一種液體蒸餾設(shè)備制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種液體蒸餾設(shè)備，設(shè)備在殼體中設(shè)置換熱板，換熱板兩面分別設(shè)置為蒸發(fā)面、冷凝面，氣體管道連接風(fēng)泵、冷卻裝置，冷卻裝置中設(shè)置原料水管道。本實用新型專利技術(shù)利用風(fēng)泵使氣體流動，氣體依次經(jīng)過換熱板的蒸發(fā)面和冷凝面，強(qiáng)迫液體蒸發(fā)和冷凝，液體的蒸發(fā)和冷凝在換熱板的兩面分別同時進(jìn)行，換熱板傳遞冷凝熱用于液體的蒸發(fā)吸熱。本實用新型專利技術(shù)減少了向外界排出熱量，無需水冷或減少了水冷用水，節(jié)約了水資源，減少了能耗。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及液體蒸餾領(lǐng)域，具體是一種液體蒸餾純化、濃縮設(shè)備及蒸餾方法。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的蒸餾技術(shù)，包括蒸餾水生產(chǎn)、海水淡化、液體濃縮。較多提及將海水或原料液體加熱，再使熱水對空氣加熱增濕，增濕后的空氣再被冷卻，產(chǎn)生冷凝水。在現(xiàn)有的該技術(shù)中多用水冷卻產(chǎn)生蒸餾水，這樣大量的熱量被廢水帶走，熱效率極低。另外，現(xiàn)有技術(shù)中還提及利用冷凝熱對原料水進(jìn)行預(yù)熱的技術(shù)，在該技術(shù)方案中原料水被充分預(yù)熱。但是相同量的水即使被加熱到沸騰，所需的熱量也僅為其蒸發(fā)熱的約20%，即仍有約80%的凝結(jié)熱被浪費。所以如果僅用冷凝熱預(yù)熱原料水，至多節(jié)約20%的熱量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種液體蒸餾設(shè)備及蒸餾方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。為了達(dá)到上述目的，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案為:一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:包括有殼體、風(fēng)泵、加熱器、原料液體管道，以及連通殼體、風(fēng)泵的氣體管道，殼體上設(shè)有氣體入口和出口，加熱器位于殼體內(nèi)或殼體外，殼體內(nèi)還設(shè)置有液體分布器、至少一塊換熱板，所述換熱板一面設(shè)為蒸發(fā)面、另一面設(shè)為冷凝面，由換熱板蒸發(fā)面與對應(yīng)側(cè)殼體側(cè)壁或相鄰換熱板蒸發(fā)面構(gòu)成的空間為蒸發(fā)區(qū)域，換熱板冷凝面與對應(yīng)側(cè)殼體側(cè)壁或相鄰換熱板冷凝面構(gòu)成的空間為冷凝區(qū)域，蒸發(fā)區(qū)域一端只與氣體入口連通，冷凝區(qū)域一端只與氣體出口連通，蒸發(fā)區(qū)域另一端與冷凝區(qū)域另一端在殼體內(nèi)相通，所述氣體入口或出口與風(fēng)泵相通，所述液體分布器一端承接換熱板的蒸發(fā)面，另一端承接原料液體管道，所述殼體或氣體管道上設(shè)有尾液出口和冷凝液出口。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述的蒸餾設(shè)備還包括冷卻裝置，冷卻裝置連接于氣體管道中且氣體管道構(gòu)成封閉循環(huán)回路。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述的加熱器可以設(shè)置在原料液體管道內(nèi)或其外側(cè)，對原料液體進(jìn)行加熱。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述的原料液體管道上設(shè)有換熱器，換熱器處于殼體內(nèi)，用于原料液體與氣體間進(jìn)行熱交換。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述的加熱器為伸入殼體中的蒸汽噴管，向殼體內(nèi)的氣體噴入原料液體的蒸汽來加熱氣體和帶動氣體流動。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述原料液體管道通過冷卻裝置，且位于冷卻裝置內(nèi)的管段串聯(lián)換熱器，用原料液體與冷卻裝置中氣體進(jìn)行熱交換。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述的蒸餾設(shè)備還包括抽氣機(jī)，使系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力小于大氣壓。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:所述換熱板為管狀，管的內(nèi)外表面分別作為冷凝面和蒸發(fā)面。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:在尾液出口和冷凝液出口處分別設(shè)有換熱器，換熱器與原料液體管道的兩個支路相通，用于尾液和冷凝液對原料液體進(jìn)行預(yù)熱。所述的一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于:原料液體管道上并聯(lián)三個換熱器，且分別位于尾液出口、冷凝液出口、氣體排出口管道內(nèi)，用于原料液體和排氣、尾液、冷凝液間的熱量交換。所述的加熱裝置為一個使氣體或原料液體溫度升高的裝置，可以使用電熱方式，也可以使用蒸汽加熱、廢熱回收等方式。例如電熱板、電熱管、蒸汽噴管、換熱器等。當(dāng)使用蒸汽加熱時，也可以是蒸汽直接注入氣體中。對于較小產(chǎn)量的蒸餾設(shè)備，優(yōu)選使用電加熱，而對于較大產(chǎn)量的設(shè)備優(yōu)選使用水蒸汽加熱，在生產(chǎn)蒸餾水時可以水蒸汽直接注入氣體中與氣體混合的加熱方式或水蒸氣通入原料水中對原料水進(jìn)行加熱。另外，加熱裝置可以置于殼體內(nèi)或殼體外對原料液體或被預(yù)熱后的原料液體進(jìn)行加熱，將原料液體加熱至一定溫度，例如加熱裝置為電熱管且置于殼體內(nèi)原料液體的管道內(nèi)或外側(cè)，或者置于處于殼體外的原料液體管段的內(nèi)或外對原料液體進(jìn)行加熱，當(dāng)原料液體由液體分布器分布到換熱板上后，其一方面蒸發(fā)進(jìn)入氣體，一方面對氣體進(jìn)行加熱。當(dāng)使用加熱器對原料液體加熱的設(shè)計時，等同于直接對高溫原料液體進(jìn)行蒸餾純化，即直接采用高溫原料液體(或?qū)Ω邷匾后w原料進(jìn)一步加熱增高溫度)送人液體分布器。所述的蒸餾設(shè)備至少有一個換熱板，換熱板的作用是隔開蒸發(fā)區(qū)域和冷凝區(qū)域，并且兩個區(qū)域間的氣體通過換熱板進(jìn)行熱交換，因而換熱板的材質(zhì)、形狀應(yīng)利于板兩邊的物質(zhì)進(jìn)行熱交換。在換熱板的兩面分別進(jìn)行液體的蒸發(fā)和冷凝，其熱量通過換熱板傳遞。所述的換熱板可以是平板狀，但不局限于平板狀，也可以是管狀或其他形狀，例如瓦形、弧形、螺旋形等。換熱板可以帶有波紋、壓花、翅片以增加換熱效率。換熱板的材質(zhì)應(yīng)該具有很好的導(dǎo)熱性能，優(yōu)選金屬，例如不銹鋼、銅、鋁、鈦合金等性質(zhì)穩(wěn)定、熱導(dǎo)率高的材料。換熱板一面由液體分布器產(chǎn)生液體膜，另一面為冷凝面，蒸氣在冷凝面冷凝。優(yōu)選換熱板豎向放置，原料液體和冷凝液自上而下在板兩面流下，氣體自下而上或自上而下的流經(jīng)板面。換熱板也可以橫向放置，即原料液體自上而下的噴淋向下流經(jīng)換熱板，而氣體則橫向流經(jīng)換熱板。當(dāng)換熱板為管狀時且橫向水平放置或與水平面成一定夾角放置時，原料液體可以噴淋分布在管的外表面，外表面作為蒸發(fā)面，內(nèi)表面作為冷凝面。另外，所述的換熱板可以是熱管，熱管的兩端分別作為蒸發(fā)面和冷凝面。為了增加水性原料液體在蒸發(fā)面的成膜性，可以對換熱板的蒸發(fā)面進(jìn)行親水化處理，例如氧化、涂布親水性油漆等，可以對換熱板表面進(jìn)行粗糙化加工、拉絲、壓花加工等處理，以利于原料液體分布及熱交換。當(dāng)所述的蒸餾設(shè)備含有多于一塊換熱板時，各板以一定距離放置，相鄰的板間的空間有氣體流過，且每塊板的兩側(cè)氣體流向相反，高溫高濕氣體與低溫氣體在板的冷凝面和蒸發(fā)面以相反方向流過，并且通過換熱板進(jìn)行熱量交換及蒸發(fā)、冷凝。當(dāng)本技術(shù)的蒸餾設(shè)備不包含冷卻裝置時，可以在原料液體管道上并聯(lián)三個換熱器，且換熱器分別位于尾液出口、冷凝液出口、氣體排出口管道內(nèi)，用于原料液體與尾液、冷凝液和排氣間的熱量交換，原料液體被預(yù)熱。這樣減少排出的尾液和冷凝液、排氣所帶走的熱量，增加系統(tǒng)的熱效率。當(dāng)本技術(shù)包括冷卻裝置時，冷卻裝置串聯(lián)于氣體管道中，且與氣體管道共同形成一個封閉的循環(huán)回路。氣體在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，經(jīng)過冷卻裝置時被冷卻。所述的冷卻裝置是一個換熱器，在該換熱器內(nèi)氣體與與環(huán)境中的空氣或冷卻水或原料液體進(jìn)行熱交換，使氣體溫度進(jìn)一步降低。該方案實施時，可以用風(fēng)扇產(chǎn)生空氣流對換熱器中的氣體進(jìn)行冷卻或使用水對氣體進(jìn)行冷卻，所述的換熱器可以是翅片換熱管、螺旋管、板狀換熱器等，氣體在管內(nèi)流動，風(fēng)扇產(chǎn)的氣流流經(jīng)翅片管外的翅片表面或螺旋管外表面。冷卻裝置與風(fēng)泵在氣體循環(huán)管道上的連接次序可以互換，即氣體可以先流經(jīng)冷卻裝置再流經(jīng)風(fēng)泵，也可以先流經(jīng)風(fēng)泵再流經(jīng)冷卻裝置。當(dāng)氣體先流經(jīng)冷卻裝置再流經(jīng)風(fēng)泵時，由于氣體溫度降低，對風(fēng)泵的性能、壽命影響較小；當(dāng)氣體先流經(jīng)風(fēng)泵再流經(jīng)冷卻裝置時，氣體中的灰塵、顆粒、細(xì)菌等雜質(zhì)會粘附于冷卻裝置內(nèi)，從而氣體得到凈化。另外，在所述的冷卻裝置內(nèi)的氣體也可以是與原料液體進(jìn)行熱交換。以達(dá)到原料液體被加熱，氣體被冷卻的目的，同時氣體中的原料液體蒸氣被冷凝產(chǎn)生少量的冷凝液。優(yōu)選冷卻裝置充分對氣體冷卻，冷卻至溫度與原料液體初始溫度接近。采用本設(shè)計方案時，可以在原料液體管道上再設(shè)兩個換熱器，分別處于尾液和冷凝液出口，用于原料液體和尾液、冷凝液間熱交換，預(yù)熱原料液體。原料液體可以被尾液和冷凝液預(yù)熱后再經(jīng)過冷卻裝置，冷卻氣體，或者部分原料液體對氣體進(jìn)行冷卻，部分原料液體與尾液和冷凝液進(jìn)行熱交換本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種液體蒸餾設(shè)備，其特征在于：包括有殼體、風(fēng)泵、加熱器、原料液體管道，以及連通殼體、風(fēng)泵的氣體管道，殼體上設(shè)有氣體入口和出口，加熱器位于殼體內(nèi)或殼體外，殼體內(nèi)還設(shè)置有液體分布器、至少一塊換熱板，所述換熱板一面設(shè)為蒸發(fā)面、另一面設(shè)為冷凝面，由換熱板蒸發(fā)面與對應(yīng)側(cè)殼體側(cè)壁或相鄰換熱板蒸發(fā)面構(gòu)成的空間為蒸發(fā)區(qū)域，換熱板冷凝面與對應(yīng)側(cè)殼體側(cè)壁或相鄰換熱板冷凝面構(gòu)成的空間為冷凝區(qū)域，蒸發(fā)區(qū)域一端只與氣體入口連通，冷凝區(qū)域一端只與氣體出口連通，蒸發(fā)區(qū)域另一端與冷凝區(qū)域另一端在殼體內(nèi)相通，所述氣體入口或出口與風(fēng)泵相通，所述液體分布器一端承接換熱板的蒸發(fā)面，另一端承接原料液體管道，所述殼體或氣體管道上設(shè)有尾液出口和冷凝液出口。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉飛，
申請(專利權(quán))人：劉飛，
類型：新型
國別省市：安徽;34