一种多级蒸馏水制造装置 本发明是关于蒸馏水制造装置的发明,当前制造饮用蒸馏水是通过加热锅炉产生蒸汽,由蒸汽在相对低温的环境状态下放热凝结而制成的。放出的冷凝热以废热的形式再被其它装置利用。由于产生蒸汽时水需要吸收大量的汽化热才能变为蒸汽,就需要大量的燃料为其提供热能。蒸馏水的产量较低能耗大,能否运用一种装置在能耗一定的情况下比上述装置能成倍的提高蒸馏水的产量,废热也能加以利用,工业化和家庭化生产蒸馏水均可的装置,这就是本发明所要解决的问题。
经研究发现,在锅炉吸热产生蒸汽至冷凝放热生成蒸馏水的过程中,冷凝热是可以再加于利用生产蒸馏水的,如果将冷凝器通过一个装有水的密封容器时,冷凝器就能向比蒸汽温度低的冷水放热,如果将这个容器用真空泵抽气成一定的负压,那么这个容器的水也能产生生产蒸馏水用的蒸汽,再将这个容器的蒸汽用冷凝器通过另外一个容器再抽真空,也能产生上述的蒸汽。按照这个原理将锅炉作为第一级发生器,一级一级的产生蒸汽,每一级发生器的蒸发温度逐级下降,直至最末级高于环境温度就可以了。这样每一级均需要一个真空泵,一个供水器、一个储水器,制造装置就显得复杂、庞大,于是本发明设计出了一种装置:是由一个离子交换器、一个负压液体分布器、一个真空泵、一个供水器和一个储水器及一个多级发生器组成地,不仅能大幅提高装置的能效比也能降低制造及维护的成本,还能有效去除氯、氧等有害气体。针对水在负压状态下没有大气压的支持受重力影响无法在每级发生器内均匀分布,本发明也设计了负压液体分布器。
这就是本发明的目的。
本发明的目的是这样实现的。
一种多级蒸馏水制造装置应用于离子交换器、负压液体分布器、真空泵、供水器和储水器及多级发生器组成的装置中。其中负压液体分布器是由一根顶部开口的直立管和一个带浮子吸口的软管、供气管、供水小管、供气小管、供水咀组成的,水补给是由浮子吸口吸入的。
实施时:所述的离子交换器、负压液体分布器、真空泵、供水器、储水器及多级发生器均为一个。
实施时:所述的多级发生器是由二级和二级以上的发生器组成的。
实施时:所述的多级发生器的每一级发生器是由绝热保温的材料包覆的。
实施时:所述的真空泵是为其整个装置制造负压工作环境和抽排有害气体的。
实施时:所述的多级发生器每级各有一个为下一级提供热能的冷凝器。
实施时:所述的多级发生器各有一个与冷凝器相联的节流器。
实施时:所述的多级发生器每一级各有一个排污阀。
多级蒸馏水制造装置与普通的蒸馏水制造装置相比较有能耗低、产量大的优点。
设:对第一级发生器已接近沸腾的水释放550千卡的热量,水的汽化热为537千卡/千克,每一级的热及压力损失之和为10%,多级发生器的级数为四级。
那么第一级发生器蒸镏水的产量为:550/537≈1(千克)。
第二级产量为:1×(1-10%)≈0.9千克,第三级产量为:0.9×(1-10%)≈0.8千克,第四级产量为:0.8×(1-10%)≈0.7千克。
因为第一级发生器相当于锅炉,所以锅炉的产量为1千克,四级发生器的产量为:1+2+3+4=1+0.9+0.8+0.7=3.4千克。
由此可见一个由四级发生器组成的多级发生器的产量为普通锅炉的3.4倍。
现就结合附图以较佳的实例对其工作状况作如下说明。附图显示了本发明的构造,是由交子交换器(4)供水器(22)多级发生器(21)储水器(15)真空泵(8)组成的。负压液体分布器是由直立管(5)带浮子吸口的软管(19)以及供气管(16)供气小管(17)供水小管(6)供水咀(18)组成的,由于本发明的主要装置为多级发生器,每级的工作状况大致相同。现就以第一级发生器为主,对本发明的工作状况进行说明。
1、旋转联动扳手(1)通过联线打开进水阀门(2)同时通过联线打开排污阀(3)及与之相联的其它各级排污阀,这时水通过离子交换器(4)进入供水器,供水器进水,当水上升到直立管(5)顶部后沿直立管下流,由输水小管(6)流进各级发生器的供水咀(18)后,冲洗前一次蒸发留下的沉淀物,然后沿各级排污阀的阀口流出,由于水是经过离子交换器处理后进入供水器的,除去了钙、镁离子,避免了永久结垢的可能,蒸发后产生的沉淀物又会被下一次启动时的水冲净,因此不需专门清洗,使用方便,冲净后旋回扳手,关闭进水阀及排污阀。
2、通过加热器(7)加热供水器使之接近末级发生器内所设定的水的蒸发温度后加热器停止工作,开启真空泵(8),真空泵抽气达到末级发生器设定的温度所需的负压后停止工作。这时,在供水器内由于水的温度升高,压力下降,虽未达到饱和温度,但溶解在水中的氧,氯,苯等对人体及装置有害的气体和低沸点化学物质被真空泵抽出,这样不仅保证了蒸镏水的安全纯净性,也避免了整个装置腐蚀的问题,同时也制造了整个装置的负压工作环境,由于是负压运行,消除了爆炸的危险性。在联结供水器与抽气泵的管路(14)上还有单向阀(9),保证了废气抽除的方向。
3、打开加热器(10)对第一级发生器加热,打开冷却水阀(11)放入冷水,整个装置开始进入工作状态。
第一级发生器被加热后蒸汽进入冷凝器(12)由于节流器(13)的节流作用,第一级发生器内温度升高,饱和蒸汽压升高,由于每级有绝热保温材料(23)包覆,这样就促使第一级发生器蒸汽以稳定的温度,蒸汽压力,向第二级发生器放出冷凝热,第二级发生器也由于冷凝器节流器的作用向第三级发生器放热,这样一级一级的传递放出冷凝热直到末级的冷凝热被冷却水带走为止。蒸馏水则经过每一级的节流器后由水管(14)流入储水器(15)内,进入储水器后,储水器的压力开始升高,压力沿输气管(16)及输气小管(17)送入供水咀(18)内,由于发生器内的水被蒸发,水位下降,露出输水小管(6)的管头,输水小管开始吸气,气泡迅速上升至供水器,供水器内与软管(19)相联的浮子吸口(20)开始吸水,水由直立管经输水小管流到发生器的供水咀内,直到水位升高淹没输水小管的管口为止。
由于在供水器内设置了直立管和带浮子吸口的软管储水器内设置了输气管、以及输水小管、输气小管和每级一个供水咀组成的负压液体分布器,这样就避免了水因真空泵抽气后,由于没有了大气压的支持,在供水器内部整体下降充满各级发生器而无法工作。水在装置抽气成负压后受重力影响只能沿直立管下降,直立管内的水量很少,因此进入发生器的水是有限的,当水淹没供水小管的管口后就停止供水,工作一定时间后水的补充是由浮子吸口(20)吸水进入直立管的,采用浮子吸口的高位设计降低了水的压力,使用负压液体分布器,保证了每级发生器的负压工作状态和水的供给。
本发明可用电能、太阳能、热水等方式为加热能源,也可以在第一级发生器上采取部分包覆保温材料和改变形状,直接从燃烧的火力装置上获得热能,也可利用工业废热。具有能源适用性广的优点。由于本发明的末级发生器的冷凝温度可以设定,可以制造各种热水器类型的加热器,既可以制作以生产蒸馏水为目的的连续性生产蒸馏水的装置,也可制造以加热保温为目的的间断性生产蒸馏水的装置,能适应大规模工业化生产,也能适用于家庭生产饮用水需要,因此应用前景十分广阔。