[实用新型]微波蒸馏水制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蒸馏水制备装置，特别涉及一种利用微波能来进行蒸馏水制备的装置。

背景技术

众所周知，传统的蒸馏水制备方式主要采用电加热的方式，这种加热方式加热速度较慢，并且在加热过程中，热量的损失较大，耗电多；同时，这种蒸馏水制备方式采用常温自来水冷却，冷却过程中多余的自来水直接排掉，冷却效率差，用水量大，浪费水资源。微波加热具有加热速度快、节能的优点。水分子是一种极性分子，易于吸收微波能，即微波能对自来水直接进行加热。这就要求微波能够穿过盛水的容器直接对水进行加热。因微波能穿透石英玻璃，石英玻璃能够耐受高温，且受热不易变形，故采用石英玻璃质水容器最理想。因此，可以用微波能进行蒸馏水的制备。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决常用蒸馏水制备装置存在的浪费能源及耗水量大的问题，而提供一种蒸馏水微波制备装置。

本实用新型是由微波作用腔体、微波源、红外热电偶、陶瓷托舟、密闭石英容器、蒸汽冷凝装置和蒸馏水储罐组成，微波作用腔体内侧砌筑一层保温层，微波作用腔体顶部中央位置设有红外热电偶，红外热电偶位于微波作用腔体顶部中间位置，其探头正对密闭石英容器中的水，微波作用腔体外侧壁上设有微波源，微波源与微波作用腔体相通，为防止微波发射部位过热，微波源发射部位安装有微波源冷却装置，密闭石英容器置于工作腔的陶瓷托舟上，密闭石英容器顶部设有进水石英管和排汽石英管，这两个石英管通过密封装置与密闭石英容器密封联接，并与密闭石英容器连通，进水石英管顶部与外部进水管以及微波作用腔体之间以密封装置紧密联接，外部进水管上设有密封阀门，排汽石英管顶部与外部蒸汽排管以及微波作用腔体之间以密封装置实现紧密联接，外部蒸汽排管与蒸汽冷凝装置顶部连通，蒸汽冷凝装置冷却方式采用高速风冷，蒸汽冷凝装置底部联接蒸馏水溢流管，蒸馏水溢流管上设有溢流阀门，蒸馏水溢流管尾部与蒸馏水储罐紧密联接，蒸馏水储罐顶部设有减压口管道并与蒸馏水储罐顶部紧密联接，减压口管道与蒸馏水储罐内部连通，减压口管道上装有减压阀，此外蒸馏水储罐底部设有排水装置，排水装置是由排水管和排水阀组成，其中排水管与蒸馏水储罐内部连通。为方便设备检修，微波作用腔体一侧壁上设有检修门。

本实用新型的工作过程是：

根据水的物理化学性质设定蒸馏温度目标值。在保证检修门关紧的情况下，先打开进水密封阀门、蒸馏水溢流阀以及减压阀，以维持在向密闭石英容器中注水以及蒸馏水加热过程中体系中的压力平衡，通过外部进水管向密闭石英容器中注入一定量的水，注水量须小于密闭石英容器的容积，注水完成后关闭进水密闭阀门，之后开启微波源和微波源冷却装置以及蒸汽冷凝装置，密闭石英容器中的水吸收微波逐渐升温，直到温度升至设定值为止。当温度高于设定值时，电路自动断开，微波源停止微波辐射，温度开始下降；当温度低于设定值时，电路自动连通微波源工作，开始微波辐射，温度上升。蒸馏过程中产生的水蒸汽经排汽石英管顶部和外部蒸汽排管进入蒸汽冷凝装置内，蒸汽冷凝装置将水蒸气冷凝成蒸馏水并汇流入冷凝装置底部，通过蒸馏水溢流管进入蒸馏水储罐，在蒸馏水储罐内蒸馏水将要注满时打开排水阀放出蒸馏水储罐中的蒸馏水。

本实用新型的工作原理是：

采用微波能进行蒸馏水的制备，常温下，在打开进水密封阀门、蒸馏水溢流阀以及减压阀的同时，向密闭石英容器内注入一定量的水，之后开启微波源冷却装置和微波电源，调整微波功率，使微波功率逐渐加大，此时微波穿过石英容器壁被水吸收而使水温逐渐升高，因水本身的热量传递较快，而在微波仅对容器内一面的水进行加热时不会产生明显的局部过热现象。通过红外热电偶观察水在加热蒸馏过程中温度变化，并根据温度变化控制微波功率的大小，使水在容器内保持沸腾状态。同时在水沸腾状态下，微波作用腔体的工作腔内温度也会升高，而微波源在长时间使用情况下自身也会发热，为降低高温对微波源产生的不良影响，需对微波源进行冷却，冷却措施采用循环水冷却。陶瓷托舟材质为刚玉，对微波场产生的影响较小。加热蒸馏过程中密闭石英容器内产生的水蒸汽经排汽石英管顶部和外部蒸汽排管进入蒸汽冷凝装置内，蒸汽冷凝装置将水蒸汽冷凝成蒸馏水并汇流入冷凝装置底部，通过蒸馏水溢流管进入蒸馏水储罐，在蒸馏水储罐内蒸馏水将要注满时打开排水阀放出蒸馏水储罐中的蒸馏水。

本实用新型的有益效果是：采用微波能进行蒸馏水制备，微波功率大小可调，加热蒸馏温度可控；微波直接对水进行加热，加热速度快，节约能源，节水；对水蒸汽采用高速风冷冷凝，冷凝效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的内部结构示意图。