[發(fā)明專利]海水淡化設(shè)備中的電磁分離部件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410349267.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN105271482A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅國平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅國平
• 主分類號(hào): C02F1/48
• 分類號(hào): C02F1/48;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種海水淡化設(shè)備中的電磁分離部件；電極采用鋁、鈦、鉭、鈮和銅導(dǎo)體材料制作，獨(dú)口圈纏繞在磁芯上；其特征在于：用四筒板構(gòu)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(cè)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(cè)面對(duì)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(diǎn)在下端、與a柱下端面共面；獨(dú)磁是兩磁極端面相同、平行和正對(duì)的C型交流電磁鐵；磁體由q只相同獨(dú)磁組成，所有獨(dú)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(gè)a柱在兩極面間、整個(gè)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(jìn)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(shè)計(jì)制作時(shí)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(lián)接結(jié)構(gòu)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(dǎo)體棒片塊；極盒是一密封內(nèi)空長方體，極盒上有一開口，即：盒口；每一極盒內(nèi)放置一電極；直筒每一筒口都與一極盒盒口用一水管聯(lián)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(lián)接，芯管直筒成一圈或一圈以上環(huán)狀套在口磁磁芯上；聯(lián)接是指采用相接或活節(jié)連接或法蘭盤連接；兩電極及獨(dú)圈兩端或獨(dú)口圈兩端接頻率為f(赫)的交流電源；獨(dú)圈和口圈是獨(dú)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(nèi)產(chǎn)生的電流；B是獨(dú)圈兩端接交流電源后、在兩極面間產(chǎn)生的磁場(chǎng)及磁感強(qiáng)度；I和B是頻率同為f、同時(shí)改變方向；I和B的方向使a柱內(nèi)沿I方向運(yùn)動(dòng)的陽離子所受洛侖茲力從a柱側(cè)縱板內(nèi)側(cè)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(nèi)的流向與B和筒軸線平行、與I垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化設(shè)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(gòu)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(nèi)側(cè)相接、橫板外側(cè)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(diǎn)在G＋2D邊上；豎置、斜置和橫置是直面板片塊側(cè)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(nèi)空長方體，兩橫豎向側(cè)面分別有一矩形和一圓形開口，內(nèi)空長＝0.5~5cm，壁厚＝￡；道管是一圓管、內(nèi)半徑＝r、壁厚＝￡，2πr²≥(β＋2δ)G；筒管由一連管和一變口構(gòu)成；連管是一道管、長＝1~45cm，變口內(nèi)空高寬＝G、ω，ω＝?＋γ＋0~20mm、ω≥2r；圓形開口內(nèi)半徑＝r、口邊周圍與連管相接、口邊與連管內(nèi)側(cè)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(cè)相接、口邊與ab板片內(nèi)側(cè)和橫板上下γ邊齊平，矩圓形端口在變口側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)與橫板上?邊相接、橫板側(cè)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(cè)面齊平，上直c片下端邊橫片側(cè)部分與橫板上?邊相接、下端邊外側(cè)與上折端板無片縱邊相接、c片端邊與端板內(nèi)側(cè)齊平；直筒下柱相接與直筒上柱相接相同；獨(dú)磁兩磁極在上折直和下折直c片之間、一側(cè)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(lián)的所有獨(dú)圈，L是U兩端電感值；擋板是十二邊形豎置直面板，數(shù)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(gòu)成內(nèi)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(jìn)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(nèi)裝一電導(dǎo)率儀電極，電極與電導(dǎo)率儀連接；折直淡濃閥最終流量值設(shè)定：使a柱內(nèi)水流初始流速＝(0.6~0.8)×設(shè)計(jì)設(shè)定a柱內(nèi)水流速度，開啟電磁分離部件和電導(dǎo)率儀，在電導(dǎo)值不為零時(shí)，按流量比分次逐漸減小折直淡濃閥流量，直到電導(dǎo)值剛為零為止；在電導(dǎo)值為零時(shí)，按流量比分次加大折直淡濃閥流量，直到電導(dǎo)值剛不為零，就使折直淡濃閥流量恢復(fù)到電導(dǎo)值剛不為零前的狀況為止，此時(shí)即為最終流量設(shè)定值；用甲時(shí)，㈠一直筒兩連管與兩極盒盒管聯(lián)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(shù)，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(dǎo)體片熔接在一導(dǎo)體棒上的結(jié)構(gòu)，片厚＝0.05~0.5mm、間距＝0.01~0.5mm，棒接導(dǎo)線、截面尺寸依通導(dǎo)電流設(shè)定；塊柱是開孔多孔或泡沫導(dǎo)體塊，塊柱孔徑≤0.1mm、通孔率≥80％；除ξ＜分解電壓導(dǎo)體可為裸面、f＝0赫導(dǎo)體為裸面外，極塊導(dǎo)體表面有耐腐絕緣漆或氧化膜或絕緣膜；裸面導(dǎo)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(gòu)成，底蓋壁管厚＝￡，極盒內(nèi)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(gòu)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(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)與孔邊齊平，圓孔直徑＝圓管內(nèi)直徑＝5~10mm、圓管長＝1~3cm，用ef水管分別連接蓋圓管和進(jìn)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(nèi)側(cè)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(shí)，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(bǔ)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(shí)?依4π²f²?ξ＝?×ac端匝數(shù)／(L×ab端匝數(shù))＋ξ／?設(shè)定，4π²f²?ξL×ab端匝數(shù)＝?×ac端匝數(shù)時(shí)不設(shè)?；用(b)時(shí)?依4π²f²?L?＝L＋?設(shè)定，4π²f²?L＝1時(shí)不設(shè)?；?(伏)是獨(dú)圈兩端電壓；f＝0時(shí)，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(shí)，[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(lián)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(shè)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(shè)定；(iii)(iv)中?依4π²f²?L＝1設(shè)定；?是補(bǔ)償電容及其電容量，u是串聯(lián)的一移相電容和一U、或每一獨(dú)圈串聯(lián)一移相電容后再并聯(lián)，?是串聯(lián)的一口圈與一移相電容，移相電容電容量是使口獨(dú)圈電流相位相差90⁰的電容量；單構(gòu)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(dǎo)率儀構(gòu)成的組合體；上述電磁分離部件中的單構(gòu)可改為由j組線構(gòu)和兩連構(gòu)構(gòu)成的復(fù)構(gòu)；線構(gòu)是首尾連接成一線的t只單構(gòu)；連構(gòu)是由j只單管和一只并管構(gòu)成，單管是一道管、長＝1~90cm，并管是一圓管、內(nèi)半徑＝?、長＝1~15cm，?²＝j(luò)r²，連構(gòu)的單并管一端口相接相通；在復(fù)構(gòu)中，芯管由兩并管構(gòu)成、兩并管一端口相接相通，盒口半徑＝盒管內(nèi)半徑＝?，每一線構(gòu)第1、t單構(gòu)直筒未接盒管的連管分別與兩連構(gòu)一單管聯(lián)接，不同單構(gòu)獨(dú)磁相同，U是并聯(lián)的所有復(fù)構(gòu)獨(dú)圈，每一單構(gòu)進(jìn)行閥最終流量值設(shè)定；用甲時(shí)，兩連構(gòu)并管與兩極盒盒管聯(lián)接；用乙時(shí)，兩連構(gòu)并管與芯管兩端聯(lián)接；復(fù)構(gòu)其它設(shè)置與單構(gòu)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(shí)，ξ＝1.65×10³×jZηVG(β＋2δ)；Z²＝R²＋1／(2π?f)²，RG(β＋2δ)＝200×μS；f＝0赫時(shí)，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(nèi)離子從a柱a板側(cè)運(yùn)動(dòng)到b柱所需時(shí)間，?(秒)是水流通過a柱豎向有效距離G時(shí)間，η(g／cm³)是海水鹽質(zhì)量百分含量，V(cm／秒)是a柱內(nèi)離子從a柱向b柱運(yùn)動(dòng)速度，N是口圈匝數(shù)，μ(Ω／m)是海水電阻率，?(Ω)是電極分解電阻；單構(gòu)：用甲S＝一直筒和兩盒管軸線長和＋極盒內(nèi)空長，用乙S＝一直筒和一芯管軸線長和；復(fù)構(gòu)：用甲S＝單構(gòu)所在線構(gòu)和兩并單管及兩盒管軸線長和＋極盒內(nèi)空長，用乙S＝單構(gòu)所在線構(gòu)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(gòu)用非導(dǎo)體非鐵磁質(zhì)材料制作；直折濃淡冷熱閥是流量調(diào)節(jié)閥或控制閥或電磁控流閥。