CN203959867U - 基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，属于水处理领域。本实用新型包括进水口、太阳能集热器、蒸汽室、冷却室和冷却水循环系统，进水口通过集热器进水管与太阳能集热器相通，太阳能集热器通过蒸汽室进水管与蒸汽室相通，蒸汽室与冷却室相通，冷却室底部设置有蒸馏水出口；进水口通过冷却水总进水管与冷却水循环系统相通，冷却水循环系统中的冷却管呈螺旋状盘旋在冷却室内的蒸汽管外周，下端通过冷却水进水管与储水箱相通，上端通过冷却室出水管与冷却水总进水管相通；冷却水循环系统通过热水回收总管与集热器进水管相通。本实用新型经过太阳能预热的水进入蒸汽室，又使用冷却过的冷却水生产蒸馏水，节能省水。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置。
背景技术
目前为止市场上以及各大科研院所使用的蒸馏水发生器均需要使用自来水或者其他种类的低温水冷却，而制取蒸馏水时在给低温水加热产生水蒸气的过程中采用热电偶加热法或者通过燃烧石油、煤炭、天然气、木材等燃料的形式加热进而产生水蒸气，而后的冷却过程又将余热通过冷凝水排入下水道，在此过程中不仅会消耗大量的水资源，造成很大程度的水资源浪费，而且将生产过程中消耗的所有燃料燃烧产生的热能全部随冷凝水排入下水道，导致了大量的能源浪费。这样的生产过程对于目前正处于水资源丰富但是水资源污染严重的我国来说水资源的浪费是非常严重的，并且对于大量的能源物质如石油天然气仍旧依靠进口的我国来说能源的浪费也是相当严重的。例如在实验室制取1吨蒸馏水需要消耗的热量为4237J/Kg/K×80K×1000Kg＝338960000J的热量，而电加热器的功率按照20KW、其电热转换率按照50％计算的话，则需要消耗电能高达677920000W，相当于电能855.96AH(安时，电压为220V)，这些电能最终全部以热量形式散失到空气中去。
中国专利号：200810032138.4，申请日：2008年08月22日，发明创造名称为：高效节能多用太阳能热水器，该发明包括储热水箱、蒸发水箱、预热水箱、蒸馏水箱、全玻璃双真空太阳集热管五个部分；其中储热水箱内装有蒸汽换热器和生活热水换热器；蒸发水箱内装有辅助电热管和导流板；预热水箱内装有蒸馏水换热器；蒸馏水箱内装有自来水进水换热器；自来水进水换热器、预热水箱、生活热水换热器依次连接连通，为用户提供生活热水；全玻璃双真空太阳集热管连接连通蒸发水箱，蒸发水箱、蒸汽换热器、蒸馏水换热器、蒸馏水箱，依次连接连通为用户提供饮用蒸馏水。该发明旨在提供一种高效率太阳能转化率的热水器，并没有在节水节能制作蒸馏水方面进一步提升。中国专利号：200420084966.X，申请日：2004年7月30日，发明创造名称为：一种太阳能制备蒸馏水装置，该技术方案包括支架、蒸馏水贮水箱、水位水箱、真空管太阳集热器和散热器及管道，所说的真空管太阳集热器固定在支架上，真空管太阳集热器、散热器和蒸馏水贮水箱依次由管道相连，水位水箱单独与真空管太阳集热器由管道相连，以补充蒸发的非蒸馏水。该专利中的真空管太阳集热器几乎不受环境温度影响，装置可以在低温地区，特别是中、高纬度地区的冬季使用，附加的贮热水箱回收了蒸汽冷凝时放出的热，得到了生活热水，提高了太阳能的利用率，却也没有针对大量制作蒸馏水时如何节约用水做出改进。
实用新型内容
1.实用新型要解决的技术问题
本实用新型的目的在于克服现有技术制作蒸馏水费水费能源的中不足，提供了一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置。采用本实用新型的技术方案，太阳能预热的水进入蒸汽室，节约了大量的能源，冷却水温度达到一定值后，二次利用生产蒸馏水，又节约了大量的水资源。
2.技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，包括进水口、太阳能集热器、蒸汽室、冷却室和冷却水循环系统，所述的进水口通过集热器进水管与太阳能集热器相通，所述的太阳能集热器通过蒸汽室进水管与蒸汽室相通，所述的蒸汽室与冷却室相通，所述的冷却室内部设置有蒸汽管，蒸汽管底部设置有蒸馏水出口；所述的进水口通过冷却水总进水管与冷却水循环系统相通，所述的冷却水循环系统包括冷却水进水管、冷却管和冷却室出水管，所述的冷却管呈螺旋状由下向上盘旋在上述的蒸汽管外周，冷却管下端通过冷却水进水管与储水箱相通，冷却管上端通过冷却室出水管与冷却水总进水管相通；所述的冷却水循环系统通过热水回收总管与集热器进水管相通。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的冷却水循环系统包括第一冷却水循环系统和第二冷却水循环系统，所述的第一冷却水循环系统包括第一储水箱，第一储水箱通过第一储水箱进水管与冷却水总进水管相连，第一储水箱通过第一储水箱出水管与冷却室进水管相连；所述的第二冷却水循环系统包括第二储水箱，第二储水箱通过第二储水箱进水管与冷却水总进水管相连，第二储水箱通过第二储水箱出水管与冷却室进水管相连；所述的第一储水箱通过第一储水箱回收水管与热水回收总管相通，所述的第二储水箱通过第二储水箱回收水管与热水回收总管相通。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的冷却水进水管处设置有第一水泵，热水回收总管处设置有第二水泵。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的冷却水总进水管、第一储水箱进水管、第一储水箱出水管、第一储水箱回收水管、第二储水箱进水管、第二储水箱出水管、第二储水箱回收水管、冷却室出水管及热水回收总管处均设有阀门。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的蒸汽室内设有电热棒。
作为本实用新型更进一步的改进，所述的第一水泵、第二水泵、冷却水总进水管、第一储水箱进水管、第一储水箱出水管、第一储水箱回收水管、第二储水箱进水管、第二储水箱出水管、第二储水箱回收水管、冷却室出水管及热水回收总管处均设置有温控开关。
3.有益效果
采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，采用太阳能集热器对蒸馏水制造的原料水(自来水)进行预加热，从集热管中流出的预加热水进入蒸汽室，再利用电热棒对利用太阳能预热过的热水进行加热，并最终沸腾气化成为水蒸气，冷却，液化生成蒸馏水的过程中，比直接使用电热棒对自来水加热要节省很多能量。
(2)本实用新型的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，冷却水采用循环水泵从第一储水箱中抽取进入冷却室进行循环，待其温度达到一定高度时将第一储水箱中的热水抽到集热管中，从第一水箱中抽出的水在集热管中加热到一定温度时就可以进入蒸汽发生装置加热生成水蒸汽从而达到节约水电的目的。在将第一储水箱中的水抽到集热管中的同时从第二储水箱中抽取低温水对冷凝管进行降温冷却，从而达到不影响冷凝效果的目的。
(3)本实用新型的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型一种基于太阳能预热的循环水冷却蒸馏水全自动制备装置的结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、进水口；2、太阳能集热器；21、集热器进水管；3、蒸汽室；31、蒸汽室进水管；4、冷却室；41、冷却室进水管；42、冷却室出水管；43、蒸馏水出口；5、冷却水总进水管；6、第一储水箱；61、第一储水箱进水管；62、第一储水箱出水管；63、第一储水箱回收水管；7、第二储水箱；71、第二储水箱进水管；72、第二储水箱出水管；73、第二储水箱回收水管；8、第一水泵；9、第二水泵；10、热水回收总管。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例中的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，包括进水口1、太阳能集热器2、蒸汽室3、冷却室4和冷却水循环系统，所述的进水口1通过集热器进水管21与太阳能集热器2相通，所述的太阳能集热器2通过蒸汽室进水管31与蒸汽室3相通，所述的蒸汽室3内设有电热棒，所述的蒸汽室3与冷却室4相通，所述的冷却室4内部设置有蒸汽管，蒸汽管底部设置有蒸馏水出口43。本装置采用太阳能集热器2对蒸馏水制造的原料水(自来水)进行预加热，从集热管中流出的预加热水的温度可达到太阳能集热器加热水的极限温度99℃(夏季晴天时候)，夏季除晴天及雨天外的正常天气可达到75-85℃，即使是在阴雨天也可以将水温加热到45-60℃，再利用电热棒对从太阳能集热器2中流入蒸汽室3中的热水进行加热，并最终沸腾气化成为水蒸气，从蒸汽室3中生成的水蒸气通过密闭接口直接上升进入带有螺旋毛细冷却水管的蒸汽管对水蒸气进行冷却，液化生成蒸馏水。
所述的进水口1通过冷却水总进水管5与冷却水循环系统相通，所述的冷却水循环系统包括第一冷却水循环系统和第二冷却水循环系统，所述的第一冷却水循环系统包括第一储水箱6，第一储水箱6通过第一储水箱进水管61与冷却水总进水管5相连，第一储水箱6通过第一储水箱出水管62与冷却室进水管41相连；所述的第二冷却水循环系统包括第二储水箱7，第二储水箱7通过第二储水箱进水管71与冷却水总进水管5相连，第二储水箱7通过第二储水箱出水管72与冷却室进水管41相连，所述的冷却室进水管41与冷却管下端相通，冷却管呈螺旋状由下向上盘旋在冷却室4内的蒸汽管外周，冷却管上端通过冷却室出水管42与冷却水总进水管5相通。所述的第一储水箱6通过第一储水箱回收水管63与热水回收总管10相通，所述的第二储水箱7通过第二储水箱回收水管73与热水回收总管10相通，所述的热水回收总管10与集热器进水管21相通。所述的冷却水进水管41处设置有第一水泵8，热水回收总管10处设置有第二水泵9。
第一水泵8从第一储水箱6中抽取冷却水进入冷却室4进行循环，待其温度达到一定高度时，具体在本实施例中，控制这个温度为50°。将第一储水箱6中的热水抽到太阳能集热器2中，从第一储水箱6中抽出的水在太阳能集热器2中加热到一定温度时就可以进入蒸汽室3加热生成水蒸汽从而达到节约水电的目的。在将第一储水箱6中的水抽到太阳能集热器2中的同时从第二储水箱7中抽取低温水对冷却室4进行降温冷却，从而达到不影响冷凝效果的目的。
所述的冷却水总进水管5、第一储水箱进水管61、第一储水箱出水管62、第一储水箱回收水管63、第二储水箱进水管71、第二储水箱出水管72、第二储水箱回收水管73、冷却室出水管42及热水回收总管10处均设有阀门。具体在本实施例中，第一水泵8、第二水泵9、冷却水总进水管5、第一储水箱进水管61、第一储水箱出水管62、第一储水箱回收水管63、第二储水箱进水管71、第二储水箱出水管72、第二储水箱回收水管73、冷却室出水管42及热水回收总管10处的阀门均采用温控开关智能控制。当水温达到与设定的温度一致后安装在水箱、管道以及集热管等位置的温控开关会自行打开或者关闭进而控制而整个系统的工作顺序，水量采用浮标式的滑动变阻开关控制，一旦水量达到设置的数量后滑动变阻开关会自动根据浮标的位置改变阻值和与之连接的水泵的工作与否。
例如以加工生产1000Kg蒸馏水为例，假设太阳能集热管中的水温是80℃，自来水温度为20℃水泵及电热棒的功率为100W那么太阳能集热管的提供的热量为4237J/Kg/K/60K×1000Kg＝254220000J的热量那么节约的电能为508440J，储水箱中的达到50℃时候就排放到太阳能集热器2中，此时有4237J/Kg/K×60K×1000Kg×300Kg＝127110000J的热量可以循环使用。整个工作过程中可节约电脑电能可达到381330000J，折合电能481.48AH(安时，电压为220V)。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，其特征在于：包括进水口(1)、太阳能集热器(2)、蒸汽室(3)、冷却室(4)和冷却水循环系统，所述的进水口(1)通过集热器进水管(21)与太阳能集热器(2)相通，所述的太阳能集热器(2)通过蒸汽室进水管(31)与蒸汽室(3)相通，所述的蒸汽室(3)与冷却室(4)相通，所述的冷却室(4)内部设置有蒸汽管，蒸汽管底部设置有蒸馏水出口(43)；所述的进水口(1)通过冷却水总进水管(5)与冷却水循环系统相通，所述的冷却水循环系统包括冷却水进水管(41)、冷却管和冷却室出水管(42)，所述的冷却管呈螺旋状由下向上盘旋在上述的蒸汽管外周，冷却管下端通过冷却水进水管(41)与储水箱相通，冷却管上端通过冷却室出水管(42)与冷却水总进水管(5)相通；所述的冷却水循环系统通过热水回收总管(10)与集热器进水管(21)相通。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，其特征在于：所述的冷却水循环系统包括第一冷却水循环系统和第二冷却水循环系统，所述的第一冷却水循环系统包括第一储水箱(6)，第一储水箱(6)通过第一储水箱进水管(61)与冷却水总进水管(5)相连，第一储水箱(6)通过第一储水箱出水管(62)与冷却室进水管(41)相连；所述的第二冷却水循环系统包括第二储水箱(7)，第二储水箱(7)通过第二储水箱进水管(71)与冷却水总进水管(5)相连，第二储水箱(7)通过第二储水箱出水管(72)与冷却室进水管(41)相连；所述的第一储水箱(6)通过第一储水箱回收水管(63)与热水回收总管(10)相通，所述的第二储水箱(7)通过第二储水箱回收水管(73)与热水回收总管(10)相通。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，其特征在于：所述的冷却水进水管(41)处设置有第一水泵(8)，热水回收总管(10)处设置有第二水泵(9)。
4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，其特征在于：所述的冷却水总进水管(5)、第一储水箱进水管(61)、第一储水箱出水管(62)、第一储水箱回收水管(63)、第二储水箱进水管(71)、第二储水箱出水管(72)、第二储水箱回收水管(73)、冷却室出水管(42)及热水回收总管(10)处均设有阀门。
5.根据权利要求4所述的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，其特征在于：所述的蒸汽室(3)内设有电热棒。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于太阳能预热的并可二次使用冷却水的蒸馏水制备装置，其特征在于：所述的第一水泵(8)、第二水泵(9)、冷却水总进水管(5)、第一储水箱进水管(61)、第一储水箱出水管(62)、第一储水箱回收水管(63)、第二储水箱进水管(71)、第二储水箱出水管(72)、第二储水箱回收水管(73)、冷却室出水管(42)及热水回收总管(10)处均设置有温控开关。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104593565A (zh) * | 2015-01-08 | 2015-05-06 | 天津鼎天斯凯特机械有限公司 | 一种为淬火工序提供冷却用水的设备 |
| CN116282283A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-06-23 | 黄骅市中天环保设备有限公司 | 一种高浓含盐废水处理装置 |
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