專利名稱：海水淡化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置，具體涉及一種結(jié)合了磁化處理技術(shù)和膜分離技術(shù)，集成溫度、電磁場、離心力和膜于一體的海水淡化器。
背景技術(shù)：
21世紀全世界面臨的最大問題之一是水危機.我國的水資源總量雖然比較大，但 分布不均，人均資源少，部分城市經(jīng)常受到缺水、少水的威脅。因此，開發(fā)新水資源、治理水 污染已經(jīng)成為人們熱切關(guān)注的話題。其中，海水淡化是一種獲取人類生活用水和生產(chǎn)用水 的重要途徑。目前，海水淡化的方法主要有膜分離法、電滲析法和蒸餾法等幾種。其中蒸餾 法耗能最大，電滲析法次之，膜法耗能最少。但是單獨使用膜分離法進行海水淡化效率不 尚ο磁場由于其具備的特有能量，在諸多領(lǐng)域均有應(yīng)用。磁場對水及水溶液中水的影 響的研究結(jié)果表明，磁場會導(dǎo)致大分子團簇的水裂變?yōu)樾》肿訄F簇從而改變水及水溶液的 部分理化性質(zhì)，如電導(dǎo)率、表面張力、膠體顆粒的ζ電位、PH值、黏度等，磁場還有阻垢等作 用。但現(xiàn)有技術(shù)中沒有將磁場應(yīng)用于海水淡化，也沒有用磁來處理強化膜分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種海水淡化器，以解決現(xiàn)有技術(shù)進行海水淡化時耗能高、 效率低的缺陷。它由中空軸、上軸承蓋、上端軸承、下端軸承、上端蓋、定子部件、轉(zhuǎn)子部件、 下端蓋、下軸承蓋、接水盤和兩個密封套組件組成，中空軸為上端與內(nèi)腔連通且下端封閉的 軸體；定子部件由定子鐵心、若干永磁體、隔磁套組成，定子鐵心上、沿圓周方向分布若 干沿定子鐵心切向充磁的永磁體從而在定子鐵心表面形成N、S交替分布的磁極；定子部 件固定在中空軸長度上的中間位置，定子鐵心固定在隔磁套的外圓表面上，隔磁套固定在 中空軸的外圓表面上，在中空軸、隔磁套和定子鐵心上徑向開有若干小孔從而形成水路通 道；轉(zhuǎn)子部件由轉(zhuǎn)子鐵心、多個中空導(dǎo)電銅管、兩個短路環(huán)、轉(zhuǎn)子殼體、膜、膜密封外 套、多個活門組件和外被筒體組成；圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵心固定在圓筒狀的轉(zhuǎn)子殼體的內(nèi)圓周 表面上，中空導(dǎo)電銅管貫通于轉(zhuǎn)子鐵心的兩端面，多個中空導(dǎo)電銅管沿轉(zhuǎn)子鐵心的圓周方 向均勻分布，中空導(dǎo)電銅管的兩端分別焊接在一個短路環(huán)上形成籠形導(dǎo)電回路；轉(zhuǎn)子殼體 外圓表面外設(shè)置有膜密封外套，且膜密封外套與轉(zhuǎn)子殼體的外圓表面形成封閉的環(huán)空，夕卜 被筒體環(huán)繞在膜密封外套圓周外且與膜密封外套的外緣相固定形成環(huán)形空腔，每個活門組 件包括密封壓塊、彈簧和調(diào)節(jié)螺絲，密封壓塊扣合在膜密封外套的外表面所開的缺口上從而把該缺口關(guān)閉，調(diào)節(jié)螺絲 旋合在外被筒體的筒體表面上，彈簧支撐在調(diào)節(jié)螺絲的端面與密封壓塊之間，多個活門組 件沿膜密封外套的圓周方向均勻設(shè)置，轉(zhuǎn)子殼體的表面上開有多個過水孔，膜在轉(zhuǎn)子殼體和膜密封外套構(gòu)成的環(huán)空內(nèi)且包繞在轉(zhuǎn)子殼體的外圓表面上從而擋住過水孔；定子鐵心與 轉(zhuǎn)子鐵心間有徑向氣隙；上端蓋的上端內(nèi)邊緣固定有上軸承蓋從而把上端蓋的空腔密封住，中空軸上端穿 出上端蓋和上軸承蓋，下端蓋的下端內(nèi)邊緣上固定有下軸承蓋從而把下端蓋的空腔密封 住，中空軸下端穿出下軸承蓋和下端蓋，在中空軸和上端蓋之間設(shè)置有上端軸承，上端軸承 的下方設(shè)置一個密封套組件，上端蓋上端外緣固定在轉(zhuǎn)子殼體上端端部上并且將轉(zhuǎn)子殼體 上端封閉，在中空軸和下端蓋之間設(shè)置有下端軸承，下端軸承的上方設(shè)置一個密封套組件， 下端蓋下端外緣固定在轉(zhuǎn)子殼體下端端部上并且將轉(zhuǎn)子殼體下端封閉；膜密封外套的下端開有多個出水孔，在下軸承蓋外側(cè)的中空軸上固定有接水盤。本發(fā)明的海水淡化器工作時，首先調(diào)節(jié)外被筒體上的調(diào)節(jié)螺絲，使密封壓塊合緊， 海水從中空軸流入裝置內(nèi)并進入定、轉(zhuǎn)子部件所處的腔室內(nèi)，外部動力帶動轉(zhuǎn)子部件旋轉(zhuǎn)， 定子部件與轉(zhuǎn)子部件之間的電磁反應(yīng)磁化海水并產(chǎn)生熱量加熱海水，水充滿在中空導(dǎo)電銅 管中、中空導(dǎo)電銅管外部與鐵心間、定轉(zhuǎn)子鐵心間。當磁化結(jié)束時，提高轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)速，利用 高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使密封壓塊打開，并且使海水通過膜和膜密封外套進入外被筒體的 腔體內(nèi)，最終淡化水從出水孔流入接水盤中。本發(fā)明的海水淡化器把傳統(tǒng)的膜分離和磁化 技術(shù)有機地結(jié)合起來，其中，磁場由定、轉(zhuǎn)子部件的電磁反應(yīng)產(chǎn)生，由此帶來的磁滯、渦流和 二次感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量能加熱海水，高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力為海水通過膜提供壓力。本 裝置的優(yōu)點在于通過磁場改變水溶液的性能、溶質(zhì)和溶劑之間的作用力，提高膜的通量，且 有阻垢作用，從而提高淡水通過膜的效率，降低運行成本，此外，海水溫度上升，其滲透性能 增加，黏度下降，擴散性能增加，致使運行壓力降低，水通量增加，從而可以提高設(shè)備的生產(chǎn) 能力，且可以明顯降低動力損耗(約2/3)。二種技術(shù)有機的結(jié)合降低了能耗，提案高了制取 淡水的效率。本發(fā)明的海水淡化器結(jié)構(gòu)簡單，操作容易且易于控制；淡化水分離效率高，工 作可靠性高，具有廣大的推廣價值。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖1和圖2具體說明本實施方式。本實施方式由中空 軸1、上軸承蓋2、上端軸承3-1、下端軸承3-2、上端蓋4、定子部件、轉(zhuǎn)子部件、下端蓋15、下 軸承蓋16、接水盤17和兩個密封套組件18組成，中空軸1為上端與內(nèi)腔連通且下端封閉的 軸體；定子部件由定子鐵心6-1、若干永磁體6-3、隔磁套5組成，定子鐵心6-1上、沿圓 周方向分布若干沿定子鐵心6-1切向充磁的永磁體6-3從而在定子鐵心6-1表面形成N、S 交替分布的磁極；定子部件固定在中空軸1長度上的中間位置，定子鐵心6-1固定在隔磁套 5的外圓表面上，隔磁套5固定在中空軸1的外圓表面上，在中空軸1、隔磁套5和定子鐵心 6-1上徑向開有若干小孔從而形成水路通道；轉(zhuǎn)子部件由轉(zhuǎn)子鐵心7-1、多個中空導(dǎo)電銅管7-3、兩個短路環(huán)7-4、轉(zhuǎn)子殼體8、膜 9、膜密封外套10、多個活門組件和外被筒體12組成；圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵心7-1固定在圓筒狀的轉(zhuǎn)子殼體8的內(nèi)圓周表面上，中空導(dǎo)電銅管7-3貫通于轉(zhuǎn)子鐵心7-1的兩端面，多個中空導(dǎo)電銅管7-3沿轉(zhuǎn)子鐵心7-1的圓周方向均勻分布，中空導(dǎo)電銅管7-3的兩端分別焊接在 一個短路環(huán)7-4上形成籠形導(dǎo)電回路；轉(zhuǎn)子殼體8外圓表面外設(shè)置有膜密封外套10，且膜 密封外套10與轉(zhuǎn)子殼體8的外圓表面形成封閉的環(huán)空，轉(zhuǎn)子殼體8的兩個端面向外探出形 成環(huán)形的外沿8-1，外沿8-1與膜密封外套10形成環(huán)空，外被筒體12環(huán)繞在膜密封外套10 圓周外且與膜密封外套10的外緣相固定形成環(huán)形空腔21，每個活門組件包括密封壓塊11、 彈簧13和調(diào)節(jié)螺絲14，密封壓塊11扣合在膜密封外套10的外表面所開的缺口 22上從而把該缺口 22關(guān) 閉，調(diào)節(jié)螺絲14旋合在外被筒體12的筒體表面上，彈簧13支撐在調(diào)節(jié)螺絲14的端面與密 封壓塊11之間，每個活門組件上也可以設(shè)置多個彈簧13和調(diào)節(jié)螺絲14，，多個彈簧13和 調(diào)節(jié)螺絲14，均勻分布在密封壓塊11的表面上，從而保證壓緊力均勻。多個活門組件沿膜 密封外套10的圓周方向均勻設(shè)置，轉(zhuǎn)子殼體8的表面上開有多個過水孔，膜9在轉(zhuǎn)子殼體 8和膜密封外套10構(gòu)成的環(huán)空內(nèi)且包繞在轉(zhuǎn)子殼體8的外圓表面上從而擋住過水孔；定子 鐵心6-1與轉(zhuǎn)子鐵心7-1間有徑向氣隙；上端蓋4的上端內(nèi)邊緣固定有上軸承蓋2從而把上端蓋4的空腔密封住，中空軸 1上端穿出上端蓋4和上軸承蓋2，下端蓋15的下端內(nèi)邊緣上固定有下軸承蓋16從而把下 端蓋15的空腔密封住，中空軸1下端穿出下軸承蓋16和下端蓋15，在中空軸1和上端蓋4 之間設(shè)置有上端軸承3-1，上端軸承3-1的下方設(shè)置一個密封套組件18，上端蓋4上端外緣 固定在轉(zhuǎn)子殼體8上端端部上并且將轉(zhuǎn)子殼體8上端封閉，在中空軸1和下端蓋15之間設(shè) 置有下端軸承3-2，下端軸承3-2的上方設(shè)置一個密封套組件18，下端蓋15下端外緣固定 在轉(zhuǎn)子殼體8下端端部上并且將轉(zhuǎn)子殼體8下端封閉；膜密封外套10的下端開有多個出水孔12-1，在下軸承蓋16外側(cè)的中空軸1上固 定有接水盤17。
具體實施方式
二 下面結(jié)合圖1具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一 的不同點是中空軸1頂端上固定有皮帶輪20。當外部動力(電能、風(fēng)能或其它機械能等)通過皮帶輪20帶動轉(zhuǎn)子部件旋轉(zhuǎn)時， 形成旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場通過氣隙與定子部件交鏈，除在定子鐵心7-1中產(chǎn)生磁滯渦流 損耗外，在籠形導(dǎo)電回路中產(chǎn)生感應(yīng)電勢生成的二次短路電流的電阻損耗，定子和轉(zhuǎn)子開 槽引起的氣隙磁導(dǎo)諧波磁場在對方鐵心表面產(chǎn)生的表面損耗和脈動損耗及轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生 的漏磁場(包括諧波磁場)在轉(zhuǎn)子鼠籠繞組和鐵心中引起的損耗以及包括通風(fēng)損耗、軸承 摩擦損耗等機械損耗等所有損耗皆變?yōu)闊崮堋？捎靡约訜崴劫|(zhì)，控制原動機的轉(zhuǎn)速可以 控制水媒質(zhì)的溫度。除永磁體產(chǎn)生的磁場外，二次短路電流在中空導(dǎo)電銅管周邊形成磁場?？梢姡?質(zhì)用外部循環(huán)泵從中空軸1、隔磁套5和定子部件的徑向孔進入，水媒質(zhì)通過傳導(dǎo)及輻射等 方式被發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量加熱，同時處于永磁磁勢磁場和二次短路電流磁場的場域中。通過匹配原動機帶動轉(zhuǎn)子部件形成的離心力和彈簧的彈力，可以控制密封壓塊打 開的時間，即水媒質(zhì)在熱場和電磁場中的時間，在經(jīng)過確定的有效時間后，突然提高原動機 的轉(zhuǎn)速，使得轉(zhuǎn)子部件形成的離心力克服彈簧的彈力，將密封壓塊打開，此時經(jīng)磁和熱作用 的水媒質(zhì)經(jīng)膜由離心力形成的壓力差甩出，經(jīng)接水盤17收集。膜9可以采用各類現(xiàn)有海水淡化分離的物理滲透膜。
具體實施方式
三下面結(jié)合圖1具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是活門組件還包括接長桿14-1，接長桿14-1的一端對接在調(diào)節(jié)螺絲14的端部 上，彈簧13套在接長桿14-1的外圓表面上。如此設(shè)置，工作更穩(wěn)定可靠。
權(quán)利要求
海水淡化器，其特征在于它由中空軸(1)、上軸承蓋(2)、上端軸承(3-1)、下端軸承(3-2)、上端蓋(4)、定子部件、轉(zhuǎn)子部件、下端蓋(15)、下軸承蓋(16)、接水盤(17)和兩個密封套組件(18)組成，中空軸(1)為上端與內(nèi)腔連通且下端封閉的軸體；定子部件由定子鐵心(6-1)、若干永磁體(6-3)、隔磁套(5)組成，定子鐵心(6-1)上、沿圓周方向分布若干沿定子鐵心(6-1)切向充磁的永磁體(6-3)從而在定子鐵心(6-1)表面形成N、S交替分布的磁極；定子部件固定在中空軸(1)長度上的中間位置，定子鐵心(6-1)固定在隔磁套(5)的外圓表面上，隔磁套(5)固定在中空軸(1)的外圓表面上，在中空軸(1)、隔磁套(5)和定子鐵心(6-1)上徑向開有若干小孔從而形成水路通道；轉(zhuǎn)子部件由轉(zhuǎn)子鐵心(7-1)、多個中空導(dǎo)電銅管(7-3)、兩個短路環(huán)(7-4)、轉(zhuǎn)子殼體(8)、膜(9)、膜密封外套(10)、多個活門組件和外被筒體(12)組成；圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子鐵心(7-1)固定在圓筒狀的轉(zhuǎn)子殼體(8)的內(nèi)圓周表面上，中空導(dǎo)電銅管(7-3)貫通于轉(zhuǎn)子鐵心(7-1)的兩端面，多個中空導(dǎo)電銅管(7-3)沿轉(zhuǎn)子鐵心(7-1)的圓周方向均勻分布，中空導(dǎo)電銅管(7-3)的兩端分別焊接在一個短路環(huán)(7-4)上形成籠形導(dǎo)電回路；轉(zhuǎn)子殼體(8)外圓表面外設(shè)置有膜密封外套(10)，且膜密封外套(10)與轉(zhuǎn)子殼體(8)的外圓表面形成封閉的環(huán)空，外被筒體(12)環(huán)繞在膜密封外套(10)圓周外且與膜密封外套(10)的外緣相固定形成環(huán)形空腔(21)，每個活門組件包括密封壓塊(11)、彈簧(13)和調(diào)節(jié)螺絲(14)，密封壓塊(11)扣合在膜密封外套(10)的外表面所開的缺口(22)上從而把該缺口(22)關(guān)閉，調(diào)節(jié)螺絲(14)旋合在外被筒體(12)的筒體表面上，彈簧(13)支撐在調(diào)節(jié)螺絲(14)的端面與密封壓塊(11)之間，多個活門組件沿膜密封外套(10)的圓周方向均勻設(shè)置，轉(zhuǎn)子殼體(8)的表面上開有多個過水孔，膜(9)在轉(zhuǎn)子殼體(8)和膜密封外套(10)構(gòu)成的環(huán)空內(nèi)且包繞在轉(zhuǎn)子殼體(8)的外圓表面上從而擋住過水孔；定子鐵心(6-1)與轉(zhuǎn)子鐵心(7-1)間有徑向氣隙；上端蓋(4)的上端內(nèi)邊緣固定有上軸承蓋(2)從而把上端蓋(4)的空腔密封住，中空軸(1)上端穿出上端蓋(4)和上軸承蓋(2)，下端蓋(15)的下端內(nèi)邊緣上固定有下軸承蓋(16)從而把下端蓋(15)的空腔密封住，中空軸(1)下端穿出下軸承蓋(16)和下端蓋(15)，在中空軸(1)和上端蓋(4)之間設(shè)置有上端軸承(3-1)，上端軸承(3-1)的下方設(shè)置一個密封套組件(18)，上端蓋(4)上端外緣固定在轉(zhuǎn)子殼體(8)上端端部上并且將轉(zhuǎn)子殼體(8)上端封閉，在中空軸(1)和下端蓋(15)之間設(shè)置有下端軸承(3-2)，下端軸承(3-2)的上方設(shè)置一個密封套組件(18)，下端蓋(15)下端外緣固定在轉(zhuǎn)子殼體(8)下端端部上并且將轉(zhuǎn)子殼體(8)下端封閉；膜密封外套(10)的下端開有多個出水孔(12-1)，在下軸承蓋(16)外側(cè)的中空軸(1)上固定有接水盤(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化器，其特征在于中空軸(1)頂端上固定有皮帶輪 (20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化器，其特征在于活門組件還包括接長桿(14-1)，接 長桿(14-1)的一端對接在調(diào)節(jié)螺絲(14)的端部上，彈簧(13)套在接長桿(14-1)的外圓表面上。
全文摘要
海水淡化器，本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)進行海水淡化時耗能高、效率低的缺陷。用于海水淡化。它由中空軸、上軸承蓋、上端軸承、下端軸承、上端蓋、定子部件、轉(zhuǎn)子部件、下端蓋、下軸承蓋、接水盤和兩個密封套組件組成，工作時，海水從中空軸流入裝置內(nèi)并進入定、轉(zhuǎn)子部件所處的腔室內(nèi)，外部動力帶動轉(zhuǎn)子部件旋轉(zhuǎn)，定子部件與轉(zhuǎn)子部件之間的電磁反應(yīng)磁化海水并產(chǎn)生熱量加熱海水，磁化結(jié)束提高轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)速，利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使密封壓塊打開，海水通過膜和膜密封外套進入外被筒體的腔體內(nèi)，淡水流入接水盤。本發(fā)明通過磁場改變水溶液溶質(zhì)和溶劑之間的作用力，提高膜的通量，海水溫度上升，水滲透性能增加。
文檔編號C02F103/08GK101805041SQ20101012391
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者于艷君, 張鵬, 柴鳳, 程樹康, 裴宇龍, 郭斌 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)