CN215855197U - 低压蒸馏浓缩循环设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低压蒸馏浓缩循环设备，包括加工液储存件、真空抽取装置、压力维持装置、加热元件、冷凝器、蒸馏水储存件、冷却水储存件、循环泵、逆冷却系统、及高压泵。利用真空抽取装置使加工液储存件内形成负压空间，以利用逆冷却系统作为加热元件的热源，而使加工液分离为水蒸气及浓缩液，水蒸气经由冷凝器变相为蒸馏水后，即符合环保排放标准，而冷凝器中用于冷却水蒸气的冷却液，则流向冷却水储存件，并通过循环泵输送至逆冷却系统，以提供冷凝器与加热元件运作能源，至于浓缩液则可借由压力维持装置将维持该负压空间的压力在‑720mmHg至‑640mmHg之间，而可利用高压泵在真空抽取装置运作状态下，直接抽出该浓缩液。

Description

低压蒸馏浓缩循环设备

技术领域

本实用新型涉及一种低压蒸馏浓缩循环设备，尤指一种可在免停机、免破真空的状态下直接抽出浓缩液，而达到节省能源、缩短工时、防止浓缩液参杂盐类随泡泡渗出至管路、避免回堵管路的低压蒸馏浓缩循环设备。

背景技术

近年来，工业生产过程所造成对环境的污染与水资源的短缺，已经影响到人类的生活环境。因此，如何减少污染废弃物与水资源循环再利用，是企业必须面对的环保议题，也是企业所肩负的社会责任。

处理工业废水时，目前系以低压蒸馏设备最为常见，为了让被处理液维持在低压状态下，真空泵必须维持常态运作，但当被处理液越来越少、或需要补充时，只能选择停止真空泵的运作，让被处理液的储存桶破真空，才能将被处理液抽出，此动作已然造成处理过程的时间损耗、及重启设备时的能源浪费。再者，工业废水通常内含有大量金属盐类，在高压低压的转换下，容易产生泡泡，而盐类会攀附着泡泡随着循环路径移动，将导致设备或管路发生堆积、阻塞，甚至因回堵导致设备损坏。

是以，要如何解决上述现有的问题与缺失，即为本实用新型的实用新型设计人与从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。

实用新型内容

因此，本实用新型的设计人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种可在免停机、免破真空的状态下直接抽出浓缩液，而达到节省能源、缩短工时、防止浓缩液参杂盐类攀附着泡泡移动、避免回堵管路的低压蒸馏浓缩循环设备的新型专利。

本实用新型的主要目的在于：利用压力维持装置将加工液储存件的负压空间维持在-720mmHg至-640mmHg，以让高压泵可在真空抽取装置运作状态下，直接抽出浓缩液，而达到免停机、免破真空、防止盐类渗出。

本实用新型的另一主要目的在于：以低压克服真空蒸馏的缺点，配合逆冷却系统、冷凝器及循环泵，使热量在内部循环而充分应用于加热元件及冷凝器，而达到节省能源、缩短工时的功效。

为达成上述目的，本实用新型提供：

一种低压蒸馏浓缩循环设备，其特征在于，包括：

一加工液储存件，供储存加工液；

一真空抽取装置，连接该加工液储存件，使该加工液储存件内形成负压空间；

一压力维持装置，设于该加工液储存件至该真空抽取装置之间，以维持该负压空间的压力在-720毫米水银柱至-640毫米水银柱之间，且该压力维持装置具有一感测元件、一信息连接该感测元件的控制元件、及一电性连接该控制元件的卸压阀；

一加热元件，对该负压空间加热，使该加工液分离出水蒸气而形成浓缩液；

一冷凝器，设于该真空抽取装置与该加工液储存件之间，以将该水蒸气凝结为蒸馏水；

一蒸馏水储存件，连接该真空抽取装置，使该蒸馏水经该真空抽取装置收容于该蒸馏水储存件；

一冷却水储存件，设于该蒸馏水储存件外且连接该冷凝器，并供储存冷却液以冷却该蒸馏水；

一循环泵，连接该冷却水储存件；

一逆冷却系统，包含有一连接该冷凝器的致冷部、及一连接该致冷部及该加热元件的驱动部，该致冷部供吸收该冷却液的热量后输出至该冷凝器，该驱动部则凭借加压动作提供发热源给该加热元件；

一高压泵，连接该加工液储存件，并能够在该真空抽取装置运作状态下直接抽出该浓缩液。

所述的低压蒸馏浓缩循环设备，其中：该蒸馏水储存件与该真空抽取装置间具有一回收通道，以将受该冷却液降温后的蒸馏水传送至该真空抽取装置。

所述的低压蒸馏浓缩循环设备，其中：该循环设备具有至少一备用液储存件、一连接该加工液储存件与该备用液储存件的输液通道、一设于该输液通道上的输液阀、及一设于该加工液储存件上的水位侦测器，以供储存备用液并回收至该加工液储存件。

所述的低压蒸馏浓缩循环设备，其中：该备用液是洗涤液，而该备用液储存件一侧设有一清洗装置，该清洗装置在清洗动作后能够产生该洗涤液。

利用本实用新型处理浓缩液时，利用真空抽取装置对加工液储存件抽气，使加工液储存件内形成负压空间，并由压力维持装置将负压空间的压力维持在-720mmHg至-640mmHg，当加热元件对负压空间加热时，即可在较低的温度下使加工液分离出水蒸气而形成浓缩液，接着水蒸气受冷凝器作用凝结为蒸馏水，在流经真空抽取装置后收容于蒸馏水储存件中，而冷凝器中用于冷却水蒸气的冷却液，则流向冷却水储存件对蒸馏水进行降温，并通过循环泵输送至逆冷却系统，此时逆冷却系统的致冷部即吸收冷却液的热量后，将降温后的冷却液还予冷凝器，而逆冷却系统的驱动部则借加压动作提供发热源给加热元件，借此让热量在内部循环而充分应用于加热元件及冷凝器，而达到节省能源、缩短工时的功效，且借此低压条件，可于真空抽取装置运作状态下，利用高压泵直接抽出加工液储存件中的浓缩液，达到免停机、免破真空、防止浓缩液参杂盐类，随蒸气泡泡渗出到管路进而降低设备损坏风险。

借由上述技术，可针对现有低压蒸馏设备所存在的需要停机或破真空而导致工时拉长、成本提升，若导致泡泡产生或盐类渗出，更会影响设备或管路的毁损的问题点加以突破，达到上述优点。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的立体透视图。

图2是本实用新型较佳实施例的设备循环示意图。

图3是本实用新型再一较佳实施例的冷却液回收示意图。

图4是本实用新型又一较佳实施例的加工液回收示意图。

图5是本实用新型另一较佳实施例的洗涤液回收示意图。

附图标记说明：加工液储存件1、1b、1c；高压泵11、11b；储存桶111；真空抽取装置2、2a；压力维持装置3；感测元件31；控制元件32；卸压阀33；加热元件4；冷凝器5；蒸馏水储存件6、6a；冷却水储存件61；回收通道611a；循环泵62；逆冷却系统7；致冷部71；驱动部72；散热器73；备用液储存件8b、8c；输液通道81b；输液阀82b；水位侦测器83b；清洗装置84c。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本实用新型所采用的技术手段及构造，兹绘图就本实用新型较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。

请参阅第一图及第二图所示，是本实用新型较佳实施例的立体透视图及设备循环示意图，由图中可清楚看出本实用新型包括：

一加工液储存件1，供储存加工液；

一真空抽取装置2，连接该加工液储存件1，使该加工液储存件1内形成负压空间；

一压力维持装置3，设于该加工液储存件1至真空抽取装置2之间，以维持该负压空间的压力在-720毫米水银柱(mmHg)至-640毫米水银柱(mmHg)之间，该压力维持装置3具有一感测元件31、一信息连接该感测元件31的控制元件32、及一电性连接该控制元件32的卸压阀33；

一加热元件4，对该负压空间加热，使该加工液分离出水蒸气而形成浓缩液；

一冷凝器5，设于该真空抽取装置2与该加工液储存件1之间，以将该水蒸气凝结为蒸馏水；

一蒸馏水储存件6，连接该真空抽取装置2，使该蒸馏水经该真空抽取装置2收容于蒸馏水储存件6；

一冷却水储存件61，设于该蒸馏水储存件6外且连接该冷凝器5，并供储存冷却液以冷却该蒸馏水；

一循环泵62，连接该冷却水储存件61；

一逆冷却系统7，包含有一连接该冷凝器5的致冷部71、及一连接该致冷部71及该加热元件4的驱动部72，该致冷部71供吸收热量而输出冷却液至该冷凝器5，该驱动部72则借加压动作提供发热源给该加热元件4；

一高压泵11，连接该加工液储存件1，并于该真空抽取装置2运作状态下，直接抽出该浓缩液。

借由上述的说明，已可了解本技术的结构，而依据这个结构的对应配合，更可在免停机、免破真空的状态下直接抽出浓缩液，而达到节省能源、缩短工时、防止浓缩液参杂盐类随泡泡渗出至管路、避免回堵管路等优势，而详细的解说将于下述说明。

本实施例中，加工液储存件1所储存的加工液是液态药品、液态食品、弱酸性或弱碱性的洗涤液、电镀液、切削液或污水废水其中之一者，本实施例系以液态药品为举例；真空抽取装置2为真空泵；压力维持装置3系利用感测元件31(压力感测器)、卸压阀33(电磁阀)，搭配控制元件32(韧体)控制的自动恒压装置；循环泵62是水泵；逆冷却系统7的驱动部72为压缩机、致冷部71为蒸发器，而加热元件4为压缩机的散热管；高压泵11为非离心式的高压泵。上述元件的对应型态仅为较佳实施例的举例，凡具有相同功能的型态者，都属本实用新型的范畴，不局限于上述举例。

实际使用时，系利用真空抽取装置2对加工液储存件1抽气，使加工液储存件1内形成负压空间，并由压力维持装置3的感测元件31持续感测该负压空间的压力值，以利用控制元件32读取该压力值，并于该压力小于-720毫米水银柱(mmHg)时将一卸压阀33开启，以借输入常压气体来提升负压空间的压力，或于压力大于-640毫米水银柱(mmHg)时将该卸压阀33关闭，以借真空抽取装置2降低负压空间的压力，借此将负压空间的压力维持在-720mmHg至-640mmHg(本实施例的最佳负压值范围为-700mmHg至-690mmHg)。此时因负压空间的效果，加工液的沸点随之降低，故当加热元件4对负压空间加热时，即可在较低的温度(如40℃～50℃)下使加工液分离出水蒸气而形成浓缩液，接着水蒸气因受真空抽取装置2的抽气效果影响流经冷凝器5，并受冷凝器5作用而凝结为蒸馏水(温度仍为40℃～50℃)，并继续流经真空抽取装置2后收容于蒸馏水储存件6中。且蒸馏水储存件6中所储存者，是单纯由水蒸气凝结而成的蒸馏水，故可符合环保局的排放标准，即使直接排放至河川湖泊，也无造成污染的顾虑。

另外，蒸馏水储存件6外的冷却水储存件61内具有冷却液，可对蒸馏水储存件6内的蒸馏水进行降温，并可由循环泵62将冷却液输送至逆冷却系统7循环使用。具体而言，因热传导关系，冷却液吸收了蒸馏水的热量而升温(例如，从10℃升温至30℃)，此时逆冷却系统7的致冷部71，乃利用其低压液态冷媒吸收冷却液的热量后，再次将冷却液降温(如降回10℃)还予冷凝器5，故冷却液系于冷凝器5、冷却水储存件61、循环泵62、致冷部71、冷凝器5…的路径中不断循环。

而冷凝器5中的低压液态冷媒则因吸收了热量，变相为低压气态冷媒，接着通过逆冷却系统7的驱动部72，以加压动作将低压气态冷媒变相为高压液态冷媒，借此做为发热源提供给加热元件4，而当高压液态冷媒散热后，又变相为低压气态冷媒经由散热器73回流至致冷部71，如此一来，即可利用冷媒让热量在逆冷却系统7内部循环而充分应用于加热元件4及冷凝器5，而达到节省能源、缩短工时的功效。

最重要的是，加工液储存件1在此低压条件下，可利用高压泵11直接抽出加工液储存件1中的浓缩液，并输出至储存桶111供使用者重复利用，故可于真空抽取装置2运作状态下，直接抽出浓缩液，达到免停机、免破真空，避免设备不断重复开机、停机的动作，而防止浓缩液产生泡泡、或参杂盐类渗出，进而降低设备损坏风险。

再请同时配合参阅第三图所示，是本实用新型再一较佳实施例的冷却液回收示意图，由图中可清楚看出，本实施例与上述实施例为大同小异，仅于该蒸馏水储存件6a与该真空抽取装置2a间具有一回收通道611a，以将受该冷却液降温后的蒸馏水，传送至该真空抽取装置2a。本实施例中，该真空抽取装置2a是水封式真空泵，采用水封式活塞原理设计，其叶轮停止转动时液面呈水平，叶轮开始转动后，液体则被抛向外围形成移动的液环，液环内部中空，叶轮相对于机体是偏心配置。因此，当蒸馏水冷却后，乃利用回收通道611a给予真空抽取装置2a降温后的蒸馏水，不但有助于加强真空抽取装置2a的水密度，也可使其确实达到-720毫米水银柱(mmHg)至-640毫米水银柱(mmHg)的负压，且冷却后的低温蒸馏水，可避免真空抽取装置2a受损。

又请同时配合参阅第四图所示，是本实用新型又一较佳实施例的加工液回收示意图，由图中可清楚看出，本实施例与上述实施例为大同小异，但于加工液储存件1b一侧设有至少一备用液储存件8b，该备用液储存件8b系通过一输液通道81b连接该加工液储存件1b，该输液通道81b上设有一输液阀82b，且该加工液储存件1b上设有一水位侦测器83b。根据加工液储存件1b中加工液的种类选用不同，有些需要维持内部具有一定的使用量、有些需要根据剩余浓缩液的浓度来调节使用量，故当高压泵11b抽取浓缩液时，使用者可利用水位侦测器83b检测加工液储存件1b中的液位高度，当加工液剩余量低于设定值时，即自动开启输液阀82b自动补充，将备用液储存件8b中备用液经由输液通道81b传输至加工液储存件1b中，以与剩余的浓缩液混合形成加工液，借此，在循环设备免停机的情况下完成补充。

另请同时配合参阅第五图所示，是本实用新型另一较佳实施例的洗涤液回收示意图，由图中可清楚看出，本实施例与上述实施例为大同小异，仅将该备用液变更为洗涤液，而该备用液储存件8c一侧设有一清洗装置84c，系于清洗动作后产生该洗涤液，本实施例中加工液系以弱酸性或弱碱性的洗涤液、或电镀液为举例。当被清洗件利用高浓度的洗涤液进行除锈后，表面仍会残留大量的洗涤液，故继续让被清洗件移动至备用液储存件8c处，并以清洗装置84c加以清洗，此时残留的洗涤液便会与清水一起流入备用液储存件8c内，而在多次清洗后，洗涤液的浓度会越来越高，当其浓度接近加工液时，即可补充至加工液储存件1c中。由此可知，本实用新型不但可在免停机的状态下抽出浓缩液、补充加工液，也可适用不同种类的浓缩液制作。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低压蒸馏浓缩循环设备，其特征在于，包括：

一加工液储存件，供储存加工液；

一真空抽取装置，连接该加工液储存件，使该加工液储存件内形成负压空间；

一压力维持装置，设于该加工液储存件至该真空抽取装置之间，以维持该负压空间的压力在-720毫米水银柱至-640毫米水银柱之间，且该压力维持装置具有一感测元件、一信息连接该感测元件的控制元件、及一电性连接该控制元件的卸压阀；

一加热元件，对该负压空间加热，使该加工液分离出水蒸气而形成浓缩液；

一冷凝器，设于该真空抽取装置与该加工液储存件之间，以将该水蒸气凝结为蒸馏水；

一蒸馏水储存件，连接该真空抽取装置，使该蒸馏水经该真空抽取装置收容于该蒸馏水储存件；

一冷却水储存件，设于该蒸馏水储存件外且连接该冷凝器，并供储存冷却液以冷却该蒸馏水；

一循环泵，连接该冷却水储存件；

一逆冷却系统，包含有一连接该冷凝器的致冷部、及一连接该致冷部及该加热元件的驱动部，该致冷部供吸收该冷却液的热量后输出至该冷凝器，该驱动部则凭借加压动作提供发热源给该加热元件；

一高压泵，连接该加工液储存件，并能够在该真空抽取装置运作状态下直接抽出该浓缩液。

2.根据权利要求1所述的低压蒸馏浓缩循环设备，其特征在于：该蒸馏水储存件与该真空抽取装置间具有一回收通道，以将受该冷却液降温后的蒸馏水传送至该真空抽取装置。

3.根据权利要求1所述的低压蒸馏浓缩循环设备，其特征在于：该循环设备具有至少一备用液储存件、一连接该加工液储存件与该备用液储存件的输液通道、一设于该输液通道上的输液阀、及一设于该加工液储存件上的水位侦测器，以供储存备用液并回收至该加工液储存件。

4.根据权利要求3所述的低压蒸馏浓缩循环设备，其特征在于：该备用液是洗涤液，而该备用液储存件一侧设有一清洗装置，该清洗装置在清洗动作后能够产生该洗涤液。

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