)。在 進行海水(或苦咸水)淡化時，環(huán)管法蘭盤接進水管，斜管法蘭盤和鎖扣管法蘭盤分別接兩 出水管，主繞接一交變電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的由柵片、芯件、上柱管、下柱管、漏斗管、鎖扣管、S撐、Z撐、 X撐和內(nèi)襯等構(gòu)成的典型淡化器。其特征是權(quán)利要求2中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)范圍的表述是依據(jù) 表述方便來進行的；在設(shè)計典型淡化器時，除了要依據(jù)權(quán)利要求2中闡明了的相關(guān)數(shù)據(jù)相互 關(guān)系外，還要遵循下列途徑來確定所設(shè)計典型淡化器構(gòu)件的最終數(shù)據(jù)首先，依據(jù)海水(或 苦咸水)含鹽量、物理學(xué)和化學(xué)計算結(jié)果(或借用電滲析淡化設(shè)備中淡隔室和濃隔室流量設(shè) 計方法)用經(jīng)驗法確定逆距和順距的比值。其次，依據(jù)設(shè)計所要達到的每秒淡化水量、逆距 和順距的比值確定環(huán)管流量及環(huán)管內(nèi)徑(環(huán)管流量=環(huán)管流速乂環(huán)管內(nèi)空橫向截面積)；依據(jù) 環(huán)管流量和事先設(shè)定的上柱管(或下柱管)內(nèi)流速確定片柱內(nèi)、外半徑(注意要考慮柵片壁 厚。上柱管(或下柱管)內(nèi)的流速一般應(yīng)選擇小值)。第三，依據(jù)片柱內(nèi)、外半徑確定柵片寬 度，用試探法設(shè)定順距的最大值(注意順間最大片距小一點比較好， 一般不宜過0.5cm)。 依據(jù)順距最大值、逆距和順距的比值確定柵片數(shù)量。第四，依據(jù)每秒淡化水量、柵片數(shù)量、 海水(或苦咸水)含鹽量確定淡化電流。淡化電流(E1.93X105X每秒淡化水量X海水(或 苦咸水)含鹽量比X鹽中某種鹽含量比X單離子帶電荷量)/ 〔(1-海水(或苦咸水)含鹽量 比)X該種鹽的摩爾質(zhì)量X順間數(shù)量)(計算其它鹽時可用NaCl替代計算。淡化電流采用值應(yīng) 在該數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上適當放大， 一般采用值應(yīng)比該值大10 30%。順間數(shù)量=1/2柵片數(shù)量)。第 五，依據(jù)海水(或苦咸水)含鹽量、物理學(xué)和化學(xué)計算結(jié)果用經(jīng)驗法確定片壓。在一般情況 下，片壓/逆距中間值不宜大于10萬倍渦旋電場。第六，依據(jù)淡化電流和片柱內(nèi)徑用試探法 確定主繞導(dǎo)線電流、主繞匝數(shù)、主繞端電壓、主繞漆包線型號、主繞軸長、柵片側(cè)面積(要 考慮邊框尺寸)。主繞導(dǎo)線電流=淡化電流/主繞匝數(shù)，主繞端電壓=(主繞匝數(shù)X淡化電流X 海水(或苦咸水)電阻率X片距平均值X柵片數(shù))/ {2X (柵片面積一邊框面積)}(實際使 用值要盡可能按實際因素調(diào)整)。依據(jù)物理學(xué)計算結(jié)果(或借用共芯變壓器內(nèi)繞組和鐵芯設(shè)計 方法)、漆包線型號、柵片側(cè)面積、主繞軸長及片柱內(nèi)徑用試探法確定主繞內(nèi)徑。第七，比照 主繞的相關(guān)數(shù)據(jù)的確定方法確定片繞的相關(guān)數(shù)據(jù)。第八，依據(jù)片柱內(nèi)、外半徑及淡化器結(jié)構(gòu) 需要確定套管、上柱管、下柱管、漏斗管、鎖扣管的相關(guān)尺寸數(shù)據(jù)。在確定斜管和小管的相 關(guān)尺寸數(shù)據(jù)時，要使斜管和小管過流面積比例等于順距和逆距的比值，斜管和小管過流面積 和等于環(huán)管過流面積。在確定相關(guān)構(gòu)件軸長的具體數(shù)據(jù)時，上管軸長應(yīng)保證環(huán)管下端邊緣與S內(nèi)管上端邊緣的過流面積大于環(huán)管過流面積；芯管軸長應(yīng)考慮主繞、片繞、大管、S內(nèi)管和 Z管軸長及正臺體的軸向內(nèi)空高度；環(huán)管、正管和斜管軸長可長可短，但一般不宜短過實際 使用方便的需要；大管內(nèi)空腔軸長應(yīng)保證Z管下端與接片之間的過流面積不小于小管過流面 積；確定正臺體和斜臺體的軸向高度應(yīng)先確定正臺體和斜臺體正臺體和斜臺體內(nèi)空軸向高度， 再確定正臺體和斜臺體表面傾斜角度，最后才確定正臺體和斜臺體軸向高度。與塑料構(gòu)件相 關(guān)的最終數(shù)據(jù)由工藝、受力和結(jié)構(gòu)需要最終確定；塑料構(gòu)件中的拐角、不同部分連接等可因 工藝需要作細微改動。確定相關(guān)構(gòu)件軸長(或軸向高度)的先后順序是芯管、大管、小管、 正臺體、上管、下管、斜臺體、環(huán)管、斜管和正管。第九，依據(jù)磁路計算結(jié)果決定(或借用 變壓器磁軛設(shè)計方法)及芯管半徑確定S外管、S內(nèi)管、Z管、X外管和X內(nèi)管內(nèi)徑、壁厚、 軸向高度及圓純鐵片厚度、S輻條、Z輻條和X輻條厚度和數(shù)量。第十，要盡量使構(gòu)件中的純 鐵管和鋼管采用標準件和通用件。塑料應(yīng)采用防腐塑料。構(gòu)件中的純鐵材料可用其它軟磁體 材料替代，硅鋼材料也可用其它軟磁體材料替代；鋼材料采用其它材料替代。第十一，在實 際設(shè)計中，前面表述中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)范圍可能會顯得數(shù)據(jù)太小(或太大)、數(shù)據(jù)范圍顯得涵蓋 太窄，此時依此處確定數(shù)據(jù)條款所得數(shù)據(jù)為最終數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種淡化設(shè)備簡單、造價低廉、使用方便、淡化能耗和淡化成本均低的海水(或苦咸水)淡化方法。在有渦旋電場(或靜電場)的空間內(nèi)，成環(huán)狀(或直線)排列若干柵片，使柵片依序交替與一交變電源(或直流電源)相接；使海水(或苦咸水)沿與電場線相垂直且平行于柵片流經(jīng)片間。把流經(jīng)順間的海水(或苦咸水)和流經(jīng)逆間的海水(或苦咸水)分別引向盛淡化水和濃海水兩容器(或相同功能結(jié)構(gòu))。
文檔編號C02F1/48GK101357797SQ20081019691
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者羅國平 申請人:羅國平