專利名稱：液體處理裝置和處理方法
技術領域：
此項發(fā)明涉及一種液體處理裝置和處理方法，該方法可用于所有需要蒸餾處理的液體。這項技術還可以減少熱水加熱裝置，如熱水器罐等，的能耗。
此項發(fā)明的另一目的是提供一種創(chuàng)新且有效的污水或海水凈化方法，這一獨特的蒸餾方法比現(xiàn)用的常規(guī)方法要快。這項技術在用于海水淡化的同時還可生成有用的副產(chǎn)品-氯化鈉；因為不用處理有毒的廢渣，所以此項發(fā)明也有利于環(huán)保。
該技術不僅包括把氯化鈉從蒸餾器沸騰倉移入存儲罐的方法，而且還提供了自動清洗蒸餾裝置手段。
對該技術略加改動就可和熱水加熱裝置，如熱水器罐，一起使用，以減少能耗和生產(chǎn)成本。
背景技術：
在這個詳細說明中會引用或討論的某些文件，法規(guī)或條款，但這并不意味這些引用或討論的文件，法規(guī)或條款或它們以任何形式的組合在優(yōu)先權日是公開的，或是公布予眾的，或是常識，或是和解決于這個詳細說明要解決的問題有關聯(lián)。
雖然此項發(fā)明用“水”作為液體的例子，但是這并不意味液體僅限于水。此項發(fā)明也可以應用于其他的液體。
淡水短缺地球表面大約百分之七十(70％)是被水覆蓋的，但這其中有百分之九十七(97％)是咸水只有百分之三(3％)是淡水。
然而就在這僅有的百分之三(3％)的淡水中，有百分之二(2％)不是以冰的形式存在而難于獲取就是由于被污染而不適合飲用。因此世界上只僅有百分之一(1％)的淡水可被人類和動植物分享。
在地球上這可以利用的百分之一(1％)的淡水中，亞馬遜河就占有了三分之一的容量并給當?shù)鼐艂€國家提供水源。亞馬遜河現(xiàn)在已經(jīng)嚴重污染，許多原來寄居在河兩岸的動物現(xiàn)已移居他處。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的報告A.至少有一億人口沒有安全的淡水飲用或用于衛(wèi)生。
B.世界正面臨日益加劇的淡水短缺，特別是非洲和亞洲國家。
C.在非洲中西部六國的大約兩百萬人口依靠乍得湖的水源，但乍得湖在三十八年來已縮小了百分之九十五(95％)。
D.中國三分之二的城市正面臨水源短缺。
E.由于水源短缺，伊朗大約會有百分之六十(60％)的農(nóng)村人口被迫移居到城市。
F.曾經(jīng)是世界第四大內海的中亞“咸海”，其水深已經(jīng)減少了16米，其面積幾乎縮小了一半。
G.幾乎前蘇聯(lián)的所有城市都存在的問題，飲用水必須煮沸。即使如此也不可能出去所有的污染成分。
盡管有許多采用過慮或蒸餾處理的污染水方法，但對貧困國家來說，特別是在需要大規(guī)么的使用情況下，這些方法的成本都過于昂貴。
世界現(xiàn)在已達到一個淡水短缺的關鍵階段，可以說是人類面對的最重要的問題。沒有淡水許多第三世界的國家將無法生存。發(fā)現(xiàn)一種廉價、有效的提供淡水的途徑已成為勢在必行。這種方法必須適用于所有的社區(qū)，這樣他們就可以應用這一凈化污染水或咸水的方法以獲取人類生存所必需的淡水。
常規(guī)蒸餾過程凈化水用于飲用或用于其他目的常規(guī)蒸餾方法是在封閉的鍋爐里加熱污染的液體到沸騰的溫度，并保持其沸騰。如果要蒸餾裝置連續(xù)生產(chǎn)，鍋爐里的液面就必須維持在一個預先設定的水平。要保持液體溫度在沸點，后加入液體的冷卻因素就需要考慮在內。生成的蒸汽被傳送過冷凝單元后就變回了沒有污染的液體。有些商業(yè)過程采用多級裝置，每級內采用低壓力以降低沸點從而減少能耗。
現(xiàn)有的家用蒸餾器或類似裝置，污染液凈化后的殘留物，如礦物質、無機物、有機物、鹽分、死的有機體等等，仍留在鍋爐內。這些東西需要定期從鍋爐里清除，鍋爐也需要徹底清洗和消毒。如果不這樣做，殘留污染物的濃度就會變高從而加重加入鍋爐內的污染液的污染程度，導致蒸餾器的有效性降低。
另外現(xiàn)有家用蒸餾器的加熱元件由于是浸泡在污染液里，特別是泡在帶鹽的液體中，很容易被腐蝕。這樣就導致了要更換昂貴加熱元件甚至更換蒸餾器。
更壞的是即使只有極少量潮氣留在鍋爐內，如果蒸餾器幾天不用也會有細菌從潮氣中繁殖出來。
大規(guī)模的淡水裝置要加防腐措施，準備和更換被腐蝕的元件，甚至更換加熱元件和清洗整個系統(tǒng)，所以容易有相對長時間的停產(chǎn)。
雖然現(xiàn)有的各種蒸餾方法是有效的，但它們依然很費時而且運作昂貴。

發(fā)明內容
這項發(fā)明提供了一種液體處理裝置。該裝置由可加熱的帶蓋鍋爐(可以是任何尺寸和形狀)，和它一起還有一個冷凝部件。
和常規(guī)的蒸餾器不同之處在于該發(fā)明不用把液體加熱到沸騰來產(chǎn)生氣體。這一新穎的蒸餾裝置通過直接把液體在鍋爐內蒸發(fā)以達到凈化的目的。正是蒸發(fā)現(xiàn)象抑制了污染的霧狀流體顆粒進入蒸餾階段而影響蒸餾水的純度。
這一發(fā)明的第一部分是一個凈化水的蒸餾裝置，其構造是a)一個有上、下兩個倉室的鍋爐；b)一個傳遞液體到下倉室的液體傳送系統(tǒng)；c)一個把下倉室加熱到預設溫度從而使液體蒸發(fā)到或接觸下倉室內壁的加熱器；d)一個位于上倉室，用于接收和收集從下倉室蒸發(fā)上來的蒸汽的蒸汽收集器；e)一個用于和蒸汽收集器交換以接收和凝集蒸汽并形成凈化液的冷凝器。
這一發(fā)明的第二部分是一種用上述設備提取蒸餾水的方法，其步驟是a)把鍋爐的下倉室加熱到預設溫度，在此溫度下液體可以蒸發(fā)到或接觸到下倉室內壁；b)把要凈化的液體送到下倉室；c)在上倉室收集從下倉室上來的蒸汽；d)冷凝收集的蒸汽使其轉換為凈化液。
通常，要凈化的液體用高壓從一個或多個氣化噴嘴中噴入鍋爐，液體進入鍋爐時已成氣霧狀。
污染的或鹽水從一個管列系統(tǒng)引入鍋爐，管列系統(tǒng)的末端是一個或多個氣化噴嘴。需凈化的液體在高壓下(例如每平方英尺50磅，或氣化噴要求其他壓力)通過氣化噴嘴一噴入鍋爐后立即就被蒸發(fā)。氣化噴嘴的具體尺寸要根據(jù)操作溫度和壓力而定，以取得鍋爐內的最佳氣化效果。有經(jīng)驗的技術人員可以準確地選取氣化噴嘴尺寸?？捎糜诒卷棸l(fā)明的氣化噴嘴樣品可在美國伊利諾斯州Wheaton噴霧系統(tǒng)有限公司的產(chǎn)品目錄-FogJet中找到。
另外，氣化也可以通過把需凈化的液體以水珠的方式引入鍋爐。適當大小的水珠一接觸到劇熱的內表面，甚至一進入鍋爐內就會立即變成蒸汽。如果有必要，還可減少蒸餾器內的壓力從而引起閃蒸過程。通常水珠的尺寸在壓力為3巴時應小于350微米(Wheaton噴霧系統(tǒng)有限公司-工程探討關鍵績效考量22頁，產(chǎn)品目錄)。
本項發(fā)明的理想氣化過程是將需凈化的液體在進入鍋爐下倉室之前預熱到接近但不到攝氏100度(所以在進水管內不會沸騰)。
需凈化的液體應加熱到攝氏80至100度左右，最好加到攝氏90至100度左右，最理想是在攝氏95至100度左右。通過把液體傳送系統(tǒng)充份暴露在鍋爐下倉室的蒸汽中或用單獨加熱源加熱需凈化的液體可以達到上述效果。
對家用裝置來說，可以用電加熱、氣加熱或任何形式的熱源，比如用木料或太陽能，來加熱鍋爐。
本項發(fā)明不僅僅限于家用，該技術適用于任何規(guī)模，諸如民用、工業(yè)用、商用，特別是鹽堿水或海水淡化。
對大規(guī)模的蒸餾或淡化設備，可以用從其它工業(yè)過程中釋放出來的廢余熱量來加熱鍋爐，使其達到超過攝氏100度的溫度，以減少生產(chǎn)成本。
通常，鍋爐蓋上會布滿鍋爐里產(chǎn)生的蒸汽。所以用了一個出氣管將鍋爐蓋上的蒸汽傳從到冷凝器，這樣蒸汽就被逐步再還原成液態(tài)而且不再有污染物混入。這些遺留在鍋爐內的干燥的廢渣可以很容易地采用機械或手工方法清除掉。
鍋爐加熱器最好設計成能同時加熱鍋爐的內表面，而且維持鍋爐溫度在攝氏100到125度之間。
眾所周知，污染液體中的有些有機生物在攝氏121度時仍可存活。如果確有這些有機生物存在，那么最好通過溫度控制器來升高鍋爐內的溫度以殺死它們。如果鍋爐的內表面溫度能維持在攝氏125度，如果需要可更高，那么沒有被高鍋爐內高溫殺死的、蒸汽里的有機生物在接觸到劇熱的鍋爐內表面時就會被立即烤死。
從噴嘴噴出的霧狀水分子一旦接觸到劇熱的鍋爐內表面或鍋爐內的高溫就會馬上氣化。這一氣化過程防止了霧狀污染液里的顆粒進入蒸餾階段而影響蒸餾水的純度。
霧化噴嘴最好裝在鍋爐內部，帶有可調式噴霧孔或壓力控制單元的噴嘴最為理想。其目的是為了通過壓力或霧化噴孔的尺寸或型狀來控制霧狀水分子的大小，以保證霧狀水分子一旦接觸到劇熱的鍋爐內表面或鍋爐內的高溫就會馬上氣化。當然降低鍋爐內的壓力有助于氣化過程。
要蒸餾的液體可以連續(xù)的、間斷的或脈沖的方式噴入鍋爐內。采用這樣的方式是為了保證鍋爐內的溫度不會由于噴入過多的霧水而降到要求的溫度以下。
如果使用旋轉噴氣嘴，噴出地霧狀液體會斷續(xù)地和鍋爐內壁接觸，這樣就可保證鍋爐下倉室內壁的溫度不會低于要求的溫度。
如果在鍋爐頂部內安裝螺旋形進水管，當要蒸餾的液體流過時鍋爐內的高溫會起到預熱作用，這樣把液體加熱到沸點所需的能量就可減少。
上倉室的外墻和內墻構成了一個通道，該通道可以用作液體傳遞系統(tǒng)的一部份。這樣內墻就起到了熱交換器的作用，既可以加熱進來的液體又可以冷卻從下倉室上到內墻上的蒸汽。
下倉室內的溫度可以用正溫度系數(shù)裝置，如恒溫器等進行控制以保持超過攝氏100度。
用于氣化過程的壓力可以靠市水管自身的壓力、或專用水泵提供的壓力、或用任何手動、電動、或重力操作的其他設備提供的壓力。
鍋爐內的液體蒸發(fā)后會接觸到爐蓋，根據(jù)蒸餾器輸出能力的要求可采用適當形式的冷卻措施。比如用一般的制冷機、珀爾帖效應制冷機、電扇或循環(huán)水冷卻等。采用了冷卻措施后爐蓋溫度應維持在100度以下，這樣蒸汽遇到爐蓋就會冷凝。
對小容量的蒸餾器來說，在爐蓋上冷凝的蒸汽會延著蓋子流下來。可以加一個水槽在爐蓋里來接蒸餾水，水槽把蒸餾水和余下的蒸汽輸送到冷凝器。
對小型鍋爐來說，冷凝蒸汽的單元可以就裝在爐蓋里。當然也可以單獨裝在鍋爐外面。
最好用一個溫敏裝置如恒溫器來調節(jié)和保持鍋爐的溫度。
要減少鍋爐和爐蓋之間的熱傳導，可在它們交界處裝一個耐高溫隔熱墊片。
不同的加熱方式如電加熱、太陽能加熱、氣加熱、木頭加熱等對鍋爐的設計要求也不同。為電加熱設計的鍋爐也許會把加熱元件鑄在瓷膽里；也可能把加熱元件繞在鍋爐外面；亦或許把電熱絲裝在鍋沸騰缸的下部。
對用氣或木頭等加熱的小容量蒸餾器，可以在沸騰缸外加導熱鰭來提高熱傳導性能。
對不同的加熱源可以選用不同的材料來制作鍋爐。比如對用電、氣、太陽能加熱的鍋爐就可用不銹鋼或百麗(Pyrex)耐熱玻璃等材料制作。對用其他加熱源的，鍋爐就可用銅、瓷、鋁等制做；為便于清潔或出于健康原因的考慮內壁可鍍上特氟龍(Teflon，PTFE)。
不同的水源其污染類型也不同。如果發(fā)現(xiàn)有揮發(fā)性有機化合物的氣體，可在蒸餾后、或是在開始冷凝過程時將其從爐蓋上的排氣孔放出?；蛘呤窃诤笃谔紴V時將其濾掉。對大型蒸餾器可裝排氣扇來排氣。
污染水蒸餾后會有沉淀物累積起來，正是這些沉淀物導致了水的污染。這些沉淀物必須定期清除。通常這項工作費工費時。即便可以用化學濟來清洗沸騰缸里的沉淀物，這些化學濟又會留在沸騰缸里造成新的化學污染。
鍋爐最好制造的便于清理。比如對家用的蒸餾器采用可移開的爐蓋，就便于從開孔出清理光滑沸騰缸。
本項發(fā)明的特點之一就是在蒸餾器關機后的余熱會把沸騰缸和沉淀物烤的很干，這樣就防止了細菌在爐內的繁殖。這樣干燥的沉淀物可以被到出、吸出、擦掉或洗掉。
在鍋爐底部最好設計一個出口或接盤來清理沉淀物。
可以預測有些按本專利設計的家用蒸餾器為了清理沉淀物的便利會采用一次性內襯。內襯必須合鍋膽的底部、側壁有充份的接觸以保證有效的熱傳導這樣鍋爐里才能有足夠的熱量產(chǎn)生蒸汽。
一次性內襯最好用高導熱材料制做，如鋁箔等。內襯不一定做成薄膜也可以做成細網(wǎng)紗狀。打開爐蓋后，取出有沉淀物的內襯再換個新的就行了。
對工業(yè)或商用規(guī)模的蒸餾或淡化水廠而言，鍋爐底部的可設計的像個漏斗一樣。漏斗中間有一個尺寸適當?shù)呐懦龉?，干的或半干的沉淀物、如果是淡化過程沉淀物則是氯化鈉(鹽)，由于重力的作用就會不斷地從管里落到下面的儲藏罐中。
對大多數(shù)大規(guī)模的蒸餾或淡化水廠來說，會使用電能加熱但也不排除用其他能源加熱的可能。如果是用電能，電熱絲可以安在漏斗型底部的下面，繞在鍋爐外圍。加熱元件也可鑄在鍋爐壁內成為鍋爐的一部分。
如果儲藏罐安在鍋爐內，漏斗型底部的電熱絲也可以同時給儲藏罐加熱以維持操作所要求的溫度。當然也可給儲藏罐單獨加熱。
如果儲藏罐安在鍋爐底部的外面，排出管應有一個滑動或鉸鏈門。當門完全打開時沉淀物或鹽就會落入儲藏罐內。如果要保持爐內溫度，門可定期打開將存在爐內的沉淀物或鹽排入儲藏罐。
儲藏罐也最好有一個漏斗和門。當鍋爐的門關閉時，儲藏罐的門則可打開把沉淀物或鹽卸到傳送帶、卡車或火車上。
如果商業(yè)上要求鹽需要保持一定濕度，可通過調節(jié)加熱溫度和噴入鍋爐水霧量來實現(xiàn)。這樣鹽就可以慢慢地干，也可以經(jīng)過進一步加工以除去所含的礦物質來滿足商業(yè)要求。海鹽里的礦物質有很高的價值。
目前使用的兩項主要海水淡化技術，即級閃蒸法和反滲透水處理，要用很高的成本來不斷地處理鹵水殘。用本項發(fā)明來淡化海水則避免了這一問題，因為殘渣很干，而鹽本身就是一種商品。
如果把本發(fā)明應用于連續(xù)生產(chǎn)，該技術會提供一個不斷地把鹽或其他沉淀物運出鍋爐的方法而不會中斷生產(chǎn)。
另外，目前海水淡化系統(tǒng)面臨的另一個普遍問題是需要徹底關閉水處理廠來解決技術難題和維修。現(xiàn)有的海水淡化或鹽堿水處理廠里的清洗和重刷設備是一個即費資金由費時間的過程。用本發(fā)明設計的海水淡化廠很有可能就不需要停產(chǎn)維修了，因為對大規(guī)模的系統(tǒng)來說，一個廠會有若干相同的模塊并行連接到流往冷凝器。停用一個模塊不會影響其他模塊繼續(xù)工作。
一旦需要清理或要用清水清洗鍋爐內壁，通常可采用以下步驟1.減低鍋爐溫度使水霧不再變成蒸汽。
2.繼續(xù)噴入水霧，水霧便成水珠后延鍋爐壁流。這樣就會將沉淀物從鍋爐內沖過漏斗進入容器里。
3.由于儲藏罐也有漏斗型的底部，從鍋爐清洗操作中產(chǎn)生的少量鹵水可以接到器皿里，如果必要還可再循環(huán)使用。
4.如果要防止清洗鍋爐時產(chǎn)生鹵水，可在要處理液進口前加裝一個分流閥暫時把清水引入噴嘴。
同現(xiàn)有水凈化技術不同之處還再于用本發(fā)明可以設計模塊化的水處理廠，其產(chǎn)量又水處理模塊而定。如果需要，只要添加水處理模塊就可增加產(chǎn)量。
目前的做法是投產(chǎn)一個產(chǎn)生容量比當前需量大的水處理廠以滿足先在和今后對用水量的要求。本發(fā)明可以減少新建廠的初始投資，只安裝其容量能滿足先在對用水量的要求水處理模。以后如果對用水量的要求加大，可再添加水處理模。
另外，不在廠址上建造一個很大的容量固定的水處理廠，而是用容量固定的水處理模塊其優(yōu)點還在于這些水處理模塊可以在別處低成本批量生產(chǎn)，還可以在任何適當?shù)牡貐^(qū)造成組裝件進一步降低成本。模塊化設計也使這些設備可以用海運或陸運到建廠地。
如前所述，本發(fā)明采用模塊化設計可進一步減少生產(chǎn)成本。因為不在有由修理、維護或損壞導致的停產(chǎn)。模塊化的水處理廠停用一個模塊不會影響其他模塊繼續(xù)工作。
模塊化設計用于水凈化、海水淡化或類似過程時，各鍋爐被并行連接在一起。各鍋爐產(chǎn)生的蒸汽被送到一個或多個冷凝單元然后再連到供水線。
用于淡水凈化的模塊可以用各種防腐材料制成，如不銹鋼，瓷或鍍特氟龍(Teflon)的金屬等。
把水霧或水珠噴入高溫里還有其它的應用價值。比如和家用熱水器一起使用，只在需要時把水噴入爐內。這樣可節(jié)省很多能量。熱水缸的尺寸也可大大減少，從而減少重量和設備成本。
一般只在開水表面會產(chǎn)生蒸汽。本發(fā)明用一個100mm直徑，200mm深的容器可產(chǎn)生比只在容器里燒開水多得多的蒸汽。這就等于提高了效率，而且減少了對能量的要求。
因此，發(fā)明的另一種形式，一個液體加熱裝置由以下部件構成a)一個有上、下兩個倉室的鍋爐；b)一個傳遞液體到下倉室的液體傳送系統(tǒng)；c)一個把下倉室加熱到預設溫度從而使液體蒸發(fā)到或接觸下倉室內壁的加熱器；d)一個位于上倉室，用于接收和收集從下倉室蒸發(fā)上來的蒸汽的蒸汽收集器；e)一個用于和蒸汽收集器連接以接收和凝集蒸汽并形成有一定溫度的凈化液的冷凝器。
因此，發(fā)明的另一種形式，一種在一個有上、下兩個倉室的鍋爐加熱液體的方法包括以下步驟a)把鍋爐的下倉室加熱到預設溫度，在此溫度下液體可以蒸發(fā)到或接觸到下倉室內壁；b)把要凈化的液體送到下倉室；c)在上倉室收集從下倉室上來的蒸汽；d)冷凝收集的蒸汽使其轉換為有一定溫度的凈化液。
本發(fā)明的益處適用本發(fā)明或在其基礎上變形的產(chǎn)品可以有以下一種或多種益處。這些益處包括a)用于除去水中污染物，使水質達到醫(yī)用，化工或工業(yè)用水的要求或任何其它目的的用水要求。
b)和傳統(tǒng)的先把液體加熱到沸點然后保持在沸點溫度上進行蒸餾的方法相比，把液體以霧狀噴入高溫爐內的過程即快又經(jīng)濟。
c)當霧狀液體與爐的內壁或爐內高溫接觸時，就會立即變成蒸汽。這比給大量液體加熱然后再維持在沸點要省時，省錢。
d)燒開水只能在水的表面產(chǎn)生蒸汽。
e)而本項發(fā)明則是利用鍋爐的內側，底部和爐內的高溫一起生成蒸汽。
f)如果污染液不間斷地以霧狀而不是水滴狀噴出，那么殘留物就會十分干燥，從而減少了污染物和凈化水一起流出的可能性。
g)對家用蒸餾器來說，打開爐蓋就可把污染殘留物從沸騰缸中取出。
h)耗能量低。
i)把設計略做變動，就可用其它能源，如太陽能，燃氣或木材來加熱。
j)可用于任何需要噴霧蒸餾的過程。
k)當用于海水淡化時，使用該技術還可同時得到一個有商品價值的副產(chǎn)品---海鹽。生成海鹽通常需要太陽能蒸發(fā)數(shù)月時間。
l)用現(xiàn)在海水淡化的方法會有鹽堿殘留物，要處理這類殘留物必須得到有關方面的許可。而且處理這類殘留物的成本也相當可觀。大多數(shù)海水淡化廠是把它們通過管道重新返回到海里。如果海水淡化廠在內地處理殘留物就更困難，成本也很高。另外，有毒殘留物的排出口要經(jīng)常變換位置，因為那些毒素會影響周圍的有機生物。
m)當用于海水淡化時，沒有殘留物需要處理。
n)蒸餾器的組件不會由于腐蝕而造成損害。
o)不需要壓力密封單元，如果使用的話，還有安全因素要考慮。
p)可以除掉污染物，也可殺死不利的有機物。
q)可以和其它水設備聯(lián)合使用，比如與熱水器的加熱缸合用。
r)海水淡化產(chǎn)生的鹽可以自動地從鍋爐內隨時排除。
s)海水淡化的鍋爐可以設計成自動自清洗。
t)本裝置的生產(chǎn)成本低于傳統(tǒng)的大規(guī)模水處理廠的成本。一個基本模塊就是一個完整的水處理裝置。如果要增大容量，只需要加新的模塊。


此項發(fā)明進一步以結構圖的方式說明如下圖1是基于此項發(fā)明的蒸餾裝置的總體圖。
圖2是圖1所描述地蒸餾裝置的沸騰組件1A的垂直截面圖。
圖3是圖1所描述地蒸餾裝置的沸騰組件1A頂蓋部分的垂直截面圖。
圖4是圖1所描述地蒸餾裝置的冷凝器1C的垂直截面圖。
圖5是圖1中冷凝器1C的頂蓋5的垂直截面。
具體實施例方式
根據(jù)圖1所示，此蒸餾裝置是由一個帶有頂蓋1B的沸騰缸1A和一個冷凝器1C這兩大部件組成。壓力進水管1固定在頂蓋1B上用來提供需要被蒸餾的液體。第二根管道4負責把由頂蓋部分1B流出的冷凝蒸汽運送到冷凝器1C。一對夾鉗3分別裝在在頂蓋1B和沸騰缸1A的上用來將這兩個部件扣緊。
根據(jù)圖2和圖3更進一步的說明，管道1向下延伸進頂蓋1B并經(jīng)過頂蓋1B一直延伸到沸騰缸1A。雖然圖2和圖3顯示相對來說管道1的終端在沸騰缸1A的上方；但當頂蓋1B蓋在沸騰缸1A上之后，管道1的終端會在靠近沸騰缸1A頂部的中心位置。噴霧頭8安裝在管道1上的設計是用來把需要被凈化的水噴灑在整個沸騰缸1A里。
沸騰缸1A有一個電源輸入口15連接到電加熱元件14，電加熱元件14安裝(比如鑄造)在沸騰缸1A的圓柱壁里。電加熱元件14給沸騰缸1A加熱。通常而言，沸騰缸1A是由適宜的、耐高溫的材料如陶瓷等再鍍上表皮隔熱材料制成。恒溫器13是用來控制沸騰缸1A的溫度。沸騰缸1A由腳架2支撐。
頂蓋1B包括頂蓋9，它是用來接收和儲存由沸騰缸1A產(chǎn)生的蒸汽。用外部風扇(圖中沒有畫出)對頂蓋9外表面提供冷空氣以保持頂蓋9的表面溫度低于100℃，因此頂蓋9的外表面可以用來協(xié)助冷凝由沸騰缸1A產(chǎn)生地蒸汽。
頂蓋1B也包括一個由于連接開頂?shù)膱A錐型部件到頂蓋9內的圓柱型下表面而形成的一個排水通道11。這個排水通道11用來收集在頂蓋9的內表面形成地冷凝蒸汽。冷凝蒸汽下沉到排水通道11并經(jīng)過蒸汽出水口10進入管道4，再由管道4進入冷凝器1C。
通過圖3還可以發(fā)現(xiàn)，一個絕熱墊片12插在沸騰缸1A和頂蓋9之間用來減弱沸騰缸1A和頂蓋9之間的熱傳導。
圖4和圖5對冷凝器1C作了更進一步地說明。冷凝器1C有一個外殼16，在有必要的情況下，外殼16內部可用冷卻液協(xié)助制冷過程。冷凝器1C有一個頂蓋5，外表面18用來密封頂蓋5和冷凝器1C。
在沸騰缸1A內產(chǎn)生地水蒸汽進入冷凝器1C，通過安裝在冷凝器1C內的冷卻螺旋管17進一步冷凝。當蒸汽在冷卻螺旋管17內被冷凝成液體后，通過輸送管6送到容器7。入水管17從出水口14和導管4得到汽和水。
在操作時，要凈化的水從入口管1進入，通過霧狀噴頭8噴入沸騰缸1A。水霧被加熱成蒸汽后從沸騰缸1A上升到爐蓋1B的蓋子9。蒸汽和蓋子9接觸后就會冷凝并由重力作用落入引水槽11。冷凝的汽或水然后流過管4進入螺旋狀冷卻管17被熱交換器進一步冷凝。凈化水然后流過冷卻管17，通過出水管6進入容器7。
所有有經(jīng)驗的技術人員或工程師都知道除了在本發(fā)明中明確指出的部分外，其它部分是可以變動和修改的。該發(fā)明涵蓋了所有的這些變動和修改，而且也包括了所有在這篇技術指標文件中，不論是單獨或是一起，提到的步驟，特點，組成和元器件。也包括把任何或所有步驟和特點重新組合后的新步驟和特點。
用于該文件和權利要求中的字“組成”一詞和該詞的其它演變形式，并不限制本發(fā)明擁有對所有在本發(fā)明基礎上的進性變化和完善的所有權。
權利要求
1.一個凈化水的蒸餾裝置，包括a)一個有上、下兩個倉室的鍋爐；b)一個傳遞液體到下倉室的液體傳送系統(tǒng)；c)一個把下倉室加熱到預設溫度從而使液體蒸發(fā)到或接觸下倉室內壁的加熱器；d)一個位于上倉室，用于接收和收集從下倉室蒸發(fā)上來的蒸汽的蒸汽收集器；e)一個用于和蒸汽收集器交換以接收和凝集蒸汽并形成凈化液的冷凝器。
2.權利要求1的蒸餾裝置，其中所述的液體輸送系統(tǒng)至少包括一個將液體以霧狀噴出的氣化噴嘴。
3.權利要求2的蒸餾裝置，其中所述的氣化噴嘴至少有一個位于下倉室的上部。
4.權利要求2的蒸餾裝置，其中所述的氣化噴嘴可以是一個帶有可調式噴霧孔或壓力控制單元。
5.權利要求2的蒸餾裝置，其中所述的氣化噴嘴可以是一個旋轉式噴氣嘴，噴出的霧狀液體會間斷地噴到下倉室不同的區(qū)域。
6.權利要求1的蒸餾裝置，其中所述的液體輸送系統(tǒng)包括一個把液體變成水珠，然后滴入下倉室的液體調節(jié)器。
7.權利要求6的蒸餾裝置，其中所述的水珠尺寸在壓力為3巴時應小于350微米。
8.權利要求1的蒸餾裝置，其中部分液體輸送系統(tǒng)位于上倉室，該系統(tǒng)中的液體和上倉室內的蒸汽產(chǎn)生熱交換而被加熱到預定溫度。
9.權利要求1的蒸餾裝置，也可用一個單獨的預熱器將液體輸送系統(tǒng)中的液體加熱到預定溫度。
10.權利要求8或9的蒸餾裝置，其中所述的液體預定溫度范圍在100攝氏度左右。
11.權利要求8或9的蒸餾裝置，其中所述的液體預定溫度在80到100攝氏度左右。
12.權利要求8或9的蒸餾裝置，其中所述的液體預定溫度在90到100攝氏度左右。
13.權利要求8或9的蒸餾裝置，其中所述的液體預定溫度在95到100攝氏度左右。
14.權利要求1的蒸餾裝置，其中所述的加熱器預定溫度在100到125攝氏度左右。
15.權利要求1的蒸餾裝置，其中所述的加熱器可用恒溫器來控制下倉室的預定溫度。
16.權利要求1的蒸餾裝置，可給蒸汽收集器配一個冷卻器以保持蒸汽收集器低于預定溫度。
17.權利要求16的蒸餾裝置，其中所述的預定溫度應低于100攝氏度。
18.權利要求1的蒸餾裝置，其中所述的下倉室有一個出口用來把下倉室沉積的殘留物取出。
19.在一個有上、下兩個倉室的鍋爐里處理液體使其凈化的方法，包括以下步驟a)把鍋爐的下倉室加熱到預設溫度，在此溫度下液體可以蒸發(fā)到或接觸到下倉室內壁；b)把要凈化的液體送到下倉室；c)在上倉室收集從下倉室上來的蒸汽；d)冷凝收集的蒸汽使其轉換為凈化液。
20.權利要求18的方法，其中所述的液體是以氣化形式送到下倉室。
21.權利要求18的方法，其中所述的液體是以薄霧或噴出的霧狀形式送到下倉室。
22.權利要求18的方法，其中所述的液體是以水珠形式送到下倉室。
23.權利要求22的方法，其中所述的水珠尺寸在壓力為3巴時應小于350微米。
24.權利要求18的方法，其中所述的液體是被噴到下倉室不同區(qū)域的。
25.權利要求18的方法，其中所述的液體是在被預熱到預先設定的溫度后才送到下倉室的。
26.權利要求25的方法，其中所述的液體可以利用同上倉室內的高溫蒸汽產(chǎn)生熱交換而被加熱到預定溫度。
27.權利要求25的方法，其中所述的液體預定溫度范圍在100攝氏度左右。
28.權利要求25的方法，其中所述的液體預定溫度在80到100攝氏度左右。
29.權利要求25的方法，其中所述的液體預定溫度在90到100攝氏度左右。
30.權利要求25的方法，其中所述的液體預定溫度在95到100攝氏度左右。
31.權利要求19的方法，其中所述的下倉室預定溫度在攝氏100到125攝氏度左右。
32.權利要求19的方法，還可以有把殘留物移出下倉室的步驟。
33.一個液體加熱器，包括a)一個有上、下兩個倉室的鍋爐；b)一個傳遞液體到下倉室的液體傳送系統(tǒng)；c)一個把下倉室加熱到預設溫度從而使液體蒸發(fā)到或接觸下倉室內壁的加熱器；d)一個位于上倉室，用于接收和收集從下倉室蒸發(fā)上來的蒸汽的蒸汽收集器；e)一個用于和蒸汽收集器交換以接收和凝集蒸汽并形成有一定溫度的凈化液的冷凝器。
34.權利要求33的液體加熱器，其中部分液體輸送系統(tǒng)位于上倉室，該系統(tǒng)中的液體和上倉室內的蒸汽產(chǎn)生熱交換而被加熱到預定溫度。
35.權利要求33的液體加熱器，也可用一個單獨的預熱器將液體輸送系統(tǒng)中的液體加熱到預定溫度。
36.權利要求33的液體加熱器，其中所述的液體預定溫度范圍在100攝氏度左右。
37.權利要求33的液體加熱器，其中所述的液體預定溫度在80到100攝氏度左右。
38.權利要求33的液體加熱器，其中所述的液體預定溫度在90到100攝氏度左右。
39.權利要求33的液體加熱器，其中所述的液體預定溫度在95到100攝氏度左右。
40.在一個有上、下兩個倉室的鍋爐加熱液體的方法，包括以下步驟a)把鍋爐的下倉室加熱到預設溫度，在此溫度下液體可以蒸發(fā)到或接觸到下倉室內壁；b)把要凈化的液體送到下倉室；c)在上倉室收集從下倉室上來的蒸汽；d)冷凝收集的蒸汽使其轉換為有一定溫度的凈化液。
41.權利要求40的加熱液體的方法，也可用一個單獨的預熱器將液體輸送系統(tǒng)中的液體加熱到預定溫度。
42.權利要求40的加熱液體的方法，其中所述的液體預定溫度范圍在100攝氏度左右。
43.權利要求40的加熱液體的方法，其中所述的液體預定溫度在80到100攝氏度左右。
44.權利要求40的加熱液體的方法，其中所述的液體預定溫度在90到100攝氏度左右。
45.權利要求40的加熱液體的方法，其中所述的液體預定溫度在95到100攝氏度左右。
全文摘要
液體凈化的蒸餾裝置由以下部件組成a)鍋爐有一個上倉室(1B)和一個下倉室(1A)；b)液體傳送系統(tǒng)(1)用于傳送液體到下倉室；c)加熱器(14)用于加熱下倉室(1A)到預設溫度，在該溫度下液體開始蒸發(fā)并進入下倉室(1A)然后接觸到倉壁；d)蒸汽收集器(9，11)位于上倉室(1B)，用來收集從下倉室(1A)散出的蒸汽；e)冷凝器(1C)用于和蒸汽收集器(9，11)交換以接收和凝集蒸汽并形成凈化液。
文檔編號C02F1/10GK101084162SQ200580040861
公開日2007年12月5日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2004年11月29日
發(fā)明者F·W·米勒 申請人:水磨五星有限公司