一种压缩空气生产蒸馏水的设备及污水处理系统的制作方法

1.本发明属于蒸馏水制备技术领域，具体地涉及一种压缩空气生产蒸馏水的设备及污水处理系统。


背景技术：

2.蒸馏水在很多领域均应用广泛。蒸馏水的制备由原料水蒸发后冷凝形成。现有的蒸馏水生成设备采用加热器对水进行加热蒸发，冷凝器对水蒸汽进行冷凝为蒸馏水，比如，申请号为cn201320277060.9的
“ꢀ
节能型气压式蒸馏水制备装置”。
3.采用现有的设备，其加热器和冷凝器为独立的两个设备，均需分别供能，耗能较高。


技术实现要素：

4.为了解决现有方法中水源加热和蒸汽冷凝的加热器和冷凝器为两个单独设备导致能耗高的问题，本发明提供一种压缩空气生产蒸馏水的设备及污水处理系统，其利用涡流管对压缩空气进行处理输出的两路冷热气流分别作为水源加热和蒸汽冷凝能量来源，其能耗低且结构简单。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：本发明第一方面公开了一种压缩空气生产蒸馏水的设备，包括：一用于存储水源的箱体；一置于所述箱体内与所述箱体内的涡流管，所述涡流管的包括置于所述箱体外的进气端、用于排出冷气流的第一端口和用于排出热气流的第二端口；一连通于所述第二端口且置于所述箱体内底部的加热管；一置于所述箱体内顶部的热交换器，所述热交换器包括热交换箱和连通于所述第一端口的热交换管，所述热交换箱上设置有进气口和蒸馏水排出口；一负压装置，所述负压装置与所述热交换箱连通。
6.在一种可能的设计中，所述加热管呈s型。
7.在一种可能的设计中，所述热交换管呈s型。
8.在一种可能的设计中，还包括蒸馏水储水池，所述蒸馏水储水池通过一输水管与所述蒸馏水排出口连通且该输水管上设置有第一阀门。
9.在一种可能的设计中，所述负压装置还与所述加热管连通。
10.在一种可能的设计中，所述箱体上设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口上分别设置有第二阀门和第三阀门。
11.本发明第二方面公开了一种污水处理系统，包括曝汽池、连接于所述曝汽池的风机和第一方面及其任一种可能的设计中所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，所述涡流管进气端与所述风机的旁通管连通。
12.本发明与现有技术相比，至少具有以下优点和有益效果：
本发明利用涡流管对压缩空气进行处理输出两路冷热气流分别作为水源加热和蒸汽冷凝能量来源，其能耗低且结构简单。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1 为本发明的结构示意图。
具体实施方式
15.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
16.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
17.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
18.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.如图1所示，本发明公开了一种压缩空气生产蒸馏水的设备，包括箱体1、涡流管2、加热管3、热交换器和负压装置5。
22.箱体1用于存储水源，水源可以是生活用水、河水或者处理过但未加入次氯酸钠的水，通过对箱体内的水源进行加热蒸发冷凝制得蒸馏水。箱体1上设置进液口和出液口，所述进液口和出液口上分别设置有第二阀门11和第三阀门12。
23.涡流管2使高速气流产生漩涡分离出冷、热两股气流，利用冷气流而获得制冷方法。涡流管的2的进气端用于输入压缩气体，该端连接至箱体1外且该端通过第四阀门21与压缩空气提供设备连接，压缩空气提供设备可以是曝汽池风机的旁通管或者其他设备。涡流管的2的第一端口用于排出冷气流，冷气流的温度可以达到-10~-50
°
c；涡流管的2的第二端口用于排出热气流，热气流的温度达到100~130
°
c。
24.加热管3连通于所述第二端口且置于所述箱体1内底部。箱体内的水源深度以淹没加热管为佳。涡流管2第二端口的热气流经加热管后即可对箱体内的水源进行加热。为了加快箱体内水的加热速度，加热管呈s型，以增大与水的接触面积，进而对水箱内液体加热蒸发为水蒸汽。
25.热交换器置于箱体内顶部，热交换器包括热交换箱41和连通于所述第一端口的热交换管42，所述热交换箱41上设置有进气口43和蒸馏水排出口。进气口设置于靠近热交换箱41顶面的位置，便于水蒸汽快速进气。蒸馏水排出口设置于热交换箱41的底面上，便于蒸馏水的排出。热交换管42与涡流管2的第一端口连通，涡流管2产生的-10~-50
°
c的冷气经热交换管42内后输出。箱体内因加热管加热水源产生的水蒸汽经进气口进入热交换箱后与热交换管42接触，因为热交换管42温度太低，在热交换管42上冷凝成液体，进而经蒸馏水排出口排出。为了加快水蒸汽液化的速度，热交换管42呈s型。s型的热交换管增大了与水蒸汽接触的面积，加速水蒸汽液化速度。
26.负压装置5与所述热交换箱41连通，利用负压原理，加速箱体内的水蒸汽进入热交换箱41，进而加快蒸馏水的制备效率。为了进一步的提高加热管3内热气流的流通速度，加快箱体内液体加热的速度，负压装置5还与所述加热管3连通。通过负压装置产生负压，加速加热管3内热气流的流通速度。为了便于控制，可在负压装置5与热交换箱41连通的管道上设置一第五阀门45。
27.在上述结构的基础上，还可增设一蒸馏水储水池61，所述蒸馏水储水池61通过一输水管63与所述蒸馏水排出口连通且该输水管上设置有第一阀门62。蒸馏水储水池61用于存储制备得到的蒸馏水。
28.采用上述设备，其利用压缩空气来制备蒸馏水。具体的，先将打开第二阀门11在箱体1内注入一定量的自来水或者其他水，以没过加热管3为佳。打开第四阀门21，压缩空气经涡流管2后冷气流经第一端口至热交换器的热交换管42中，热气流经第二端口流至加热管3对箱体的液体加热，由于热气流温度较高，可将箱体内的水加热进而产生水蒸汽，水蒸汽经热交换箱41的进气口43进入，由于热交换管42的温度较低，进而发生冷凝在热交换箱41内汇聚产生蒸馏水。在开启第四阀门21的同时，可打开第五阀门45，以加速蒸馏水的制备。
29.当通入压缩空气一段时间后，热交换箱41内蒸馏水有一定量后，关闭第四阀门21，延时开启第一阀门62，将蒸馏水引至蒸馏水储水池61内即可。
30.本发明第二方面公开了一种污水处理系统，包括曝汽池、连接于所述曝汽池的风机和第一方面及其任一种可能的设计中所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，所述涡流管2进气端与所述风机的旁通管连通。
31.在污水处理设计初期，因污水处理工程师对来水水质情况把控不充分、加上市场上污水处理曝气设备厂家提供的氧气动力效率乱相、导致我们污水处理工艺工程师在做设备选型的时候通常都会超实际运行所需要的能耗、后期因来水水质浓度不能达到设计的水
质要求。污水处理系统中的曝汽池风机能源利用率不高，会有20%-30%的能源浪费，严重时甚至达到50%。本方案通过将风机的剩余风能接入涡流管2来制备蒸馏水，可大大提高能源利用率，且能获取额外的可用水资源。
32.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种压缩空气生产蒸馏水的设备，其特征在于，包括：一用于存储水源的箱体（1）；一置于所述箱体内与所述箱体（1）内的涡流管（2），所述涡流管的（2）包括置于所述箱体（1）外的进气端、用于排出冷气流的第一端口和用于排出热气流的第二端口；一连通于所述第二端口且置于所述箱体（1）内底部的加热管（3）；一置于所述箱体（1）内顶部的热交换器，所述热交换器包括热交换箱（41）和连通于所述第一端口的热交换管（42），所述热交换箱（41）上设置有进气口（43）和蒸馏水排出口；一负压装置（5），所述负压装置（5）与所述热交换箱（41）连通。2.根据权利要求1所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，其特征在于：所述加热管（3）呈s型。3.根据权利要求1所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，其特征在于：所述热交换管（42）呈s型。4.根据权利要求1所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，其特征在于：还包括蒸馏水储水池（61），所述蒸馏水储水池（61）通过一输水管（63）与所述蒸馏水排出口连通且该输水管上设置有第一阀门（62）。5.根据权利要求1所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，其特征在于：所述负压装置（5）还与所述加热管（3）连通。6.根据权利要求1所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，其特征在于：所述箱体（1）上设置有进液口和出液口，所述进液口和出液口上分别设置有第二阀门（11）和第三阀门（12）。7.一种污水处理系统，其特征在于：包括曝汽池、连接于所述曝汽池的风机和权利要求1至6任一所述的一种压缩空气生产蒸馏水的设备，所述涡流管（2）进气端与所述风机的旁通管连通。

技术总结
本发明公开了一种压缩空气生产蒸馏水的设备及污水处理系统，包括用于存储水源的箱体；置于所述箱体内与所述箱体内的涡流管，所述涡流管的包括置于所述箱体外的进气端、用于排出冷气流的第一端口和用于排出热气流的第二端口；连通于所述第二端口且置于所述箱体内底部的加热管；置于所述箱体内顶部的热交换器，所述热交换器包括热交换箱和连通于所述第一端口的热交换管，所述热交换箱上设置有进气口和蒸馏水排出口；负压装置，所述负压装置与所述热交换箱连通。其利用涡流管对压缩空气进行处理输出的两路冷热气流分别作为水源加热和蒸汽冷凝能量来源，其能耗低且结构简单。其能耗低且结构简单。其能耗低且结构简单。


技术研发人员：张怡 孙波 王勇 肖春梅 何鸿武 余泓林 雷万富 杨杰 彭仕忠 张春贵 何雪莲 肖芸轩 陈璐 文莉萍
受保护的技术使用者：怡灏环境技术有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/9