Дистиллятор с повышенным коэффициентом полезного действия

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2117633

Имя изобретателя: Клемин А.И.; Давыдова Т.И.; Давыдов О.В. 
Имя патентообладателя: Закрытое акционерное общество Инвестиционная компания "ФАУНД"; Давыдова Татьяна Ивановна; Клемин Александр Иванович
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1997.05.27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к устройствам для перегонки жидкости и может быть использовано для получения дистиллированной воды в домашних условиях.

Известен дистиллятор, включающий в себя корпус, в верхней части которого помещен холодильник в виде воронки с вставленной в него трубой для подвода холодной воды, а в нижней части установлен приемник дистиллята с выводом дистиллята. Корпус при помощи патрубка соединен с конденсационным баком. Пар, поднимаясь от конденсационного бака, проходит в зазор между приемником дистиллята и внутренней поверхностью корпуса, конденсируется на стенках охладителя, стекает в приемник дистиллята и отводится трубкой. (SU, 145478, кл. B 01 D, 3/00, 1962).

Недостатком такого решения является низкая производительность дистиллятора. Это обусловлено тем, что пары, поднимаясь от конденсационного бака, встречают на своем пути приемник дистиллята, конденсируются на его поверхности и стекают вниз на повторное парообразование, что снижает коэффициент полезного действия дистиллятора.

Известен также дистиллятор, содержащий испаритель с входным и выходным патрубками, расположенный в нем нагревательный элемент, холодильник с входным и выходным патрубками, расположенный над испарителем, и сборник дистиллята, выполненный в виде кругового желоба, расположенного вокруг испарителя (RU, 2008266, кл. C 02 F 1/04, 1991).

Недостатком такого устройства является сложность конструкции и большие габариты, что исключает его использование в домашних условиях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является дистиллятор, содержащий испаритель, расположенную над испарителем емкость сбора дистиллята и холодильник с трубками подвода и слива охлаждающей воды, связанный с испарителем посредством устройства для поддержания заданного уровня жидкости в испарителе, выполненного в виде крестовидной трубки, верхний и нижний концы которой соединены с холодильником и нижней частью испарителя, а горизонтальные концы соответственно связаны с емкостью испарителя на уровне поверхности воды и с трубкой слива (RU, 2038314, кл. C 02 F 1/04, 1992).

Недостатком этого дистиллятора является низкий коэффициент полезного действия, обусловленный тем, что пар, поднимаясь от испарителя, не достигнув холодильника, частично конденсируется на днище сборника дистиллята и стекает готовой продукцией в испаритель на повторное парообразование, кроме того, в процессе парообразования давление в испарителе повышается и часть горячей испаряемой воды через устройство поддержания уровня воды в испарителе сбрасывается в тракт слива охлаждающей воды, что также понижает коэффициент полезного действия дистиллятора.

Задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия путем исключения повторного парообразования и сброса горячей воды из испарителя в тракт слива охлаждающей воды.

Для решения указанной задачи в дистилляторе, содержащем испаритель, емкость для сбора дистиллята и холодильник, расположенный над испарителем и связанный с ним посредством устройства для поддержания уровня испаряемой жидкости, емкость для сбора дистиллята расположена в испарителе, и ее дно находится на уровне ниже уровня жидкости.

При этом устройство для поддержания уровня жидкости в испарителе встроено в нижнюю часть холодильника и содержит корпус, внутри которого расположен поршень с торцевыми фланцами, высота поршня больше высоты корпуса, внутри устройства имеется сквозной канал, полностью или частично проходящий через поршень, причем входное отверстие канала расположено в верхней, а выходное - в нижней части боковой поверхности поршня.

Описанная совокупность признаков позволяет исключить повторное парообразование и непроизводительные потери горячей воды.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дистиллятор; на фиг.2 и 3 - устройство для поддержания уровня воды в испарителе в разных рабочих состояниях.

Дистиллятор состоит (см. фиг.1) из испарителя 1, холодильника 2, емкости для сбора дистиллята 3, расположенной в испарителе 1, и устройства для поддержания уровня жидкости 4. Дно емкости для сбора дистиллята 3 расположено ниже минимально допустимого уровня испаряемой жидкости, что исключает вероятность конденсации пара на днище емкости для сбора дистиллята. Емкость 3 установлена внутри испарителя на подставке 5. Устройство для поддержания уровня жидкости 4 соединено с холодильником 2 и испарителем 1 и встроено в нижнюю часть холодильника 2 и состоит (см. фиг.2 и 3) из корпуса 6 и поршня 7 с торцевыми фланцами 8 и 9. Устройство 4 имеет сквозной канал 10, входное отверстие 11 которого расположено в верхней, а выходное отверстие 12 - в нижней части боковой поверхности поршня 7.

ДИСТИЛЛЯТОР РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Перед установкой дистиллятора на нагреватель (газовую, электрическую плиту и т., д.) испаритель 1 частично заполняется очищаемой жидкостью, например водой. Емкость для сбора дистиллята 3 ставят в испаритель на подставку 5 и сверху над испарителем размещают холодильник 2, который заполняют водой. После чего дистиллятор ставят на нагреватель. Жидкость в испарителе быстро закипает и испаряется. Пары воды, поднимаясь между стенками испарителя 1 и сборника дистиллята 3, конденсируются на днище холодильника 2 и стекают в сборник дистиллята. Кипение воды в сборнике дистиллята исключено, т.к. его дно изолировано от дна испарителя, а следовательно, и от нагревателя. Для этого сборник дистиллята установлен на подставке 5.

Испарившаяся вода в испарителе 1 компенсируется за счет поступающей из холодильника 2 через устройство поддержания уровня жидкости 4. В процессе парообразования давление в испарителе повышается, и подвижная часть 7 устройства поддержания уровня воды в испарителе перемещается вверх, и через открывшееся отверстие 8 сквозной канал 9 между корпусом устройства и поршнем заполняется водой (см. фиг.2). По мере конденсации пара давление в испарителе уменьшается, вследствие этого поршень 7 устройства 4 опускается вниз (см. фиг. 3). Через образовавшееся отверстие 10 жидкость из пространства 9 стекает в испаритель. По мере закипания дополнительной порции жидкости давление в испарителе повышается и процесс повторяется. Сквозной канал 10 может полностью проходить через поршень 7.

Объем охлаждающей воды в холодильнике должен быть равен 3-5 объемам сборника дистиллята. Объем холодильника может быть и меньше, но тогда охлаждающая жидкость в процессе работы должна частично заменяться, или же в нее необходимо добавлять снег, лед и т.п.

Предлагаемый дистиллятор не исключает и использование проточной воды в холодильнике, для этого он должен быть снабжен патрубками для подвода и слива охлаждающей воды. Однако это не всегда возможно или рационально.

Предлагаемый дистиллятор экономичен, т.к. конструкция дистиллятора исключает потери тепла из-за повторного парообразования и утечек испаряемой воды, и при отсутствии источника проточной воды, испаряемая вода предварительно подогревается конденсирующимся паром. Все детали дистиллятора доступны и не требуют сложного ухода. Его габариты уменьшены за счет размещения сборника дистиллята в испарителе. Охлаждающая вода после завершения работы может быть использована в быту.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Дистиллятор, содержащий испаритель, емкость для сбора дистиллята и холодильник, связанный посредством устройства для поддержания уровня жидкости с испарителем, отличающийся тем, что емкость для сбора дистиллята расположена в испарителе и ее дно находится на уровне ниже уровня испаряемой жидкости.

2. Дистиллятор по п.1, отличающийся тем, что устройство для поддержания уровня жидкости в испарителе встроено в нижнюю часть холодильника и содержит корпус, внутри которого расположен поршень с торцевыми фланцами, высота поршня больше высоты корпуса, внутри устройства имеется сквозной канал, полностью или частично проходящий через поршень, причем входное отверстие канала расположено в верхней, а выходное - в нижней части боковой поверхности поршня.

Разместил статью: search
Дата публикации:  20-07-2003, 21:45

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Владимир Николаевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!