CN105505720A - 斜底釜式太阳能蒸馏装置 - Google Patents

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Abstract

本发明斜底釜式太阳能蒸馏装置，涉及太阳能利用领域，包括斜底釜，抛物面太阳能集热器，太阳跟踪控制器，冷凝器(预热器)；斜底釜的椭圆形吸热面与水平倾斜成30°至60°角度，当太阳的仰角变化时，太阳跟踪控制器通过控制仰角电机驱动螺杆螺母组件转动，在左右两条悬挂杆的牵引下，推动抛物面太阳能集热器以抛物面的焦点为圆点，以抛物面的焦距为半径作圆弧上下运动，跟踪太阳的仰角，使抛物面太阳能集热器将太阳能聚焦到斜底釜的椭圆形吸热面上；太阳跟踪控制器通过控制方位角电机驱动齿轮组件转动，驱动支柱、抛物面太阳能集热器及斜底釜转动跟踪太阳的方位角；本发明有结构紧凑、运行可靠、高效环保等优点。

Description

斜底釜式太阳能蒸馏装置
技术领域：
本发明专利涉及一种太阳能在蒸馏技术领域方面的应用，尤其涉及一种斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于包括由斜底釜，抛物面太阳能集热器，太阳跟踪控制器，冷凝器(预热器)组成的斜底釜式太阳能蒸馏装置，利用太阳能将液体加热至沸腾产生蒸汽，再将蒸汽冷凝而得到相应的蒸馏产品。
背景技术：
在目前的白酒生产过程中，蒸馏工艺在整个生产过程中消耗了大量的能源，蒸馏过程的能耗占白酒生产总能耗的50％之多，而蒸馏过程主要靠燃烧煤产生蒸汽的方式对白酒进行蒸馏，煤是不可再生能源，在大量消耗有限资源的同时，燃烧煤时产生大量的废气废水，造成温室效应，加剧环境污染，危害人类生存环境，如何降低白酒蒸馏酒生产的能源消耗已经成为酿酒行业的一大课题，利用太阳能蒸馏白酒是降低生产能耗的有效途径，太阳能是采之不尽、用之不竭的可再生能源，属于清洁能源，我国土地宽广，有着丰富的太阳能资源，全国各地的年太阳能总辐射量为928——2333kw·h/m2，平均值为1626kw·h/m2，利用太阳能蒸馏技术，有效降低白酒生产的能耗，实现清洁生产的目标，降低生产成本，提升产品竞争能力，提高经济效益，减少碳排放，改善自然环境。
发明内容：
本发明专利是利用太阳能在白酒蒸馏工艺方面的应用，其原理是：通过太阳跟踪控制器，驱动抛物面太阳能集热器，将太阳能热能聚焦到斜底釜的椭圆形吸热面上，对釜内的酒醪加热至沸腾，将酒精成分蒸馏出来，再通过冷凝器(预热器)将酒精气体冷凝得到白酒产品。
所述斜底釜固定安装在支柱的支架上，斜底釜通过不锈钢波纹管与冷凝器(预热器)实现柔性连接，所述斜底釜的椭圆形吸热面与水平倾斜成30°至60°的角度，所述抛物面太阳能集热器的焦点通过两条悬挂杆的牵引作用固定在斜底釜的椭圆形吸热面上，当太阳的高度从低仰角至最高仰角或者从高仰角至低仰角变化时，太阳跟踪控制器通过控制仰角电机驱动螺杆螺母组件转动，在左右两条悬挂杆的牵引下，推动抛物面太阳能集热器以抛物面的焦点为圆点，以抛物面的焦距为半径作圆弧上下运动，跟踪太阳的仰角，使抛物面太阳能集热器将太阳能聚焦到斜底釜的椭圆形吸热面上；所述太阳跟踪控制器通过控制方位角电机驱动齿轮组件转动，驱动支柱、抛物面太阳能集热器及斜底釜转动并跟踪太阳的方位角。
所述斜底釜的斜底吸热面内设置阶梯式垂直挡板，经过蒸馏，当釜内的酒醪的酒份基本挥发完毕后通过排料管将酒糟排出，排糟后通过进料管加进经过预热的酒醪，进入下一轮的蒸馏操作，而釜内的斜底上设置阶梯式垂直挡板，是为了在排糟过程中让椭圆形釜底保持平均2至3厘米厚度的液体，防止出现釜底烧焦现象。
本发明的有益效果是，所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，结构紧凑，运行可靠，即使太阳的高度处在低仰角或者高仰角的状态时，抛物面太阳能集热器都能够将太阳能聚焦到斜底釜的椭圆形吸热面上，延长了太阳能的可利用时间，提高了太阳能的利用率，解决了一般平底蒸馏釜在太阳低仰角时出现偏焦、热效率低、可利用时间短等问题；根据所述斜底釜式太阳能蒸馏装置的原理，让太阳能加热、蒸馏技术更好地应用到食品、化工、医药等行业方面，节能减排，绿色低碳，环保高效，造福人类。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明斜底釜式太阳能蒸馏装置的原理图。
图2是本发明斜底釜式太阳能蒸馏装置的俯视图(未画出冷凝器<预热器>)。
图3是本发明斜底釜式太阳能蒸馏装置的侧视图(未画出冷凝器<预热器>)。
图4是斜底釜的结构图。
图中：
1、抛物面太阳能集热器2、螺杆螺母组件3、支柱4、排料阀5、排料管
6、支架7、斜底釜8、蒸汽管9、进料阀10、进料管
11、冷凝器(预热器)12、轴承13、悬挂杆14、仰角电机15、万向节
16、方位角电机17、齿轮组件18、支座19、排料口20、玻璃棉保温层
21、安全阀22、蒸汽口23、真空阀24、进料口25、防风挡板
26、经黑化处理的不锈钢椭圆形吸热面27、阶梯式垂直挡板
具体实施方式：
在图1中，抛物面太阳能集热器1将太阳能聚焦到斜底釜7的椭圆形吸热面26上，将釜内的酒醪加热至沸腾，得到酒精气体，酒精气体通过蒸汽管8至冷凝器(预热器)11，在冷凝器(预热器)通过热交换冷凝得到白酒液体，酒精气体在冷凝器的热交换过程中将酒醪进行预加热，提高太阳能利用率。
在进行蒸馏过程中，当蒸馏液的酒精度低于3％(v/v)时，停止蒸馏，将排料阀门4开启，通过排料管5排出酒糟，完成排料后关闭排料阀门4，开启进料阀门9，通过进料管10往斜底釜内加入经过预热的酒醪，进料后关闭进料阀门9进入新一轮的蒸馏操作。
通过太阳跟踪控制器控制仰角电机14运转，驱动万向节15转动带动螺杆螺母总成2运转，推动抛物面太阳能集热器1跟踪太阳的仰角；在左右两条悬挂杆13的索引下，推动抛物面太阳能集热器以抛物面的焦点为圆点，而圆点就是在左右两个轴承12的轴线上，以抛物面的焦距为半径作圆弧上下运动，跟踪太阳的仰角，使抛物面太阳能集热器1将太阳能聚焦到斜底釜的椭圆形吸热面26上；同时通过太阳跟踪控制器控制方位角电机16运转，带动齿轮总成17运转，驱动支柱3、支架6、斜底釜7及抛物面太阳能集热器1同步转动并跟踪太阳的方位角。
斜底釜固定安装在支柱3的支架6上，而进料管10、蒸汽管8、排料管5均采用不锈钢波纹管与斜底釜7实现柔性连接。
抛物面太阳能集热器1通过左右两边的悬挂杆13及轴承12与支架6实现活动连接，使抛物面太阳能集热器的焦点落在斜底釜的椭圆形吸热面26上。
在图4中，斜底釜的椭圆形吸热面26保持与水平面呈30°-60°的倾斜角，即使太阳的高度处在低仰角或高仰角的状态时，都能使抛物面太阳能集热器1将太阳能聚焦到斜底釜的椭圆形吸热面26上。
在斜底釜的斜底上设置不锈钢阶梯式垂直挡板，在排料操作时，让椭圆形吸热面26保持平均2至3厘米厚度的液体，防止排料操作时出现釜底烧焦现象。
在斜底釜的顶部设置一个压力安全阀21，其工作压力为1.0Kg/cm2，防止在蒸馏过程斜底釜出现超压现象而发生安全事故。
在斜底釜的顶部设置一个真空阀23，防止在进料过程中由于釜内温度瞬时降低而出现负压现象而损毁斜底釜。
在斜底釜的侧面及顶面设置玻璃棉保温层20，减少热损失，提升蒸馏热效率。
在斜底釜的椭圆形釜底采用经过黑化处理的不锈钢椭圆形吸热面26，提升热效率。
在斜底釜的椭圆形釜底设置椭圆形防风挡板25，减少热损失，提升热效率。

Claims (8)

1.一种斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于所述包括由斜底釜、抛物面太阳能集热器、太阳跟踪控制器、冷凝器(预热器)组成的斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于通过太阳跟踪控制器，驱动仰角电机运转，在左右两条悬挂杆的索引下，通过螺杆螺母组件转动驱动抛物面太阳能集热器以抛物面的焦点为圆点，以抛物面的焦距为半径作圆弧上下运动，跟踪太阳的仰角，将太阳能聚焦点固定在斜底釜的椭圆形吸热面上，所述太阳跟踪控制器驱动方位角电机运转，通过齿轮组件运转驱动抛物面太阳能集热器及斜底釜跟踪太阳的方位角，所述斜底釜的椭圆形吸热面上设置阶梯式垂直挡板，太阳能将斜底釜内的液体加热至沸腾，挥发的蒸汽经通过冷凝器(预热器)冷凝后得到蒸馏分离的产品。
2.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述斜底釜的椭圆形吸热面与水平呈30°-60°的倾斜角。
3.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述斜底釜的椭圆形斜底上设置阶梯式垂直挡板。
4.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述斜底釜的侧面及顶面设置玻璃棉保温材料。
5.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述斜底釜的顶部设置压力安全阀。
6.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述斜底釜的顶部设置真空阀。
7.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述斜底釜的椭圆形吸热面周边设置椭圆形防风挡板。
8.根据权利要求1所述斜底釜式太阳能蒸馏装置，其特征在于，设置冷凝器(预热器)装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1980000077A1 (en) * 1978-06-13 1980-01-24 J Warden Solar distillation apparatus
CN101029779A (zh) * 2006-02-27 2007-09-05 李建民 太阳能光学镜跟踪利用器及其阵列
CN201882939U (zh) * 2010-02-10 2011-06-29 李京航 单凹面镜蒸发式太阳能净水器
CN204550111U (zh) * 2015-02-28 2015-08-12 姜呈祥 全自动太阳能蒸馏器

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