Устройство для очистки жидкости дистилляцией

 

Использование: устройство для очистки жидкостей дистилляцией позволяет проводить очистку воды и других жидкостей от солей металлов, бактерий, виpусов, механических примесей в виде взвешенных частиц и т.д. Данное изобретение может быть использовано в электронной, медицинской и биологической промышленности. Сущность изобретения: в предлагаемой конструкции все узлы устройства: куб-испаритель, нагревательный элемент, паронагреватель и холодильник-конденсатор расположены коаксиально, что позволяет минимум в 2 раза уменьшить габариты прибора и почти в 2 раза снизить удельные энергозатраты. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки дистилляцией воды и других жидкостей от солей металлов, бактерий, вирусов, механических примесей в виде взвешенных частиц и т.д. Данное изобретение может быть использовано в электронной, медицинской и биологической промышленности Известно устройство для очистки воды дистилляцией, включающее куб-испаритель, пароперегреватель с насадкой, последовательно расположенные друг над другом, холодильник-конденсатор и трубку отвода перегретых паров из пароперегревателя в холодильник-конденсатор.

Недостатками этого устройства являются большие энергозатраты на единицу объема жидкости и большие габаритные размеры устройства.

Целью, на достижение которой направлено изобретение, является создание устройства со сниженными удельными энергозатратами при получении очищенной дистилляцией жидкости и уменьшенными габаритными размерами устройства при сохранении высокой степени очистки жидкости как от неорганических, так и примесей биологической природы.

Поставленная цель достигается тем, что пароперегреватель размещен коаксиально в кубе-испарителе, а трубка отвода перегретых паров расположена коаксиально внутри пароперегревателя с образованием меду стенками куба-испарителя, пароперегревателя и трубки функциональных зон, сообщающихся между собой попеременно в верхней и нижней частях. Целесообразно снабдить устройство холодильником, при этом трубку отвода перегретых паров сообщить с входом холодильника, а его выход сообщить с холодильником-конденсатором. Холодильник может быть расположен в кубе-испарителе и может быть выполнен в виде нисходящей капиллярной трубки с выходом конечного продукта в нижней части куба-испарителя, либо холодильник располагают коаксиально кубу-испарителю и холодильник имеет общее с ним основание.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 устройство с холодильником в виде нисходящей капиллярной трубки, на фиг.3 устройство с холодильником, коаксиальным кубу-испарителю.

Устройство для очистки жидкости включает куб-испаритель 1, полость 2 прохождения паров очищаемой жидкости, насадку 3, внутреннюю трубку 4 отвода перегретых паров из пароперегревателя в холодильник-конденсатор, полости 5, 6 для нагрева, нагреватель 7, узел поддержания уровня жидкости в кубе-испарителе 8, штуцер вакуумирования холодильника-конденсатора 9, сопло 10 для регулирования перепада давления между холодильником-конденсатором и кубом-испарителем, термопара 11, гнездо для термопары 12, штуцер вывода конденсата очищенной жидкости 13, пароперегреватель 14, холодильник-конденсатор 15, холодильник 16.

Устройство работает следующим образом. Очищаемая жидкость поступает в узел поддержания уровня жидкости 8 в кубе-испарителе. Жидкость в кубе-испарителе поддерживается на уровне внутренней трубки узла 8, где избыток жидкости отводится по этой трубке. Жидкость из куба-испарителя 1, испаряясь с помощью нагревателя 7 и переходя в пар, попадает в полость 2 пароперегревателя 14, заполненную насадкой. В начале полости пары жидкости прогреваются перегретыми парами, поднимающимися по внутренней трубке 4, а далее нагревателем 7. Процесс очистки происходит как при испарении воды из куба, так и в зоне перегрева. Далее пары жидкости поднимаются по трубке 4 противоточно к парам в полости 2. Температура перегретых паров измеряется с помощью термопары 11, вставленной в гнездо 12. Пары жидкости из трубки 4 через сопло 10 попадают в холодильник-конденсатор 15.

Сопло 10 на конце трубки 4 служит для регулирования перепада давления между кубом-испарителем и холодильником-конденсатором, давление в котором может поддерживаться ниже атмосферного за счет откачки через штуцер 9 растворенных в очищаемой жидкости газов. Очищаемая жидкость конденсируется в холодильнике-конденсаторе 15, который охлаждается холодной водой и выводится через штуцер 13. Термопара 11, находящаяся в гнезде 12, расположенном вблизи нагревателя 7, служит для контроля за температурой, которая становится существенно выше температуры кипения очищаемой жидкости при понижении уровня жидкости в кубе-испарителе ниже гнезда 12. В этом случае нагреватель 7 отключается.

При наличии холодильника 16 перегретые пары жидкости, выходящие из сопла 10, поступают сначала в холодильник, а далее в холодильник-конденсатор 15, где и происходит окончательная конденсация пара. Холодильник 16 предназначен для охлаждения перегретых паров жидкости до температуры близкой к температуре кипения жидкости. В этом случае обеспечивается большая производительность аппарата, чем в первом случае за счет дополнительного подвода тепла к испаряющейся жидкости от холодильника 16.

Устройство позволяет снизить удельные энергозатраты и уменьшить габаритные размеры при сохранении высокой степени очистки жидкости.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки жидкости дистилляцией, включающее куб-испаритель, пароперегреватель с насадкой, холодильник-конденсатор и трубку отвода перегретых паров из пароперегревателя в холодильник-конденсатор, отличающееся тем, что пароперегреватель размещен коаксиально в кубе-испарителе, а трубка отвода перегретых паров расположена коаксиально внутри пароперегревателя с образованием между стенками куба-испарителя, пароперегревателя и трубки функциональных зон, сообщающихся между собой попеременно в верхней и нижней частях.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено холодильником, при этом трубка отвода перегретых паров сообщается с входом холодильника, а его выход сообщается с холодильником-конденсатором.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что холодильник расположен в кубе-испарителе и выполнен в виде нисходящей капиллярной трубки с выходом конечного продукта в нижней части куба-испарителя.

4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что холодильник расположен коаксиально кубу-испарителю и имеет общее с ним основание.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3