CN108706812A - 一种用导热法生产蒸馏水的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用导热法生产蒸馏水的装置，包括压缩机和锥形锅，所述锥形锅的下部分别设有高压低温液化室和低压高温蒸发室，低压高温蒸发室的内部分别安装有低压室温度传感器、低压室湿度传感器和低压室气压传感器，且高压低温液化室的内部分别安装有高压室温度传感器、高压室湿度传感器和高压室气压传感器，所述锥形锅的高压室连通有出水管，本用导热法生产蒸馏水的装置及方法，大大降低了蒸馏过程中的能量损失，由于压缩机和换气泵都是放置于低压高温蒸发室内的，所以它们工作时产生的热能均被有效的利用了起来，用于水的蒸发，理论上消耗的能量只是用于把待净水中的纯净水搬运到蒸馏水出口处，节约了能源，大大提高了资源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及蒸馏水生产技术领域，具体为一种用导热法生产蒸馏水的装置及方法。
背景技术
自然界中的水都不纯净，通常含有钙、镁、铁等多种盐，还含有机物、微生物、溶解的气体（如二氧化碳）和悬浮物等，用蒸馏方法可以除去其中的不挥发组成，用蒸馏法，并配合以下一些措施，可以获取质量较高的蒸馏水，在日常生活中，蒸馏水生产效率及其低下，比如我们的传统蒸馏法未能够将热传导系统加以利用，液化环节产生的热量以及电机产生的热量均流失到外界，提高了耗能，造成了资源的严重浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用导热法生产蒸馏水的装置及方法，耗能低，资源利用率高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用导热法生产蒸馏水的装置，包括锥形锅和压缩机，所述锥形锅的下面分别设有高压低温液化室和低压高温蒸发室，低压高温蒸发室的内部分别安装有低压室温度传感器、低压室湿度传感器和低压室气压传感器，且高压低温液化室的内部分别安装有高压室温度传感器、高压室气压传感器和高压室湿度传感器，高压低温液化室连通有出水管，连接蒸馏水收集容器的容器口正对出水管的出水口进行设置，所述锥形锅的上部设有低压管，压缩机、高压管、储液罐、毛细管和低压管首尾相连形成密闭空间，密闭空间的内部填充有冷媒介质，且压缩机和储液罐均安装在低压高温蒸发室的内部，所述高压低温液化室通过通风管连接气泡石与低压高温蒸发室的液面以下连通，通风管与低压高温蒸发室的连接处安装有止逆空气阀，所述低压高温蒸发室的内部安装有液位触发开关，低压高温蒸发室的底部连通有进水管，进水管中部连接水泵，所述进水管与低压高温蒸发室的连接处安装有进水调节阀，进水管的端部安装有进水过滤网，且进水过滤网分布在待净化水的液面以下，所述低压高温蒸发室的内部安装有换气泵，换气泵通过外层绝热导风管连通有喷气件，且喷气件安装在锥形锅上。
作为本发明的一种优选技术方案，位于锥形锅上部分的低压管为锥形弹簧状结构，位于锥形锅上部分低压管的下表面同锥形锅上面通过热导材料结合在一起。
作为本发明的一种优选技术方案，位于低压高温蒸发室底部的高压管为S形结构，位于低压高温蒸发室底部高压管的上面通过热导材料同低压高温蒸发室底部结合在一起。
作为本发明的一种优选技术方案，所述喷气件为绝热喷气件，喷气件上均匀开设有小孔。
本发明还提供一种用导热法生产蒸馏水的方法，包括以下步骤：
1）起始状态，止逆空气阀处于关闭状态，进水调节阀处于打开状态；
2）工作状态，打开换气泵，换气泵在低压高温蒸发室吸入空气通过外层绝热导风管送入喷气件，从外层绝热导风管过来的空气被送入锥形锅底部区域，低压高温蒸发室气压变低，净水通过进水管被吸入，当低压高温蒸发室的液面上升到一定高度后，液位触发开关和止逆空气阀被打开，通风管上的进风口开合，进风口的张合度与液面保持动态平衡；
3）低压室温度传感器、低压室湿度传感器和低压室气压传感器对低压高温蒸发室内的温度、湿度和气压进行监测，高压低温液化室温度传感器和高压室湿度传感器对高压低温液化室内的温度和湿度进行监测，当高压低温液化室和低压高温蒸发室温差没有到达某值时，压缩机开始工作，锥形锅底形成低温，低压高温蒸发室底部形成高温，当高压低温液化室和低压高温蒸发室温差到达某区间时，压缩机停止工作；
4）从通风管来的水蒸气在高压低温液化室液化成水，当高压低温液化室液面高度达到一定高度时，触发高压低温液化室液面开关，触发出水阀，水管开始出水，并通过蒸馏水收集容器进行收集；
5）当进水管很长时，水泵可以用于给低压高温液化室补水。
作为本发明的一种优选技术方案，利用压缩机、高压管、储液罐、毛细管、低压管组成的热交换系统将把水蒸气液化产生的热能及时从高压低温液化室及时转移到低压高温蒸发室为水蒸发提供热能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本用导热法生产蒸馏水的装置及方法，大大降低了蒸馏过程中的能量损失，由于压缩机和换气泵都是放置于低压高温蒸发室内的，所以它们工作时产生的热能均被有效的利用了起来，用于水的蒸发，理论上消耗的能量只是用于把待净水中的纯净水搬运到蒸馏水出口处，节约了能源，大大提高了资源的利用率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明低压管和锥形锅前视图；
图3为本发明低压管和锥形锅俯视图；
图4为本发明喷气件和锥形锅前视图；
图5为本发明喷气件和锥形锅俯视图；
图6为本发明液位触发开关结构示意图；
图7为本发明高压管俯视图。
图中：1锥形锅、2低压管、3毛细管、4喷气件、5高压低温液化室、6止逆空气阀、7出水管、8蒸馏水收集容器、9外层绝热导风管、10换气泵、11通风管、12低压高温蒸发室、13进水过滤网、14进水管、15进水调节阀、16液位触发开关、17储液罐、18压缩导热系统、19低压室温度传感器、20低压室湿度传感器、21气压表、22高压室温度传感器、23高压室湿度传感器、24高压管、25高压室气压传感器、26水泵、27气泡石。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用导热法生产蒸馏水的装置，包括锥形锅1和压缩机18，锥形锅1的下面分别设有高压低温液化室5和低压高温蒸发室12，低压高温蒸发室12的内部分别安装有低压室温度传感器19、低压室湿度传感器20和低压室气压传感器21，且高压低温液化室5的内部分别安装有高压室温度传感器22、高压室气压传感器25和高压室湿度传感器23，高压低温室5连通有出水管7，连接蒸馏水收集容器8的容器口正对出水管7的出水口进行设置，锥形锅1的上部设有低压管2，压缩机18、高压管24、储液罐17和毛细管3，低压管2首尾相连形成密闭空间，密闭空间的内部填充有冷媒介质，且压缩机18和储液罐17均安装在低压高温蒸发室12的内部，高压低温液化室5通过通风管11连接气泡石27与低压高温蒸发室12的液面以下连通，通风管11与低压高温蒸发室12的连接处安装有止逆空气阀6，低压高温蒸发室12的内部安装有液位触发开关16，低压高温蒸发室12的底部连通有进水管14，进水管14中部连接水泵26，进水管14与低压高温蒸发室12的连接处安装有进水调节阀15，进水管14的端部安装有进水过滤网13，且进水过滤网13分布在待净化水的液面以下，低压高温蒸发室12的内部安装有换气泵10，换气泵10通过外层绝热导风管9连通有喷气件4，且喷气件4安装在锥形锅1上，由于压缩机18和换气泵10都是放置于低压高温蒸发室12内的，所以它们工作时产生的热能均被有效的利用了起来，用于水的蒸发，节约了能源，大大提高了资源的利用率，大大降低了蒸馏过程中的能量损失。
位于锥形锅1上部分的低压管2为锥形弹簧状结构，便于进行散热，位于锥形锅1上部分低压管2的下表面同锥形锅1上面通过热导材料结合在一起。
位于低压高温蒸发室12底部的高压管24为S形结构，便于增加高压管24与低压高温蒸发室12的接触面积，从而提高能量的传递效率，位于低压高温蒸发室12底部高压管24的上面通过热导材料同低压高温蒸发室12底部结合在一起。
喷气件4为绝热喷气件，喷气件4上均匀开设有小孔。
一种用导热法生产蒸馏水的方法，包括以下步骤：
1）起始状态，止逆空气阀6处于关闭状态，进水调节阀15处于打开状态；
2）工作状态，打开换气泵10，换气泵10在低压高温蒸发室12吸入空气通过外层绝热导风管9送入喷气件4，从外层绝热导风管9过来的空气被送入锥形锅1底部区域，低压高温蒸发室12气压变低，净水通过进水管14被吸入，当低压高温蒸发室12的液面上升到一定高度后，液位触发开关16和止逆空气阀6被打开，通风管11上的进风口开合，进风口的张合度与液面保持动态平衡；
3）低压室温度传感器19、低压室湿度传感器20和低压室气压传感器21对低压高温蒸发室12内的温度、湿度和气压进行监测，高压室温度传感器22和高压室湿度传感器23对高压低温液化室5内的温度和湿度进行监测，当高压低温液化室5和低压高温蒸发室12温差没有到达某值时，压缩机18开始工作，锥形锅1底形成低温，低压高温蒸发室12底部形成高温，当高压低温液化室5和低压高温蒸发室12温差到达某区间时，压缩机18停止工作；
4）从通风管来的水蒸气在高压低温液化室5液化成水，当高压低温液化室5液面高度达到一定高度时，触发高压低温液化室液面开关，触发出水阀29，水管7开始出水，并通过蒸馏水收集容器8进行收集。
5）当进水管14很长时，水泵26可以用于给低压高温液化室补水。
利用压缩机18、高压管24、储液罐17、毛细管3、低压管2组成的热交换系统将把水蒸气液化产生的热能及时从高压低温液化室5及时转移到低压高温蒸发室12为水蒸发提供热能。
在使用时：起始状态，止逆空气阀6处于关闭状态，进水调节阀15处于打开状态。
工作状态，打开换气泵10，换气泵10在低压高温蒸发室12吸入空气通过外层绝热导风管9送入喷气件4，从外层绝热导风管9过来的空气被送入锥形锅1底部区域，低压高温蒸发室12气压变低，净水通过进水管14被吸入，当低压高温蒸发室12的液面上升到一定高度后，液位触发开关16和止逆空气阀6被打开，通风管11上的进风口开合，进风口的张合度与液面保持动态平衡。
低压室温度传感器19、低压室湿度传感器20和低压室气压传感器21对低压高温蒸发室12内的温度、湿度和气压进行监测，高压室温度传感器22和高压室湿度传感器23对高压低温液化室5内的温度和湿度进行监测，当高压低温液化室5和低压高温蒸发室12温差没有到达某值时，压缩机18开始工作，锥形锅1底形成低温，低压高温蒸发室12底部形成高温，当高压低温液化室5和低压高温蒸发室12温差到达某区间时，压缩机18停止工作。
得到的蒸馏水通过出水管7排出，并通过蒸馏水收集容器8进行收集。
本发明大大降低了蒸馏过程中的能量损失，由于压缩机和换气泵都是放置于低压高温蒸发室内的，所以它们工作时产生的热能均被有效的利用了起来，用于水的蒸发，理论上消耗的能量只是用于把待净水中的纯净水搬运到蒸馏水出口处，节约了能源，大大提高了资源的利用率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用导热法生产蒸馏水的装置，包括锥形锅（1）和压缩机（18），其特征在于：所述锥形锅（1）的下面分别设有高压低温液化室（5）和低压高温蒸发室（12），低压高温蒸发室（12）的内部分别安装有低压室温度传感器（19）、低压室湿度传感器（20）和低压室气压传感器（21），且高压低温液化室（5）的内部分别安装有高压室温度传感器（22）、高压室气压传感器（25）和高压室湿度传感器（23），高压低温液化室（5）连通有出水管（7），连接蒸馏水收集容器（8）的容器口正对出水管（7）的出水口进行设置，所述锥形锅（1）的上部设有低压管（2），压缩机（18）、高压管（24）、储液罐（17）和毛细管（3），低压管（2）首尾相连形成密闭空间，密闭空间的内部填充有冷媒介质，且压缩机（18）和储液罐（17）均安装在低压高温蒸发室（12）的内部，所述高压低温液化室（5）通过通风管（11）连接气泡石(27)与低压高温蒸发室（12）的液面以下连通，通风管（11）与低压高温蒸发室（12）的连接处安装有止逆空气阀（6），所述低压高温蒸发室（12）的内部安装有液位触发开关（16），低压高温蒸发室（12）的底部连通有进水管（14），进水管（14）中部连接水泵（26），所述进水管（14）与低压高温蒸发室（12）的连接处安装有进水调节阀（15），进水管（14）的端部安装有进水过滤网（13），且进水过滤网（13）分布在待净化水的液面以下，所述低压高温蒸发室（12）的内部安装有换气泵（10），换气泵（10）通过外层绝热导风管（9）连通有喷气件（4），且喷气件（4）安装在锥形锅（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：低压高温蒸发室（12）、高压低温液化室（5）、各连通管道都是内外绝热，整个系统和外界没有热交换。
3.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：利用换气泵（10）将湿度较大的空气从低压高温蒸发室（12）抽送到高压低温液化室（5）。
4.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：利用压缩机（18）、高压管（24）、储液罐（17）、毛细管（3）、低压管（2）组成的热交换系统将把水蒸气液化产生的热能及时从高压低温液化室（5）及时转移到低压高温蒸发室（12）为水蒸发提供热能。
5.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：位于锥形锅（1）上部分的低压管（2）为锥形弹簧状结构，位于锥形锅（1）上部分低压管（2）的下表面同锥形锅（1）上面通过热导材料结合在一起。
6.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：位于低压高温蒸发室（12）底部的高压管（24）为S形结构，位于低压高温蒸发室（12）底部高压管（24）的上面通过热导材料同低压高温蒸发室（12）底部结合在一起。
7.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：所述喷气件（4）为绝热喷气件，喷气件（4）上均匀开设有小孔。
8.一种用导热法生产蒸馏水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）起始状态，止逆空气阀（6）处于关闭状态，进水调节阀（15）处于打开状态；
2）工作状态，打开换气泵（10），换气泵（10）在低压高温蒸发室（12）吸入空气通过外层绝热导风管（9）送入喷气件（4），从外层绝热导风管（9）过来的空气被送入锥形锅（1）底部区域，低压高温蒸发室（12）气压变低，待净水通过进水管（14）被吸入，当低压高温蒸发室（12）的液面上升到一定高度后，液位触发开关（16）和止逆空气阀（6）被打开，通风管（11）上的进风口开合，通风口的张合度与液面保持动态平衡；
3）低压室高温蒸发室温度传感器（19）、低压室高温蒸发室湿度传感器（20）和低压高温蒸发室气压传感器（21）对低压高温蒸发室（12）内的温度、湿度和气压进行监测，高压低温液化室温度传感器（22）、高压低温液化室气压传感器（21）和高压低温液化室湿度传感器（23）对高压低温液化室（5）内的温度、气压和湿度进行监测，当高压低温液化室（5）和低压高温蒸发室（12）温差没有到达某值时，压缩机（18）开始工作，锥形锅（1）底形成低温，低压高温蒸发室（12）底部形成高温，当高压低温液化室（5）和低压高温蒸发室（12）温差到达某区间时，压缩机（18）停止工作；
4）从通风管来的水蒸气在高压低温液化室（5）液化成水，当高压低温液化室（5）液面高度达到一定高度时，触发高压低温液化室液面开关，触发出水阀（29），水管（7）开始出水，并通过蒸馏水收集容器（8）进行收集；
5）当进水管（14）很长时，水泵（26）可以用于给低压高温液化室补水。
9.根据权利要求1所述的一种用导热法生产蒸馏水的装置，其特征在于：将从高压低温液化室（5）过来的湿度较低的空气通过气泡石（27）至于低压高温液化（12）液面以下。
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