專利名稱：由原水制備純水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由原水制備純水的裝置，更具體地，所涉及的裝置包括一個蒸發(fā)設(shè)備，該蒸發(fā)設(shè)備具有用于循環(huán)原水的第一回路、用于循環(huán)液體冷卻劑的第二回路、以及用于將循環(huán)原水與循環(huán)液體冷卻劑分離的膜元件，并且借助該界定(delimit)循環(huán)原水的膜元件，通過膜介質(zhì)蒸餾由原水制備純水。
背景技術(shù)：
描述通過各種蒸餾方法來純化水是已知的，例如應(yīng)用膜蒸餾從鹽水得到淡水也是已知的。有關(guān)這一點，例如，可參見瑞典專利說明書408637及411446。
瑞典專利說明書448085提出了一種最大限度利用傳遞到過程中的能量的目標。該方法使用一種配有膜的蒸餾裝置，第一個裝置起加熱所要蒸餾的水、并且將水引到膜的一側(cè)的作用，第二個裝置的作用是將比前面提到的水更冷的水引到膜的另一側(cè)。這兩個裝置通過連接管線連接起來，使水間歇或連續(xù)地從第二個裝置轉(zhuǎn)移到第一個裝置。通過使水流經(jīng)與能源相連的換熱器，從而在第一個裝置中將水加熱到所要求的溫度。通過熱泵和另外兩個換熱器，將能量從第二個裝置轉(zhuǎn)移到第一個裝置。
獲得可飲用水對全人類的生存來說是極其重要的。但遺憾的是，可飲用水的天然存在量在世界的不同地方差別很大。在飲用水供應(yīng)量不足以滿足基本需求的地方，必須人工生產(chǎn)飲用水，并且其價格對相關(guān)的人及地方來說是合理的。
例如，早期用于從鹽水生產(chǎn)可飲用水的多種方法、裝置及設(shè)備均因存在缺陷而受到限制。例如，這些方法和裝置均是高能耗的、產(chǎn)生煩人的噪音、并且生產(chǎn)的水具有過高的溫度，這一切導(dǎo)致一升水的價格對許多人來說太高了。
本發(fā)明的目的是盡力在最大可能的范圍內(nèi)消除這些及其它缺點，并且作為結(jié)果，提供一種省能裝置，該裝置在低噪音下操作，并且生產(chǎn)的凈水處于適合飲用的水溫，大約為8-10℃。
發(fā)明概述按照本發(fā)明，前述包括蒸發(fā)設(shè)備、第一原水回路和第二液體冷卻劑回路、用于通過膜元件進行膜蒸餾獲得純水的裝置還包括換熱器，該換熱器的作用是在原水進入蒸發(fā)設(shè)備之前，升高原水的溫度，所述第一回路與所述換熱器的一側(cè)相連，該裝置還包括熱泵，該熱泵的作用是在冷卻劑進入蒸發(fā)設(shè)備之前，降低液體冷卻劑的溫度，其中所述熱泵的高溫側(cè)通過所述換熱器的另一側(cè)和冷卻設(shè)備與第二回路的入口側(cè)相連，其中所述熱泵的低溫側(cè)與第二回路的出口側(cè)相連。
下面將參照附圖
更為詳細地描述本發(fā)明，附圖給出了按照本發(fā)明建造的裝置。
優(yōu)選實施方案的說明圖示裝置包括蒸發(fā)設(shè)備10，該蒸發(fā)設(shè)備具有第一回路101，其中的原水從原水罐循環(huán)，用于循環(huán)液體冷卻劑(水)的第二回路102，以及用于使循環(huán)原水與循環(huán)的液體冷卻劑分離的膜元件，并且通過該膜元件利用膜蒸餾從原水得到純水。由前述專利說明書可以很好地了解膜蒸餾本身，因此這里不必進行描述。
圖示裝置包括換熱器11，換熱器11的作用是在原水進入蒸發(fā)設(shè)備10之前，升高原水的溫度，并且該換熱器11在其一側(cè)111與第一回路101相連。在圖示情況下，原水的最初溫度為67℃，而進入蒸發(fā)設(shè)備10的水溫為70℃。
在冷卻劑進入蒸發(fā)設(shè)備10之前，通過熱泵12降低液體冷卻劑的溫度。熱泵的高溫側(cè)121通過換熱器11的另一側(cè)112和冷卻設(shè)備13與第二回路102的入口側(cè)1021相連。熱泵12的低溫側(cè)122與第二回路102的出口側(cè)1022相連。
冷卻設(shè)備13包括冷凝器131、干燥器132和毛細管133，其作用是將液體冷卻劑的溫度從70℃降到5℃。離開蒸發(fā)設(shè)備10的冷卻劑的溫度為8℃。
圖示的示意性裝置的操作方式(modus operandi)如下在純化過程開始時，啟動熱泵12，從而將熱量傳給換熱器11，并且冷卻蒸發(fā)設(shè)備10。同時開動水泵14，將原水從原水罐吸到換熱器11，在換熱器11中，原水被加熱，然后被泵送到蒸發(fā)設(shè)備10的第一回路101。
當熱水在蒸發(fā)器10內(nèi)的膜之間循環(huán)，并接近在冷卻片內(nèi)流通的液體冷卻劑時，其中產(chǎn)生蒸汽壓，該蒸汽壓使水分子通過膜，并冷凝在冷卻片上，然后所形成的冷凝液落下來，匯集在出口103處。
這種構(gòu)造的裝置基本上利用了熱泵過程中全部可以利用的熱量和冷量，即所產(chǎn)生的熱量被用于加熱原水，同時因此而產(chǎn)生的冷量被用于維持實現(xiàn)過程所需的蒸汽壓，因此導(dǎo)致低的能量消耗。
已經(jīng)檢測了該新型裝置的凈水能力，并且進行了幾項分析測量。下表1列出了在純化前后的水中一些物質(zhì)的濃度I 細菌 從14,000到0鹽 從31,000到1ppm氡 從380到4Bq/l钚 從2.4到0.1Bq下表II針對每種物質(zhì)三個不同的測量值，列出了最高和最低的純化程度百分數(shù)II氯仿 99.8-98.61，1，1-三氯乙烷99.9-99.6三氯乙烯99.7-99.4二氯溴甲烷 99.8-98.7四氯化碳99.7-98.7二溴氯甲烷 99.7-98.7溴仿99.6-97.8
權(quán)利要求
由原水制備純水的裝置，該裝置包括蒸發(fā)設(shè)備(10)，該蒸發(fā)設(shè)備具有用于循環(huán)原水的第一回路(101)、用于循環(huán)液體冷卻劑的第二回路(102)、以及用于將循環(huán)原水與循環(huán)液體冷卻劑分離的膜元件，并且通過該界定循環(huán)原水的膜元件介質(zhì)、利用膜蒸餾由原水獲得純水，特征在于該裝置包括換熱器(11)，該換熱器的作用是在原水進入蒸發(fā)設(shè)備(10)之前，升高原水的溫度，換熱器的一側(cè)(111)與所述第一回路(101)相連；所述裝置還包括熱泵(12)，該熱泵的作用是在液體冷卻劑進入蒸發(fā)設(shè)備(10)之前，降低液體冷卻劑的溫度，所述真空泵的高溫側(cè)(121)通過換熱器(11)的另一側(cè)(112)及冷卻設(shè)備(13)與第二回路(102)的入口側(cè)(1021)相連，所述熱泵的低溫側(cè)(122)與第二回路(102)的出口側(cè)(1022)相連。
全文摘要
由原水制備純水的裝置,該裝置包括蒸發(fā)設(shè)備(10),該蒸發(fā)設(shè)備具有用于循環(huán)原水的第一回路(101)、用于循環(huán)液體冷卻劑的第二回路(102)、以及用于將循環(huán)原水與循環(huán)液體冷卻劑分離的膜元件,并且通過該膜元件介質(zhì)、利用膜蒸餾由原水獲得純水。換熱器(11)的一側(cè)(111)與第一回路(101)相連,該換熱器用于在原水進入蒸發(fā)設(shè)備(10)之前,升高原水的溫度。該裝置還包括熱泵(12),該熱泵用于在液體冷卻劑進入蒸發(fā)設(shè)備(10)之前,降低液體冷卻劑的溫度。熱泵的高溫側(cè)(121)通過換熱器(11)的另一側(cè)(112)及冷卻設(shè)備(13)與第二回路(102)的入口側(cè)(1021)相連。熱泵的低溫側(cè)(122)與第二回路(102)的出口側(cè)(1022)相連。
文檔編號C02F1/04GK1271333SQ9880944
公開日2000年10月25日 申請日期1998年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月23日
發(fā)明者R·利森 申請人:Hvr水凈化股份公司