本發(fā)明涉及海水淡化領(lǐng)域，特別涉及一種基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器及海水淡化方法。

背景技術(shù)：

人類的淡水資源越來(lái)越少，而需求量越來(lái)越大。海水淡化是解決水資源短缺的有效途徑。

目前，已有海水淡化的專利有很多如滲透法、蒸發(fā)法、靜電法等等。還有磁場(chǎng)法。具體是把過(guò)水管道放在靜止強(qiáng)磁場(chǎng)中，海水在管道內(nèi)高速流動(dòng)時(shí)，海水中的正負(fù)離子承受方向相反的羅倫茲力而分離，使水得到淡化。但是，要求管道內(nèi)的海水的流動(dòng)速度很高，因而需要的水壓很大，能量消耗大，效率低。高速流動(dòng)時(shí)其離子承受的羅倫茲力的受力時(shí)間短，因而離子分離的時(shí)間短，進(jìn)一步降低了分離效率。中國(guó)專利ZL 201120165739.X 公開(kāi)的一種“基于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的海水淡化器”和“Simulation of Rotating Magnetic Field on Ion Distribution in Saltwater”（13th IEEE Joint International Computer Science and Information Technology Conference，JICSIT 2011）一文中采用旋轉(zhuǎn)穩(wěn)恒磁場(chǎng)對(duì)過(guò)水管道內(nèi)海水中的靜止鹽離子施加洛淪茲力的方法來(lái)分離海水中的鹽離子，實(shí)現(xiàn)海水淡化的目的。離子受到的洛淪茲力與磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度等有關(guān)。但目前由于絕緣管道在磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)軸向很短,而且磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度都尚不能達(dá)到理想水平，所以這種方法離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。

另外，目前存在一種電滲析的海水淡化器。其中的電極距離很小，電極之間的電壓很小，對(duì)海水中離子的吸附力很有限。而且，需要對(duì)電極電壓進(jìn)行正負(fù)交變，以釋放吸附的離子，降低電極腐蝕程度。釋放吸附的離子后，海水濃度提高，應(yīng)即時(shí)排出濃海水。這種電滲析的海水淡化器，電極電壓極性的改變和濃海水的排出占用了離子分離時(shí)間，降低了海水淡化效率；而且電壓極性的改變極大地增加了能耗；電極有一定的腐蝕。

在“Ion Distribution in Saltwater under High-voltage Static Electric Field”,( Advanced Materials Research Vols. 361-363 (2012),pp.865-869)一文中提出了利用高壓靜電場(chǎng)來(lái)分離離子的思想，分析表明在過(guò)水管道兩端面上，離子濃度極大。中國(guó)專利ZL 201110152425.0公開(kāi)了一種“基于離子反轉(zhuǎn)的高壓靜電型海水淡化器”，該專利提出將海水中的正負(fù)離子反轉(zhuǎn)到一絕緣薄膜兩側(cè)面，利用高壓靜電場(chǎng)和正負(fù)離子之間的靜電引力的共同作用，來(lái)增加離子的聚集濃度，提高海水淡化效率的思想。雖然離子濃度有較大提高，但把離子和淡水實(shí)際隔離并取出一直沒(méi)有較好的方法。中國(guó)專利ZL201210042258.9公開(kāi)了一種“高壓靜電型離子噴霧式海水淡化器及其海水淡化方法”，該專利提出利用高壓靜電場(chǎng)將海水中的正負(fù)離子分離到不同的水管內(nèi)，來(lái)增加離子的聚集濃度，提高海水淡化效率的思想。雖然可實(shí)現(xiàn)正負(fù)離子的分離但將水管設(shè)置成直線型使得離子經(jīng)過(guò)的水管較短導(dǎo)致離子濃度不大，因此把離子和淡水實(shí)際分離并取出一直沒(méi)有較好的方法。

本發(fā)明在脈沖變壓器原理的基礎(chǔ)上，在原邊施加脈沖電流激勵(lì)，在脈沖變壓器副邊繞組的首尾兩端激勵(lì)出高濃度正、負(fù)鹽離子。在附加吸附裝置的吸引力作用的基礎(chǔ)上，把脈沖變壓器副邊繞組首尾兩端激勵(lì)出的高濃度正、負(fù)鹽離子強(qiáng)迫吸引而脫離首尾兩端面，實(shí)現(xiàn)鹽離子與水的分離即還海水淡化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能極大地提高離子去除濃度，使海水中的離子與水更容易分離的基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器，包括水管、電源轉(zhuǎn)換裝置、與所述電源轉(zhuǎn)換裝置電連接的脈沖產(chǎn)生裝置、與所述脈沖產(chǎn)生裝置電連接的脈沖變壓器以及與所述脈沖產(chǎn)生裝置電連接的離子分離裝置；所述水管的一端為海水進(jìn)水口，另一端為淡水出水口；所述脈沖變壓器的包括變壓器鐵芯、變壓器原邊繞組以及變壓器副邊繞組，所述脈沖變壓器副邊繞組為絕緣水管繞組，在該絕緣細(xì)管繞組中間段抽頭與所述水管連通，所述絕緣水管繞組內(nèi)的水在其表面張力下不流出絕緣水管繞組的兩端；

所述電源轉(zhuǎn)換裝置用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為脈沖產(chǎn)生裝置提供穩(wěn)定的電源；所述脈沖產(chǎn)生裝置用于先后產(chǎn)生交流信號(hào)至脈沖變壓器和加速脈沖信號(hào)至離子分離裝置，所述交流信號(hào)用于激勵(lì)所述脈沖變壓器原邊繞組，使所述脈沖變壓器副邊繞組內(nèi)產(chǎn)生脈沖電場(chǎng)，從而使得該脈沖變壓器副邊繞組內(nèi)的鹽離子在脈沖電場(chǎng)的作用下向脈沖變壓器副邊繞組兩端分別聚集，并對(duì)水管中的海水的正、副離子進(jìn)行抽取和初步分離；所述加速脈沖信號(hào)用于使離子分離裝置對(duì)脈沖變壓器副邊繞組兩端的正、負(fù)離子進(jìn)行強(qiáng)迫吸附，從而使所述正、副離子脫離所述脈沖變壓器副邊繞組的兩端。

進(jìn)一步的，所述脈沖變壓器副邊繞組為兩端內(nèi)徑為毫米級(jí)的絕緣水管繞組。

進(jìn)一步的，在所述絕緣細(xì)管繞組的1/2處抽頭與所述水管連通。

進(jìn)一步的，所述電源轉(zhuǎn)換裝置為整流器。

進(jìn)一步的，所述離子分離裝置包括離心分離器、與所述脈沖產(chǎn)生裝置電連接且與所述脈沖變壓器副邊繞組的兩端對(duì)準(zhǔn)的離子吸引電極，所述離心分離器包括位于所述離子吸引電極與脈沖變壓器副邊繞組之間的離心分離盤；

所述離子吸引電極正對(duì)所述脈沖變壓器副邊繞組的兩端，當(dāng)正、負(fù)離子分別位于所述脈沖變壓器副邊繞組的首、尾端時(shí)，所述離子吸引電極的負(fù)極與所述脈沖變壓器副邊繞組的首端對(duì)準(zhǔn)，正極與所述脈沖變壓器副邊繞組的尾端對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)負(fù)、正離子分別位于所述脈沖變壓器副邊繞組的首、尾端時(shí)，所述離子吸引電極的正極與所述脈沖變壓器副邊繞組的首端對(duì)準(zhǔn)，負(fù)極與所述脈沖變壓器副邊繞組的尾端對(duì)準(zhǔn)；

所述離子吸引電極用于根據(jù)所述加速脈沖信號(hào)進(jìn)行工作，以對(duì)所述脈沖變壓器副邊繞組兩端感應(yīng)出的正、負(fù)離子進(jìn)行吸引，使所述正、負(fù)離子脫離所述脈沖變壓器副邊繞組的兩端并向離心分離盤方向運(yùn)動(dòng)，所述離心分離盤用于攔截繞組首尾兩端排出的陰、陽(yáng)離子流，同時(shí)該離心分離盤旋轉(zhuǎn)，利用離心力實(shí)現(xiàn)正、負(fù)離子流的脫離。

進(jìn)一步的，還包括離子收集器以及能量回收變流器，所述離子收集器包括兩弧形壁圍合呈圓筒狀，其中，一個(gè)弧形壁為電源正極，另一個(gè)弧形壁為電源負(fù)極，兩極間絕緣，所述能量回收變流器的輸入端與兩弧弧形壁電連接，輸出端與所述脈沖產(chǎn)生裝置電連接，用于能量回收；

所述離心分離盤及離子吸引電極均位于所述離子收集器內(nèi)，所述離心分離盤利用離心力將其上的正、負(fù)離子甩離至所述離子收集器的內(nèi)壁上，從而使得所述離子收集器的正極吸附負(fù)離子，負(fù)極吸附正離子，正、負(fù)離子與所述離子收集器的內(nèi)壁接觸之后會(huì)產(chǎn)生電荷的中和電荷的交換，其電能量由能量回收變流器反饋至脈沖產(chǎn)生裝置。

進(jìn)一步的，所述離心分離盤采用憎水絕緣材料制作而成。

進(jìn)一步的，所述脈沖產(chǎn)生裝置還用于在產(chǎn)生交流信號(hào)至所述脈沖變壓器之后，并且在當(dāng)所述脈沖變壓器副邊繞組兩端的正、負(fù)鹽離子達(dá)到最大濃度時(shí)，施加至離子吸引電極的加速脈沖也達(dá)到最大值。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種利用所述的海水鹽離子分離器進(jìn)行海水淡化的方法，包括以下步驟：

S1、將水管的海水進(jìn)水口與海水接通，以使海水能夠流入并充滿水管；

S2、脈沖產(chǎn)生裝置產(chǎn)生交流信號(hào)至脈沖變壓器；

S3、脈沖變壓器副邊繞組產(chǎn)生電場(chǎng)，使得流經(jīng)進(jìn)水管中海水的鹽離子經(jīng)抽頭流向脈沖變壓器副邊繞兩端；

S4、當(dāng)脈沖變壓器副邊繞組兩端的離子達(dá)到最大濃度時(shí)，脈沖產(chǎn)生裝置產(chǎn)生高速脈沖信號(hào)至離子分離裝置；

S5、離子分離裝置根據(jù)高速脈沖信號(hào)進(jìn)行工作，從而吸引脈沖變壓器副邊繞組兩端的正、負(fù)離子，以使得所述正、負(fù)離子脫離所述脈沖變壓器副邊繞組的兩端，并返回S2步驟直至結(jié)束。

進(jìn)一步的，所述離子分離裝置包括離心分離器、與所述脈沖產(chǎn)生裝置電連接且與所述脈沖變壓器副邊繞組的兩端對(duì)準(zhǔn)的離子吸引電極，所述離心分離器包括位于所述離子吸引電極與脈沖變壓器副邊繞組之間的離心分離盤；

在所述S5步驟中，所述離子吸引電極根據(jù)高速脈沖信號(hào)進(jìn)行工作，吸引脈沖變壓器副邊繞組兩端的正、負(fù)離子，以使得所述正、負(fù)離子脫離脈沖變壓器副邊繞組向離子吸引電極方向運(yùn)動(dòng)；位于脈沖變壓器副邊繞組與離子吸引電極之間的離心分離盤旋轉(zhuǎn)，攔截所述正、負(fù)離子，從而防止正、負(fù)離子繼續(xù)向離子吸引電極方向運(yùn)動(dòng)、拉弧。

本發(fā)明的基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器及海水淡化方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）、本發(fā)明的海水離子分離器，由于采用了脈沖變壓器的工作原理，來(lái)對(duì)海水中數(shù)量占少數(shù)的離子進(jìn)行直接分離操作，而不對(duì)占比重極大的水分子進(jìn)行操作，效率高。

（2）、本發(fā)明利用具有憎水絕緣板隔離含高濃度正負(fù)離子流，并使用離心分離器進(jìn)行最終分離，充分利用了憎水絕緣表面的憎水與絕緣性能，使得其表面帶電液滴的不連續(xù)，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)離子海水的實(shí)際分離，阻斷了正負(fù)離子之間復(fù)合、拉弧放電的產(chǎn)生，更安全。

（3）、在離心分離器外沿設(shè)置離子收集器，便可以利用磁流體相似技術(shù)進(jìn)行能量回收；回收陰、陽(yáng)離子流在離開(kāi)分離器表面后的復(fù)合能量，進(jìn)一步提高了能量效率。

此模型的特點(diǎn)是：原理科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，易于實(shí)現(xiàn)并且本發(fā)明不僅能大幅度提高離子濃度利于海水淡化，而且還能實(shí)現(xiàn)能量的回收利用。對(duì)海水淡化的發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1，圖1是本發(fā)明基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的基于脈沖變壓器原理的海水鹽離子分離器包括水管10、電源轉(zhuǎn)換裝置12、與所述電源轉(zhuǎn)換裝置12電連接的脈沖產(chǎn)生裝置14、與所述脈沖產(chǎn)生裝置14電連接的脈沖變壓器16以及與所述脈沖產(chǎn)生裝置14電連接的離子分離裝置18；所述水管10的一端為海水進(jìn)水口，另一端為淡水出水口；所述脈沖變壓器16的包括脈沖變壓器鐵芯161、脈沖變壓器原邊繞組162以及脈沖變壓器副邊繞組163，所述脈沖變壓器副邊繞組163為絕緣水管10繞組，在該絕緣細(xì)管繞組中間段抽頭與所述水管10連通，所述絕緣水管10繞組內(nèi)的水在其表面張力下不流出絕緣水管10繞組的兩端；所述電源轉(zhuǎn)換裝置12用于將交流電信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電以為脈沖產(chǎn)生裝置14提供穩(wěn)定的電源；所述脈沖產(chǎn)生裝置14用于先后產(chǎn)生交流信號(hào)至脈沖變壓器16和加速脈沖信號(hào)至離子分離裝置18，所述交流信號(hào)用于激勵(lì)所述脈沖變壓器原邊繞組162，使所述脈沖變壓器副邊繞組163內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，從而使得該脈沖變壓器副邊繞組163的兩端分別聚集進(jìn)水管10中的海水的正、副離子；所述加速脈沖信號(hào)用于使離子分離裝置18對(duì)正、負(fù)離子進(jìn)行吸附，從而使所述正、副離子脫離所述脈沖變壓器副邊繞組163的兩端。具體地：

所述電源轉(zhuǎn)換裝置12為一整流器，所述脈沖產(chǎn)生裝置14為逆變器。所述整流器用于將交流電源轉(zhuǎn)換為脈沖產(chǎn)生裝置14所需要的直流電源，即整流器把市電轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量直流，為下一步逆變器提供穩(wěn)定直流。

本實(shí)施例中，所述脈沖變壓器副邊繞組163為內(nèi)徑為毫米級(jí)的絕緣水管10繞組，在所述絕緣細(xì)管繞組的1/2處抽頭與所述水管10連通，如此可以使得水管10中的鹽離子（正、負(fù)離子）更均衡的分布至脈沖變壓器副邊繞組163兩端，進(jìn)一步使得海水淡化效果更好。

所述脈沖變壓器16為脈沖變壓器16，逆變器把直流電逆變?yōu)橐欢úㄐ蔚慕涣餍盘?hào)，用于激勵(lì)脈沖變壓器原邊繞組162；脈沖變壓器副邊繞組163由絕緣細(xì)水管10繞制而成，并非金屬繞組，繞組1/2處設(shè)置中間抽頭，引入進(jìn)出水管10，繞組首尾兩端同長(zhǎng)度并且對(duì)準(zhǔn)離子分離裝置18（本實(shí)施例中，所述脈沖變壓器副邊繞組163的首尾兩端向下）。

所述脈沖產(chǎn)生裝置14還用于在產(chǎn)生交流信號(hào)至所述脈沖變壓器16之后，并且在當(dāng)所述脈沖變壓器副邊繞組163兩端的正、負(fù)鹽離子達(dá)到最大濃度時(shí)，施加至離子分離器的加速脈沖亦達(dá)到最大值，離子分離器據(jù)此進(jìn)行離子分離工作，即吸引脈沖變壓器副邊繞組163首尾兩端的正、負(fù)離子，以使陰、陽(yáng)離子分別由脈沖變壓器16繞組首尾兩端排出；從而完成本次離子分離工作。本方案中，通過(guò)試驗(yàn)可以得到脈沖變壓器16被施加交流信號(hào)后，脈沖變壓器16負(fù)邊繞組兩端的正、負(fù)離子達(dá)到最大濃度的時(shí)間，從而計(jì)算施加加速脈沖信號(hào)的時(shí)間，即計(jì)算逆變器先后產(chǎn)生交流信號(hào)和脈沖信號(hào)的時(shí)間間隔，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)上述的當(dāng)離子達(dá)到最大濃度時(shí)，施加加速脈沖信號(hào)至離子分離器的功能。所述逆變器以此循環(huán)，不斷的先后施加交流信號(hào)、加速脈沖信號(hào)工作，從而進(jìn)行海水鹽離子分離，達(dá)到海水凈化，凈化后的

本實(shí)施例中，所述離子分離裝置18具體包括：離心分離器、與所述逆變器電連接且與所述脈沖變壓器副邊繞組163的兩端對(duì)準(zhǔn)的離子吸引電極181，所述離心分離器包括位于所述離子吸引電極181與脈沖變壓器副邊繞組163之間的離心分離盤182，離心分離盤182的轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述離心分離盤182采用憎水絕緣材料制作而成。

所述離子吸引電極181正對(duì)所述脈沖變壓器副邊繞組163的兩端，當(dāng)正、負(fù)離子分別位于所述脈沖變壓器副邊繞組163的首、尾端時(shí)，所述離子吸引電極181的負(fù)極與所述脈沖變壓器副邊繞組163的首端對(duì)準(zhǔn)，正極與所述脈沖變壓器副邊繞組163的尾端對(duì)準(zhǔn)，當(dāng)負(fù)、正離子分別位于所述脈沖變壓器副邊繞組163的首、尾端時(shí)，所述離子吸引電極181的正極與所述脈沖變壓器副邊繞組163的首端對(duì)準(zhǔn)，負(fù)極與所述脈沖變壓器副邊繞組163的尾端對(duì)準(zhǔn)；所述離子吸引電極181用于根據(jù)所述加速脈沖信號(hào)進(jìn)行工作，以對(duì)所述脈沖變壓器副邊繞組163兩端的正、負(fù)離子進(jìn)行吸引，使所述正、負(fù)離子脫離所述脈沖變壓器副邊繞組163的兩端并向離心分離盤182方向運(yùn)動(dòng)，所述離心分離盤182用于攔截繞組首尾兩端排出的陰、陽(yáng)離子流，同時(shí)該離心分離盤182旋轉(zhuǎn)，利用離心力實(shí)現(xiàn)正、負(fù)離子流的脫離。

本實(shí)施例中，所述海水鹽離子分離器還包括離子收集器11以及能量回收變流器13，所述離子收集器11包括兩弧形壁圍合呈圓筒狀，其中，一個(gè)弧形壁為電源正極，另一個(gè)弧形壁為電源負(fù)極，所述能量回收變流器13的輸入端與兩弧弧形壁電連接，輸出端與所述脈沖產(chǎn)生裝置14電連接；所述離心分離盤182及離子吸引電極181均位于所述離子收集器11內(nèi)，所述離心分離盤182利用離心離將其上的正、負(fù)離子甩離至所述離子收集器11的內(nèi)壁上，從而使得所述離子收集器11的正極吸附負(fù)離子，負(fù)極吸附正離子，正、負(fù)離子與所述離子收集器11的內(nèi)壁接觸之后，進(jìn)行電荷的轉(zhuǎn)移和交換，把電荷攜帶的電能轉(zhuǎn)移到離子收集器11上。

本發(fā)明的海水鹽離子的工作原理如下：首先，使海水從水管10的進(jìn)水口進(jìn)入水管10；逆變器先產(chǎn)生交流或者高頻率脈沖序列,用于激勵(lì)脈沖變壓器原邊繞組162, 在脈沖前沿(上升沿)期間(即每個(gè)脈沖剛開(kāi)始0時(shí)刻到最大峰值Im的時(shí)間段),脈沖變壓器16副邊水管繞組10內(nèi)則產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),在水管10繞組首/尾端,則產(chǎn)生高濃度離子(首/尾端兩端一邊正離子一變負(fù)離子)，當(dāng)在脈沖后沿(從峰值Im到0),在脈沖變壓器16副邊水管繞組10內(nèi)也產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)(與前沿極性相反), 則也能產(chǎn)生高濃度離子(與前沿時(shí)的極性相反)。若脈沖電流強(qiáng)、控制脈沖前沿和后沿非常陡,則分離效果更明顯。

當(dāng)脈沖變壓器副邊繞組163首尾兩端的正、負(fù)離子達(dá)到最大濃度（可預(yù)設(shè)）前，施加脈沖高壓電場(chǎng)使離子吸引電極181吸引所述脈沖變壓器副邊繞組163首尾兩端的正、負(fù)離子，從而使脈沖變壓器副邊繞組163首尾兩端的正、負(fù)離子達(dá)到最大濃度（可預(yù)設(shè)）時(shí)，施加脈沖高壓電場(chǎng)也達(dá)最大，使離子脫離脈沖變壓器副邊繞組163首尾兩端，向位于脈沖變壓器副邊繞組163首尾兩端下方的離心分離盤182運(yùn)動(dòng)，所述離心分離盤182用于攔截繞組首尾兩端排出的正、負(fù)離子流；并且該離心分離盤182旋轉(zhuǎn)，利用離心力實(shí)現(xiàn)離子的脫離；當(dāng)離子濃度下降后，脈沖吸引電場(chǎng)消失；由離心分離盤182甩出的離子流匯集到離子收集器11的內(nèi)壁，然后由能量回收變流器13回收離子中和的能量，進(jìn)行變流后反饋回逆變器或者整流器。若脈沖變壓器原邊繞組162脈沖激勵(lì)強(qiáng)度高、變化快、吸引電極配合脈沖電壓的電壓幅度和時(shí)刻等配合良好、離心分離器轉(zhuǎn)速合適，則能更好的進(jìn)行鹽水中鹽離子的分離。

本發(fā)明采用的絕緣細(xì)水管10內(nèi)的水帶一定的水壓，并使繞組首尾兩端的水在只有其表面張力下不流出；而當(dāng)其離子濃度達(dá)最大時(shí)刻，在離子吸引電極181的脈沖電場(chǎng)引力下，離子會(huì)被迫脫離繞組首尾兩端，并呈不連續(xù)的滴狀；以便繞組首尾兩端不發(fā)生拉弧。

本發(fā)明中的脈沖變壓器16副邊水管10繞組出口內(nèi)徑很?。ê撩准?jí)），帶離子的水滴呈霧狀噴射，可以保證了霧滴直徑極小，而其比表面極大（面積/體積），使得噴射出來(lái)的霧滴的離子體積濃度可以極大，分離效率極高。

本發(fā)明的基于脈沖變壓器16原理的海水鹽離子分離器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）、本發(fā)明的海水離子分離器，由于采用了脈沖變壓器的工作原理，只對(duì)海水中數(shù)量占少數(shù)的鹽離子進(jìn)行直接分離操作，而不對(duì)占比重極大的水分子進(jìn)行操作，效率高。

（2）、本發(fā)明利用具有憎水絕緣板隔離含高濃度正負(fù)離子流，并使用離心分離器進(jìn)行最終分離，充分利用了憎水絕緣表面的憎水與絕緣性能，使得其表面帶電液滴不連續(xù)，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)離子海水的實(shí)際分離，阻斷了正負(fù)離子之間復(fù)合、拉弧放電的產(chǎn)生。

（3）、在離心分離盤外沿設(shè)置離子收集器11，便可以利用磁流體相似技術(shù)進(jìn)行能量回收；回收陰、陽(yáng)離子流在離開(kāi)分離器表面后的復(fù)合能量，進(jìn)一步提高了整體能量效率。

此模型的特點(diǎn)是：原理科學(xué)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，易于實(shí)現(xiàn)并且本發(fā)明不僅能大幅度提高離子濃度利于海水淡化，而且還能實(shí)現(xiàn)能量的回收利用。對(duì)海水淡化的發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種海水鹽離子分離器進(jìn)行海水淡化的方法，利用上述實(shí)施例所描述的海水鹽離子分離器進(jìn)行海水淡化，所述方法包括以下步驟：

S1、將水管10的海水進(jìn)水口與海水接通，以使海水能夠流入水管10內(nèi)；

S2、脈沖產(chǎn)生裝置14產(chǎn)生交流信號(hào)至脈沖變壓器16；

S3、脈沖變壓器16副邊繞組產(chǎn)生電場(chǎng)，使得流經(jīng)進(jìn)水管10中海水的鹽離子經(jīng)抽頭流向脈沖變壓器16副邊繞兩端；

S4、當(dāng)脈沖變壓器16副邊繞組兩端的離子達(dá)到最大濃度時(shí)，脈沖產(chǎn)生裝置14產(chǎn)生高速脈沖信號(hào)至離子分離裝置；

S5、離子分離裝置根據(jù)高速脈沖信號(hào)進(jìn)行工作，從而吸引脈沖變壓器16副邊繞組兩端的正、負(fù)離子，以使得所述正、負(fù)離子脫離所述脈沖變壓器16副邊繞組的兩端。

所述離子分離裝置包括離心分離器、與所述脈沖產(chǎn)生裝置14電連接且與所述脈沖變壓器16副邊繞組的兩端對(duì)準(zhǔn)的離子吸引電極，所述離心分離器包括位于所述離子吸引電極與脈沖變壓器16副邊繞組之間的離心分離盤；

在所述S5步驟中，所述離子吸引電極根據(jù)高速脈沖信號(hào)進(jìn)行工作，吸引脈沖變壓器16副邊繞組兩端的正、負(fù)離子，以使得所述正、負(fù)離子脫離脈沖變壓器16副邊繞組向離子吸引電極方向運(yùn)動(dòng)；位于脈沖變壓器16副邊繞組與離子吸引電極之間的離心分離盤旋轉(zhuǎn)，攔截所述正、負(fù)離子，從而防止正、負(fù)離子繼續(xù)向離子吸引電極方向運(yùn)動(dòng)。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。