基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，屬于水處理領(lǐng)域。本實用新型包括進(jìn)水口、太陽能集熱器、蒸汽室、冷卻室和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)水口通過集熱器進(jìn)水管與太陽能集熱器相通，太陽能集熱器通過蒸汽室進(jìn)水管與蒸汽室相通，蒸汽室與冷卻室相通，冷卻室底部設(shè)置有蒸餾水出口；進(jìn)水口通過冷卻水總進(jìn)水管與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相通，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中的冷卻管呈螺旋狀盤旋在冷卻室內(nèi)的蒸汽管外周，下端通過冷卻水進(jìn)水管與儲水箱相通，上端通過冷卻室出水管與冷卻水總進(jìn)水管相通；冷卻水循環(huán)系統(tǒng)通過熱水回收總管與集熱器進(jìn)水管相通。本實用新型經(jīng)過太陽能預(yù)熱的水進(jìn)入蒸汽室，又使用冷卻過的冷卻水生產(chǎn)蒸餾水，節(jié)能省水。
【專利說明】基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前為止市場上以及各大科研院所使用的蒸餾水發(fā)生器均需要使用自來水或者其他種類的低溫水冷卻，而制取蒸餾水時在給低溫水加熱產(chǎn)生水蒸氣的過程中采用熱電偶加熱法或者通過燃燒石油、煤炭、天然氣、木材等燃料的形式加熱進(jìn)而產(chǎn)生水蒸氣，而后的冷卻過程又將余熱通過冷凝水排入下水道，在此過程中不僅會消耗大量的水資源，造成很大程度的水資源浪費，而且將生產(chǎn)過程中消耗的所有燃料燃燒產(chǎn)生的熱能全部隨冷凝水排入下水道，導(dǎo)致了大量的能源浪費。這樣的生產(chǎn)過程對于目前正處于水資源豐富但是水資源污染嚴(yán)重的我國來說水資源的浪費是非常嚴(yán)重的，并且對于大量的能源物質(zhì)如石油天然氣仍舊依靠進(jìn)口的我國來說能源的浪費也是相當(dāng)嚴(yán)重的。例如在實驗室制取I噸蒸餾水需要消耗的熱量為4237J/Kg/KX80KX1000Kg = 338960000J的熱量，而電加熱器的功率按照20KW、其電熱轉(zhuǎn)換率按照50%計算的話，則需要消耗電能高達(dá)677920000W，相當(dāng)于電能855.96AH(安時，電壓為220V)，這些電能最終全部以熱量形式散失到空氣中去。
[0003]中國專利號:200810032138.4,申請日:2008年08月22日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:高效節(jié)能多用太陽能熱水器，該發(fā)明包括儲熱水箱、蒸發(fā)水箱、預(yù)熱水箱、蒸餾水箱、全玻璃雙真空太陽集熱管五個部分；其中儲熱水箱內(nèi)裝有蒸汽換熱器和生活熱水換熱器；蒸發(fā)水箱內(nèi)裝有輔助電熱管和導(dǎo)流板；預(yù)熱水箱內(nèi)裝有蒸餾水換熱器；蒸餾水箱內(nèi)裝有自來水進(jìn)水換熱器；自來水進(jìn)水換熱器、預(yù)熱水箱、生活熱水換熱器依次連接連通，為用戶提供生活熱水；全玻璃雙真空太陽集熱管連接連通蒸發(fā)水箱，蒸發(fā)水箱、蒸汽換熱器、蒸餾水換熱器、蒸餾水箱，依次連接連通為用戶提供飲用蒸餾水。該發(fā)明旨在提供一種高效率太陽能轉(zhuǎn)化率的熱水器，并沒有在節(jié)水節(jié)能制作蒸餾水方面進(jìn)一步提升。中國專利號:200420084966.X，申請日:2004年7月30日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種太陽能制備蒸餾水裝置，該技術(shù)方案包括支架、蒸餾水貯水箱、水位水箱、真空管太陽集熱器和散熱器及管道，所說的真空管太陽集熱器固定在支架上，真空管太陽集熱器、散熱器和蒸餾水貯水箱依次由管道相連，水位水箱單獨與真空管太陽集熱器由管道相連，以補充蒸發(fā)的非蒸餾水。該專利中的真空管太陽集熱器幾乎不受環(huán)境溫度影響，裝置可以在低溫地區(qū)，特別是中、高緯度地區(qū)的冬季使用，附加的貯熱水箱回收了蒸汽冷凝時放出的熱，得到了生活熱水，提高了太陽能的利用率，卻也沒有針對大量制作蒸餾水時如何節(jié)約用水做出改進(jìn)。
實用新型內(nèi)容
[0004]1.實用新型要解決的技術(shù)問題
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)制作蒸餾水費水費能源的中不足，提供了一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置。采用本實用新型的技術(shù)方案，太陽能預(yù)熱的水進(jìn)入蒸汽室，節(jié)約了大量的能源，冷卻水溫度達(dá)到一定值后，二次利用生產(chǎn)蒸餾水，又節(jié)約了大量的水資源。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]本實用新型的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，包括進(jìn)水口、太陽能集熱器、蒸汽室、冷卻室和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述的進(jìn)水口通過集熱器進(jìn)水管與太陽能集熱器相通，所述的太陽能集熱器通過蒸汽室進(jìn)水管與蒸汽室相通，所述的蒸汽室與冷卻室相通，所述的冷卻室內(nèi)部設(shè)置有蒸汽管，蒸汽管底部設(shè)置有蒸餾水出口 ；所述的進(jìn)水口通過冷卻水總進(jìn)水管與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相通，所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻水進(jìn)水管、冷卻管和冷卻室出水管，所述的冷卻管呈螺旋狀由下向上盤旋在上述的蒸汽管外周，冷卻管下端通過冷卻水進(jìn)水管與儲水箱相通，冷卻管上端通過冷卻室出水管與冷卻水總進(jìn)水管相通；所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)通過熱水回收總管與集熱器進(jìn)水管相通。
[0009]作為本實用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和第二冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述的第一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第一儲水箱，第一儲水箱通過第一儲水箱進(jìn)水管與冷卻水總進(jìn)水管相連，第一儲水箱通過第一儲水箱出水管與冷卻室進(jìn)水管相連；所述的第二冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第二儲水箱，第二儲水箱通過第二儲水箱進(jìn)水管與冷卻水總進(jìn)水管相連，第二儲水箱通過第二儲水箱出水管與冷卻室進(jìn)水管相連；所述的第一儲水箱通過第一儲水箱回收水管與熱水回收總管相通，所述的第二儲水箱通過第二儲水箱回收水管與熱水回收總管相通。
[0010]作為本實用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的冷卻水進(jìn)水管處設(shè)置有第一水泵，熱水回收總管處設(shè)置有第二水泵。
[0011]作為本實用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的冷卻水總進(jìn)水管、第一儲水箱進(jìn)水管、第一儲水箱出水管、第一儲水箱回收水管、第二儲水箱進(jìn)水管、第二儲水箱出水管、第二儲水箱回收水管、冷卻室出水管及熱水回收總管處均設(shè)有閥門。
[0012]作為本實用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的蒸汽室內(nèi)設(shè)有電熱棒。
[0013]作為本實用新型更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的第一水泵、第二水泵、冷卻水總進(jìn)水管、第一儲水箱進(jìn)水管、第一儲水箱出水管、第一儲水箱回收水管、第二儲水箱進(jìn)水管、第二儲水箱出水管、第二儲水箱回收水管、冷卻室出水管及熱水回收總管處均設(shè)置有溫控開關(guān)。
[0014]3.有益效果
[0015]采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0016](I)本實用新型的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，采用太陽能集熱器對蒸餾水制造的原料水(自來水)進(jìn)行預(yù)加熱，從集熱管中流出的預(yù)加熱水進(jìn)入蒸汽室，再利用電熱棒對利用太陽能預(yù)熱過的熱水進(jìn)行加熱，并最終沸騰氣化成為水蒸氣，冷卻，液化生成蒸餾水的過程中，比直接使用電熱棒對自來水加熱要節(jié)省很多倉tfi。
[0017](2)本實用新型的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，冷卻水采用循環(huán)水泵從第一儲水箱中抽取進(jìn)入冷卻室進(jìn)行循環(huán)，待其溫度達(dá)到一定高度時將第一儲水箱中的熱水抽到集熱管中，從第一水箱中抽出的水在集熱管中加熱到一定溫度時就可以進(jìn)入蒸汽發(fā)生裝置加熱生成水蒸汽從而達(dá)到節(jié)約水電的目的。在將第一儲水箱中的水抽到集熱管中的同時從第二儲水箱中抽取低溫水對冷凝管進(jìn)行降溫冷卻，從而達(dá)到不影響冷凝效果的目的。
[0018](3)本實用新型的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，原理簡單，便于推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一種基于太陽能預(yù)熱的循環(huán)水冷卻蒸餾水全自動制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]示意圖中的標(biāo)號說明:
[0021]1、進(jìn)水口 ；2、太陽能集熱器；21、集熱器進(jìn)水管；3、蒸汽室；31、蒸汽室進(jìn)水管；4、冷卻室；41、冷卻室進(jìn)水管；42、冷卻室出水管；43、蒸餾水出口 ；5、冷卻水總進(jìn)水管；6、第一儲水箱；61、第一儲水箱進(jìn)水管；62、第一儲水箱出水管；63、第一儲水箱回收水管；7、第二儲水箱；71、第二儲水箱進(jìn)水管；72、第二儲水箱出水管；73、第二儲水箱回收水管；8、第一水泵；9、第二水泵；10、熱水回收總管。

【具體實施方式】
[0022]為進(jìn)一步了解本實用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作詳細(xì)描述。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本實施例中的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，包括進(jìn)水口 1、太陽能集熱器2、蒸汽室3、冷卻室4和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述的進(jìn)水口 I通過集熱器進(jìn)水管21與太陽能集熱器2相通，所述的太陽能集熱器2通過蒸汽室進(jìn)水管31與蒸汽室3相通，所述的蒸汽室3內(nèi)設(shè)有電熱棒，所述的蒸汽室3與冷卻室4相通，所述的冷卻室4內(nèi)部設(shè)置有蒸汽管，蒸汽管底部設(shè)置有蒸餾水出口 43。本裝置采用太陽能集熱器2對蒸餾水制造的原料水(自來水)進(jìn)行預(yù)加熱，從集熱管中流出的預(yù)加熱水的溫度可達(dá)到太陽能集熱器加熱水的極限溫度99°C (夏季晴天時候)，夏季除晴天及雨天外的正常天氣可達(dá)到75-85°C，即使是在陰雨天也可以將水溫加熱到45-60°C，再利用電熱棒對從太陽能集熱器2中流入蒸汽室3中的熱水進(jìn)行加熱，并最終沸騰氣化成為水蒸氣，從蒸汽室3中生成的水蒸氣通過密閉接口直接上升進(jìn)入帶有螺旋毛細(xì)冷卻水管的蒸汽管對水蒸氣進(jìn)行冷卻，液化生成蒸餾水。
[0025]所述的進(jìn)水口 I通過冷卻水總進(jìn)水管5與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相通，所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和第二冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述的第一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第一儲水箱6,第一儲水箱6通過第一儲水箱進(jìn)水管61與冷卻水總進(jìn)水管5相連,第一儲水箱6通過第一儲水箱出水管62與冷卻室進(jìn)水管41相連；所述的第二冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第二儲水箱7，第二儲水箱7通過第二儲水箱進(jìn)水管71與冷卻水總進(jìn)水管5相連，第二儲水箱7通過第二儲水箱出水管72與冷卻室進(jìn)水管41相連，所述的冷卻室進(jìn)水管41與冷卻管下端相通，冷卻管呈螺旋狀由下向上盤旋在冷卻室4內(nèi)的蒸汽管外周，冷卻管上端通過冷卻室出水管42與冷卻水總進(jìn)水管5相通。所述的第一儲水箱6通過第一儲水箱回收水管63與熱水回收總管10相通，所述的第二儲水箱7通過第二儲水箱回收水管73與熱水回收總管10相通，所述的熱水回收總管10與集熱器進(jìn)水管21相通。所述的冷卻水進(jìn)水管41處設(shè)置有第一水泵8，熱水回收總管10處設(shè)置有第二水泵9。
[0026]第一水泵8從第一儲水箱6中抽取冷卻水進(jìn)入冷卻室4進(jìn)行循環(huán)，待其溫度達(dá)到一定高度時，具體在本實施例中，控制這個溫度為50°。將第一儲水箱6中的熱水抽到太陽能集熱器2中，從第一儲水箱6中抽出的水在太陽能集熱器2中加熱到一定溫度時就可以進(jìn)入蒸汽室3加熱生成水蒸汽從而達(dá)到節(jié)約水電的目的。在將第一儲水箱6中的水抽到太陽能集熱器2中的同時從第二儲水箱7中抽取低溫水對冷卻室4進(jìn)行降溫冷卻，從而達(dá)到不影響冷凝效果的目的。
[0027]所述的冷卻水總進(jìn)水管5、第一儲水箱進(jìn)水管61、第一儲水箱出水管62、第一儲水箱回收水管63、第二儲水箱進(jìn)水管71、第二儲水箱出水管72、第二儲水箱回收水管73、冷卻室出水管42及熱水回收總管10處均設(shè)有閥門。具體在本實施例中，第一水泵8、第二水泵9、冷卻水總進(jìn)水管5、第一儲水箱進(jìn)水管61、第一儲水箱出水管62、第一儲水箱回收水管63、第二儲水箱進(jìn)水管71、第二儲水箱出水管72、第二儲水箱回收水管73、冷卻室出水管42及熱水回收總管10處的閥門均采用溫控開關(guān)智能控制。當(dāng)水溫達(dá)到與設(shè)定的溫度一致后安裝在水箱、管道以及集熱管等位置的溫控開關(guān)會自行打開或者關(guān)閉進(jìn)而控制而整個系統(tǒng)的工作順序，水量采用浮標(biāo)式的滑動變阻開關(guān)控制，一旦水量達(dá)到設(shè)置的數(shù)量后滑動變阻開關(guān)會自動根據(jù)浮標(biāo)的位置改變阻值和與之連接的水泵的工作與否。
[0028]例如以加工生產(chǎn)100Kg蒸餾水為例，假設(shè)太陽能集熱管中的水溫是80°C，自來水溫度為20°C水泵及電熱棒的功率為100W那么太陽能集熱管的提供的熱量為4237J/Kg/K/60KX 100Kg = 254220000J的熱量那么節(jié)約的電能為508440J，儲水箱中的達(dá)到50°C時候就排放到太陽能集熱器2中，此時有4237J/Kg/KX60KX1000KgX300Kg = 127110000J的熱量可以循環(huán)使用。整個工作過程中可節(jié)約電腦電能可達(dá)到381330000J，折合電能481.48AH(安時，電壓為 220V)。
[0029]以上示意性的對本實用新型及其實施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，其特征在于:包括進(jìn)水口(I)、太陽能集熱器(2)、蒸汽室(3)、冷卻室(4)和冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述的進(jìn)水口(I)通過集熱器進(jìn)水管(21)與太陽能集熱器(2)相通，所述的太陽能集熱器(2)通過蒸汽室進(jìn)水管(31)與蒸汽室(3)相通，所述的蒸汽室(3)與冷卻室(4)相通，所述的冷卻室(4)內(nèi)部設(shè)置有蒸汽管，蒸汽管底部設(shè)置有蒸餾水出口(43);所述的進(jìn)水口(I)通過冷卻水總進(jìn)水管(5)與冷卻水循環(huán)系統(tǒng)相通，所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻水進(jìn)水管(41)、冷卻管和冷卻室出水管(42)，所述的冷卻管呈螺旋狀由下向上盤旋在上述的蒸汽管外周，冷卻管下端通過冷卻水進(jìn)水管(41)與儲水箱相通，冷卻管上端通過冷卻室出水管(42)與冷卻水總進(jìn)水管(5)相通；所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)通過熱水回收總管(10)與集熱器進(jìn)水管(21)相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，其特征在于:所述的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和第二冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，所述的第一冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第一儲水箱(6)，第一儲水箱(6)通過第一儲水箱進(jìn)水管(61)與冷卻水總進(jìn)水管(5)相連，第一儲水箱(6)通過第一儲水箱出水管(62)與冷卻室進(jìn)水管(41)相連；所述的第二冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括第二儲水箱(7)，第二儲水箱(7)通過第二儲水箱進(jìn)水管(71)與冷卻水總進(jìn)水管(5)相連，第二儲水箱(7)通過第二儲水箱出水管(72)與冷卻室 進(jìn)水管(41)相連；所述的第一儲水箱(6)通過第一儲水箱回收水管(63)與熱水回收總管(10)相通，所述的第二儲水箱(7)通過第二儲水箱回收水管(73)與熱水回收總管(10)相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，其特征在于:所述的冷卻水進(jìn)水管(41)處設(shè)置有第一水泵(8)，熱水回收總管(10)處設(shè)置有第二水泵(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，其特征在于:所述的冷卻水總進(jìn)水管(5)、第一儲水箱進(jìn)水管(61)、第一儲水箱出水管(62)、第一儲水箱回收水管(63)、第二儲水箱進(jìn)水管(71)、第二儲水箱出水管(72)、第二儲水箱回收水管(73)、冷卻室出水管(42)及熱水回收總管(10)處均設(shè)有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，其特征在于:所述的蒸汽室(3)內(nèi)設(shè)有電熱棒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種基于太陽能預(yù)熱的并可二次使用冷卻水的蒸餾水制備裝置，其特征在于:所述的第一水泵(8)、第二水泵(9)、冷卻水總進(jìn)水管(5)、第一儲水箱進(jìn)水管(61)、第一儲水箱出水管(62)、第一儲水箱回收水管(63)、第二儲水箱進(jìn)水管(71)、第二儲水箱出水管(72)、第二儲水箱回收水管(73)、冷卻室出水管(42)及熱水回收總管(10)處均設(shè)置有溫控開關(guān)。
【文檔編號】C02F1/14GK203959867SQ201420419581
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】朱沿海, 畢甜甜, 潘洋 申請人:淮南師范學(xué)院