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制備蒸餾水的裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510956802.4

申請日:

2015.12.17

公開號:

CN105540708A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):C02F 1/04申請日:20151217|||公開
IPC分類號: C02F1/04 主分類號: C02F1/04
申請人: 王俊坤
發明人: 王俊坤
地址: 235000 安徽省淮北市孟山北路友好婦產醫院
優先權:
專利代理機構: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109 代理人: 湯茂盛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510956802.4

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明屬于蒸餾水制備領域,具體涉及一種制備蒸餾水的裝置,包括用于盛放原料水的取液罐和用于收集蒸餾水的蒸餾水罐,所述取液罐和蒸餾水罐之間通過管道連通,且該管道上設有用于將取液罐中的氣體抽送至蒸餾水罐的抽排裝置,所述取液罐和蒸餾水罐上還設有與抽真空裝置連通的抽氣閥門。本發明采用抽真空的方式將水的沸點降低,使其在常溫下沸騰,以達到飽和蒸汽壓的狀態,然后將水蒸氣不斷抽走,本裝置摒棄了以往電加熱制備蒸餾水的方式,采用低壓蒸餾的方式,大大提高了能源利用率,降低了能耗。

權利要求書

1.一種制備蒸餾水的裝置,其特征在于:包括用于盛放原料水的取
液罐(10)和用于收集蒸餾水的蒸餾水罐(20),所述取液罐(10)和
蒸餾水罐(20)之間通過管道(11)連通,且該管道(11)上設有用于
將取液罐(10)中的氣體抽送至蒸餾水罐(20)的抽排裝置(30),所
述取液罐(10)和蒸餾水罐(20)上還設有與抽真空裝置(13)連通的
抽氣閥門(12),抽真空裝置(13)對取液罐(10)和蒸餾水罐(20)
抽真空,使兩罐保持相同的負壓狀態。
2.根據權利要求1所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述蒸
餾水罐(20)和取液罐(10)之間設有熱傳遞結構,用于將蒸餾水罐(20)
中冷凝產生的熱量傳遞至取液罐(10)進行溫度補償。
3.根據權利要求1所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述取
液罐(10)內設有加熱裝置(14)用于溫度補償。
4.根據權利要求1所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述抽
排裝置(30)包括一密封殼體(31)內設置的兩同步反向轉動且相互嚙
合的葉輪(32),所述密封殼體(31)上設有進氣口(33)和排氣口(34),
所述進氣口(33)與取液罐(10)連通,排氣口(34)與蒸餾水罐(20)
連通,所述兩葉輪(32)無論旋轉到任何角度,進氣口(33)和排氣口
(34)都被兩葉輪(32)分成相互隔離的兩個區域。
5.根據權利要求4所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述葉
輪(32)為一字型結構,所述葉輪(32)的兩端為圓弧面,葉輪(32)
的兩側腰部位置處設有弧形凹槽,兩葉輪(32)在旋轉過程中,圓弧面
與弧形凹槽交替嚙合。
6.根據權利要求4所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述葉
輪(32)是由三個葉片組成的Y型結構,且三個葉片外端均為圓弧狀,
相鄰兩葉片之間設有弧形凹槽,兩葉輪(32)在旋轉過程中,葉片與弧
形凹槽交替嚙合。
7.根據權利要求3所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述加
熱裝置(14)為陶瓷加熱片。
8.根據權利要求1所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述蒸
餾水罐(20)內設有不銹鋼絲球(21)。
9.根據權利要求2所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述蒸
餾水罐(20)位于取液罐(10)內部,兩者構成夾套式結構。
10.根據權利要求2所述的制備蒸餾水的裝置,其特征在于:所述
抽排裝置(30)與蒸餾水罐(20)之間的管道上設有一段盤管(15),
所述盤管(15)穿插在取液罐(10)內部。

說明書

制備蒸餾水的裝置

技術領域

本發明屬于蒸餾水制備領域,具體涉及一種制備蒸餾水的裝置。

背景技術

目前市場上蒸餾水的制備方法大多采取電加熱使水沸騰,然后冷凝水蒸汽取水的方法。這種傳統的方法的主要缺點是高能耗,低產量。

發明內容

本發明的目的是提供一種低能耗的制備蒸餾水的裝置。

為實現上述目的,本發明提供了以下技術方案:一種制備蒸餾水的裝置,包括用于盛放原料水的取液罐和用于收集蒸餾水的蒸餾水罐,所述取液罐和蒸餾水罐之間通過管道連通,且該管道上設有用于將取液罐中的氣體抽送至蒸餾水罐的抽排裝置,所述取液罐和蒸餾水罐上還設有與抽真空裝置連通的抽氣閥門,抽真空裝置對取液罐和蒸餾水罐抽真空,使兩罐保持相同的負壓狀態。

本發明的技術效果在于:采用抽真空的方式將水的沸點降低,使其在常溫下沸騰,以達到飽和蒸汽壓的狀態,根據飽和蒸汽壓的基本定義(即在密閉空間內的液體在飽和蒸汽壓的狀態下,其液體物質在氣相與液相的界面上的氣化速度與液化速度處于動態平衡狀態),若將取液罐中的水蒸氣不斷輸送至蒸餾水罐,取液罐中的氣體分子密度減小,則取液罐中的液態水會加速蒸發,以補充流失的氣相分子,由此能夠使取液罐中的液態水不斷蒸發,而水蒸氣進入蒸餾水罐后,由于氣相分子密度增大,因此水蒸氣會加速液化變為蒸餾水,本裝置摒棄了以往電加熱制備蒸餾水的方式,采用低壓蒸餾的方式,大大提高了能源利用率,降低了能耗。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的原理圖;

圖2是本發明實施例2的原理圖;

圖3是本發明實施例3的原理圖;

圖4是本發明中抽排裝置的另一實施例結構示意圖。

具體實施方式

本發明所依據的理論基礎:

通常,在高原上,水在不到一百度就沸騰了。海拔赿高,沸點赿低。這是因為水的沸點與地球表面的大氣壓存在著固定的對應關系。如下表所示:

壓力(kPa) 101.41 47.412 38.592 31.198 25.040 19.944 15.7597 沸點(℃) 100 80 75 70 65 60 55 壓力(kPa) 12.349 9.5932 7.3835 5.6278 4.246 3.1692 2.3388 沸點(℃) 50 45 40 35 30 25 20

當水在一個大氣壓環境下時(101Kpa),它的沸點是100℃;當水在高原上只有0.5個大氣壓環境下時,它的沸點只有80℃;0.0238大氣壓(2.38Kpa)時水的沸點是20℃。從這里可以看到水的沸點與大氣壓力的一一對應關系。根據這個對應關系,只要將水的環境氣壓降到水的環境溫度對應的沸點氣壓,水就能夠沸騰。此時的環境氣壓就是此溫度的水的飽和蒸汽壓。根據飽和蒸汽壓的基本定義,此時,在密閉空間內的液體在飽和蒸汽壓的狀態下,其液體物質在氣相與液相的界面上的氣化速度與液化速度處于動態平衡狀態。其物理意義是,在溫度不變的前提下,密閉空間內氣相分子的密度保持不變。其基本性質為,飽和蒸汽壓狀態下的液體氣壓值,與其存在的空間大小無關。這就是說,當一個密閉空間內的液體處于飽和蒸汽壓的狀態時,將它的空間放大或是縮小,其氣壓值不變。這是因為,在飽和蒸汽壓狀態下密閉空間內,當空間放大時,為維持空間氣相分子密度不變,液體的汽化速度大于液化速度,保持動態平衡。當空間被縮小時,液體的液化速度大于汽化速度,保持動態平衡。以上特點,各版本熱力學著作均有論述。

基于上述理論基礎,本發明提供了以下技術方案:

如圖1-3所示,一種制備蒸餾水的裝置,包括用于盛放原料水的取液罐10和用于收集蒸餾水的蒸餾水罐20,所述取液罐10和蒸餾水罐20之間通過管道11連通,且該管道11上設有用于將取液罐10中的氣體抽送至蒸餾水罐20的抽排裝置30,所述取液罐10和蒸餾水罐20上還設有與抽真空裝置13連通的抽氣閥門12,抽真空裝置13對取液罐10和蒸餾水罐20抽真空,使兩罐保持相同的負壓狀態。

所述抽排裝置30包括一密封殼體31內設置的兩同步反向轉動且相互嚙合的葉輪32,所述密封殼體31上設有進氣口33和排氣口34,所述進氣口33與取液罐10連通,排氣口34與蒸餾水罐20連通,所述兩葉輪32無論旋轉到任何角度,進氣口33和排氣口34都被兩葉輪32分成相互隔離的兩個區域。

如圖1-3所示,為增加蒸餾水附著面積,提高液化速度,所述蒸餾水罐20內設有不銹鋼絲球21。

本發明中抽排裝置30的其中一個實施例為:

如圖1-3所示,所述葉輪32為一字型結構,所述葉輪32的兩端為圓弧面,葉輪32的兩側腰部位置處設有弧形凹槽,兩葉輪32在旋轉過程中,弧形面與弧形凹槽交替嚙合。

本發明中抽排裝置30的另一實施例為:

如圖4所示,所述葉輪32為三葉片結構,且三個葉片外端均為圓弧狀,相鄰兩葉片之間設有弧形凹槽,兩葉輪32在旋轉過程中,葉片與弧形凹槽交替嚙合。

由于水的氣化是吸熱過程,因此取液罐10在工作過程中,溫度會逐漸降低,為了維持取液罐10的溫度,提高蒸餾效率,還可以對取液罐10進行溫度補償,本發明針對溫度補償提供了以下幾種實施例:

實施例1

如圖1所示,所述取液罐10內設有加熱裝置14。優選的,所述加熱裝置14為陶瓷加熱片。

除了采用外部加熱補償,本發明還可以在所述蒸餾水罐20和取液罐10之間設置熱傳遞結構,根據這一思路,本發明提供了以下兩種實施例:

實施例2

如圖2所示,所述蒸餾水罐20位于取液罐10內部,兩者構成夾套式結構。由于水蒸氣液化是一個放熱過程,因此蒸餾水罐20中的溫度會逐漸升高,將蒸餾水罐20放置于取液罐10中,利用蒸餾水罐20的熱量對取液罐10進行溫度補償,能夠進一步降低能耗。

實施例3

如圖3所示,所述抽排裝置30與蒸餾水罐20之間的管道上設有一段盤管15,所述盤管15穿插在取液罐10內部。本實施例與實施例2的原理相同,都是利用蒸餾水冷凝時的熱量對取液罐20進行溫度補償,以降低能耗。

工作時,首先打開閥門12,將抽真空裝置13開啟對該裝置抽真空,一直抽到取水罐10內的水沸騰,取水罐10的水沸騰后,說明該裝置內氣壓已經達到了飽和蒸汽壓。把真空泵管道上二個閥門12關閉。此時,葉輪腔的進氣口壓力、出氣口壓力、取水罐壓力、蒸餾水罐壓力都相等。都是此溫度的水的飽和蒸汽壓力。然后將二個葉輪32按圖示旋轉方向等速旋轉。于是,進氣口33對應空腔內的氣體不間斷的被取走,也就是前面說的空間被擴大,分子密度降低,取水罐10內汽液界面的汽化速度大于液化速度。一直處于沸騰狀態,因而取液罐10內的水也就在不間斷的減少。出氣口34空腔內的氣體不間斷的獲得,也就是前面說的空間被壓縮,分子密度提高,蒸餾水罐20內水的液化速度大于汽化速度,蒸餾水罐20內的水將不間斷的增多。此水是取水罐10內沸騰汽化再液化的水,因此它是蒸餾水。

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制備 蒸餾水 裝置
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