CN203333430U - 一种间歇减压蒸馏净水设备 - Google Patents

Abstract

一种间歇减压蒸馏净水设备，属于饮用水净水设备领域。包括依次联接的各反应器及与之匹配的联接管道、阀门，该装置由储水箱、蒸发室、空气压缩机/真空泵、冷凝器、间歇控制器、加热棒、活性炭过滤装置、矿化柱及出水箱组成。通过间歇控制空气压缩机/真空泵开停或抽吸强度近一步降低能耗、提高单位时间的产水量，蒸馏同时利用活性炭吸附去除蒸馏水中的可能出现的有机污染物及细菌，之后流经矿化柱以还原水中的微量元素及矿物质，保证水质安全健康。设备可以集成化、小型化，经济高效，适用于家庭的饮用健康水制备。

Description

一种间歇减压蒸馏净水设备

技术领域：

本发明属于饮用水净水设备领域，涉及一种间歇减压蒸馏与活性炭吸附组合工艺净水设备。

背景技术：

水是健康之本。随着人民生活水平的不断提高和保健意识的逐渐增强，人们对饮用水水质的要求也越来越高。尽管我国大、中城市自来水水质近几年通过技改有所改善，但出厂相对合格的自来水经过输配管道、中间水箱，到达用户出口时已成为不合格龙头水的情况依然存在。因此为了满足人们对饮用水水质更高的需求，并且更方便、快捷、经济，作为自来水的重要补充，优质健康水已进入更多的居民家中。

目前，饮用水的深度净化方法只有过滤和蒸馏。过滤时不论用何种介质都存在净化效果的稳定性、可靠性，以及维护和使用周期等方面的问题，目前主流的超滤膜净水方法及其装置不能去除水中的离子物和小分子有机物质，反渗透膜方法能耗高且净水效率低。蒸馏时虽然所得水的质量可靠而且装置生产能力大，但是速度慢、能耗高、运行成本高，目前主要的降低能耗、节约能源的方法是充分利用蒸汽的冷凝潜热及制造低压环境实现低温蒸馏，但是持续的减压也会给系统造成很大的能耗负担，而且若蒸馏空间内压强持续过低会造成处于过热状态的待蒸发的水量过多，相态变化需要的热量过多，影响水蒸气的凝结效率。因此，可以考虑选择间歇改变抽吸强度或间歇开停抽气真空泵的减压蒸馏方式，这样在保证产水效率的同时还可以减少电耗。另外，对于水源地有机污染日益严重的现状，有机污染物也成为威胁自来水安全的重要问题，为了近一步去除蒸馏水中可能出现的有机物，采用后置的活性炭过滤使得到的产品水更加安全健康。

实用新型内容：

为解决上述问题，本发明提出了一种间歇减压蒸馏净水设备，它是由进水箱(1)、进水管(2)、蒸发室(3)、水位仪(4)、迭盘(5)、加热棒(6)、低位排污阀(7)、间歇控制器(8)、真空泵/空气压缩机(9)、冷凝管(10)、活性炭过滤装置(11)、矿化柱(12)、储水箱(13)及出水阀(14)组成。

当蒸发室(3)中水位低于设定值时，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，经位于蒸发室(3)底部的加热棒(6)加热后，当间歇控制器(8)达到设定值时，空气压缩机/真空泵(9)开启，使蒸发室(3)中水低压低温汽化，汽化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝变成液态，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，从而蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，使间歇控制器(8)小于设定值，空气压缩机/真空泵(9)关闭或改变抽吸强度，进入下一循环，所得出水为含有人类健康所需的矿物质及微量元素的健康饮用水。

该一种间歇减压蒸馏净水设备，设置蒸馏室(3)及活性炭过滤装置(11)，将进水进行蒸馏与活性炭吸附二级处理，以进一步去除蒸馏水中的可能存在的有机污染物和细菌，使出水水质更为健康安全。

该一种间歇减压蒸馏净水设备，在系统中设置空气压缩机/真空泵(9)抽吸蒸发室(3)中的气体，使水在蒸发室(3)中低压低温蒸发，在空气压缩机/真空泵(9)前设置间歇控制器(8)，可以是时间继电器，也可以是温控器或压力控制器，在达到设定值之后空气压缩机/真空泵开启，通过间歇控制器来实现装置空气压缩机/真空泵的开停或抽吸强度改变，实现间歇减压蒸馏，降低蒸馏能耗，提高装置效率。

该一种间歇减压蒸馏净水设备，在空气压缩机/真空泵(6)之后设置缠绕型冷凝管(10)，使蒸汽在进水箱(1)中冷凝，同时对进水进行预热，充分利用冷凝潜热，提高热利用效率。

该一种间歇减压蒸馏净水设备，在蒸发室中设置进水迭盘(5)，使进水先注满第一级迭盘后依次流入下级迭盘，在蒸发室中增加水的对流作用，提高传质传热效率。

该一种间歇减压蒸馏净水设备，设置内部添加负离子活化球、远红外矿化球、托玛琳(电气石)、陶瓷、麦饭石等矿化石的矿化柱，以还原蒸馏水中的天然矿物质，使所得出水为含有人类健康所需的矿物质及微量元素的健康饮用水。

该一种间歇减压蒸馏净水设备，在蒸发室内部液面放置液位仪(4)，当水位低于设定值时，储水箱中的水将向蒸发室中流动；在蒸发室下部设有低位排污阀(7)，在长期使用后，打开阀门排出系统中积存的水及污垢。

本发明的有益效果：

(1)传质传热效率高

在蒸发室中设置进水迭盘(5)，使进水先注满第一级迭盘后依次流入下级迭盘，在蒸发室中增加了水的对流传热作用，提高传质传热效率。

(2)能耗降低，出水效率提高

设置了间歇控制器(8)，通过温度、压力或时间的控制来实现减压蒸馏的间歇进行，在使水低温蒸发的基础上，更有利于系统的热量累积，热利用效率进一步提升，使单位时间的产水量增加，提高了系统的效率，降低了系统的能耗。

(3)出水水质好

设置活性炭过滤装置(11)及矿化柱(12)，活性炭过滤近一步去除蒸馏水中可能出现的有机污染物及细菌，再将纯水经过矿化柱，使其含有一些矿物质及微量元素，出水不仅安全而且健康。

附图说明：

图1间歇减压蒸馏净水设备平面图；

图2蒸发室内迭盘示意图。

图中标号说明：

1、进水箱              2、进水管    3、蒸发室          4、液位仪

5、迭盘                6、加热棒    7、低位排污阀      8、间歇控制器

9、真空泵/空气压缩机   10、冷凝管   11、活性炭过滤器   12、矿化柱

13、储水箱             14、出水阀

具体实施方式

实施实例1：

当间歇控制器为时间继电器时，设置真空泵/空气压缩机开启10min，停5min。如图1所示，在液位仪(4)显示水位小于设定值时(10cm)，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，经加热棒(6)加热，真空泵/空气压缩机(9)开启10min，停止5min，抽气减压，使蒸发室(3)中水低压低温(80℃)气化，气化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，同时蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，进入下一循环。

实施实例2：

如图1所示，在液位仪(4)显示水位小于设定值时(10cm)，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，经加热棒(6)加热后，水温上升(间歇控制器为温控器)，当水温上升到设定值(40-60℃，40℃)时，真空泵/空气压缩机(9)开启，抽气减压，从而蒸发室(3)中水低压低温(80℃)气化，气化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，同时蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，使间歇控制器(8)小于设定值(温度小于40℃)，空气压缩机/真空泵(9)关闭，进入下一循环。

实施实例3：

如图1所示，在液位仪(4)显示水位小于设定值时(10cm)，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，经加热棒(6)加热后，压力上升(间歇控制器为压力控制器)，当蒸发室内压力上升到设定值(1.1atm)时，真空泵/空气压缩机(9)开启，抽气减压，从而蒸发室(3)中水低压低温(80℃)气化，气化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，同时蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，使间歇控制器(8)小于设定值(压力小于1.1atm)，空气压缩机/真空泵(9)关闭，进入下一循环。

实施实例4：

当间歇控制器为时间继电器时，设置泵维持-0.08MPa10min，然后维持-0.04MPa5min。如图1所示，在液位仪(4)显示水位小于设定值时(10cm)，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，经加热棒(6)加热，真空泵/空气压缩机(9)开启维持-0.08MPa10min，然后维持-0.04MPa5min，如此循环，实现间歇减压蒸馏，使蒸发室(3)中水低压低温(80℃)气化，气化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，同时蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，进入下一循环。

实施实例5：

如图1所示，在液位仪(4)显示水位小于设定值时(10cm)，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，蒸发室内真空泵/空气压缩机(9)维持-0.08MPa，进水经加热棒(6)加热后，水温上升(间歇控制器为温控器)，当水温上升到设定值(40-60℃，40℃)时，真空泵/空气压缩机(9)维持-0.04MPa，蒸发室(3)中水低压低温(80℃)气化，气化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，同时蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，使间歇控制器(8)小于设定值(温度小于40℃)，空气压缩机/真空泵(9)回到-0.08MPa状态，进入下一循环。

实施实例6：

如图1所示，在液位仪(4)显示水位小于设定值时(10cm)，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，蒸发室内真空泵/空气压缩机(9)维持-0.08MPa，经加热棒(6)加热后，压力上升(间歇控制器为压力控制器)，当蒸发室内压力上升到设定值(1.1atm)时，真空泵/空气压缩机(9)维持-0.04MPa，蒸发室(3)中水低压低温(80℃)气化，气化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，同时蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，使间歇控制器(8)小于设定值(压力小于1.1atm)，空气压缩机/真空泵(9)回到-0.08MPa状态，进入下一循环。

本实施实例中可以在蒸发室加入阻垢剂，以减少水垢的产生。

Claims (7)

1.一种间歇减压蒸馏净水设备，由进水箱(1)、进水管(2)、蒸发室(3)、水位仪(4)、迭盘(5)、加热棒(6)、低位排污阀(7)、间歇控制器(8)、空气压缩机/真空泵(9)、冷凝管(10)、活性炭过滤器(11)、矿化柱(12)、储水箱(13)和出水阀(14)组成，当蒸发室(3)中水位低于设定值时，进水箱(1)中的水流入蒸发室(3)，经位于蒸发室(3)底部的加热棒(6)加热后，当间歇控制器(8)达到设定值时，空气压缩机/真空泵(9)开启，使蒸发室(3)中水低压低温汽化，汽化后的水蒸气进入进水箱(1)冷凝变成液态，冷凝纯水流经活性炭过滤装置(11)流入矿化柱(12)进入储水箱(13)，从而蒸发室(3)中的水位降低，进水箱(1)中的水流入，使间歇控制器(8)小于设定值，空气压缩机/真空泵(9)关闭或改变抽吸强度，进入下一循环，而所得出水为含有人类健康所需的矿物质及微量元素的健康饮用水。

2.根据权利要求1所述的一种间歇减压蒸馏净水设备，其特征是：设置蒸馏室(3)及活性炭过滤装置(11)，将进水进行蒸馏与活性炭吸附二级处理，以进一步去除蒸馏水中的可能存在的有机污染物和细菌，使出水水质更为健康安全。

3.根据权利要求1所述的一种间歇减压蒸馏净水设备，其特征是：在系统中设置空气压缩机/真空泵(9)抽吸蒸发室(3)中的气体，使水在蒸发室(3)中低压低温蒸发，在空气压缩机/真空泵(9)前设置间歇控制器(8)，可以是时间继电器，也可以是温控器或压力控制器，在达到设定值之后空气压缩机/真空泵开启，通过间歇控制器来实现装置空气压缩机/真空泵的开停或抽吸强度改变，实现间歇减压蒸馏，降低蒸馏能耗，提高装置效率。

4.根据权利要求1所述的一种间歇减压蒸馏净水设备，其特征是：在空气压缩机/真空泵(6)之后设置缠绕型冷凝管(10)，使蒸汽在进水箱(1)中冷凝，同时对进水进行预热，充分利用冷凝潜热，提高热利用效率。

5.根据权利要求1所述的一种间歇减压蒸馏净水设备，其特征是：在蒸发室中设置进水迭盘(5)，使进水先注满第一级迭盘后依次流入下级迭盘，在蒸发室中增加水的对流作用，提高传质传热效率。

6.根据权利要求1所述的一种间歇减压蒸馏净水设备，其特征是：设置内部添加负离子活化球、远红外矿化球、托玛琳(电气石)、陶瓷、麦饭石等矿化石的矿化柱，以还原蒸馏水中的天然矿物质，使所得出水为含有人类健康所需的矿物质及微量元素的健康饮用水。

7.根据权利要求1所述的一种间歇减压蒸馏净水设备，其特征是：在蒸发室内部液面放置液位仪(4)，当水位低于设定值时，储水箱中的水将向蒸发室中流动；在蒸发室下部设有低位排污阀(7)，在长期使用后，打开阀门排出系统中积存的水及污垢。

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