用于水凈化的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于從輸入液體產(chǎn)生凈化液體的裝置，包括：蒸發(fā)室，其中蒸發(fā)室充滿有輸入液體；和具有通道的冷凝室，其中通道布置在輸入液體中，其中液體飽和的氣體由輸入液體在蒸發(fā)室中產(chǎn)生，其中液體飽和的氣體被引導(dǎo)入通道的第一端部，且其中凈化液體在通道的第二端部被輸出。
【專利說明】用于水凈化的方法和裝置
[0001] 奪叉引用
[0002] 本申請要求來自2012年1月11日提交的、具有申請?zhí)?1/585,293的標題為 "Method and Apparatus for Water Purification" 的臨時專利申請，以及來自 2012 年 11 月 16 日提交的、具有申請?zhí)?61/727, 661 的標題為 "Methods and Apparatuses for Water Purification"的臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。所述申請通過引用并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明大體涉及用于水凈化的方法和裝置，且特別地涉及使用加濕除濕（"HDH"） 來水凈化的方法和裝置。
[0004] 置量
[0005] 缺乏清潔的飲用水仍然是世界上許多地方中疾病、痛苦和最終死亡的主要原因。 即使水是公眾可用的，但很多時候，可用的水受農(nóng)業(yè)中使用的化學(xué)品，如受工業(yè)污染或受滲 入給水中的污水污染。此外，在靠近海洋的地區(qū)具有高鹽度的水源，且因此不適合飲用。
[0006] 集中處理的水在世界上許多地方也是不安全的，因為正壓在水的分配網(wǎng)絡(luò)中不是 始終被保持。分配網(wǎng)絡(luò)中的泄漏會導(dǎo)致該系統(tǒng)中水的污染。此外，水在初始處理之后被存 儲的多個位置如儲罐，缺乏任何類型的持續(xù)監(jiān)督和衛(wèi)生設(shè)施。特別地，儲罐不經(jīng)常被清洗， 從而成為污染源且擁有它們自己的以各種昆蟲、動物、細菌生長和藻類生長的生態(tài)系統(tǒng)。
[0007] 瓶裝水的使用已經(jīng)在大城市增長。然而，在農(nóng)村地區(qū)，這是不可能的，也沒有預(yù)期 的，因為運輸瓶裝水到最終用戶往往是困難的，且因為瓶裝水的塑料的亂用已經(jīng)引起了處 置和回收的噩夢。
[0008] 為了努力解決現(xiàn)有供水的這些難題，在過濾領(lǐng)域已經(jīng)進行廣泛的努力來凈化水 源?，F(xiàn)有的過濾技術(shù)要求使用具有多個階段的過濾器的不斷更換的消耗品，以保持系統(tǒng)處 于最佳狀態(tài)。一旦這些消耗品由于疏忽或不可用性而沒有被替換，來自這些系統(tǒng)的輸出水 (另外稱作產(chǎn)物水）的質(zhì)量嚴重下降，而且在許多情況下由于內(nèi)部污染而變得比實際輸入 的水更惡化。
[0009] 有兩種普通類別的水凈化技術(shù)：一種是基于蒸發(fā)和冷凝、或熱蒸餾的原理，而另一 種是基于膜過濾。在膜過濾技術(shù)中，反滲透（"R0"）和電滲析是最具代表性的。對于熱蒸 餾，存在可用于大規(guī)模、高容量設(shè)備的各種真空熱脫鹽技術(shù)，以及更適合于小型凈化設(shè)備的 常壓蒸餾技術(shù)，也稱為HDH。
[0010] 近年來基于RO的技術(shù)的迅速發(fā)展由于其低的初始投資成本和高能源效率而使RO 成為所有水凈化技術(shù)中的喜愛物。對于海水脫鹽，RO的比能成本（當(dāng)使用能量回收時）為 4至7千瓦時/噸凈化水之間，而使用MSF(多級閃蒸）和MED(多效蒸發(fā)蒸餾）的大部分 大的熱脫鹽設(shè)備具有20至200千瓦時/噸之間的比能消耗。HDH系統(tǒng)費用在這方面甚至 更糟糕，具有從150千瓦時/噸至超過400千瓦時/噸的范圍內(nèi)的比能成本。該比較的唯 一的例外是機械蒸汽壓縮（"MVC)，它可以實現(xiàn)與RO的比能消耗水平相媲美的比能消耗水 平，范圍從4千瓦時/噸至僅低于12千瓦時/噸）。
[0011] 然而，熱蒸餾通常產(chǎn)生具有明顯低于Ippm(百萬分之一）的TDS(總?cè)芙夤腆w）水 平的高度凈化的水，而RO設(shè)備產(chǎn)生低于20ppm左右的水純度將是不切實際的。RO還無法濾 除重量輕的溶解的化學(xué)分子，如果它們的尺寸可比RO膜的平均孔徑。RO還更容易發(fā)生膜的 積垢、結(jié)垢和堵塞，并且如果膜直接暴露于空氣，快速氧化可以容易地破壞該膜。盡管所有 的水凈化技術(shù)需要預(yù)處理或預(yù)過濾，以減少積垢的可能性，并確保主凈化過程的正確操作， 但RO通常需要更多的預(yù)處理，以保護其膜免于故障，且RO膜的標準半衰期在兩年左右，因 此其消耗品的成本代表其總操作成本的大部分。
[0012] RO的低初始成本優(yōu)點主要在于它的特殊的填充密度或面積與體積之比率。雖然熱 蒸餾依賴于熱交換表面來回收潛熱，以降低其能源成本，但RO和其他膜技術(shù)依賴于大的過 濾表面，以分離清潔的水與鹽水，因此填充密度在兩種類凈化技術(shù)中起到非常重要的作用。 具有大的表面積不僅可以增加水產(chǎn)量，而且可以降低表面負載系數(shù)，表面負載系數(shù)是每單 位表面積的凈化水產(chǎn)量的速率。減少表面負載在降低水生產(chǎn)速率的成本上可明顯改善操作 效率，因為它大大降低了 RO系統(tǒng)和熱蒸餾設(shè)備兩者中的內(nèi)部熵產(chǎn)。
[0013] 雖然MVC熱蒸餾技術(shù)在比能成本方面已經(jīng)在很大程度上緊跟上R0,但由于其低得 多的填充密度，其初始投資成本仍遠高于可比的RO技術(shù)。HDH系統(tǒng)通常在成本上低于R0， 并且由于其低溫常壓操作而具有產(chǎn)生比RO更純的水的潛力。然而，這些系統(tǒng)的極低比能效 率一直是它們被廣泛接受的主要障礙。
[0014] 另一個缺點是，現(xiàn)有的蒸餾技術(shù)是太昂貴的以致不能實現(xiàn)，這是因為這些技術(shù)使 用大量的能量來將水轉(zhuǎn)化為蒸氣，之后重新冷凝飽和的氣體，和因為這些技術(shù)通常由昂貴 的不銹鋼或其它昂貴的金屬建造。
[0015] 現(xiàn)有的蒸餾技術(shù)的主要缺點之一是，需要采用高強度材料，用于容器和熱交換壁。 HDH部分地通過使用常壓蒸發(fā)（加濕）和冷凝（除濕）來解決問題，這避免了需要利用高強 度材料，并用更便宜且更薄的材料如塑料基材替換它們。
[0016] 現(xiàn)有的蒸餾技術(shù)的另一個缺點是熱交換表面的相對較低的填充密度，或者表面與 體積之比率。通過舉例的方式，螺旋纏繞式過濾器和中空管反滲透過濾器具有較高數(shù)量級 的填充密度，并對于相同的容量允許建立更小的過濾設(shè)備。在蒸餾設(shè)備的情況下，較高的填 充密度還可能意味著對于相同的水生產(chǎn)能力，熱交換表面上較低的負載，這明顯提高了潛 熱回收效率，同時保持相同的水生產(chǎn)能力。
[0017] 一些現(xiàn)有的蒸餾技術(shù)的還另一個缺點是缺乏直接的2相到2相的熱交換。為了具 有直接的潛熱交換，蒸發(fā)器和熱交換表面的冷凝器側(cè)兩者必須屬于同一壁。此外，常見的熱 交換壁的兩側(cè)都必須含有2相流，這意味著兩側(cè)應(yīng)在復(fù)合流中具有液相成分和氣相成分。
[0018] 圖1示出了使用HDH來水凈化的現(xiàn)有技術(shù)方法和裝置的圖?，F(xiàn)有技術(shù)包括在蒸發(fā) 室12和冷凝室14之間的垂直的熱交換壁10。進料水16靠近蒸發(fā)室12的頂部，經(jīng)由噴霧 器18向下噴霧。鼓風(fēng)機20對著來自蒸發(fā)室12的底部的進料水的落下的霧氣28吹風(fēng)。在 蒸發(fā)室12的底部還有鹽水托盤22,用于存儲濃鹽水24,沒有蒸發(fā)的進料水的殘余物。鹽水 托盤22中的鹽水24可通過蒸發(fā)室12的鹽水出口 26被去除。垂直熱交換壁10允許潛熱 從冷凝室14流動到蒸發(fā)室12 (參見該一般方向的虛線箭頭）。當(dāng)進料水16的一部分蒸發(fā) 時，飽和的氣體被引導(dǎo)至冷凝室14中。冷凝室14然后使飽和的氣體冷凝，并產(chǎn)生產(chǎn)物水 30。產(chǎn)物水30匯集并經(jīng)由出口 34被引導(dǎo)出冷凝室，用于儲存或使用。未冷凝的氣體在開 環(huán)過程中在冷凝室14的底部附近經(jīng)由空氣出口 32引導(dǎo)出冷凝室14。由于潛熱交換過程不 完全回收潛熱用于重復(fù)使用，所以需要以加熱器36的形式的附加熱源，來將另外的蒸汽引 入冷凝室14并預(yù)熱進料水。
[0019] 通過將冷凝室12放置為與蒸發(fā)室14并排，僅通過作為熱交換壁的共同的壁10分 離，從水蒸汽的冷凝產(chǎn)生的潛熱被轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)器，以加熱進料水，這消除了 HDH蒸餾方法的 主要缺點之一。
[0020] 不幸地，由于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計，一些低效率是明顯的。首先，垂直熱交換壁10未得 到充分利用，這是因為大多數(shù)的潛熱轉(zhuǎn)移從在冷凝室14中的氣體被低效率地轉(zhuǎn)移到蒸發(fā) 室12中的其它氣體。這是由于熱交換壁10的垂直布置，以及由于進料水16向下進入蒸發(fā) 室12的霧氣。
[0021] 在垂直熱交換壁布置中，首先由Nusselt研究的膜狀冷凝，通常被認為是更有效 的冷凝機構(gòu)，因為液膜冷凝物的外邊界處釋放的潛熱被直接轉(zhuǎn)移到熱交換表面，而無需通 過氣體。然而，為了使這種情況發(fā)生，熱交換表面必須對所述液體具有強的親和力，即，該表 面必須是強親水性的。這不是具有其塑料熱交換表面的現(xiàn)有技術(shù)的情況。塑料熱交換表面 對液體的低親和力（潤濕性），使得它很難在冷凝器側(cè)冷凝液體，以形成膜狀或滴狀冷凝， 并在蒸發(fā)器側(cè)形成膜狀蒸發(fā)；這明顯降低了傳熱效率并降低了可以回收的潛熱的部分。
[0022] 較低的潛熱交換性能增加了內(nèi)部熵產(chǎn)。如將在下文清楚的，內(nèi)部熵產(chǎn)的任何增加 降低了總的系統(tǒng)效率和/或降低水生產(chǎn)速率。因為機械工作不會將附加熵流引入到系統(tǒng) 中，所以在一般情況下優(yōu)于直接的熱輸入。然而，當(dāng)輸入熱從廢熱或其他低成本熱源得到 時，可能更優(yōu)選使用那些熱源作為輸入而不是機械工作輸入，盡管后者更有效利用能量。
[0023] 此外，開環(huán)過程不重復(fù)使用顯熱，顯熱仍然保留在通過空氣出口 32被發(fā)送至重新 使用的未冷凝的氣體中。雖然將非冷凝的氣體重新發(fā)送至蒸發(fā)室的底部可以補償一些廢 熱，但這樣的過程本質(zhì)上是低效的，由于未冷凝的氣體和進料水之間的大的溫差。由于現(xiàn)有 技術(shù)設(shè)計的相對低的表面與體積比率，蒸發(fā)室12還需要大的體積，以產(chǎn)生任何明顯量的產(chǎn) 物水。
[0024] 所述現(xiàn)有技術(shù)的另一個主要缺點是其使用熱蒸汽注入，以提供蒸發(fā)所需要的熱輸 入。如將在下面更詳細地大量解釋的，通過熱流體注入的任何直接熱輸入或系統(tǒng)的直接加 熱將連續(xù)熵流引入系統(tǒng)中，該連續(xù)熵流必須被排出，以便保持系統(tǒng)內(nèi)的總熵為有限的。這樣 的熵排出導(dǎo)致能量消耗增加，這降低了總系統(tǒng)效率和/或生產(chǎn)率。
[0025] 因此，期望提出解決所有上述缺點的用于過濾的新的方法、系統(tǒng)和裝置。
[0026] 發(fā)明概沭
[0027] 本發(fā)明的目的是提供一種使用HDH的裝置和系統(tǒng)，其允許以成本效益的方式高效 的直接潛熱轉(zhuǎn)移。
[0028] 本發(fā)明的另一目的是提供過濾裝置，其中多個蒸發(fā)室和冷凝室被放置為提供大的 總潛熱交換表面，以確保所述交換表面的低負載系數(shù)，用于增強潛熱重新捕獲性能，即使是 在高的水生產(chǎn)速率下。
[0029] 本發(fā)明的又一目的是提供一種利用滴狀冷凝和滲濾充滿的蒸發(fā)室來提高潛熱交 換性能的過濾裝置。
[0030] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種過濾系統(tǒng)，其中毛細管力被采用在空氣動力學(xué)效 率篩（aerodynamically efficient screen)內(nèi)，以防止夾帶的液滴進入壓縮機室和降低由 于篩對氣流施加的拖動力而造成的霧氣保持篩（mist retaining screen)的壓降。
[0031] 甚至更是這樣，本發(fā)明的另一目的是提供一種具有不可滲透的中空纖維熱交換基 質(zhì)的系統(tǒng)，其將蒸發(fā)室和冷凝室結(jié)合到單一構(gòu)造中以在填充密度（有效表面積與體積之比 率）上媲美其它過濾系統(tǒng)，例如，用于反滲透過濾系統(tǒng)的螺旋纏繞式和半滲透中空纖維膜。
[0032] 本發(fā)明的還又一個目的是提供一種具有增強的鹽水沉積裝置以保持蒸發(fā)室中的 鹽水濃度為控制水平的裝置。
[0033] 本發(fā)明的還又一目的是提供一種具有用于再循環(huán)不可冷凝的載氣，以將受污 染的懸浮顆粒和液滴從輸入氣流除去到冷凝室中的電力氣體過濾（electrical gas filtration)的過濾系統(tǒng)。
[0034] 本發(fā)明的又一個目的是提供一種過濾系統(tǒng)，其具有自我監(jiān)測性能與分布式傳感器 和執(zhí)行器，用于基于這樣的實時傳感器輸入，預(yù)測和估計內(nèi)部熵產(chǎn)率，以及將系統(tǒng)轉(zhuǎn)向最佳 性能的目的。
[0035] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種過濾系統(tǒng)，其具有在許多能源之間切換以最小化 操作成本的能力。
[0036] 本發(fā)明的還另一個目的是提供一種過濾系統(tǒng)，其具有聚合物熱交換基材和改進的 各向異性整體導(dǎo)熱率和較高的機械強度，用于提高所述聚合物基材的潛熱傳遞特性的目 的。
[0037] 通過參考本說明書的其余部分連同它們相應(yīng)的附圖，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯。
[0038] 簡而言之，本發(fā)明公開了一種用于從輸入液體產(chǎn)生凈化液體的裝置，其包括：蒸發(fā) 室，其中蒸發(fā)室充滿有輸入液體；和冷凝室，其具有通道，其中通道被布置在輸入液體中，其 中由輸入液體在蒸發(fā)室中產(chǎn)生液體飽和的氣體，其中液體飽和的氣體被引導(dǎo)入通道的第一 端部，且其中凈化液體在通道的第二端部被輸出。
[0039] 本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了用于水凈化的低成本的方法和裝置。
[0040] 本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供了用于水凈化的低能量的方法和裝置。
[0041] 本發(fā)明的又一個優(yōu)點是提供了用于水凈化的能量有效的方法和裝置。
[0042] 本發(fā)明的還另一個優(yōu)點是所產(chǎn)生的水的品質(zhì)保持為高的和一致的。
[0043] 本發(fā)明的另一個優(yōu)點是本系統(tǒng)的自我監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，并將所述系統(tǒng)自動重新 調(diào)向最佳性能的能力。
[0044] 本發(fā)明的還另一個優(yōu)點是多種能量源可以被利用并在它們之間切換，以實時提供 接近最佳的運行條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045] 當(dāng)結(jié)合附圖時，本發(fā)明的上述和其它目的、方面以及優(yōu)點可以從本發(fā)明的優(yōu)選實 施方案的以下詳細描述中被更好地理解，在附圖中：
[0046] 圖1示出了使用HDH來水凈化的現(xiàn)有技術(shù)方法和裝置的圖。
[0047] 圖2a示出了關(guān)于本發(fā)明的具有固定邊界的熱動力系統(tǒng)的一般圖示。
[0048] 圖2b示出了具有被充滿的蒸發(fā)室的用于水凈化的本發(fā)明的圖。
[0049] 圖3示出了具有額外的輔助蒸汽產(chǎn)生器的用于水凈化的本發(fā)明的另一種實施方 案的圖。
[0050] 圖4示出了具有蒸發(fā)室和冷凝室的多個通道的用于水凈化的本發(fā)明的圖。
[0051] 圖5示出了具有蒸發(fā)室和冷凝室的多個面板（panel)的本發(fā)明的水凈化裝置的 圖。
[0052] 圖6示出了本發(fā)明的水凈化裝置的遠端歧管的圖。
[0053] 圖7示出了本發(fā)明的水凈化裝置的近端歧管的圖。
[0054] 圖8示出了本發(fā)明的水凈化裝置的透視圖。
[0055] 圖9示出了具有通過面板的偶數(shù)通道的多個穿孔的本發(fā)明的冷凝室的面板的俯 視圖。
[0056] 圖10示出了具有通過面板的奇數(shù)通道的多個穿孔的本發(fā)明的冷凝室的面板的俯 視圖。
[0057] 圖11示出了具有通過一些通道和一個間隔物的多個穿孔的本發(fā)明的冷凝室的面 板的放大的透視圖。
[0058] 圖12示出了本發(fā)明的冷凝室的多個面板的放大的透視圖。
[0059] 圖13示出了管的分組，以形成本發(fā)明的冷凝室。
[0060] 圖14示出了用于本發(fā)明的冷凝室的矩形管筒。
[0061] 圖15示出了具有間隔物的本發(fā)明的冷凝室的管。
[0062] 圖16a示出了本發(fā)明的冷凝室的管的端部的放大視圖。
[0063] 圖16b_16c示出了本發(fā)明的管的間隔物的各種橫截面形狀。
[0064] 圖17示出了具有矩形管筒的用于水凈化的本發(fā)明的另一實施方案的圖。
[0065] 圖18示出了本發(fā)明的去霧器的透視圖。
[0066] 圖19示出了本發(fā)明的去霧器的另外的透視圖。
[0067] 圖20示出了本發(fā)明的去霧器的空氣動力學(xué)翼片。
[0068] 優(yōu)選實施方案的詳細描述
[0069] 在以下的詳細實施方案詳解中，通過形成其一部分的附圖展示了可能的本發(fā)明的 具體實施方案。
[0070] 以下將描述本發(fā)明是如何進行凈化污水的。但同時本發(fā)明也可同樣的用來凈化其 他液體，包括鹽水、被污染的水等其他液體。
[0071] 本發(fā)明依照最小熵產(chǎn)原理使?jié)摕岬霓D(zhuǎn)換效率達到最高并且通過增加熱交換面積 的填充密度，以此克服了當(dāng)前同類裝置的許多缺點。另外，本發(fā)明提供了系統(tǒng)運行的實時自 適應(yīng)控制，連續(xù)地實時重新調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，以及切換到備用能量源，以保持低運營成本。
[0072] 圖2a展示了一個本發(fā)明的具有固定邊界的熱力系統(tǒng)的一般圖示。熱流和質(zhì)量流 被輸送穿過熱力系統(tǒng)的邊界。系統(tǒng)的熵產(chǎn)是一個狀態(tài)變量，如果系統(tǒng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)，該變 量就會成為常量，例如蒸餾系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)，或者完成了熱力循環(huán)后，例如內(nèi)燃機內(nèi)部的熱力 循環(huán)。類似的，系統(tǒng)的總內(nèi)能也是一個狀態(tài)變量。
[0073] 熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律）顯示一個系統(tǒng)的內(nèi)部總能量的單位時間的變化 必須等于總的熱量輸入（習(xí)慣上，將輸出熱能等于熱能的負輸出）加上焓的輸入如果有質(zhì) 量流存在的話，以及系統(tǒng)的凈輸入功的總和，其寫成，
[0074]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于從輸入液體產(chǎn)生凈化液體的裝置，包括， 蒸發(fā)室，其中所述蒸發(fā)室充滿有所述輸入液體；和 冷凝室，其具有通道，其中所述通道布置在所述輸入液體中， 其中由所述輸入液體在所述蒸發(fā)室中產(chǎn)生液體飽和的氣體， 其中所述液體飽和的氣體被引導(dǎo)入所述通道的第一端部中，且 其中所述凈化液體在所述通道的第二端部被輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道的壁是熱交換壁，且其中潛熱在所述輸 入液體和所述通道之間經(jīng)由所述通道的所述壁轉(zhuǎn)移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述冷凝室是面板的陣列，且其中所述面板中的 每個具有所述通道中的多個通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述通道中的所述多個通道沿著相應(yīng)的面板以行 對齊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述通道中的被選擇的通道是穿孔通道，其中所 述輸入液體進入所述穿孔通道的內(nèi)部，且其中所述穿孔通道的末端被密封以防止所述輸入 液體充滿所述冷凝室。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道是管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述管各自具有隔離物，其中所述管組合在一起， 且其中所述輸入液體在所述管之間流入。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述管中的每個的徑向中心等距于鄰近管的徑向 中心。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道基本上以水平方向?qū)R。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括具有入口和出口的壓縮機，其中所述壓縮機經(jīng) 由所述入口接收所述液體飽和的氣體，其中所述壓縮機對所述液體飽和的氣體加壓，且其 中經(jīng)加壓的液體飽和的氣體經(jīng)由所述出口排出到所述通道。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述冷凝室中的所述液體飽和的氣體的一部分 經(jīng)由氣泡產(chǎn)生機構(gòu)再循環(huán)至所述蒸發(fā)室。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，還包括用于再循環(huán)所述液體飽和的氣體的所述一部 分的P-阱通道，其中所述P-阱通道將所述蒸發(fā)室連接至所述冷凝室，且其中所述冷凝室中 的壓力超過所述蒸發(fā)室中的壓力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括沉積室，其中所述沉積室連接于所述蒸發(fā)室， 用于允許所述液體中較重的顆粒沉降在所述沉積室中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述沉積室具有用于從所述沉積室泵送顆粒的 數(shù)控泵。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述沉積室具有多個連通水平，以允許所述連 通水平中的每個處的不同的顆粒濃度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括用于凈化由所述蒸發(fā)室提供的所述液體飽和 的氣體的靜電沉淀器。
17. -種用于從輸入液體產(chǎn)生凈化液體的裝置，包括： 蒸發(fā)室，其中所述蒸發(fā)室充滿有所述輸入液體； 冷凝室，其包括面板的陣列，其中所述面板中的每個具有沿著相應(yīng)的面板以行對齊的 多個通道，和 壓縮機，其具有入口和出口， 其中所述通道被浸沒在所述輸入液體內(nèi)， 其中由所述輸入液體產(chǎn)生液體飽和的氣體， 其中所述壓縮機經(jīng)由所述入口接收所述液體飽和的氣體， 其中所述壓縮機對所述液體飽和的氣體加壓， 其中經(jīng)加壓的液體飽和的氣體經(jīng)由所述出口排出到所述通道的第一端部， 其中所述凈化液體在所述通道的第二端部被輸出， 其中所述通道的壁是熱交換壁，且 其中潛熱在所述輸入液體和所述通道之間經(jīng)由所述通道的所述壁轉(zhuǎn)移。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，還包括， P-阱通道，其用于再循環(huán)所述液體飽和的氣體的一部分； 沉積室；和 靜電沉淀器，其用于凈化所述液體飽和的氣體， 其中所述通道中的被選擇的通道是穿孔通道， 其中所述輸入液體進入所述穿孔通道的內(nèi)部， 其中所述穿孔通道的末端被密封以防止所述輸入液體充滿所述冷凝室， 其中所述通道基本上以水平方向?qū)R， 其中所述冷凝室中的所述液體飽和的氣體的一部分經(jīng)由氣泡產(chǎn)生機構(gòu)再循環(huán)至所述 蒸發(fā)室， 其中所述P-阱通道將所述蒸發(fā)室連接至所述冷凝室， 其中所述冷凝室中的壓力超過所述蒸發(fā)室中的壓力， 其中所述沉積室連接于所述蒸發(fā)室，用于允許所述液體中較重的顆粒沉降在所述沉積 室中， 其中所述沉積室具有用于從所述沉積室泵送顆粒的數(shù)控泵，且 其中所述沉積室具有多個連通水平，以允許所述連通水平中的每個處的不同的顆粒濃 度。
19. 一種用于從輸入液體產(chǎn)生凈化液體的裝置，包括： 蒸發(fā)室，其中所述蒸發(fā)室充滿有所述輸入液體； 冷凝室，其包括多個通道，其中所述通道是管；和 壓縮機，其具有入口和出口， 其中所述通道被浸沒在所述輸入液體內(nèi)， 其中由所述輸入液體產(chǎn)生液體飽和的氣體， 其中所述壓縮機經(jīng)由所述入口接收所述液體飽和的氣體， 其中所述壓縮機對所述液體飽和的氣體加壓， 其中經(jīng)加壓的液體飽和的氣體經(jīng)由所述出口排出到所述通道的第一端部， 其中所述凈化液體在所述通道的第二端部被輸出， 其中所述通道的壁是熱交換壁， 其中潛熱在所述輸入液體和所述通道之間經(jīng)由所述通道的所述壁轉(zhuǎn)移， 其中所述管各自具有隔離物， 其中所述管被組合在一起，且 其中所述輸入液體在所述管之間流入。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，還包括： P-阱通道，其用于再循環(huán)所述液體飽和的氣體的一部分； 沉積室；和 靜電沉淀器，其用于凈化由所述蒸發(fā)室提供的所述液體飽和的氣體， 其中所述管中的每個的徑向中心等距于鄰近管的徑向中心， 其中所述通道基本上以水平方向?qū)R， 其中所述冷凝室中的所述液體飽和的氣體的一部分經(jīng)由氣泡產(chǎn)生機構(gòu)再循環(huán)至所述 蒸發(fā)室， 其中所述P-阱通道將所述蒸發(fā)室連接至所述冷凝室， 其中所述冷凝室中的壓力超過所述蒸發(fā)室中的壓力， 其中所述沉積室連接于所述蒸發(fā)室，用于允許所述液體中較重的顆粒沉降在所述沉積 室中， 其中所述沉積室具有用于從所述沉積室泵送顆粒的數(shù)控泵，且 其中所述沉積室具有各種連通水平，以允許所述連通水平中的每個處的不同的顆粒濃 度。
【文檔編號】C02F1/04GK104334245SQ201380013740
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月11日
【發(fā)明者】張惠明, 李一群, 納拉揚·D·拉朱, 陳亞明 申請人:張惠明