RU2090511C1

RU2090511C1 - Distiller

Info

Publication number: RU2090511C1
Application number: RU9494028137A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Мальцев
Original assignee: Владимир Васильевич Мальцев
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1997-09-20
Also published as: RU94028137A

Abstract

FIELD: distillation processes. SUBSTANCE: distiller designed to produce distilled water and liquid concentrate has blower as energy source which makes possible utilizing nearly all heat consumed at water evaporation by means of returning it from condenser space. Internal cylinder from the side of evaporator is ribbed. Because of withdrawing power source from evaporator and ribbing in the form of flat removable split plates, removal of crust is facilitated. Smaller crust formation is also provided by draining water from evaporator when its operation is terminated and, in case of long-time continuous operation, after certain time intervals. EFFECT: facilitated maintenance of apparatus. 4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения дистиллированной воды из водопроводной или морской воды, а также для любой перегонки. The invention relates to energy and can be used to produce distilled water from tap or sea water, as well as for any distillation.

В известных конструкциях кипятильников, дистилляторов источник энергии располагается непосредственно в воде, которую нагревают до точки кипения и преобразуют в пар. В верхней части дистиллятора пар конденсируется в теплообменнике за счет проточной воды, при этом возможна утилизация 10% тепла за счет нагрева поступающей воды в аппарат. In the known designs of boilers, distillers, the energy source is located directly in the water, which is heated to the boiling point and converted into steam. In the upper part of the distiller, steam condenses in the heat exchanger due to running water, while it is possible to recover 10% of the heat by heating the incoming water into the apparatus.

Недостатком известных устройств получения дистиллята является их низкая энергетическая эффективность в результате большого расхода энергии и воды, расходуемой на получение пара и конденсата. A disadvantage of the known devices for producing distillate is their low energy efficiency as a result of the large expenditure of energy and water spent on steam and condensate.

Нагревательный элемент, расположенный в воде, подвержен наибольшему образованию на нем камня, что сокращается его срок службы. Образование камня только на стенках испарителя приводит к более частым разборкам аппарата с целью удаления камня. A heating element located in water is subject to the greatest formation of stone on it, which reduces its service life. The formation of stone only on the walls of the evaporator leads to more frequent disassembly of the apparatus in order to remove the stone.

Целью изобретения является повышение эффективности путем резкого снижения затраты энергии, примерно в 8 раз и воды в 10 раз, улучшение возможности удаления водяного камня. The aim of the invention is to increase efficiency by drastically reducing energy costs, about 8 times and water 10 times, improving the ability to remove water stone.

Указанная цель достигается тем, что источники энергии, состоящие из нагнетателя, расположены в верхней паровой зоне аппарата, при этом нагнетатель расположен между полостями испарителя и конденсатора, а нагреватель в верхней полости конденсатора. В этом случае мощность нагревателя, работающего в первоначальный момент, существенно снижена, а мощность нагнетателя, являющаяся основной для производства пара, составляет не более 10% от существующих норм. Это стало возможным благодаря возврату теплоты конденсации в испаритель, т.е. практически осуществляется почти полная утилизация тепла. This goal is achieved by the fact that energy sources consisting of a supercharger are located in the upper vapor zone of the apparatus, while the supercharger is located between the cavities of the evaporator and the condenser, and the heater is in the upper cavity of the condenser. In this case, the power of the heater operating at the initial moment is significantly reduced, and the power of the supercharger, which is the main one for the production of steam, is no more than 10% of the existing norms. This was made possible by returning the condensation heat to the evaporator, i.e. almost complete utilization of heat is carried out.

Улучшение удаления водяного камня достигается отсутствием нагревателя в испарителе, съемным и разборным внутренним оребрением, состоящим из плоских и незначительно гнуто-плоских пластин, сливом воды с повышенной концентрацией солей из испарителя по окончании работы, для чего установлен двухходовой кран, блокированный с коммутационным аппаратом электрической части дистиллятора. Improving the removal of water stone is achieved by the absence of a heater in the evaporator, removable and collapsible internal fins, consisting of flat and slightly bent-flat plates, by draining water with an increased concentration of salts from the evaporator at the end of work, for which a two-way valve is installed, which is blocked with the switching unit of the electrical part distiller.

На чертеже представлен проточный дистиллятор в разрезе. The drawing shows a flow distiller in section.

Дистиллятор содержит вал 1 электропривода, проходящий через крышку 2, с за крепленной на валу 1 крыльчаткой нагнетателя 3/. Цилиндрический корпус 4 является наружной поверхностью конденсатора и дистиллятора. В верхней части конденсатора расположен источник тепловой энергии 5 в виде ТЭНа или обычной спирали из нихрома. The distiller contains a shaft 1 of the electric drive passing through the cover 2, with the impeller 3 / mounted on the shaft 1. The cylindrical body 4 is the outer surface of the condenser and distiller. In the upper part of the capacitor is a source of thermal energy 5 in the form of a heating element or a conventional spiral of nichrome.

Полость испарителя образуется цилиндром 8, соосно расположенным с цилиндром 4, имеющим несколько меньший диаметр. The evaporator cavity is formed by a cylinder 8 coaxially located with cylinder 4 having a slightly smaller diameter.

Цилиндр 8 снаружи оребрен спиральной лентой 7 и имеет кольцо 10 с регулируемым сопротивлением прохода. Кольцо 10 установлено в районе зоны закипания воды в испарителе, ниже оребрением 11 образуется спиральный канал. Внутри цилиндр 8 оребрен съемными разборными пластинами 9, которыми образована совместно с цилиндром 8 кольцевая полость. В верхней части испарителя расположен поплавок 6, который двумя тягами 12 соединен с клапаном заполнения 14. В нижней части оребрения 9 установлена пластина 13 для направления воды к кольцевому каналу цилиндра8. Трубка 15 служит для слива конденсата, краном 16 обеспечивается или подвод воды из водопровода, или выпуск воды из испарителя 8. Крышки 17 крепятся к цилиндру 4. The cylinder 8 is externally ribbed by a spiral tape 7 and has a ring 10 with adjustable passage resistance. Ring 10 is installed in the region of the zone of boiling water in the evaporator; below the fins 11 a spiral channel is formed. Inside the cylinder 8 is ribbed with removable collapsible plates 9, which are formed together with the cylinder 8, an annular cavity. In the upper part of the evaporator there is a float 6, which is connected by two rods 12 to the filling valve 14. In the lower part of the fin 9 there is a plate 13 for directing water to the annular channel of the cylinder 8. The tube 15 is used to drain the condensate, the valve 16 provides either the supply of water from the water supply, or the discharge of water from the evaporator 8. The covers 17 are attached to the cylinder 4.

Проточный дистиллятор работает следующим образом. Flow distiller operates as follows.

При повороте крана 16 полость испарителя через клапан 14 начнет заполняться водой до установленного уровня, ограничиваемого поплавком 6. Одновременно с переключением крана 16 включается электрическая часть дистиллятора, в которой прежде всего включаются нагревательный элемент 5 и соленоидный вентиль выпуска воздуха. Воздух из испарителя будет вытеснен водой, а из конденсатора паром, образующимся в верхней части испарителя. When the valve 16 is turned, the evaporator cavity through the valve 14 will begin to fill up with water to the set level limited by the float 6. Simultaneously with the switching of the valve 16, the electric part of the distiller is turned on, in which the heating element 5 and the solenoid valve for air exhaust are turned on. Air from the evaporator will be displaced by water, and from the condenser by the vapor generated in the upper part of the evaporator.

Задачей нагревателя 5 является выработка первоначального количества теплоты и доведения до закипания воды только в верхней части испарителя, после чего нагреватель 5 и соленоидный вентиль обесточивается и в работу вступает основной источник тепловой энергии нагнетатель 3. При включении нагнетателя 3 в рабочее состояние крыльчатка нагнетателя будет создавать разность давлений 0,5 кгс/см², при этом давление в испарителе снизится ниже атмосферного, а в конденсаторе повысится выше атмосферного благодаря наличию сопротивления кольца 10. При разности давлений создадутся разности температурных уровней ( ^o 10^oC). При этом к теплоте, передаваемой с паром из испарителя в конденсатор, прибавится теплота работы нагнетателя, и пар в конденсатор будет поступать несколько перегретым. Большую часть теплоты пар, конденсируясь, отдает испарителю до кольца 10, после которого горячий конденсат, двигаясь по спиральному каналу вокруг испарителя, будет передавать теплоту воде, находящейся в нижней части испарителя, нагревая ее и охлаждаясь сам. По мере работы нагнетателя возрастает количество тепла, циркулирующего между конденсатором и испарителем, и производительность возрастает до тех пор, пока теплота, выделяемая нагнетателем 3, не уравняется во всеми теплопотерями дистиллятора. Теплопотери определяются количеством поступающей воды в дистиллятор и разностью температур между сливаемым конденсатом и поступающей водой, а также плюс теплопотери в окружающую среду.The task of the heater 5 is to generate the initial amount of heat and bring water to boil only in the upper part of the evaporator, after which the heater 5 and the solenoid valve are de-energized and the main source of heat energy comes into operation, the blower 3. When the blower 3 is turned on, the blower impeller will create a difference pressure 0.5 kgf / cm ^2, the pressure in the evaporator drops below atmospheric, and in the condenser will rise above atmospheric pressure resistance due to the presence of the ring 10. when aznosti will be created a pressure difference of temperature levels ^(o 10 ^o C). In this case, the heat of operation of the supercharger will be added to the heat transferred with steam from the evaporator to the condenser, and the steam will enter the superheater somewhat superheated. Most of the heat of steam, condensing, is given to the evaporator to ring 10, after which the hot condensate, moving along a spiral channel around the evaporator, will transfer heat to the water located in the lower part of the evaporator, heating it and cooling itself. As the supercharger operates, the amount of heat circulating between the condenser and the evaporator increases, and the productivity increases until the heat generated by the supercharger 3 is equalized in all heat losses of the distiller. Heat losses are determined by the amount of incoming water to the distiller and the temperature difference between the condensate being drained and the incoming water, as well as plus heat loss to the environment.

По окончании работы кран 16 переводят в другое крайнее положение, при этом электрическая часть дистиллятора обесточивается, а вода из испарителя с повышенным содержанием солей сливается. At the end of the operation, the valve 16 is moved to another extreme position, while the electric part of the distiller is de-energized, and the water from the evaporator with a high salt content is drained.

В результате применения предложенного дистиллятора в несколько раз сокращаются расходы энергии и воды на выработку каждого килограмма конденсата. As a result of the application of the proposed distiller, the energy and water consumption for the production of each kilogram of condensate is reduced several times.

Claims

1. A flow distiller containing coaxially mounted cylinders that form the cavity of the evaporator and condenser, closed on both sides by caps, with a float placed inside, remotely connected to the supply valve and heating element, characterized in that a supercharger is installed between the evaporator and the condenser in the vapor zone.

2. The distiller according to claim 1, characterized in that the heating element is located in the upper part of the condenser, adjacent to the cylinder of the evaporator.

3. The distiller according to claim 1, characterized in that the inner cylinder on the evaporator side is ribbed with removable and collapsible plates.

4. The distiller according to claim 1, characterized in that a dividing ring with adjustable passage resistance is installed in the condenser cavity at the level of water boiling in the evaporator.