Аппарат для вакуумной дистилляции - RU2017104150A
Код документа: RU2017104150A
Формула
1. Аппарат вакуумной дистилляции для получения очищенной воды из подаваемой исходной воды, содержащий:
дистилляционный резервуар с верхней и нижней поверхностями, а также камерой вакуумного испарения, расположенной по крайней мере частично вокруг конденсационного резервуара;
вход для исходной воды, имеющий жидкостное сообщение с камерой испарения;
выход для насыщенного пара, имеющий жидкостное сообщение с верхней частью камеры испарения;
паропровод, проводящий насыщенный пар из выхода для насыщенного пара в компрессор для перегрева насыщенного пара, паропровод для дальнейшей передачи перегретого пара в расширитель в верхней части конденсационного резервуара;
конденсационный резервуар, содержащий конденсационную камеру с резервуаром для очищенной воды;
отличающийся тем, что во время работы перегретый пар конденсируется после выхода из расширителя, причем сконденсированная вода стекает по конденсационной камере вниз в резервуар для очищенной воды и скапливается там в виде очищенной воды, а тепло от конденсирующегося перегретого пара и сконденсированной воды поступает в испарительную камеру и подогревает в испарительной камере исходную воду для образования насыщенного пара.
2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что дистилляционный резервуар является вертикальным цилиндрическим резервуаром, а испарительная камера является кольцевой испарительной камерой, расположенной вокруг цилиндрического конденсационного резервуара в форме колонны, размещенной соосно с испарительной камерой.
3. Аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дистилляционный резервуар снизу открыт и устанавливается в резервуар подачи исходной воды.
4. Аппарат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что нижняя часть дистилляционного резервуара закрыта нижней стенкой резервуара, а исходная вода подается в испарительную камеру через вход для исходной воды.
5. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что вход исходной воды расположен в нижней части испарительной камеры.
6. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-5, отличающийся тем, что дистилляционный резервуар - это квадратный или прямоугольный внешний резервуар, конденсационный резервуар - это внутренний резервуар подобной формы, но меньших размеров, а пространство между наружным и внутренним резервуарами является камерой испарения.
7. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-6, отличающийся тем, что дистилляционный резервуар содержит множество теплообменных перемычек, радиально отходящих от наружной поверхности конденсационного резервуара, либо в направлении к внутренней поверхности дистилляционного резервуара, либо внутрь него, или же из внутренней части дистилляционного резервуара, выходящих либо в направлении к наружной поверхности конденсационного резервуара, либо внутрь нее.
8. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-7, отличающийся тем, что конденсационный резервуар является цилиндрической колонной длиной практически во всю высоту вертикального резервуара в испарительной камере, причем конденсационная колонна изолирована от испарительной камеры и оснащена верхней и нижней стенками.
9. Аппарат по п. 8, отличающийся тем, что паропровод из компрессора в расширитель расположен практически по центру конденсационной колонны.
10. Аппарат по п. 8 или 9, отличающийся тем, что в конденсационном резервуаре расположено множество теплообменных перемычек, отходящих радиально от наружной поверхности паропровода по конденсационной камере в направлении внутренней стенки конденсационной колонны или внутрь нее, или же от наружной поверхности паропровода по конденсационной камере в направлении внутренней стенки конденсационной камеры или внутрь нее.
11. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-10, отличающийся тем, что расширитель - это открытый выход паропровода, причем выход имеет форму сопла, направленного вниз, в конденсационную камеру.
12. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-11, отличающийся тем, что паропровод включает в себя U-образный изгиб для сбора удаляемого конденсата, который может образовываться, прежде чем аппарат достигнет рабочей температуры.
13. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-12, отличающийся тем, что резервуар для очищенной воды включает в себя выход для очищенной воды, позволяющий отбирать очищенную воду из резервуара.
14. Аппарат по п. 13, отличающийся тем, что выход для очищенной воды представляет собой трубу, выходящую из конденсационного резервуара через исходную воду в испарительной камере и проходящую через дистилляционный резервуар в точке выше уровня исходной воды.
15. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-14, отличающийся тем, что дистилляционный резервуар содержит ускоритель теплообмена.
16. Аппарат по п. 15, отличающийся тем, что ускоритель теплообмена представлен водяной рубашкой, в которую может поступать вода из резервуара для исходной воды, эта рубашка размещается внутри стенки дистилляционного резервуара или представляет ее часть таким образом, чтобы наружная поверхность рубашки была обращена к наружной поверхности дистилляционного резервуара, а внутренняя поверхность рубашки была обращена к испарительной камере.
17. Аппарат по п. 16, отличающийся тем, что водяная рубашка реализована в виде частично проницаемого материала, сетки, спирального змеевика или подобного материала, чтобы она оказывала сопротивление опускающейся вниз воде, позволяя происходить процессу испарения.
18. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-17, отличающийся тем, что наружная поверхность дистилляционного резервуара включает в себя дополнительные средства теплопередачи, способствующие передаче тепла из внешней среды в испарительную камеру.
19. Аппарат по п. 18, отличающийся тем, что дополнительное средство теплопередачи представляет собой ряд теплообменных ребер или рифленых поверхностей.
20. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 1-19, содержащий систему извлечения твердых отходов, предназначенную для удаления любых выпавших в осадок загрязняющих веществ, которые накапливаются на дне резервуара для исходной воды.
21. Аппарат вакуумной дистилляции для получения очищенной воды из подаваемой исходной воды, содержащий:
испарительную камеру, в которую подается и в которой испаряется исходная вода;
источник тепла для подачи тепла в испарительную камеру;
конденсационную камеру, имеющую жидкостное сообщение с испарительной камерой, для приема и конденсации испаренной исходной воды;
устройство снижения давления, сообщающиеся с испарительной камерой, которое способствует испарению исходной воды, а также
по меньшей мере один охлаждающий элемент, расположенный внутри конденсационной камеры, на котором может конденсироваться испаренная исходная вода, причем охлаждающие элементы располагаются таким образом, чтобы направлять сконденсированный пар для сбора на выход для очищенной воды.
22. Аппарат по п. 21, отличающийся тем, что источник тепла размещается в конденсационной камере выше по потоку перед устройством снижения давления в испарительной камере.
23. Аппарат по п. 21 или 22, отличающийся тем, что у испарительной камеры и конденсационной камеры имеется общая стенка, что обеспечивает передачу тепла между ними.
24. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 21-23, отличающийся тем, что дополнительно предусмотрен по меньшей мере один нагревательный элемент, расположенный в основании конденсационной камеры.
25. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 21-24, отличающийся тем, что нагревательные ребра и ребра охлаждения совместно входят в состав контура теплового насоса.
26. Аппарат, охарактеризованный в любом одном из пп. 21-25, отличающийся тем, что устройством снижения давления в испарительной камере является вентилятор, расположенный на дне конденсационного резервуара и установленный таким образом, чтобы рециркулировать пар, направляя его в источник исходной воды.
27. Аппарат вакуумной дистилляции для получения очищенной воды из подаваемой исходной воды, содержащий:
испарительную камеру, в которую подается и в которой испаряется исходная вода;
конденсационную камеру, расположенную внутри испарительной камеры, с открытым верхним торцом, имеющем жидкостное сообщение с испарительной камерой, куда поступает испаренная исходная вода, а также
устройство снижения давления, сообщающиеся с испарительной камерой, которое способствует испарению исходной воды;
отличающийся тем, что в верхней части конденсационной камеры предусмотрено сужение, способствующее конденсации пара, поступающего в конденсационную камеру.
28. Аппарат по п. 27, отличающийся тем, что сужение представляет собой отверстие, образованное в верхней части конденсационной камеры.
