1.本发明涉及高原饮用水领域，特别是涉及一种适用于高原地区的饮用水加热方法及加热系统。


背景技术：

2.高原地区由于气压较低，普通的加热方式无法让水的沸点达到100℃，导致不能通过常规的加热方式对饮用水进行充分的灭菌消毒，严重影响当地居民的身体健康。
3.为了解决高原地区居民饮用水的问题，有必要提出一种加热饮用水的方法和系统。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种适用于高原地区的饮用水加热方法及加热系统，具有在高原地区将饮用水加热至100℃以上，并杀死饮用水中的病虫、虫卵、细菌等有害物质。
5.本发明的技术方案是：
6.一方面，本发明提供了一种适用于高原地区的饮用水加热方法，包括以下步骤：
7.s1、将液体加热成水蒸气，并收集水蒸气；
8.s2、再次加热水蒸气，将水蒸气的温度加热至100℃以上；
9.s3、通过热交换，对加热后的水蒸气冷凝回流。
10.本发明通过上述技术方案，解决了普通的加热方式无法让水的沸点达到100℃，导致不能通过常规的加热方式对饮用水进行充分的灭菌消毒，严重影响当地居民的身体健康的问题。
11.在进一步的技术方案中，步骤s1中，将水蒸气加热至当地沸点即可。
12.第一次加热将液体加热至当地的沸点，方便收集生成的水蒸气，对其进一步加热
13.在进一步的技术方案中，步骤s2中，将水蒸气加热至100℃以上并至少持续40秒。
14.100℃以上高温并持续40秒，保证能杀死液体中的病虫、虫卵、细菌等有害物质，解决高原地区难以对饮用水进行消毒灭菌的问题
15.在进一步的技术方案中，步骤s3中，还包括以下步骤：
16.s31、初步冷凝回流，用冷风对水蒸气进行降温，完成部分水蒸气的冷凝回流；
17.s32、再次冷凝回流，用冷水对水蒸气进行降温，完成过热部分水蒸气的冷凝回流。
18.初步冷凝回流将一部分水蒸气经热交换后冷凝回流成液体，再次冷凝回流将过热的水蒸气经热交换后冷凝回流成液体，使得水冷凝回流后储存
19.在进一步的技术方案中，步骤s3还包括：
20.排出经过步骤s32中依然未冷凝回流的过热水蒸气。
21.排出过热的水蒸气一方面防止产生安全隐患，另一方面还可以解决室内干燥的问题
22.另一方面，本发明还提供了一种适用于高原地区的饮用水加热系统，包括，
23.加热模块：用于对液体进行初步加热和二次加热，确保将液体加热至100℃以上；
24.热交换模块：用于初步冷凝回流水蒸气和再次冷凝回流水蒸气；
25.储存模块：用于储存冷凝回流后的液体；
26.控制模块：用于控制加热模块、热交换模块和储存模块。
27.通过与方法配套的饮用水加热系统，使得加热水时简单快捷，便于操作
28.在进一步的技术方案中，该系统还包括，
29.水位控制模块：用于控制加热模块中液体的水位。
30.设置水位控制模块，防止加热模块中液体水位过高溢出。
31.本发明的有益效果是：
32.1、本发明通过上述技术方案，解决了普通的加热方式无法让水的沸点达到100℃，导致不能通过常规的加热方式对饮用水进行充分的灭菌消毒，严重影响当地居民的身体健康的问题；
33.2、第一次加热将液体加热至当地的沸点，方便收集生成的水蒸气，对其进一步加热；
34.3、100℃以上高温并持续40秒，保证能杀死液体中的病虫、虫卵、细菌等有害物质，解决高原地区难以对饮用水进行消毒灭菌的问题；
35.4、初步冷凝回流将一部分水蒸气经热交换后冷凝回流成液体，再次冷凝回流将过热的水蒸气经热交换后冷凝回流成液体，使得水冷凝回流后储存；
36.5、排出过热的水蒸气一方面防止产生安全隐患，另一方面还可以解决室内干燥的问题；
37.6、通过与方法配套的饮用水加热系统，使得加热水时简单快捷，便于操作；7、设置水位控制模块，防止加热模块中液体水位过高溢出。
附图说明
38.图1是本发明实施例所述适用于高原地区的饮用水加热系统的整体结构示意图；
39.图2是本发明实施例所述煮水桶的结构示意图；
40.图3是本发明实施例所述水位平衡装置的剖视图；
41.图4是本发明实施例所述增能装置的结构示意图；
42.图5是本发明实施例所述增能装置的剖视图；
43.图6是本发明实施例所述第一电阻丝的结构示意图；
44.图7是本发明实施例所述第二水箱的结构示意图；
45.图8是本发明实施例所述第二水箱的剖视图；
46.图9是本发明实施例所述第二水箱的部分结构示意图；
47.图10是本发明实施例所述适用于高原地区的饮用水加热方法的流程图。
48.附图标记说明：
49.10、第一水箱；11、进水口；12、出水口；13、生活用水口；14、过滤器；15、进水阀；16、浮球；20、第二水箱；21、进气管；22、凹槽；23、第二电阻丝；24、通孔；25、热水出口；26、清洗管道；30、热交换模块；31、风冷波纹管；32、水冷波纹管；33、冷风扇；40、加热模块；41、煮水
桶；42、排污管；43、监测控制阀；50、水位平衡模块；51、第一机壳；52、浮杆；53、浮阀；60、增能模块；61、增能装置；62、第二机壳；63、第一电阻丝；70、液位控制器；80、温控探头。
具体实施方式
50.下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
51.实施例：
52.如图10所示，一种适用于高原地区的饮用水加热方法，包括以下步骤：
53.s1、将液体加热成水蒸气，并收集水蒸气；
54.s2、再次加热水蒸气，将水蒸气的温度加热至100℃以上；
55.s3、通过热交换，对加热后的水蒸气冷凝回流。
56.在另外一个实施例中，步骤s1中，将水蒸气加热至当地沸点即可。
57.在另外一个实施例中，步骤s2中，将水蒸气加热至100℃以上并至少持续40秒。
58.在另外一个实施例中，步骤s3中，还包括以下步骤：
59.s31、初步冷凝回流，用冷风对水蒸气进行降温，完成部分水蒸气的冷凝回流；
60.s32、再次冷凝回流，用冷水对水蒸气进行降温，完成过热部分水蒸气的冷凝回流。
61.在另外一个实施例中，步骤s3还包括：
62.排出经过步骤s32中依然未冷凝回流的过热水蒸气。
63.在另外一个实施例中，一种适用于高原地区的饮用水加热系统，包括，
64.加热模块40：如图1、图4、图5和图6所示，包括煮水桶41，煮水桶41内设有加热器，加热器可为电阻丝，煮水桶41的底部设有排污管42，并连接有监测控制阀43，每隔一段时间通过排污管42排出煮水桶41内自来水产生的水垢；为了对饮用水进行高温消毒，还设有增能模块60，增能模块60包括增能装置61，增能装置61与煮水桶41连接且位于煮水桶41的顶部，增能装置61包括第二机壳62，第二机壳62内设有两个上下排列呈盘状的第一电阻丝63，同时，可以根据需求加热的功率自由添加或减少第二机壳62内部的第一电阻丝63以面对不同条件下的加热需求，第一电阻丝63的端部呈片状并延伸至第二机壳62的外部与电源连接，第二机壳62具有第一电阻丝63的中部的横截面积大于第二机壳62顶部和底部的横截面积，使得第二机壳62的中部能容纳更多的水蒸气，煮水桶41和增能装置61上均设有温控探头80；第二机壳62为中空结构，初步加热气化后的水蒸气进入增能装置61中，增能装置61内的第一电阻丝63外接电源，使得增能装置61中的水蒸气温度达到100℃以上，盘状设置第一电阻丝63增大发热面积，保证加热温度满足加热需求，同时，增能装置61持续100℃加热40秒以上，可杀死高原地区水源中的病虫、虫卵，解决高原地区的开水问题
65.热交换模块30：如图1所示，包括风冷模块和水冷模块，风冷模块包括冷风扇33和风冷波纹管31，冷风扇33的出风口朝向风冷波纹管31，水冷模块包括水冷波纹管32，水冷波纹管32置于冷却介质中，水冷波纹管32的一端与风冷波纹管31连通，且水冷波纹管32另一端与大气连通；一部分水蒸气经风冷模块后冷凝回流，过热的水蒸气在水冷波纹管32内完成热交换，水冷波纹管32的温度升高，根据热力学第二定律，温度总自发地从高温物体向低温物体传递，与水冷波纹管32周围的冷却介质完成热交换，同时水冷波纹管32的一端延伸至第一水箱10的外部与大气相通，保持装置内部的压强维持在一个稳定的区间值，防止水冷波纹管32、风冷波纹管31受热膨胀产生安全事故，同时，未经水冷波纹管32冷却回流的水
蒸气从水冷波纹管32中排出，可起到空气加湿器的作用，解决高原地区室内干燥的问题，相应的，为防止细小的颗粒物进入水冷波纹管32，可在水冷波纹管32的顶部安装滤网。
66.储存模块：如图1、图7、图8和图9所示，包括第一水箱10和第二水箱20，第一水箱10具有进水口11和出水口12，进水口11和出水口12位于同侧，第一水箱10设有生活用水口13，作为高原地区人民的生活用水，进水口11通过过滤器14和进水阀15连接自来水源，出水口12依次与上述加热模块40中的煮水桶41、增能装置61连接，第二水箱20位于增能装置61的顶部且与增能装置61连接，第二水箱20的顶部依次连接上述热交换模块30中的风冷波纹管31和水冷波纹管32，水冷波纹管32置于第一水箱10内，第一水箱10内的水作为冷却介质，同时第一水箱10设有排泄孔(图中未示出)，用于排出第一水箱10中温度过高的水源，第二水箱20的底部沿高度方向设有2个进气管21，进气管21为直管，材料可选用钢或者铝，其中进气管21数量的设置可根据第二水箱20的容积确定，可以为1个、2个、3个或者更多个，所有进气管21的一端延伸至第二水箱20底部的外侧，进气管21的底部为螺纹，可与上述加热模块40中的增能装置61螺纹连接，所有进气管21的顶部靠近第二水箱20的内顶部并与第二水箱20的内顶部留有2cm
‑
3cm左右的间隙，所述第二水箱2020的顶部设有通孔24，所述进气管21的底部还设有凹槽22，凹槽22的横截面呈长方形，凹槽22内设有第二电阻丝23，为了减少第二电阻丝23在液体中容易短路的情况，可在第二电阻丝23的外部套设一层钢管，同时第二电阻丝23与电源连接的一端穿过凹槽22延伸至凹槽22的外侧，凹槽22底部设有清洗管道26，清洗管道26为螺纹管，可螺纹连接有螺帽或者设置阀门防止液体从清洗管道26流出，在非工作状态时，可注入清水对第二电阻丝23进行清洗，同时第二水箱20还设有热水出口25，其出口处设有阀门，阀门可以为水龙头；加热成气体的水蒸气经过进气管21进入第二水箱20，一部分冷凝回流成液体储存在第二水箱20内，过热的水蒸气从第二水箱20顶部的通孔24进入到上述热交换模块30中冷却，最终冷凝回流成液体流入第二水箱20中，凹槽22内的第二电阻丝23加热，使得第二水箱20内的液体保持温度，第一水箱10和第二水箱20均设有温控探头80和液位控制器70，第一水箱10和第二水箱20还分别设有用于开启或关闭出水口12和热水出口25的浮球16，当第一水箱10和第二水箱20中水位过低时，浮球16关闭第一水箱10中的出水口12和第二水箱20中的热水出口25，保证第一水箱10和第二水箱20内有一部分预留水源。
67.控制模块：包括控制器，所述控制器的信号输入端分别连接温控探头80的信号输入端、液位控制器70的信号输入端，所述控制器的信号输出端分别连接该系统各个阀门的信号输入端、加热模块40的信号输入端，用于调整储存模块中的水位。
68.水位控制模块：如图1
‑
图3所示，包括水位平衡装置，水位平衡装置包括与煮水桶41通过上下两个管道连通的第一机壳51，第一机壳51的顶部设有通孔24，通孔24滑动连接有浮杆52，浮杆52的一端延伸至第一机壳51的外部并设有限位环，限位环的直径大于通孔24的直径，浮杆52的另一端连接有浮阀53；水在重力的作用下，进入到煮水桶41内，煮水桶41和水位平衡装置形成连通器，根据连通器原理，水位平衡装置内的水位与煮水桶41的水位保持一致，当煮水桶41开始耗水，水位平衡装置内的水位下降，浮阀53下降，使得自来水进入煮水桶41内，直到水位达到饱和水位，如此往复，可控制煮水桶41内的水位保持在预定饱和水位。
69.以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。