海水淡化設(shè)備中的電磁分離部件的制作方法
【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)備中的電磁分離部件。
[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) 備中的分離部件有：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)閃化中的分離部件主要有兩個(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)備中的分離部件由膜堆、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)包括極板、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(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 50~100ym、內(nèi)徑為25~42ym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(huán)氧樹脂管板上。在這三種用于海水淡化設(shè)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。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 1丨]發(fā)明目的： 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是：提供一種分離原理與現(xiàn)今海水淡化設(shè)備分離部件所用 分離原理完全不同的海水淡化設(shè)備中的電磁分離部件。
[0004] [2]技術(shù)方案： ①主要構(gòu)想：取一由兩側(cè)板和兩邊板構(gòu)成的中空直棱柱直筒，直筒的中軸線在堅(jiān)向、底 面為矩形，側(cè)板是在直筒橫向兩側(cè)的筒板，邊板是在直筒縱向兩端的筒板，一邊板由一橫板 和一堵板構(gòu)成，側(cè)堵橫板都是矩形直面板，側(cè)邊板相互垂直；沿直筒中軸線把直筒中空部份 分成a柱和b柱兩個(gè)部分，ab柱界面是一平行于側(cè)板、由與一側(cè)板等橫向距離點(diǎn)構(gòu)成的平 面；堵板是在a柱縱向兩端筒板、橫板是在b柱縱向兩端筒板；極板是指直面矩形金屬板； 在兩堵板的內(nèi)側(cè)分別有一塊極板，兩極板內(nèi)側(cè)面平行正對(duì)、極板內(nèi)側(cè)面平行于直筒中軸線、 兩極板內(nèi)側(cè)面中心連線垂直于直筒中軸線；使整個(gè)a柱在兩極板正對(duì)空間之內(nèi)，整個(gè)b柱都 不在兩極板正對(duì)空間之內(nèi)；取一兩磁極端面相同、平行、正對(duì)的C型交流磁體鐵，S卩：磁體， 磁體兩磁極端面中心連線平行于直筒中軸線、兩磁極端面垂直于直筒中軸線；使整個(gè)a柱 在磁體兩磁極端面正對(duì)空間之內(nèi)，整個(gè)b柱都不在磁體兩磁極端面正對(duì)空間之內(nèi)；在兩極 板間和磁體線圈兩端加交變電壓；I是兩極板加交變電壓后在a柱非緊貼極板的海水內(nèi)產(chǎn) 生的電流，B是磁體線圈兩端加交變電壓后磁體在磁體兩磁極間產(chǎn)生的磁場(chǎng)及磁感強(qiáng)度；I 和B是同頻率、同時(shí)為零值、同時(shí)改變方向的正弦波；I和B的方向使a柱內(nèi)沿I方向運(yùn)動(dòng) 的陽(yáng)離子所受洛侖茲力從a柱側(cè)板側(cè)指向b柱；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)；在ab柱上下端相接柱管，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；海水從上柱管進(jìn)入直筒、從下柱管流出直筒，即：堅(jiān)向通過(guò)直筒，流向與B磁感線和直 筒中軸線平行、與I的方向垂直。
[0005]②具體技術(shù)方案：極板采用銅片、鋁片和不銹鋼片金屬片材料制作，磁體線圈纏繞 在磁體芯體上；其特征是：用acebfd六塊堅(jiān)置的矩形直面板順次相接而成直筒；堅(jiān)置、斜置 和橫置分別是指直面板塊件側(cè)面堅(jiān)向放置、傾斜放置和橫向放置；堅(jiān)邊和端邊分別是指堅(jiān) 置或斜置的直面板塊件在堅(jiān)向或傾斜的邊和在橫向的邊，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)；ab板是側(cè)板，cdef板是邊板，其中cd板是堵板、ef板是橫板，ce板外側(cè)共面、構(gòu)成一 邊板，df板外側(cè)共面、構(gòu)成另一邊板；側(cè)板平行正對(duì)、堵板平行正對(duì)、橫板平行正對(duì)，同一直 筒中的筒板堅(jiān)向中位線共面；側(cè)板高寬厚=G、D、￡，G< 20cm，D< 500cm，￡= 1~5mm;堵 板高寬厚=HhS=G+ 2 0，0 =D+￡，D彡 8cm，K= (1~26)X￡ ;橫板高寬厚=G、 0、入，D< 8cm，X= = (1~2)XD;ab柱橫向過(guò)流面積比=折直閥流量比；堵板 由上塊、中塊和下塊構(gòu)成，上下極塊和極板都是堅(jiān)置矩形直面板，中塊由極板和極塊構(gòu)成， 極板高寬厚=G、D、（0. 1~25)X￡，極塊高寬=G、D、K一極板厚；上塊高寬厚=0、D、h下塊 高寬厚=9、D、p;極板在極塊內(nèi)側(cè)、極板堅(jiān)端邊與極塊堅(jiān)端邊齊平、極板緊貼極塊，上塊下 端邊相接中塊上端邊、中塊下端邊相接下塊上端邊，上中下塊兩堅(jiān)邊齊平、內(nèi)側(cè)共面；極板 采用表面噴涂耐腐絕緣漆或表面有非單向?qū)щ娦匝趸せ蚵忝娴慕饘侔寤蜷_孔的多孔金 屬板；6是指兩極板在電磁分離部件中的電容值及兩極板；6通過(guò)下列方法取得：取一內(nèi)空 橫截面與a柱橫堅(jiān)截面相同的水槽，把兩極板裝在水槽的兩端，使水槽盛滿要淡化的海水， 測(cè)量?jī)蓸O板的電容值，6 =所測(cè)電容值；柱管分為直柱管和折柱管；無(wú)片是指沒有與柱片相 接；cad板上下端邊分別接一折柱管，a板上端邊與上折柱管折板無(wú)片縱邊下側(cè)和邊片下端 邊c片下側(cè)部分相接、上端板兩橫邊下側(cè)與堵板上端邊相接，a板下端邊與下折柱管折板無(wú) 片縱邊上側(cè)和邊片上端邊c片上側(cè)部分相接、下端板兩橫邊上側(cè)與堵板下端邊相接，堵板 上下多出橫板部分a板側(cè)堅(jiān)邊與上下折柱管邊片堅(jiān)邊未接ac片部分相接；ebf?板上下端邊 分別接一直柱管，e板上下端邊與上下直柱管b片無(wú)底端邊相接、b板上下端邊與上下直柱 管a片無(wú)底端邊相接、f?板上下端邊與上下直柱管d片無(wú)底端邊相接；無(wú)底是指沒有與底板 相接；堵板上下多出橫板部分b板側(cè)堅(jiān)邊與上下直柱管邊片堅(jiān)邊未接ac片部分相接；上直 柱管c片下端邊外側(cè)與上折柱管端板無(wú)片縱邊相接，下直柱管c片上端邊外側(cè)與下折柱管 端板無(wú)片縱邊相接；上述筒板與筒板相接是側(cè)板堅(jiān)邊與邊板外側(cè)面齊平，筒板與柱片相接 是板側(cè)面與片側(cè)面齊平、a板堅(jiān)邊與折柱管邊片外側(cè)面共面，筒板與柱管板相接是筒板側(cè)面 與柱管板橫邊或縱邊齊平；在b板和直柱管a片內(nèi)側(cè)加有若干擋板，擋板由一內(nèi)塊和一外塊 組成、是一內(nèi)塊堅(jiān)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=LD-￡，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a，內(nèi)外塊等厚、擋板厚=(〇. 4~1)X￡，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)塊未接外塊堅(jiān)邊與a片和b板相接，擋板間距=0. 5~4cm，擋板間距相等、橫擋板間距 =擋板間距；筒擋板除極板外，其余的均用非導(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 ;在上直柱管接構(gòu)接進(jìn)管的水管上裝一直閥，上折柱 管接構(gòu)接進(jìn)管的水管上裝一折閥，下直柱管接構(gòu)接濃管的水管上裝一濃閥，下直柱管內(nèi)濃 海水含鹽量< 14 %，下折柱管接構(gòu)接淡管的水管上裝一淡閥；直閥流量=濃閥流量，折閥 流量=淡閥流量，淡閥流量/濃閥流量=折閥流量/直閥流量，折直閥流量比=9:11~3:1 ; 直折濃淡閥是調(diào)節(jié)閥或控制閥或節(jié)制閥或一芯片控制的電子控流閥；在采用水泵直接供水 時(shí)，在泵接折直閥的水管上裝一溢流閥；磁體有整磁和組磁兩種結(jié)構(gòu)；整磁只由一個(gè)芯體 和一個(gè)線圈構(gòu)成；整磁芯體是一堅(jiān)向段為直棱柱的C形，整磁芯體等橫截面，芯體截面長(zhǎng)寬 =整磁磁極端面長(zhǎng)寬=D- 2P- <KD，小=(0. 8~1. 2)X￥ ;整磁內(nèi)高寬=2X整磁磁極 內(nèi)高+G+ 3~20cm、（0. 2~1)X整磁內(nèi)高，整磁磁極內(nèi)高=A+l(T2〇Cm，整磁兩磁極端面 間距=G+ 2 ￡，B彡0. 5特；整磁芯體采用磁粉芯磁或薄片疊制磁制作；整磁線圈的匝數(shù)依 設(shè)定的I、B和芯體材料相對(duì)磁導(dǎo)率確定，芯體材料剩磁< 100mT，線圈的漆包線線號(hào)依計(jì) 算確定的線圈電流確定；組磁由Z只芯體和與Z只線圈構(gòu)成，Z為> 1的整數(shù)；組磁中的一 個(gè)芯體和一個(gè)線圈就構(gòu)成一獨(dú)立電磁鐵，g卩：獨(dú)磁，獨(dú)磁的磁極端面長(zhǎng)=(D- 2P-?。? z、獨(dú)磁的其余設(shè)置與整磁完全相同；每一組磁中的獨(dú)磁磁極端面拼在一起是一完整的磁體 磁極端面；上磁體磁極端面緊貼上折柱管端板上側(cè)、在上直折柱管c片之間的凹槽內(nèi)，下磁 體磁極端面緊貼下折柱管端板下側(cè)、在下直折柱管c片之間的凹槽內(nèi)，磁體磁極中軸線與 a柱中軸線共線、平行于直筒中軸線、垂直通過(guò)凹槽中心；L是指磁體的電感值及磁體；L通 過(guò)測(cè)量整磁或獨(dú)磁取得；采用下列之一在兩極板間和磁體線圈兩端加交變電壓：（1)串聯(lián) L6,在串聯(lián)的L6兩端呈容性時(shí)，把串聯(lián)的L6作為一諧振電容接入振蕩電路的諧振回路；在 串聯(lián)的L6兩端呈感性時(shí)，把串聯(lián)的L6作為一諧振電感接入振蕩電路的諧振回路；（II)串 聯(lián)L6,串聯(lián)L6兩端呈感性時(shí)，串聯(lián)L6兩端與一補(bǔ)償電容并聯(lián)、并聯(lián)的兩端接一交變電源兩 端；串聯(lián)L6兩端在呈容性時(shí)，串聯(lián)L6兩端與一補(bǔ)償電感并聯(lián)、并聯(lián)兩端接一交變電源兩端； (III)L與一可變電容串聯(lián)，串聯(lián)兩端與6并聯(lián)，并聯(lián)兩端接一交變電源兩端；（IV)6與一可 調(diào)電感串聯(lián)，串聯(lián)兩端與L并聯(lián)，并聯(lián)兩端接一交變電源兩端；(V)并聯(lián)L6,在并聯(lián)L6兩端 呈感性時(shí)，并聯(lián)L6兩端與一補(bǔ)償電容并聯(lián)、并聯(lián)的兩端接一交變電源兩端；在并聯(lián)L6兩端 呈容性時(shí)，先使L與一補(bǔ)償電感串聯(lián)，再把串聯(lián)的兩端與6并聯(lián)、并聯(lián)的兩端接一交變電源 兩端；(VI)L和6都接入振蕩電路的同一諧振回路，L是諧振電感、6是諧振電容；補(bǔ)償電容 和補(bǔ)償電感是指使電路功率因數(shù)達(dá)到或接近1的電容電感或是使有補(bǔ)償電容或補(bǔ)償電感 與L6的回路諧振的電容電感；可采用下列方法使L值和6值增大或減?。孩逶龃?值的方 法是：在極板采用直面金屬板時(shí)，改用多孔金屬板；極板采用多孔金屬板時(shí)，改用增加厚度 的多孔金屬板；多孔金屬板的厚度由C確