[发明专利]水蒸发设备

说明书

发明领域

本发明涉及水蒸发设备，尤其是(但不是排它地)涉及用于废水处理的水蒸发设备。

发明背景

已存在用于各种目的，例如用于处理废水或用在加湿器中的多种不同类型的水蒸发设备、系统和方法。一个例子是鼓风式蒸发器，它利用鼓风机迫使逆流空气把水流抽到塔顶，并自由落下。当要蒸发的废水由另一过程预热时，并且废水中不含有易于转移到空气中，从而产生或增大空气污染的挥发性化合物时，这种类型的蒸发器成本低，并且效率高。但是这种类型的蒸发器并不适用于溶解或悬浮固体的含量较高的水，因为固体会沉积在蒸发器的内部，阻塞水的流动。

另一种蒸发器是锅炉。这是一种相当简单的设备，其中一般是通过在位于存储水的水箱紧邻下方的燃烧室中燃烧矿物燃料，把水加热到其沸点。当产生水蒸汽时，水蒸气通过排气管被排出。这种类型的蒸发器的能量利用效率较低，因为产生的热不仅用于把水加热到沸点，而且用于加热蒸发器自身及周围区域。此外，如果废水含有溶解或悬浮的固体，则随着固体沉积在水箱底部，在热源与水之间形成一层绝热层，加热效率将快速降低。另外，除非适当地维护锅炉，否则固体会因烤熔而凝结在水箱底部上，难以除去，还会加速水箱的腐蚀，导致水箱较早破坏。

另一种用于蒸发圆桶或罐中的水的蒸发器包括带状电加热元件，带状电加热元件缠绕在圆桶外侧上。这种类型的蒸发器的加热效率也较低，因为它不仅要加热水，使其蒸发，而且还要加热圆桶及周围区域。另外对于任何偶然接触圆桶外表面的人来说，还存在安全隐患。

发明概要

本发明的目的是提供一种克服上面所述的现有技术缺陷的水蒸发设备。

根据本发明，提供了一种用于蒸发容器中的水的水蒸发设备，它包括：

用于在容器中的水中浮动的绝热浮子组件，浮子组件确定与容器中的水呈流体连接的空间，以便一定体积的水可流入该空间中，浮子组件还具有从该空间伸向容器外的排气管；及

由该浮子组件支承，用于加热该空间中存储的一定体积的水，并使之蒸发的加热器，以致当该空间中的一定体积的水被蒸发时，蒸发的水通过排气管排到容器外，并被来自容器的水代替，从而逐渐地蒸发来自容器的水。

浮子组件最好具有一个底壁，底壁上形成一个用于提供容器与该空间之间的流体连接的小孔，小孔的下端开口位于水平面以下，以便水从低于水平面的水位进入该空间中。

所形成的空间最好具有一个向下倾斜到小孔的下表面，用于使从空间中的水中沉积的沉淀物或析出物沿下表面向下流动，并通过小孔，沉到容器的底部。

小孔的直径最好限制水进入空间中的流速，以便不会阻止沉淀物或析出物从空间通过小孔进入容器中的逆流。

下表面的形状最好为锥形，其内顶角为100°-140°。最好下表面的内顶角约为120°。

小孔的直径优选为5-10毫米。小孔的直径最好约为7.5毫米。

底壁的下表面最好沿径向方向，从底壁的外缘向与小孔的下端开口重合的中心点向下倾斜。

水蒸发设备最好包括尺寸足以遮盖容器的开口端的盖子，该盖子配有小孔，排气管通过该小孔，并可滑过该小孔，以便当水从容器中被蒸发走，或者向容器中加水时，排气管分别向下或向上滑过盖子，与水位的变化相适应。

水蒸发设备最好还包括用于控制对加热器的能源输送的开关，当水位低于第一预设水位时，该开关被自动操纵，切断加热器的能源。

开关最好被安装在盖子上，并由在排气管上形成的，或者与排气管耦接的挡块断开。

挡块沿着排气管的位置最好可被调节，从而能够调节第一预设水位。

排气管和浮子最好以可折卸地耦接在一起的独立构件的形式形成，以便为了维护加热器及空间，可分离排气管和浮子。

浮子组件或排气管最好配有第二挡块，用于启动控制水流入容器的入口阀，当浮子组件处于高于第一水位的第二水位时，第二挡块操纵入口阀，从而防止水进一步流入容器中。

水蒸发设备最好还包括一个臭氧发生器，用于产生臭氧，并把臭氧输送到空间中的水的上方空间中，用于净化从排气管排出的空气及蒸发水。

可选地，水蒸发设备还可配有沿着排气管安装的排气扇，用于从排气管中抽出蒸发水及空气。另外，在高于容器中的水平面的高度上，浮子组件或排气管可配有一个或多个通孔，以允许空气被吸入浮子组件中。或者水蒸发设备还配有把空气吹入接近并高于水平面的空间中的风扇，用于帮助把蒸汽及水汽向上吹出排气管。在另一个变型中，臭氧发生器可配有集成的风扇，用于把臭氧吹入空间中，并把蒸汽及水汽向上吹出排出管。

就另一可选特征而论，水蒸发设备还可配有表面撇除装置，用于从水面撇除油或其它漂浮物质。

附图的简述