專利名稱：蒸汽吸收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將蒸汽吸收入液體的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)具有多種應(yīng)用，但對(duì)液體混合物如具有雜質(zhì)的水的蒸餾特別有用。也可以應(yīng)用作為熱傳遞系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)不限于這兩種應(yīng)用。在化學(xué)中，吸收是物理或化學(xué)現(xiàn)象或過程，其中，原子、分子或離子通過按體積接收而進(jìn)入一些凝結(jié)相。在本申請(qǐng)中，我們特別關(guān)注蒸汽進(jìn)入液體的吸收。
背景技術(shù)：
通常，蒸汽吸收技術(shù)具有特定的應(yīng)用。它們通常是相對(duì)較慢的過程，除非發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)。因此，吸收過程具有相對(duì)有限的應(yīng)用。然而，本發(fā)明認(rèn)識(shí)到一種獲得非?？斓奈章实姆椒ǎ渲?，不涉及化學(xué)反應(yīng)，其結(jié)果是，蒸汽吸收系統(tǒng)可用于之前從未被考慮過的 應(yīng)用中，或至少不可行的應(yīng)用中。隨著上述新型蒸汽吸收系統(tǒng)的公開，還公開了利用蒸汽吸收系統(tǒng)的新型和改進(jìn)的蒸餾系統(tǒng)和熱傳遞系統(tǒng)。當(dāng)然，蒸餾是眾所周知的工藝。其通常用于傳統(tǒng)的過濾技術(shù)在凈化液體混合物方面不很有效的場(chǎng)合。傳統(tǒng)的蒸餾需要使用熱能來引起蒸汽的產(chǎn)生，然后，該蒸汽通過冷凝器以將蒸汽冷凝回液體以供使用。雖然傳統(tǒng)的蒸餾通常在凈化液體例如水的方面是有效的，但是，能源成本巨大并通常不經(jīng)濟(jì)。針對(duì)該工藝的改進(jìn)明顯增加了效率，但改進(jìn)工藝對(duì)普通用途的水的凈化來說仍然過于昂貴。提高蒸餾工藝效率的努力包括在低壓下運(yùn)行的嘗試。眾所周知，在低壓條件下，液體的蒸發(fā)發(fā)生得更快。然而，由于與蒸發(fā)和冷凝子系統(tǒng)連接的抽真空系統(tǒng)所帶來的困難和花費(fèi)，這樣的系統(tǒng)不是很成功。一個(gè)嘗試的例子公開在US3864215 (Arnold)中。該公開的系統(tǒng)使用文丘里管的低壓區(qū)域來提供降低的壓力。這特別適用于海洋環(huán)境，但是由于其還是使用了冷凝器，故仍然有些復(fù)雜。熱傳遞系統(tǒng)也是眾所周知的?？照{(diào)和制冷系統(tǒng)從屬于這一廣義范疇。眾所周知，傳統(tǒng)熱交換系統(tǒng)使用非常大量的能量來傳遞能量。新型蒸汽吸收系統(tǒng)的使用充分提高了熱傳遞系統(tǒng)的效率或C. O. P. (co-efficient of performance,性能系數(shù))。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明提供一種適于接收蒸汽的蒸汽吸收系統(tǒng)，包括具有工作液體的真空泵，其中，蒸汽由工作液體接收并在其中冷凝，以提供與工作液體混合的冷凝液體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽的吸收有效地引起更多的蒸汽的產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，真空泵為文丘里管真空泵，工作液體為流經(jīng)文丘里管真空泵以產(chǎn)生對(duì)蒸汽產(chǎn)生影響的真空的液體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，提供第一熱交換裝置來支持蒸汽的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，提供第二熱交換裝置，以在工作液體流經(jīng)文丘里管真空泵后，將熱量從工作液體中排出。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，工作液體流經(jīng)第一熱交換裝置，以將熱量從工作液體傳遞至第一熱交換裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，移出來自蒸汽中的冷凝液體以供使用。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，系統(tǒng)為蒸餾系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，系統(tǒng)為熱傳遞系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，工作液體通過該系統(tǒng)循環(huán)。
根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種蒸餾系統(tǒng)，包括適于接收待蒸餾的液體混合物的抽真空腔室，該抽真空腔室在液體混合物上方具有充滿氣體的空間；與抽真空腔室相連的真空泵，其適用于在氣體內(nèi)部提供降低的壓力以引起液體混合物的蒸發(fā)，其中，原生液體從抽真空腔室中的氣體中流過，以接收和冷凝蒸汽。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，原生水的至少一部分經(jīng)真空泵循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，提供第一熱交換裝置以使蒸發(fā)的潛熱能夠由液體混合物接收，從而支持液體混合物的蒸發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室的壁相連的特征，以促進(jìn)從環(huán)境中接收蒸發(fā)的潛熱。。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室相連的第一熱交換裝置，熱交換液體流經(jīng)該腔室，以將蒸發(fā)的潛熱傳遞至液體混合物，蒸發(fā)的潛熱由熱交換液體從遠(yuǎn)離第一熱交換裝置的能源處接收。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，真空泵為文丘里管泵，在使用中，液體流流經(jīng)文丘里管泵以在文丘里喉管部分提供降低的壓力。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，文丘里管泵具有文丘里喉管部分，該喉管部分配置用來接收來自于抽真空腔室的氣體,液體流為原生液體,從而文丘里管泵通過將氣體接收入原生液體，來引起抽真空腔室中的氣體的降低的壓力。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，通道與文丘里管泵相連，該通道適于將氣體傳輸至文丘里管泵。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，從文丘里管泵中出來的原生水內(nèi)的熱量通過第二熱交換裝置移出。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第二熱交換裝置與用于原生液體的通道相連，該原生液體流經(jīng)地面以將熱量傳遞至地面。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，液體混合物控制系統(tǒng)控制抽真空腔室中的液體混合物的進(jìn)入和離開。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，待蒸餾的液體混合物為水，原生液體為與水不相溶的液體。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，原生液體為油。根據(jù)有一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種使用抽真空腔室對(duì)液體混合物進(jìn)行蒸餾的方法，包括通過由真空泵降低抽真空腔室內(nèi)的壓力使液體混合物蒸發(fā)，以提供蒸餾蒸汽，并將蒸餾蒸汽在流經(jīng)蒸餾蒸汽的原生液體中接收和冷凝。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，真空泵為具有文丘里喉管部分的文丘里管真空泵，原生液體流經(jīng)文丘里管真空泵以在文丘里喉管區(qū)域提供降低的壓力，蒸餾蒸汽經(jīng)文丘里喉管區(qū)域處的通道取出至文丘里管中，并由原生液體接收和冷凝。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，使原生水的至少一部分是循環(huán)的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，至少一部分原生水通過從存儲(chǔ)罐中接收并在流經(jīng)真空泵后返回存儲(chǔ)罐的方式循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，提供第一熱交換裝置以使蒸發(fā)的潛熱能夠由液體混合物接收，以支持液體混合物的蒸發(fā)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室的壁相連的特征，以促進(jìn)從環(huán)境中接收蒸發(fā)的潛熱。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室相連的第一熱交換裝置，熱交換液體流經(jīng)該腔室，以將蒸發(fā)的潛熱傳遞至液體混合物，蒸發(fā)的潛熱由熱交換 液體從遠(yuǎn)離第一熱交換裝置的能源處接收。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，從文丘里管泵中出來的原生水內(nèi)的熱量通過第二熱交換裝置移出。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，第二熱交換裝置與用于原生液體的通道相連，該原生液體流經(jīng)地面或冷水以將熱量分別傳遞至地面或冷水。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，原生液體為油，液體混合物為水和其它一種或多種物質(zhì)的混合物。根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種包括適于接收第一液體的抽真空腔室的熱傳遞系統(tǒng)，至少一個(gè)文丘里管真空泵與抽真空腔室相連，以在使用中引起抽真空腔室內(nèi)部的壓力降低，以促進(jìn)腔室內(nèi)液體的蒸發(fā)，并由此進(jìn)行冷卻，第一熱交換器具有使熱交換液體流經(jīng)第一熱交換器的液體通道，并與抽真空腔室相連，以提供熱量至腔室內(nèi)的第一液體以支持蒸發(fā)，從而冷卻熱交換液體。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，由第一液體蒸發(fā)的蒸汽在第二液體的液流內(nèi)接收和冷凝，該第二液體流經(jīng)至少一個(gè)文丘里管真空泵以產(chǎn)生降低的壓力。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，第二液體的液流在離開文丘里管真空泵之后，流經(jīng)第二熱交換系統(tǒng)，由此使第二液體冷卻。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，第二液體以循環(huán)的方式返回文丘里管真空泵的進(jìn)□。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選特征，第一液體和第二液體為同一物質(zhì)，抽真空腔室和文丘里管真空泵形成封閉系統(tǒng)。本發(fā)明根據(jù)以下若干優(yōu)選實(shí)施例的說明將會(huì)更加充分地理解。


本說明參考以下附圖進(jìn)行圖I是根據(jù)第一實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)第二實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)第三實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)第四實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)的示意圖5是根據(jù)第五實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)的示意圖；圖6是根據(jù)第六實(shí)施例的熱交換系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式這里公開的蒸汽吸收系統(tǒng)的要素為這樣一種系統(tǒng)，其通過真空泵的使用，將蒸汽置于真空下，該系統(tǒng)具有工作液體，其中，由工作液體接收蒸汽并在那里冷凝，以提供與工作液體混合的冷凝液體。由此，該系統(tǒng)限定為這樣一種系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，蒸汽在被工作液體吸收的時(shí)候冷凝，而不是別的替代方案，例如作為氣體被液化。特別地，該系統(tǒng)適合于持續(xù)處理，特別是適合于蒸汽的吸收過程中產(chǎn)生新的蒸汽。該系統(tǒng)可通過使用文丘里管真空泵而容易地實(shí)現(xiàn)，工作液體為流過文丘里管而產(chǎn)生真空的液體。由此，文丘里管產(chǎn)生將蒸汽抽入工作液體中的真空，在工作液體中，蒸汽冷凝。典型的蒸汽可以是水蒸汽或甲醇，許多別的類型的蒸汽也適用。在一些情況下，工作液體是與蒸汽相同的物質(zhì)。以下對(duì)蒸餾系統(tǒng)進(jìn)行說明，其中，工作液體為水，蒸汽為水蒸汽。在另外一些情況下，工作液體和蒸汽可以是不同的物質(zhì)。一個(gè)實(shí)施例使用油作為工作液體，水作為蒸汽，而另一個(gè)實(shí)施例使用水作為工 作液體，甲醇作為蒸汽。該系統(tǒng)的一個(gè)重要方面在于可發(fā)生正在進(jìn)行的蒸發(fā)，即，該過程是可持續(xù)的。的確，真空泵的使用使蒸汽能夠得到補(bǔ)充，因?yàn)橛捎谡羝奈?，蒸汽壓力降低。?duì)于蒸餾系統(tǒng)來說，可從該系統(tǒng)中提取出餾出物以供使用。相反，熱傳遞系統(tǒng)是封閉系統(tǒng)，不需要(或幾乎不需要)提取或添加任何東西。一般來說，該系統(tǒng)在再循環(huán)的基礎(chǔ)上工作，其中，工作液體通過該系統(tǒng)再循環(huán)。但是，在有些配置中那些需要不存在。為了使所說明的蒸汽吸收系統(tǒng)更為有效，需要高效率的真空泵。在由相同的發(fā)明人、基于同一基礎(chǔ)申請(qǐng)做出的相應(yīng)申請(qǐng)中，公開了一種改進(jìn)的文丘里管真空泵。本文余下部分假設(shè)使用根據(jù)該公開的文丘里管真空泵，并由此將該公開通過參考合并于此。本發(fā)明的蒸汽吸收系統(tǒng)的特征通過參考特定實(shí)施例的討論會(huì)被理解的最為透徹。本發(fā)明的第一實(shí)施例旨在一種蒸餾系統(tǒng)，其包括抽真空腔室和真空泵。參考圖I對(duì)該實(shí)施例進(jìn)行說明。根據(jù)第一實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)11包括抽真空腔室14，其適于接收要被蒸餾的一些液體。為了說明，該實(shí)施例將參考水的蒸餾進(jìn)行說明，該水在這里相當(dāng)于次生水，例如被污染或被礦化而不能直接使用的污染水或地下水，但是，在本說明書的后文中將參考其他混合物的蒸餾，包括液體混合物。抽真空腔室14構(gòu)造為適于通過一個(gè)或多個(gè)真空泵16抽真空至一個(gè)合理的高的程度(優(yōu)選小于3kPa)。對(duì)于本發(fā)明來說，抽真空腔室的實(shí)際設(shè)計(jì)不是關(guān)鍵，主要取決于安裝的情況。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠識(shí)別合適的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。典型地，抽真空腔室可包括基本為圓柱形的容器，其圓柱21具有基本垂向的軸。兩端23、25可通過凸或凹的外形進(jìn)行加固。但是，其它配置，例如基本為球形的腔室也是可以想到的。抽真空腔室14包括進(jìn)口 31，和排水口或出口 33。在第一實(shí)施例中，第一閥門35與進(jìn)口 31相連以使次生水根據(jù)需要進(jìn)入腔室。第二閥門37與排水口 33相連以使?jié)饪s溶液在一系列操作的最后從腔室14中排出。抽真空腔室14還包括進(jìn)入方式，以能夠?qū)η皇?4的內(nèi)部進(jìn)行維護(hù)。進(jìn)入方式通過可移動(dòng)面板(未示出)或通過移動(dòng)一端23或25而實(shí)現(xiàn)。通過進(jìn)入腔室，可以移除標(biāo)尺或其它由次生水沉淀而帶來的固體物質(zhì)。
真空泵16設(shè)置用來從腔室14的上半部分中抽取水蒸汽。在第一實(shí)施例中，真空泵16為文丘里管泵，如下文所述，文丘里管泵特別適用于本發(fā)明。文丘里管泵40包括文丘里管進(jìn)口 41、文丘里管出口 43和位于文丘里管進(jìn)口 41和文丘里管出口 43之間的狹窄的文丘里喉管部分45。在第一實(shí)施例中，通道47將文丘里管泵16的低壓文丘里喉管部分45與抽真空腔室14連接。工作中，文丘里管泵16將抽真空腔室抽至低于抽真空腔室14中的次生水的蒸汽壓力。因此，導(dǎo)致次生水在接近正常室溫的一個(gè)相對(duì)低的溫度下沸騰。當(dāng)然，這種效應(yīng)是眾所周知的，通常會(huì)在中學(xué)理科教室中得到證明。在該實(shí)驗(yàn)中，典型地，文丘里管泵與自來水系統(tǒng)的水龍頭或閥門相連，流過文丘里管泵并引起壓力降低的水多被浪費(fèi)。在本發(fā)明中，已被證實(shí)的是，從文丘里管泵中排出的水不只包括進(jìn)入文丘里管進(jìn)口 41的水，還包括來自通過通道47從抽真空罐中抽取的蒸汽的水。該蒸汽在進(jìn)入流經(jīng)文丘里喉管部分45的水流中之后，幾乎立刻冷凝。由此，第一實(shí)施例包括接收罐50，其具有通過管52而與文丘里管出口43相連的罐進(jìn)口 51。再循環(huán)出口 53位于接收罐50的底部附近，其將原生水(凈化水)供給 至再循環(huán)泵55，該泵將原生水泵入文丘里管泵40?？蛇x擇再循環(huán)泵55的尺寸和類型以適于在所需壓力和流速下供給文丘里管泵40。設(shè)置取水口 57作為接收罐50的單獨(dú)出口或管52的端口或從接收罐50中取水使用?？刂迫∷乃俾室苑乐菇邮展拗械乃谋M。在這個(gè)范圍內(nèi)，接收罐可用作存儲(chǔ)罐，或可選地，可單獨(dú)提供存儲(chǔ)方式。在工作中，可以看出，水通過再循環(huán)泵55從接收罐50中泵入文丘里管泵16，然后返回接收罐50。在這一過程中，水接收在從抽真空腔室14中抽取的水蒸汽的氣流中。如下所述，可達(dá)到的取水率為從抽真空腔室中取出約I份的水，同時(shí)，通過文丘里管泵16泵入約30份的水。由此，該系統(tǒng)可根據(jù)要從接收罐50中抽取的水的體積來確定尺寸?？梢岳斫獾氖?，根據(jù)第一實(shí)施例的裝置已經(jīng)取消了蒸餾系統(tǒng)內(nèi)傳統(tǒng)冷凝系統(tǒng)的需求。冷凝系統(tǒng)典型地被視為蒸餾過程的主要部分，但是在第一實(shí)施例中，在文丘里管泵16中自然地進(jìn)行冷凝。這具有如下文中所述的明顯優(yōu)勢(shì)。雖然所述蒸餾系統(tǒng)不需要將次生水升高到較高的溫度，但盡管如此，可以理解的是，沸騰過程仍需要熱能的輸入以提供蒸發(fā)的潛熱。該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于，雖然必須提供能量，但由于蒸發(fā)系統(tǒng)可設(shè)置工作于或接近環(huán)境溫度或常溫，所以可使用低級(jí)熱源。對(duì)于小的單元來說，抽真空腔室14可配置用來從大氣中吸取足夠的能量。在第一實(shí)施例中，抽真空腔室14的圓柱形側(cè)壁具有波紋狀的外形以增加表面積，由此便于從大氣中吸取熱量。在另一個(gè)適應(yīng)性方案中，抽真空腔室的外表面涂黑，以促進(jìn)對(duì)外部環(huán)境中的熱量的吸收。次生水中所需的溫度主要取決于真空泵的性能，特別是所達(dá)到的真空程度。同時(shí)，可以理解的是，由于壓力的降低，可導(dǎo)致汽化出更多的蒸汽。此外，由測(cè)試和模擬可以得出，文丘里管系統(tǒng)的良好性能的獲得要求在原生水和次生水之間存在明顯的不同的溫度。原生水的溫度應(yīng)至少比次生水低15°C。優(yōu)選地，原生水的溫度應(yīng)比次生水低20°C或更多。最好是，次生水的溫度在至少40°C附近或更高，由此，該實(shí)施例可適于這樣一種情況，即環(huán)境可從環(huán)境中提供潛熱能量。在一些位置，次生水已經(jīng)處于或高于次生水所需的工作溫度。在這些情況下，可控的、連續(xù)的次生水流通過以稍高于蒸汽的蒸發(fā)速率的速率經(jīng)過抽真空腔室，可容易地提供潛熱。這一設(shè)置具有以下附加優(yōu)點(diǎn)，即次生水中鹽濃度水平保持在一個(gè)略高于引入的次生水的濃度的穩(wěn)定水平。這樣會(huì)明顯降低抽真空腔室內(nèi)鹽類沉積，并由此降低腔室的維護(hù)需求。由于后一原因，次生水的連續(xù)流即使在次生水溫度很低的情況下也是優(yōu)選的，這時(shí)必須添加補(bǔ)償加熱，如第二實(shí)施例所述。在一個(gè)完善的適應(yīng)性方案中，采用反饋控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流經(jīng)抽真空腔室的次生水的水流，以控制溫度和/或鹽濃度至所需水平。還可以理解的是，在水蒸汽冷凝進(jìn)水流中時(shí)，包含在水蒸汽中的潛熱能量將加入流經(jīng)文丘里管泵16的水中。如下文所述，最好是，流入文丘里管中的原生水的溫度明顯低于次生水的溫度，且在該實(shí)施例中，該原生水的溫度保持在12°C附近。在第一實(shí)施例中，該熱能傳遞至接收罐，在該罐中該熱能分散至環(huán)境中。如果接收罐也用作具有相對(duì)大的容積的存儲(chǔ)罐，則只會(huì)產(chǎn)生較小的溫度上升并易于分散。這種處理熱量的方式適于很多地方。在其它地方，可行的是，通過在水存儲(chǔ)之前，使出口管道經(jīng)過地面，從而將熱量分散到大地中。其它的適用于不同情況的散熱方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說也是顯而易見的。第二實(shí)施例認(rèn)識(shí)到所需的能量流，并提供這些能量流。參考圖2對(duì)第二實(shí)施例進(jìn)行說明。第二實(shí)施例基本上與第一實(shí)施例相同，由此，在附圖中，相同的特征由相同的附圖標(biāo)記表不O 第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于包括了蒸發(fā)熱交換器60，其位于抽真空腔室14中的次生水內(nèi)，或相反，與抽真空腔室14相連以使來自蒸發(fā)熱交換器60的熱流傳遞到次生水中。蒸發(fā)熱交換器60包括交換器進(jìn)口 61和交換器出口 63。交換器進(jìn)口 61由來自低級(jí)熱源的交換流體供給。合適的熱源的例子為太陽能加熱池，或由地?zé)嵩醇訜岬乃?。交換流體由交換器出口 63流出，返回?zé)嵩匆栽俅渭訜??？删S持流速以控制輸入至次生水中的熱量，或可選地，可在熱源處控制輸入至交換流體的熱量?？梢岳斫獾氖?，根據(jù)該實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)的效率取決于文丘里管在降低壓力和取走蒸汽方面的效率。傳統(tǒng)的文丘里管效率較低，由此，一般將文丘里管真空泵用于其它用途有限且效率不是主要考慮因素的目的。其對(duì)于本發(fā)明來說不能做到成本效益。然而，在與本申請(qǐng)要求同一優(yōu)先權(quán)的一個(gè)審理中的申請(qǐng)中公開了一種改進(jìn)的文丘里管。這種新型文丘里管的性能全面超越了傳統(tǒng)文丘里管的性能，可經(jīng)濟(jì)可行地實(shí)施本發(fā)明。改進(jìn)的文丘里管的某些實(shí)施例包括具有進(jìn)口管、出口管以及真空口的腔室。由此，可將這樣的單元容易地用于第一和第二實(shí)施例。改進(jìn)的文丘里管的其它實(shí)施例不具有腔室，直接從其環(huán)境中抽取氣體或蒸汽。由此，公開了蒸餾系統(tǒng)的第三實(shí)施例，其適于包括上述的文丘里管。參考圖9對(duì)第三實(shí)施例進(jìn)行說明。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同，所以在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的特征。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，文丘里管置于抽真空腔室14的內(nèi)部，靠近頂端23，而不是在抽真空腔室14的外部并通過通道47與抽真空腔室相連。在其它方面，第三實(shí)施例與第一實(shí)施例相同，就不再另外說明。在第三實(shí)施例的另一個(gè)適應(yīng)性方案中，在蒸汽進(jìn)入文丘里管的進(jìn)口處設(shè)置過濾裝置，以去除任何液滴，并將它們返回次生水中，由此避免原生水的污染。該水不會(huì)回到文丘里管中，由此，由蒸汽吸收和冷凝時(shí)釋放的潛熱造成的溫度升高不會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行。雖然改進(jìn)的真空泵的發(fā)展處于萌芽狀態(tài)，設(shè)置中的很多參數(shù)都會(huì)改變性能，但是，人們相信，會(huì)存在用于大型設(shè)備的最大最優(yōu)的尺寸。如果這樣，可并行操作多個(gè)文丘里管，來移除更大體積的蒸汽。由此，本發(fā)明可從小的局部單元升級(jí)為適用于城市網(wǎng)狀供給的大型系統(tǒng)?？梢岳斫獾氖?，第二實(shí)施例可通過與第三實(shí)施例的適應(yīng)性方案相同的方式修改。在第一、第二和第三實(shí)施例的適應(yīng)性方案中，具有冷水連續(xù)流，該水流可作為原生水直接供給至文丘里管。這可以是用于城鎮(zhèn)的供水的情況。供應(yīng)至消費(fèi)者的水可被分為若干小的水流，并流經(jīng)與一個(gè)或多個(gè)抽真空腔室相連的多個(gè)文丘里管真空泵。雖然冷凝/吸收過程會(huì)像所述的那樣對(duì)水進(jìn)行加熱，但這通常不是問題，特別是在甚至可能是優(yōu)點(diǎn)的冷環(huán)境中。在這樣的設(shè)施中，水通常是重力供應(yīng)，這樣可以不需要泵來使原生水升壓進(jìn)入文丘里管。如果使用低成本能源來提供潛熱，則運(yùn)行成本會(huì)很低。基建成本也是適度的。在沒有再循環(huán)的情況下，收集的水量會(huì)較小，約為存在的原生水的5%至8%，但是，有很多水務(wù)局樂于以相對(duì)很低的運(yùn)行和基建成本來達(dá)到這樣的可用水增加的水平。當(dāng)然，可通過引入一些再循環(huán)來提高生產(chǎn)率。這可通過在蒸餾系統(tǒng)的高度以上設(shè)置蓄水池來實(shí)現(xiàn)，從該蓄水池中供給原生水，一定比例的水流可泵入蓄水池中。這可由水務(wù)局靈活考慮。當(dāng)雨水充足的 時(shí)候，不需要再循環(huán)，可以用最小的運(yùn)行成本提供供給的增長(zhǎng)比率。在供給放緩，仍然充足但少于維持存儲(chǔ)系統(tǒng)充滿所需的量的情況下，可提供一些再循環(huán)來保持存儲(chǔ)系統(tǒng)接近其容量。由于降水供給降低，存儲(chǔ)供給減少，可使再循環(huán)增加至更為顯著的水平以減慢存儲(chǔ)水平的降低，但并不使其停止。如果發(fā)生干旱，則存儲(chǔ)水平變得關(guān)鍵，可增加再循環(huán)從而使蒸餾系統(tǒng)滿足幾乎全部需求。即使是在只能以有限的程度獲得低級(jí)能量的情況下，蒸餾成本同其它可選的干旱救濟(jì)措施相比仍然具有競(jìng)爭(zhēng)力。值得注意的是，在許多地方，干旱風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間與高太陽能可用性的時(shí)間(夏天)相一致，所以，通過適當(dāng)設(shè)計(jì)的太陽能系統(tǒng)，可獲得適度的能量成本。在正常年度中，用于泵送的額外成本可通過不需要泵送的時(shí)間容易地分?jǐn)偤蛷浹a(bǔ)，以維持非常經(jīng)濟(jì)的供水?？梢钥闯觯鶕?jù)至今所述實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)是有利的，其中，真空泵降低抽真空腔室內(nèi)的壓力，引起腔室中的次生水沸騰，并且其中，產(chǎn)生的水蒸汽直接接收在與真空泵相連的原生水中。由于水蒸汽被直接移至原生水中，因此不需要單獨(dú)的冷凝單元。同樣，沸騰發(fā)生在一個(gè)明顯低于常壓下的沸騰溫度的溫度下，這意味著危險(xiǎn)因素明顯降低。同樣，如上文所述，所需的熱量可以相當(dāng)?shù)偷幕ㄙM(fèi)由低級(jí)能源提供。尤其是對(duì)于較大的設(shè)施來說，基建成本和維護(hù)運(yùn)行成本一樣，都會(huì)由于那些有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)而大幅降低。雖然本申請(qǐng)已經(jīng)討論了關(guān)于含有污染物、溶解鹽類的污染物的水，或關(guān)于混合物例如水和重金屬或水和污水的內(nèi)容，但是，所述的系統(tǒng)可容易地適用于更大的范圍的混合物，包括液體的混合物。最為有利的是將該系統(tǒng)用于從乙醇水混合物中蒸餾出乙醇。典型地，當(dāng)從農(nóng)作物例如木薯或玉米中提取乙醇時(shí)，該工藝產(chǎn)生包括大約20%的乙醇和80%的水的液體混合物。傳統(tǒng)地，該混合物在一種工藝中在高溫下蒸餾，該工藝需要非常高級(jí)的能源，從而影響了生產(chǎn)成本。然而，使用本文所述的蒸餾工藝能夠用低級(jí)能源代替高級(jí)能源。此外，該蒸餾工藝與用于海水的普通的蒸餾工藝的工作過程相反。由于乙醇-水混合物是共沸混合物，抽真空腔室中的次生混合物將通過蒸餾工藝將起始約20%的乙醇濃縮至約96%的乙醇的共沸濃度。抽真空沸騰工藝在產(chǎn)生水的同時(shí)還產(chǎn)生一定量的被蒸發(fā)的乙醇。該被蒸發(fā)的乙醇由文丘里管中的原生水取走，由此不會(huì)丟失。雖然原生水中的乙醇濃度相對(duì)較低，但接著，在生產(chǎn)工藝的前期可利用原生水從而將乙醇再次蒸餾。由此，沒有產(chǎn)量損失卻達(dá)到了能量成本的實(shí)質(zhì)性降低。在需要乙醇達(dá)到比共沸濃度的純度更高水平的時(shí)候，可使用或適應(yīng)性改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)，以進(jìn)一步提升濃度?？梢岳斫獾氖?，還有很多其它的蒸餾工藝可從本申請(qǐng)的這些實(shí)施例中受益。至今說明的工藝都和蒸餾相關(guān)，但是正如上文中提到的，蒸汽吸收工藝在其它應(yīng)用中也是有效的。為了更好的理解本發(fā)明，以下給出操作原則的摘要。I、罐Hl中的鹽水在極低的壓力下沸騰。通過來自流經(jīng)文丘里管C2的淡水流的文丘里效應(yīng)來產(chǎn)生低壓。壓力最好低于3kPa，并已在試驗(yàn)中產(chǎn)生。這樣就可以使水在30-65°C的溫度下沸騰。2、由于水從鹽水混合物中蒸發(fā)出去，必須要在系統(tǒng)中添加能量。注意，如果水以lml/s的速度蒸發(fā)，則必須提供2. 4kff的功率來提供潛熱?？墒褂萌魏慰色@得的能源，但優(yōu)選低成本能源，如太陽能或廢熱。3、由于所使用的文丘里管的有效設(shè)計(jì)，可通過由淡水水流產(chǎn)生的低壓來進(jìn)行該工藝。抽真空腔室Hl內(nèi)部的壓力可達(dá)到3kPa以下。此外，淡水水流應(yīng)冷卻至約10-20°C。溫 差是維持沸騰過程的關(guān)鍵。最好是至少20°C的溫差，優(yōu)選更大的溫差。如果淡水水流的溫度接近罐中鹽水的溫度，則淡水水流出現(xiàn)渦凹現(xiàn)象，循環(huán)的效率大幅降低。4、淡水蒸汽在文丘里管中進(jìn)入淡水水流。由于淡水水流的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水蒸汽，水蒸汽立刻回到溶液中，釋放出大量的熱。5、現(xiàn)在，C3中的淡水水流的溫度明顯升高，必須冷卻。在該位置上可通過任何能夠獲得的合適的方式進(jìn)行冷卻，例如泵送地下水。6、由于該循環(huán)在非常低的溫度下使鹽水沸騰，可使用低質(zhì)量(溫度)的熱源。人們相信，可在許多地方使用太陽能來將鹽水的溫度維持在50°C附近。7、由于我們使用低質(zhì)量熱源，從人造熱源中輸入至系統(tǒng)的能量大幅降低，由此增加了系統(tǒng)的效率。使進(jìn)入文丘里管真空泵的原生水處于明顯低于抽真空腔室內(nèi)的水的溫度下的需求對(duì)該系統(tǒng)在某些應(yīng)用中受到了很大的限制。然而，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，原生液體可以是蔬菜或其它油類或其它不混溶的化學(xué)藥品或油水混合物。在該情況下，油可以處于環(huán)境溫度下，并不需要冷卻至低于抽真空腔室內(nèi)的海水混合物的溫度。由此，參考圖4對(duì)第四實(shí)施例進(jìn)行說明，該實(shí)施例受益于上述優(yōu)點(diǎn)。第四實(shí)施例與第二實(shí)施例相似，所以在圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征。第四實(shí)施例和第二實(shí)施例的主要區(qū)別，同時(shí)實(shí)際上也與第一實(shí)施例的主要區(qū)別在于，將油用作原生液體而不是水，該油流經(jīng)文丘里管真空泵16。由于油經(jīng)過文丘里管真空泵16，其降低抽真空腔室14內(nèi)的鹽水混合物的壓力，并且引起儲(chǔ)藏水以參考第一和第二實(shí)施例的上述方式沸騰并蒸發(fā)。所產(chǎn)生的油和冷凝水的原生混合物被傳到分離裝置71的分離器進(jìn)口 73，而不是直接進(jìn)行循環(huán)。分離裝置71可以是沉降罐或氣旋分離器或其它適于分離次生水和油的裝置的形式。油在油出口 75處從分離裝置71中移除并再循環(huán)，而蒸餾水從水出口 77取出。當(dāng)水冷凝的時(shí)候，油和冷凝水的原生混合物仍被潛熱所加熱，但將溫度降至抽真空罐內(nèi)的水混合物以下已經(jīng)不再重要。由此，提供傳統(tǒng)的熱交換器81，其可將加熱的油的熱量移至周圍的環(huán)境中，使溫度降低至略高于環(huán)境溫度。通過采用油，文丘里管將仍然在該溫度下運(yùn)行良好。油在離開熱交換器51之后，或者返回接收罐50，或者實(shí)際上可能直接返回文丘里管真空泵的進(jìn)口。如果使用的話，接收罐50可能僅僅是存儲(chǔ)罐，根本不具有冷卻功能，雖然在一些應(yīng)用中最好其可以冷卻?？梢钥闯?，油或類似物等的使用擴(kuò)展了本發(fā)明的應(yīng)用范圍。如第四實(shí)施例所述，將油或類似物用作原生液體可得到進(jìn)一步的適應(yīng)性方案，其在本發(fā)明的蒸餾系統(tǒng)在許多應(yīng)用中的適應(yīng)性方面具有主要的影響?，F(xiàn)在參考圖5對(duì)第五實(shí)施例進(jìn)行說明。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例非常類似，所以在圖中，使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征。第五實(shí)施例與第四實(shí)施例的區(qū)別在于，將從文丘里管真空泵16中流出的油和冷凝水的原生混合物引導(dǎo)至與抽真空腔室14相連的蒸發(fā)熱交換器60的進(jìn)口 61。當(dāng)液體從蒸發(fā)熱交換器60的出口 62中流出的時(shí)候，其傳到分離裝置71，在該裝置中將水和油分離，如第四實(shí)施例所述。第五實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，抽真空腔室內(nèi)蒸發(fā)所需的潛熱的主要部分都由當(dāng)水冷凝時(shí)返回到油/水混合物中的潛熱提供。從根本上，蒸發(fā)所需的潛熱等于當(dāng)蒸汽冷凝時(shí)返回 到油/水混合物中的潛熱。該效率取決于可由蒸發(fā)熱交換器60所抽取的潛熱的程度。使用高效熱交換器，一個(gè)較小的溫度差就能夠支持絕大部分潛熱的抽取。從油/水混合物中抽取全部能量是不可能的，由此，提供具有進(jìn)口 67和出口 69的補(bǔ)充熱交換器65來接收來自合適的能源的能量，以提供不通過蒸發(fā)熱交換器取走的額外能量。然而，通過選擇適當(dāng)?shù)挠鸵约拔那鹄锕苷婵毡玫倪m當(dāng)設(shè)計(jì)，需要由第二熱交換器65提供的能量的比例會(huì)相對(duì)較小，從而該系統(tǒng)的整體效率較高。在運(yùn)行中，可通過從補(bǔ)充熱交換器65中輸入的能量的范圍來控制該系統(tǒng)的平衡?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)流經(jīng)補(bǔ)充熱交換器65的液體的溫度和流速來控制該平衡。至關(guān)重要的是，系統(tǒng)的效率取決于文丘里管維持的性能的程度，其中，原生液體的溫度高于被蒸發(fā)的液體的溫度。通過前三個(gè)實(shí)施例，性能急劇惡化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行崩潰。但是如上所述，在使用油的情況下，文丘里管的性能持續(xù)。由此，當(dāng)該系統(tǒng)用于其它液體的蒸餾時(shí)，原生液體的選擇是重要標(biāo)準(zhǔn)。至此，已經(jīng)說明了一種系統(tǒng)，其中，通過產(chǎn)生基本的真空來蒸餾液體。為了支持該工藝，除了第五實(shí)施例，必須將大量的能量傳遞至要被蒸餾的液體中，從而提供蒸發(fā)的潛熱。該熱量處于合理的成本是所述蒸餾系統(tǒng)的商業(yè)生命力的主要因素。但是，當(dāng)然，熱傳遞通常是獨(dú)立存在的。其是所有空調(diào)和制冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)。由此，對(duì)本發(fā)明的第六實(shí)施例進(jìn)行說明。該系統(tǒng)用作熱傳遞系統(tǒng)，雖然其僅是第四實(shí)施例的微小適應(yīng)性方案?，F(xiàn)在參考圖6和第二實(shí)施例的蒸餾系統(tǒng)，對(duì)熱傳遞系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行說明。如圖6所示，熱傳遞系統(tǒng)111包括適于存儲(chǔ)大量制冷液114的抽真空腔室112。一個(gè)或多個(gè)高性能文丘里管真空泵116通過連接裝置118與腔室112相連，以降低抽真空腔室112內(nèi)部的壓力，從而引起冷卻液114的沸騰，因此而蒸發(fā)。所產(chǎn)生的蒸汽由文丘里管真空泵經(jīng)過連接裝置118，以與上述蒸餾系統(tǒng)的實(shí)施例相同的方式取出。如蒸餾系統(tǒng)的第二實(shí)施例所述，第一熱交換器120與抽真空腔室112相連，以提供溫度相對(duì)較高的液體至熱交換器120，從而提供傳遞至冷卻液114的熱量，以提供蒸發(fā)的潛熱。在該工藝中，熱交換液體冷卻，該冷卻的液體可循環(huán)至遠(yuǎn)處的熱交換器，用于空調(diào)、制冷等。雖然運(yùn)行的原理與蒸餾系統(tǒng)相同，但是某些細(xì)節(jié)不同，因?yàn)槟繕?biāo)不是取出凈化的液體，而是傳遞熱量。由此，該系統(tǒng)配置為使蒸發(fā)的液體循環(huán)回抽真空腔室。由此，抽真空腔室內(nèi)的液體為制冷劑，并且發(fā)現(xiàn)某些混合液體特別適合，如丙酮/水、甲醇/水和亞油酸/甲醇。在該實(shí)施例的余下討論中，將討論水/甲醇的使用。在該情況下，制冷液為甲醇而原生液體為水。可選地，供給的水存儲(chǔ)在容器122中。來自容器122的水，由泵124以200kPa量級(jí)的相對(duì)較低的壓力泵送至文丘里管真空泵116。由于原生水流過文丘里管而產(chǎn)生的降低的壓力引起抽真空容器內(nèi)的甲醇的沸騰，并產(chǎn)生輸送至文丘里管中的蒸汽，在該管中，蒸汽吸收至原生水中并幾乎瞬間冷凝為液體。再一次，潛熱釋放至水/甲醇混合物中，引起混合物的溫度升高。水/甲醇混合物離開文丘里管，輸送至分離裝置126。在分離裝置126中，甲醇從水中分離出來，然后被取出。這時(shí)，水和甲醇處于升高的溫度下。水在從分離裝置126中離開之后，輸送至一次回路熱交換器128，以將熱量釋放到環(huán)境中。由于水的溫度不需要降低至環(huán)境溫度以下，簡(jiǎn)單的熱交換器就足夠了。同樣，甲醇被加熱并優(yōu)選在返回抽真空腔室112之前，也流經(jīng)甲醇熱交換器130。作為提供一次回路熱交換器和甲醇熱交換器的替代方案，可在分離裝置之前提供單獨(dú)一個(gè)熱交換器，來冷卻水/甲醇混合物。雖然 由于單獨(dú)使用一個(gè)熱交換器，該設(shè)置是優(yōu)選的，但是，對(duì)于某些液體混合物也會(huì)引入一些問題。不管哪種情況，都會(huì)存在這樣的應(yīng)用，其中，通過熱交換器的適當(dāng)使用，使熱能用于加熱的目的。甲醇熱交換器和抽真空腔室112(如果沒有甲醇熱交換器，則是分離裝置126和抽真空腔室112)之間的閥門裝置132控制甲醇返回到抽真空腔室112。 正如通過現(xiàn)有的熱傳遞系統(tǒng)，可產(chǎn)生很多適應(yīng)性方案，所以對(duì)本實(shí)施例來說也是這樣?，F(xiàn)有熱傳遞系統(tǒng)的教導(dǎo)將保持對(duì)本實(shí)施例的可用性。在某些適應(yīng)性方案中，原生液體和次生液體是同一物質(zhì)，抽真空腔室和文丘里管真空泵形成封閉系統(tǒng)。包括適于接收第一液體的抽真空腔室的熱傳遞系統(tǒng)，至少一個(gè)文丘里管真空泵與抽真空腔室相連，以在使用中引起抽真空腔室內(nèi)部的壓力降低，以促進(jìn)腔室內(nèi)液體的蒸發(fā)，第一熱交換器具有使熱交換液體流經(jīng)第一熱交換器的液體通道，并與抽真空腔室相連，以提供熱量至腔室內(nèi)的第一液體以支持蒸發(fā)，從而冷卻熱交換液體。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。在本說明書和權(quán)利要求書的全部中，除非另外說明，術(shù)語“包括”應(yīng)理解為暗示包含規(guī)定的整體或整體的組，但不排斥任何其它的整體或整體的組。
權(quán)利要求
1.一種適于接收蒸汽的蒸汽吸收系統(tǒng)，包括具有工作液體的真空泵，其中，蒸汽由工作液體接收并在其中冷凝，以提供與工作液體混合的冷凝液體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽的吸收有效地引起更多的蒸汽的產(chǎn)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，真空泵為文丘里管真空泵，工作液體為流經(jīng)文丘里管真空泵以產(chǎn)生對(duì)蒸汽產(chǎn)生影響的真空的液體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，提供第一熱交換裝置來支持蒸汽的產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，提供第二熱交換裝置，以在工作液體流經(jīng)文丘里管真空泵后，將熱量從工作液體中排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，工作液體流經(jīng)第一熱交換裝置，以將熱量從工作液體傳遞至第一熱交換裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，移出來自蒸汽中的冷凝液體以供使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)為蒸餾系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)為熱傳遞系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9之一所述的蒸汽吸收系統(tǒng)，其中，工作液體通過該系統(tǒng)循環(huán)。
11.一種蒸餾系統(tǒng)，包括適于接收待蒸餾的液體混合物的抽真空腔室，該抽真空腔室在液體混合物上方具有充滿氣體的空間；與抽真空腔室相連的真空泵，其適用于在氣體內(nèi)部提供降低的壓カ以引起液體混合物的蒸發(fā)，其中，原生液體從抽真空腔室中的氣體中流過，以接收和冷凝蒸汽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，原生水的至少一部分經(jīng)真空泵循環(huán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，提供第一熱交換裝置以使蒸發(fā)的潛熱能夠由液體混合物接收，從而支持液體混合物的蒸發(fā)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室的壁相連的特征，以促進(jìn)從環(huán)境中接收蒸發(fā)的潛熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室相連的第一熱交換裝置，熱交換液體流經(jīng)該腔室，以將蒸發(fā)的潛熱傳遞至液體混合物，蒸發(fā)的潛熱由熱交換液體從遠(yuǎn)離第一熱交換裝置的能源處接收。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15之一所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，真空泵為文丘里管泵，在使用中，液體流經(jīng)文丘里管泵以在文丘里喉管部分提供降低的壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，文丘里管泵具有文丘里喉管部分，該喉管部分配置用來接收來自于抽真空腔室的氣體，液體流為原生液體，從而文丘里管泵通過將氣體接收入原生液體，來引起抽真空腔室中的氣體的降低的壓力。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，通道與文丘里管泵相連，該通道適于將氣體傳輸至文丘里管泵。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，從文丘里管泵中出來的原生水內(nèi)的熱量通過第二熱交換裝置移出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，第二熱交換裝置與用于原生液體的通道相連，該原生液體流經(jīng)地面以將熱量傳遞至地面。
21.根據(jù)權(quán)利要求11至20之一所述的蒸餾系統(tǒng)，進(jìn)一歩包括液體混合物控制系統(tǒng)，以控制抽真空腔室中的液體混合物的進(jìn)入和離開。
22.根據(jù)權(quán)利要求11至21之一所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，待蒸餾的液體混合物為水，原生液體為與水不相溶的液體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的蒸餾系統(tǒng)，其中，原生液體為油。
24.ー種使用抽真空腔室對(duì)液體混合物進(jìn)行蒸餾的方法，包括通過由真空泵降低抽真空腔室內(nèi)的壓カ使液體混合物蒸發(fā)，以提供蒸餾蒸汽，并將蒸餾蒸汽在流經(jīng)蒸餾蒸汽的原生液體中接收和冷凝。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的蒸餾方法，其中，真空泵為具有文丘里喉管部分的文丘里管真空泵，原生液體流經(jīng)文丘里管真空泵以在文丘里喉管區(qū)域提供降低的壓力，蒸餾蒸汽經(jīng)文丘里喉管區(qū)域處的通道取出至文丘里管中，并由原生液體接收和冷凝。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的蒸餾方法，其中，使原生水的至少一部分是循環(huán)的。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的蒸餾方法，其中，至少一部分原生水通過從存儲(chǔ)罐中接收并在流經(jīng)真空泵后返回存儲(chǔ)罐的方式循環(huán)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27之一所述的蒸餾方法，其中，提供第一熱交換裝置以使蒸發(fā)的潛熱能夠由液體混合物接收，以支持液體混合物的蒸發(fā)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的蒸餾方法，其中，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室的壁相連的特征，以促進(jìn)從環(huán)境中接收蒸發(fā)的潛熱。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的蒸餾方法，其中，第一熱交換裝置包括與抽真空腔室相連的第一熱交換裝置，熱交換液體流經(jīng)該腔室，以將蒸發(fā)的潛熱傳遞至液體混合物，蒸發(fā)的潛熱由熱交換液體從遠(yuǎn)離第一熱交換裝置的能源處接收。
31.根據(jù)權(quán)利要求28至30之一所述的蒸餾方法，其中，從文丘里管泵中出來的原生水內(nèi)的熱量通過第二熱交換裝置移出。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的蒸餾方法，其中，第二熱交換裝置與用于原生液體的通道相連，該原生液體流經(jīng)地面或冷水以將熱量分別傳遞至地面或冷水。
33.根據(jù)權(quán)利要求24至32之一所述的蒸餾方法，其中，原生液體為油，液體混合物為水和其它ー種或多種物質(zhì)的混合物。
34.ー種包括適于接收第一液體的抽真空腔室的熱傳遞系統(tǒng)，至少ー個(gè)文丘里管真空泵與抽真空腔室相連，以在使用中引起抽真空腔室內(nèi)部的壓カ降低，以促進(jìn)腔室內(nèi)液體的蒸發(fā)，并由此進(jìn)行冷卻，第一熱交換器具有使熱交換液體流經(jīng)第一熱交換器的液體通道，并與抽真空腔室相連，以提供熱量至腔室內(nèi)的第一液體以支持蒸發(fā)，從而冷卻熱交換液體。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，由第一液體蒸發(fā)的蒸汽在第二液體的液流內(nèi)接收和冷凝，該第二液體流經(jīng)至少一個(gè)文丘里管真空泵以產(chǎn)生降低的壓力。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，第二液體的液流在離開文丘里管真空泵之后，流經(jīng)第二熱交換系統(tǒng)，由此使第二液體冷卻。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，第二液體以循環(huán)的方式返回文丘里管真空泵的進(jìn)ロ。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的熱傳遞系統(tǒng)，其中，第一液體和第二液體為同一物質(zhì)，抽真空腔室和文丘里管真空泵 形成封閉系統(tǒng)。
全文摘要
一種適于接收蒸汽的蒸汽吸收系統(tǒng)(11)，包括具有工作液體的真空泵(16)，其中，蒸汽由工作液體接收并在其中冷凝，以提供與工作液體混合的冷凝液體。
文檔編號(hào)B01D5/00GK102858416SQ201180017977
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者杰丹·哈曼, 弗朗西斯卡·貝爾通, 彼德·伍德蓋特, 湯姆·吉爾達(dá) 申請(qǐng)人:阿巴瑞迪私人有限公司