一种利用磁镜原理进行海水淡化的方法及其装置制造方法及图纸

一种利用磁镜原理进行海水淡化的方法及其装置。本发明专利技术是为了解决现有同类技术存在去除盐离子的作用效果不明显、不具有实际应用意义的缺陷。技术方案要点：特征是在待淡化海水处设置一个按磁场强度上强下弱分布的非均匀磁场，在磁场中设置一竖向布置的转动空心圆筒，空心圆筒下端口作为处于待淡化海水水面下的进水口、其上部设有出水口，空心圆筒转动使得筒内的海水在空心圆筒内壁带动下旋转，靠近空心圆筒内壁的海水沿空心圆筒内壁上升、然后从空心圆筒上部出水口流出、这时筒内海水水面呈中间低四周高的弧形状，收集从空心圆筒出水口流出的水便为淡化水。其装置由对应安装的机架、非均匀磁场产生装置、空心圆筒、轴承、电机、传动机构等构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海水淡化方法及其设备、特别是一种磁分离方式从海水中分离出淡水的方法及其装置。
技术介绍
众所周知，地球上水的总储量中海水占97. 3%，淡水只占2. 7%。由于海水是含有Na*、Mg++、Cr等多种盐离子的苦咸水，不能直接供人类使用。而淡水中有三分之二在冰 川雪原，也不能直接供人类使用，人类可利用的江、河、湖、泊及地下水的总量仅占地球总水量中极微小的比例。在人类活动的淡水分配中农业灌溉占67%、工业生产占23%、市政民用占10%。本世纪以来，随着全球人口数量的激增，农业用水量增长了 5倍，工业用水量增长了26倍，市政民用水量增长了 18倍。随着陆地淡水需求日益紧张，世界上目前约有三分之一的人生活在淡水资源缺乏的环境中，按现在的用水速度，三十年后贫水人口数将可能达到三分之二。为此，人们已采用过各种不同方法尝试从取之不尽的海水中得到可以利用的淡水。目前已有的海水淡化方法中，有冰冻法、蒸发法、电渗析法，但要消耗大量能源；有反渗透法，虽然耗能较省，但也要有数拾到上百大气压的压力源，且滤膜的成本高，易老化；有太阳能淡化法，但需要昂贵庞大的设备；都不适用于需要量大价廉的淡水的民用需求；有磁分离法、电分离法、磁镜法，具有不需要昂贵和庞大设备的、耗能少、处理量大的优点，但技术上并不成熟，还无法付诸实际使用。利用磁镜原理进行海水淡化的思路，是通过设置一个成强弱梯度的非均匀磁场，让海水沿着磁场强度较弱的一端流向磁场强度较强的一端，海水中的i%+、Mg++、cr等盐离子，在磁场的作用下绕流向轴线作回旋运动，并在洛伦兹力的作用下，其沿流向轴线运动的速度逐渐减小，最后变为零，即Na+、Mg++、CT-等盐离子无法通过磁场强度较强的区域，而会滞留在磁场强度较弱的区域，这样从磁场强度较强的一端流出的就是淡化的水。中国专利申请第87100164. O号的液体盐离子筛，就是一种利用磁镜原理可以进行海水淡化的较早技术方案。结构原理是由一组磁镜和装有进出液体管的空腔组成，磁镜形成非均匀磁场，进液体口位于较强磁场处，经处理后的去盐离子水出口位于强磁场处，高浓度盐离子液体出口位于弱磁场处，处理的液体以一定速率沿着进液体口进入空腔处理后并从去盐离子水出口流出，处理液体中的盐离子，在磁场的作用下绕流向轴线作回旋运动，并在洛伦兹力的作用下，其沿流向轴线运动的速度逐渐减小，最后变为零，然后盐离子向弱磁场区域移动，高浓度盐离子液体从高浓度盐离子液体出口排除。这一技术方案的缺陷是一是盐离子在不均匀磁场的回旋运动速度会因液体阻力而逐渐减弱为零，这时回旋运动速度为零的盐离子则不受洛伦兹力作用，而随液体从去盐离子水出口流出，使去盐离子作用失效；二是一股沿着进液体口进入空腔处理后从去盐离子水出口流出的液体中，绕流向轴线作回旋运动的盐离子的回旋运动速度并不均匀，越靠近流向轴线的盐离子其回旋运动速度越小，回旋运动速度过小时受洛伦兹力作用就不明显，这些盐离子同样会随液体从去盐离子水出口流出，使去盐离子作用收效不佳。中国专利申请第200410029565. 9号的磁镜海水淡化装置及方法，装置包括水泵、磁镜和螺旋水管。磁镜产生梯度磁场，螺旋水管处在磁镜的梯度磁场中，水泵驱动海水沿螺旋水管由弱场向强场方向运动，利用梯度磁场只反射盐离子不反射水分子的特性将盐离子与水分子分离开来，实现海水淡化。出水ロ设有分水板,将出水ロ分成淡水出口和浓盐水出ロ，淡水和浓盐水分别由淡水出口和浓盐水出ロ流出。这个技术方案的构思是通过水泵让海水水流沿螺旋水管输送，使海水水流在梯度磁场中作回旋运动并通过外力維持这种回旋运动，以解决海水中的盐离子的回旋运动速度会因液体阻力而逐渐减弱为零的问题，但由于盐离子被限制在螺旋水管中受水泵強力推进，所以盐离子不会向磁场强度弱的螺旋水管进水端回游，但在螺旋水管出水ロ处，由于磁场強度差别甚微，所以由螺旋水管出水ロ分隔 为上下层来分开淡水和浓盐水，这种海水淡化方式可以说，并不可能产生出明显效果和实际意义。
技术实现思路
为了克服现有同类利用磁镜原理进行海水淡化的方法及其装置存在去除盐离子的作用效果不明显、不具有实际应用意义的缺陷，本专利技术的主要目的是提供一种改进的利用磁镜原理进行海水淡化的方法及其装置，可以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是ー种利用磁镜原理进行海水淡化的方法，其特征是在待淡化海水处设置一个按磁场强度上强下弱分布的非均匀磁场，在非均匀磁场中设置一作竖向布置的转动的空心圆筒，空心圆筒的下端ロ作为进水口、其上部设有出水ロ，让空心圆筒的进水口处于待淡化海水水面下、使待淡化海水进入到空心圆筒内，空心圆筒转动时、空心圆筒内的海水在空心圆筒内壁带动下旋转，靠近空心圆筒内壁的海水沿空心圆筒内壁上升、然后从空心圆筒上部出水ロ流出、这时空心圆筒内的海水水面呈中间低四周高的弧形状，收集从空心圆筒上部出水ロ流出的水便为淡化水。上述技术方案的空心圆筒的具体转动速度，可以按能够达到空心圆筒内的海水水面能够明显呈现中间低四周高的弧形状来确定。ー种上述技术方案利用磁镜原理进行海水淡化的装置，其特征是包括机架、非均匀磁场产生装置、空心圆筒、轴承、电机、传动机构，其中非均匀磁场产生装置安装在机架上、并按磁场强度上强下弱方式布置，空心圆筒通过轴承转动配合在机架上，电机固定安装在机架上，电机通过传动机构与空心圆筒作驱动配合，空心圆筒的下端ロ作为处于待淡化海水水面下的进水ロ、其上部设有出水ロ，机架上在空心圆筒出水ロ的外侧设置有淡化水导出通道。上述技术方案的非均匀磁场产生装置，可以是由设置在空心圆筒外侧的线圈绕架和缠绕在线圈绕架外侧的电磁线圈构成，电磁线圈的缠绕层数按上多下少分布；或者由设置在空心圆筒上方的永磁体构成；或者由设置在空心圆筒上方的电磁铁芯及其上的电磁线圈构成。上述技术方案的空心圆筒出水ロ，可以是开设在空心圆筒上部筒壁上作环形布置的若干个出水孔。上述技术方案的传动机构，可以是齿轮传动机构、链轮传动机构或皮带传动机构等 。上述技术方案的机架可以是ー个封闭空腔体，设置在空心圆筒外侧的线圈绕架和缠绕在线圈绕架外侧的电磁线圈所构成的非均匀磁场产生装置可以设置在封闭空腔体的空腔内；电机和传动机构也可以设置在封闭空腔体的空腔内。上述技术方案的轴承的轴承座外侧可以设置有隔水密封圈，淡化水导出通道与空心圆筒出水ロ的配合处可以设置有隔水密封圈。 本专利技术的有益效果是由于在ー个按磁场强度上强下弱分布的非均勻磁场中，设置一作竖向布置的转动的空心圆筒，空心圆筒的下端进水口处于待淡化海水水面下、其上部设有出水ロ，进入到空心圆筒内的海水在空心圆筒内壁带动下旋转，液面在重力、离心力的联合作用下，形成以沿垂线为轴心的旋转曲面，靠近空心圆筒内壁的海水沿空心圆筒内壁上升、然后从空心圆筒出水ロ流出而得到淡化，这样海水中盐离子的回旋运动速度便能够得到持续而不会因液体阻力而逐渐减弱为零，盐离子因持续受磁场洛伦兹力作用而往下流向并聚集于磁场强度较弱区域，不会上升而从空心圆筒出水ロ流出，所以本专利技术利用磁镜原理进行海水淡化的效果大大优于现有技术方案；由于在淡化过程，空心圆筒内的海水水面呈中间低四周高的弧形状，总是靠近空心圆筒内壁沿内壁上升的海水才会首先到达出水口而流入淡化水导出通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用磁镜原理进行海水淡化的方法，其特征是：在待淡化海水处设置一个按磁场强度上强下弱分布的非均匀磁场，在非均匀磁场中设置一作竖向布置的转动的空心圆筒，空心圆筒的下端口作为进水口、其上部设有出水口，让空心圆筒的进水口处于待淡化海水水面下、使待淡化海水进入到空心圆筒内，空心圆筒转动时、空心圆筒内的海水在空心圆筒内壁带动下旋转，靠近空心圆筒内壁的海水沿空心圆筒内壁上升、然后从空心圆筒上部出水口流出、这时空心圆筒内的海水水面呈中间低四周高的弧形状，收集从空心圆筒上部出水口流出的水便为淡化水。

【技术特征摘要】
1.一种利用磁镜原理进行海水淡化的方法，其特征是在待淡化海水处设置一个按磁场强度上强下弱分布的非均匀磁场，在非均匀磁场中设置一作竖向布置的转动的空心圆筒，空心圆筒的下端口作为进水口、其上部设有出水口，让空心圆筒的进水口处于待淡化海水水面下、使待淡化海水进入到空心圆筒内，空心圆筒转动时、空心圆筒内的海水在空心圆筒内壁带动下 旋转，靠近空心圆筒内壁的海水沿空心圆筒内壁上升、然后从空心圆筒上部出水口流出、这时空心圆筒内的海水水面呈中间低四周高的弧形状，收集从空心圆筒上部出水口流出的水便为淡化水。2.按权利要求I所述的利用磁镜原理进行海水淡化的方法，其特征是所述空心圆筒的转动速度是按能够达到所述空心圆筒内的海水水面呈现中间低四周高的弧形状来确定。3.—种权利要求I或2所述的利用磁镜原理进行海水淡化的装置，其特征是包括机架、非均匀磁场产生装置、空心圆筒、轴承、电机、传动机构，其中非均匀磁场产生装置安装在机架上、并按磁场强度上强下弱方式布置，空心圆筒通过轴承转动配合在机架上，电机固定安装在机架上，电机通过传动机构与空心圆筒作驱动配合，空心圆筒的下端口作为处于待...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建欢，
申请(专利权)人：许建欢，
类型：发明
国别省市：