一种用于超轻水制备系统的冷凝器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于超轻水制备系统的冷凝器，包括壳体，所述壳体内对称设置有两组或四组冷却盘管，所述壳体的两侧均设置有出气管，所述壳体的底部设置有用于暂存超轻水及输出回流液的过渡段，所述过渡段的底部设置有用于与蒸馏柱连接的法兰。所述出气管与真空系统连接，以实现冷凝器的负压控制，当蒸馏柱中的蒸汽进入冷凝器后，由于冷凝器内的负压，使蒸汽在压力作用下向两侧移动，遇到温度较低的冷却盘管后，在冷却盘管的外壁凝结成液态水，并沿管壁流至壳体的内底部，再流入过渡段中，一部分作为超轻水输出，另一部分作为回流液返回蒸馏柱中。通过法兰直接与蒸馏柱连接，使过液段起到预热回流液的作用，进而降低蒸馏柱的能耗，达到节能的效果。达到节能的效果。达到节能的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超轻水制备系统的冷凝器


[0001]本技术涉及负压蒸馏制备超轻水
，特别涉及一种用于超轻水制备系统的冷凝器。

技术介绍

[0002]氘是氢的稳定同位素，原子核中含有一个质子和中子，在自然界天然水的丰度大约为150ppm，随地域纬度、海拔、蒸发量等不同而略有变化。通常情况下，氘含量低于130ppm以下的水被称为超轻水或低氘水。实验研究发现，超轻水可以活化人体细胞，增强人体免疫功能和抑制癌细胞，长期饮用具有康复治疗、防病保健等功能。
[0003]根据HDO和H2O的沸点和蒸汽压不同，超轻水的制备多为减压精馏工艺制备，由于需要较高的柱高，通常采用蒸发器、蒸馏柱、冷凝器等分体模式。蒸馏柱顶部的蒸汽，通过气管送到冷凝器中，遇冷凝结成的液态水，一部分作为产品，一部分作为回流液体，加热后送入蒸馏柱顶部，具有结构复杂、效率低等特点。
[0004]因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种结构简单、控制方便的新型冷凝器，用于超轻水的大规模生产的用于超轻水制备系统的冷凝器。
[0006]为解决以上技术问题，本技术采取了以下技术方案：
[0007]一种用于超轻水制备系统的冷凝器，包括壳体，所述壳体内对称设置有两组或四组冷却盘管，所述壳体的两侧均设置有出气管，所述壳体的底部设置有用于暂存超轻水及输出回流液的过渡段，所述过渡段的底部设置有用于与蒸馏柱连接的法兰。
[0008]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述过渡段包括外层壁和内层壁，所述外层壁与内层壁呈预设间距设置，形成暂存回流液的腔体，所述内层壁的底部设置有环形板，所述环形板上均匀设置有若干用于回流液流入蒸馏柱的返液管，所述外层壁的水平方向设置有用于输出超轻水的排液管。
[0009]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述排液管的进液端水平位置低于返液管的进液端。
[0010]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述排液管上设置计量泵。
[0011]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述内层壁的上端部高于外层壁的上端部。
[0012]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述过渡段呈锥形或圆弧形。
[0013]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述返液管的出液端具有若干尖角。
[0014]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述冷却盘管与壳体内侧贴合设置，所述壳体的下部设置有冷却水出水管，所述冷却水出水管与冷却盘管的一端连通；所述壳体的上部设置有冷却水进水管，所述冷却水进水管与冷却盘管的另一端连通。
[0015]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述壳体的底部呈倒立等腰梯形，且具有出液通孔，所述出液通孔与过渡段的腔体连通。
[0016]所述的用于超轻水制备系统的冷凝器中，所述出气管设置于壳体的中部。
[0017]相较于现有技术，本技术提供的用于超轻水制备系统的冷凝器，通过将出气管真空系统连接，以实现冷凝器的负压控制，当蒸馏柱中的蒸汽进入冷凝器后，由于冷凝器内的负压，使蒸汽在压力作用下向两侧移动，遇到温度较低的冷却盘管后，在冷却盘管的外壁凝结成液态水，并沿管壁流至壳体的内底部，再流入过渡段中，一部分作为超轻水输出，另一部分作为回流液进入蒸馏柱中。其具有结构简单、冷却效果高等特点。
附图说明
[0018]图1为本技术提供的用于超轻水制备系统的冷凝器的一较佳实施例的剖面结构示意图。
[0019]图2为本技术提供的用于超轻水制备系统的冷凝器的另一较佳实施例的俯视剖面结构示意图。
[0020]图3为本技术提供的用于超轻水制备系统的冷凝器的环形板及返液管的结构示意图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0022]需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
[0023]还需要说明的是，本技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
[0024]请参阅图1和图2，本技术提供的用于超轻水制备系统的冷凝器，包括壳体1，所述壳体1内对称设置有两组或四组冷却盘管2(当然，所述冷却盘管的数量可设置为多个，可根据壳体的大小而定)，所述壳体1的两侧均设置有出气管3，所述壳体1的底部设置有用于暂存超轻水及输出回流液的过渡段5，所述过渡段5的底部设置有用于与蒸馏柱连接的法兰6，两组或四组冷却盘管2位于过渡段5的两侧。所述出气管3与真空系统(图中未示出)连接，以实现冷凝器的负压控制。当蒸馏柱中的蒸汽进入冷凝器后，由于冷凝器内的负压，使蒸汽在压力作用下向两侧移动，遇到温度较低的冷却盘管2后，在冷却盘管2的外壁凝结成液态水，并沿管壁流至壳体1的内底部，再流入过渡段5中，一部分作为超轻水输出，另一部分作为回流液返回蒸馏柱中。
[0025]其中，所述法兰6一般为标准尺寸，与蒸馏柱顶部的法兰尺寸一致即可，便于将冷凝器连接固定于蒸馏柱的顶部，还通过所述过液段起到预热回流液的作用，进而降低蒸馏柱的能耗，达到节能的效果，而且本技术通过将冷凝器直接与蒸馏柱连接，具有结构紧凑、体积小等特点。
[0026]请一并参阅图3，所述过渡段5包括外层壁51和内层壁52，所述外层壁51与内层壁52呈预设间距设置，形成暂存回流液的腔体50，所述内层壁52的底部设置有环形板53，所述环形板53上均匀设置有若干回流液流入蒸馏柱返液管54，所述外层壁51的水平方向设置有用于输出超轻水的排液管55，通过所述排液管55将腔体50中的超轻水输出。而且，所述过渡段5直接与蒸馏柱连接，使过渡段5具有一定温度，从而使其腔体50中的液体具有预热效果，使回流液回流至蒸馏柱中后，以减小蒸馏柱的能耗。
[0027]本实施例中，所述过渡段5呈锥形或圆弧形，起到引流的作用，使外层壁51和内层壁52上的冷凝液能快速汇集，同时，还利于蒸汽汇集进入壳体1内。
[0028]所述排液管55的进液端低于返液管54的进液端，在排液时，可使腔体50中的液体排出，而在冷凝时，通过水的重力的作用，使腔体50中的液体优先通过位置较低的排液管55排出，使上部分的液体作为超轻水输出，下部分的液体作为回流液返回蒸馏柱中。
[0029]所述排液管55上设置阀门和计量泵(图中未示出)，通过调节所述计量泵的流速可获得不同氘含量的超轻水，具有结构简单、操作方便等特点。具体的，通过调节所述计量泵的出水流速，即可调节超轻水的排出液量，进而调节蒸馏系统的回流比。当所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于超轻水制备系统的冷凝器，其特征在于，包括壳体，所述壳体内对称设置有两组或四组冷却盘管，所述壳体的两侧均设置有出气管，所述壳体的底部设置有用于暂存超轻水及输出回流液的过渡段，所述过渡段的底部设置有用于与蒸馏柱连接的法兰。2.根据权利要求1所述的用于超轻水制备系统的冷凝器，其特征在于，所述过渡段包括外层壁和内层壁，所述外层壁与内层壁呈预设间距设置，形成暂存回流液的腔体，所述内层壁的底部设置有环形板，所述环形板上均匀设置有若干用于回流液流入蒸馏柱的返液管，所述外层壁的水平方向设置有用于输出超轻水的排液管。3.根据权利要求2所述的用于超轻水制备系统的冷凝器，其特征在于，所述排液管的进液端水平位置低于返液管的进液端。4.根据权利要求3所述的用于超轻水制备系统的冷凝器，其特征在于，所述排液管上设置阀门和计量泵。5.根据权利要求2所述的用于超...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东勋，刘卫，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：新型
国别省市：