一种用于盐水或其他被污染水的水净化系统。该系统采用一个或多个塔式结构，其由多个接合的模块化独立蒸发器形成。利用从与位于上方的模块化蒸发器相连通的位于下方的蒸发器通过环绕堆叠式模块化蒸发器的外部的通道上升的热，实现了提高的能量效率。输入的水因此经受过热处理过程，使其变为可饮用的，且在离开堆叠式模块化蒸发器上面时被收集。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景 1.专利
本申请要求于2009年4月1日提交的澳大利亚临时专利申请第2009901343号的优先权，且该临时专利申请在此各自地通过引用整体并入。本专利技术涉及水的净化。更具体地说，在此公开的装置涉及用于通过热和蒸馏来净化水的易使用的装置和方法，其通常是模块化的构造，且通过堆叠式模块化蒸发器的应用提升效率，使得每个蒸发器依次地由最下方蒸发器向上堆叠，以借助通过提供独特的烟囱系统从下方蒸发器传递热来提升效率。2.已有技术正如世界卫生组织贴切地描述的，净水是基本的人权，且没有它社会将消亡和灭亡。另外注意的是，超过十亿的人没有用于饮用且卫生的淡水的可靠供应。随着人口的增加，由于增加的世界居民，世界将持续面临愈加严重的净水短缺。这样的短缺在第三世界国家尤其严重，如在非洲和亚洲。值得注意的是，随着用于人类的可用淡水越来越缺乏，目前有持续增加的可能转换为淡水的受污染的水的量。此污染通常是由自然与农业的流失和在污水处理系统中淡水的使用造成的。在有海滨的国家中，另一种可用的潜在淡水资源是大量盐水，其可被处理为可饮用水。此外，随着世界人口持续增加，对于淡水不能满足的需求将更加严重，尤其是在可能被气候变化影响的干旱和半干旱地区。如上所述，盐水、盐味水、污水污染的水和其他含有固体和污染物的水是淡水的潜在可利用资源。大量此类用于转换这些未利用的潜在淡水资源的技术已经存在。此常规系统采用多样化的技术，例如反渗透、蒸发和蒸汽压缩。但是，盐水脱盐和/或盐味水及污水污染的水的净化的这些常规的已有技术方法在那些缺乏技术教育人才同时缺乏运行净化装置所需的能源的国家中，并不能很好的适用。在使用蒸馏过程或者通过反渗透过滤的常规净化中，因为高运行成本，所以对于贫穷国家有显著的限制因素，此高运行成本是与加热水以产生蒸汽或在反渗透中运行泵以产生使用过滤器的压力相关的。为了杀死存在于被污染水中的病原体，例如存在于污水或类似的被污染水中的病原体，需要将水加热到至少171摄氏度的温度。此温度必须被达到和保持，从而转化在第三世界国家中广泛存在的被污染水和污水，借以杀死所有病原体而使水可饮用。另一方面，反渗透在环境温度下运行，而在杀死病原体所需的高温下不适用。因此，反渗透处理单元通常不能提供使水变为无潜在危险病原体的过滤方法的保障。所以，反渗透设备不能胜任将大多数国家大量存在的污水污染的水变为瓶装饮用水。因为这些系统的高能源需求，以及不断上涨的能源价格成本，成本成为生产饮用水的主要因素以及在贫困国家的严重限制因素，这些国家负担不起生产用于水净化系统的热或抽水所需的能源的方法。另一种已经使用的净化方式是将水暴露在紫外光下。但是，如果被处理的水中具有保护生物的颗粒或固体，则UV光可能无效，因此并不可靠。常规反渗透系统，尽管对于盐味水尤其是盐水的净化非常有效，但却需要大量的泵以产生将水压入通过过滤单元的可运行的压力。因此，此技术通常仅在有能力的国家中被采用，此能力即支付电力运行成本用以给泵供电，从而提供过滤水所需的压力。此外，对于盐水脱盐，当水被净化时，下游组件及过滤器中盐的浓缩，会导致过滤系统和系统的其他组件严重结垢。当净化盐味水或类似地污水污染的水时，颗粒必须从设备和过滤器中移除。随着时间的推移，这导致常规系统需要经常的维护，从而需要更换压力系统中的过滤元件，以及清洗基于热的系统中的组件及导管。在地球上有既无文化又贫穷的人民的区域，由高维护产生的这些运行成本限制了大多数此类系统的使用。因此，对高效、运行廉价且无需经常维护的用于水净化和/或脱盐的方法和装置存在持续的需求。这样的系统应能够产生过热蒸汽，此蒸汽是清除污水污染的水中的病原体以及清除盐水中的盐所需要的。此系统需要将维护简化至有少量知识的操作员也可操作的程度。此系统应在处理过程中高效地使用能源，从而在具有低收入及少量能源的国家使用。专利技术概述在本文中公开和描述的水净化及脱盐装置提供对于已有技术提到的缺陷的独特且新颖的解决方案。本文中的水净化系统通过模块化组件的使用而可适用于所需的水输出，该模块化组件可组装成塔，而此塔可组装成一组塔，每个塔都吸入被污染水或盐水并输出干净的水。进一步说，利用独特的蒸发器及其一起的堆叠，和蒸汽不同寻常的应用，所公开的系统能够产生超过170摄氏度的温度，如上述，此温度用于产生过热蒸汽，以治理污水、其他被污染水和盐水，使其变为可饮用的。但是，蒸汽可在极低的能源成本下产生，这归因于蒸发器、加热室及蒸汽不同寻常的独特的堆叠构型。此装置实现了使输入水经受超加热处理以使其变为可饮用的方法，此装置采用了该多个蒸发器，其中每个蒸发器都具有内部加热室，加热室设置有内部恒温控制的制冷装置，以控制形成塔的所述加热室中的冷凝率。每个塔都是由该堆叠构型中的具有模块化加热室的这些蒸发器构造的，在装配时，此构型可提供向上流动的烟_效应，此向上流动包括生成的过热蒸汽及用于在独立加热室中生成蒸汽的热。蒸汽由预热的水的雾喷洒进入加热室以去除较大固体而形成，预热的水可能是最初过滤的水。水在换热器中预热至大致98到100摄氏度，此温度可快速生成水的细雾蒸汽，此蒸汽而后以向下喷射的锥形雾的形态注入每个预热的室，此向下喷射的锥形雾的设计使得雾分子不接触加热室的内侧表面，因此使壁上的固体积聚降至最低，且避免了经常清洗所述壁的需要。在形成塔的有序堆叠的一组模块化蒸发器内的每个堆叠的加热室中的蒸汽在形成蒸发器的中间部分的加热室内部上升，并通过与加热室的顶面互通的狭槽或孔中排出，并且进入定位在每个加热室的侧壁和第二壳体之间的烟囱或环绕室(surrounding chamber)，此第二壳体形成蒸发器的外壁，并环绕着界定每个独立加热室的侧壁。电加热元件布置在每个侧壁的外部上，且定位在由环绕每个堆叠的加热室的环绕室形成的烟 内，此侧壁形成每个堆叠的蒸发器的加热室。由于从下方位置的加热室出来的蒸汽总是经过上方的布置有加热元件的环绕室上升，所以蒸汽提供了一种加热位于上方的加热室的侧壁的方式，从而减少电元件所需的电量。元件必须将在塔中的独立的加热室加热至大致120摄氏度，以允许由进入的预热水的雾造成的任何轻微的热损失，也允许加热室达到足够产生蒸汽热的温度。通过一个在另一个上面有序堆叠加热室，优选采用三个或更多个的模块化蒸发器，烟@效应导致了由蒸发器的多个加热室产生的所有过热蒸汽上升到位于由堆叠的蒸发器形成的塔的末端的蒸汽收集器。为了得到由一致运行的多个塔的经济模型提供的额外增益，由模块化蒸发器形成的多个塔呈圆形方式定位并同时接合到位于中心的换热器。由在每个加热室中的向下喷射的雾生成的蒸汽被引导以冲击恒温控制的冷却装置，此冷却装置调节冷凝并释放潜热所需的蒸汽量，以升高加热室的内部温度至最好超过 171摄氏度，此温度可足够用来杀死所有活着的生物体，且去除可能存在于正在处理的水中的任何有毒化学物。随着蒸汽的被调节的部分冷凝，其辐射作为损失能量的热，据实验显示，此热将每个蒸发器的加热室的内部温度提升至大致超过200摄氏度。适用于监控每个加热室中的温度的传感器形成于每个模块化蒸发器中，以控制由不规则冷凝产生的热，该传感器调节用于电元件的电能，电元件环绕蒸发器的侧壁，位于烟囱的环绕室内。电元件的热输出将被调节，以将每个蒸发器的每本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种水净化装置，包括：在堆中的多个蒸发器，所述堆基本上界定塔；所述塔具有在装配平面上可定位的第一端，且具有与所述第一端相对的末端；在所述堆中的每个所述蒸发器具有加热室，所述加热室由垂直布置的侧壁、第一端壁和位于所述第一端壁上方的第二端壁界定；壳体，其环绕所述侧壁，且在所述第一端壁与所述第二端壁之间延伸；腔，其在所述壳体和所述侧壁之间基本上环绕所述侧壁；第一孔，其在所述加热室和所述腔之间连通，所述第一孔布置成毗邻所述第二侧壁；第二孔，其穿过所述第二端壁连通，所述第二孔提供各个所述腔之间的连通，所述腔环绕所述堆中所述蒸发器的各个所述加热室；加热元件，其布置在所述腔内，毗邻于所述堆中所述蒸发器中的每一个的所述侧壁；注入水雾的设备，其将水雾注入每个所述加热室中；所述加热元件提供第一方式来将所述加热室加热至适于从所述雾形成蒸汽的温度；所述形成蒸汽提供从所述水中分离溶解的固体的方式；所述蒸汽通过所述加热室的所述第一孔传送到所述腔和所述塔的所述末端，从而提供加热位于上方的所述蒸发器的各个所述侧壁的第二方式；捕获所述蒸汽的设备，其用于捕获离开所述末端的蒸汽；以及冷却所述蒸汽的设备，其冷却从捕获所述蒸汽的所述设备传送的所述蒸汽以由其形成水。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里威廉·米勒，
申请(专利权)人：弗雷德里威廉·米勒，
类型：发明
国别省市：AU
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