CN1069127C - 真空***中的水蒸汽分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明为真空***中的水蒸汽分离装置。主要作用是完善和提高真空干燥技术，扩大其应用范围和使用效率，使该技术能以最经济的投入实现最大的效益。本装置由二个子***构成，一个由负压源，纯空气源、汽源、贮水槽和真空罐组构成工作***；另一个由电脑、传感器、电磁阀和电磁控开关构成控制***。两个***相互之间分别通过管道和导线有机地联在一起。真空罐组在规定的程序控制之下轮流工作，最终实现汽体的彻底分离。

Description

真空***中的水蒸汽分离装置

本发明属真空干燥技术领域。

本发明的意义和作用在于完善和提高真空干燥技术和干燥质量，扩大其应用范围和提高其使用效率，使之以最经济的投入获得最大的效益。

本发明的目的是使水蒸汽在真空***中得到分离，并且彻底解决长期以来真空干燥***效率低下的问题。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本装置由两个真空罐组成，通过电磁阀和管道等，分别与蒸汽源(或气源)相联，与负压源和气源相通、与汽(气)体排放容器相接。各罐均安有真空表和压力表。真空罐组中两罐轮流工作。控制真空罐组的各电磁阀、电控开关及物理量探测传感器(如真空度、压力、温湿度和气体流量等传感器)均由电脑控制。当本装置的第一个真空罐与蒸汽源相通时，由于真空的作用，蒸汽流入真空罐，该罐的真空度降低，压力增加，随着压力的增加并达到某一设定值(具体值可根据整个***的要求而定)时，真空度传感器将所测数值传送给电脑，经电脑分析处理后发出指令，控制第一真空罐的电磁控开关接到指令后，就会使控制该罐的电磁阀关闭它与蒸汽源相通的管道，与此同时，另外两个电磁阀又会分别打开该罐与汽体排放容器和与气压源相通的管道。气压源的气流进入该罐后，将水蒸汽全部排出，此时，该罐的压力传感器起作用，它将所测的气压值传送给电脑，电脑经分析处理后，再发出指令，对应的电磁控开关接到指令后，就会让控制该罐的一个电磁阀关闭其与汽体排放容器和与气压源相通的管道，同时，让控制该罐的另一电磁阀打开其与负压源相通的管道，随即该罐又一次被抽真空。至此第一真空罐便完成第一个工作周期，等待着进入下一个工作周期。第二真空罐进入工作状态的时间是仅当第一真空罐与蒸汽源相通的管道被电磁阀关闭的同时开始的，接下去的工作程序与第一罐相同，在此不一一缀述。通过以上设计的技术方案，便可实现水蒸汽从真空***中分离的目的。

真空***中的水蒸汽分离原理是这样的：

首先它必须由这样的装置来实现：一个真空罐组，有若干个，(但至少必须有两个)，真空罐A、B、C……n(n为一确定且有限的自然数)组成，通过电磁阀和管道等，分别与蒸汽源(或气源)相联、与负压源和气压源相通、与汽(气)体排放容器相接。各罐均安有真空表和压力表。且真空罐组中的各罐轮流工作。电磁阀、电磁控开关及若干物理量探测传感器(如真空度、压力、温湿度和气体流量等传感器)均由电脑控制。物理量探测传感器把所测数据传输给电脑，经电脑分析处理后，按一定工作程序发出指令，电磁阀或电磁控开关接到该指令，便作出相应的动作，控制机电装置按规程运行。

其次它必须由二个子***构成。一个由负压源、纯空气源、贮水槽(汽体排放容器)、真空罐组和蒸汽(或气)源构成工作***；另一个由电脑(CPU)、各种必要的传感器和电磁阀等电磁控开关构成控制***；两个***相互之间分别通过管道和导线有机地联结在一起。

具备上述二个条件，一个完整的，真空***中的水蒸汽分离装置就构成了。在这个装置中，水蒸汽的分离过程是这样的：真空罐组中各罐依次工作，每一罐开始工作时，都相当于一个真空源。设先让第一罐开始工作。水蒸汽在真空与水蒸气分压的作用下，自然地流入第一罐，该罐的压力逐渐升至某一定值，此时，电磁阀切断汽体的继续流入，同时打“高压”源通道，高压气体(即纯空气)注入。根据热力学原理，在室温下，压力升高到一定值时，水蒸汽要发生相变，即液化。罐内的水蒸汽在“高压”(相对于真空而言)纯空气的压力下，立刻发生相变即液化，形成“雨滴”落至罐底，聚集成水洼。此刻，电磁阀切断高压源通道，打开排水通道，罐内的“高压”气体大于外界的大气压，因此，罐底的这一洼水被排至贮水槽。当罐内的压力降至与大气压相等时，立刻让电磁阀关闭排水通道，同时打开负压源通道，则该罐被抽真空，该罐又恢复到原来的真空度。

其余各罐的工作程序，与第一罐完全相同，且进入工作状态的时间均为前一罐退出“吸汽”阶段的时间。

第一罐完成一个工作循环，即完成抽真空(抽气)、吸汽(气)、相变、排水等四个动作，又恢复到原来的工作状态称为一个小循环；真空罐组中所有的罐依次完成自己的工作循环后，又回到第一罐则称为一个大循环。

为更清晰地阐明其工作原理，现仅以A、B两罐的工作情况为例，其余依此类推：

第一步：抽真空或抽气阶段。由电脑发出指令，使电磁阀(1)开启，让A、B罐同时与负压源相通。A、B罐压力最终降至某一个工作真空度。接着，电磁阀(1)关闭，切断了A、B罐与负压源的通道。

第二步：吸汽工作阶段。程序让电磁阀(2)开启，使得真空罐组中，只有罐A与汽源相通。汽源的蒸汽压大于罐A的真空度压力，汽体分子便流向A罐，造成A罐的真空度逐渐降低。当真空表显示的读数为一额定值时，传感器立即向电脑发出信号，电脑依信号特征输出一个指令。电磁阀(2)接到该动作指令后，便关闭A罐与汽源的通道，同时，接通B罐与汽源的通道。结果B罐处在工作阶段，A罐进入相变阶段。

第三步：相变阶段。程序让电磁阀(3)接通罐A与压力源[或纯空气源(由微型气泵、管道、贮器筒和控制原件构成)]通道。纯空气(洁净而又干燥的空气)进入A罐中，使内部压力迅速上升造成罐内的水蒸汽立即达到饱和(露点)状态，凝结成水珠(雨滴)在重力的作用下，落入罐底，形成水洼。

第四步：排水阶段。传感器将A罐此时的压力传输给电脑。程序便让电磁阀(3)关闭该罐与压力源的通道，同时让电磁阀(4)接通A罐与盛水容器的通道。罐底的这一洼水便被其内部的“高压”气体压出，进入盛水容器中。

第五步：复原或抽真空阶段。A罐内的压力在排出水份后降至常压状态，压力传感器向电脑传送所测数据。程序让电磁阀(4)关闭，让电磁阀(1)接通A罐与负压源的通道。结果A罐内的压力又重新恢复到原来的真空工作状态。至此，A罐完成了一个工作循环，等待着下一个工作循环的来临。

这里需要说明的是，上述五个步骤中，涉及电磁阀序号(1)、(2)、(3)、(4)等，只表明不同电磁阀的动作，而与下面图例中的编号无关。

B罐包括其它各罐的工作程序均与A罐相同，仅仅是时间上的差异，详见下表。

真空罐组中的真空罐个数可依真空泵的功率和抽气速度而定。真空泵的功率大，抽气速度快，罐的个数可少些，反之，要多些。此外，还应根据选定的真空度工作区间而定。真空度工作区间范围大，可以少用几个罐；真空度工作区间窄，就必须多用几个罐。无论如何，真空罐的个数应视具体情况而定。

本装置同样具备上述两个基本条件，所以其工作原理也与上述相同。本装置的两个真空罐，每经过一个工作循环(周期)，都可分离出一定体积的水蒸汽，它们周而复始的工作，就能不断地将水蒸汽一体积一体积地排出，这就实现了水蒸汽与真空***分离的目的。整个装置由二个子***构成，即工作***和控制***。相对运动部件主要是控制***的电磁控开关和电磁阀等，因此，其总体结构简单明了，操作和维修方便，自动化程度高，可靠性强。此外，它还有如下优点：

(1)能够保持强劲的干燥势基本不变，即***效率高，***工作的连续性和均衡性优良。

(2)不仅能分离水蒸汽，还能分离出有害气体，甚至可使任何真空***中的液体和气体相分离。

(3)避免有害气体未经处理就直接被排放入大气之中，造成对环境的污染。

(4)保护真空***的心脏-真空泵。避免被有害气(或汽)体侵蚀，而降低真空泵的效率，更甚者，还可能造成真空泵的损害，影响到整个***的正常运行。

(5)创造一个较为宁静的生产环境。

(6)与干燥剂分离法相比，它的生产均衡性较好，分离效率高，另外，还省去了活化干燥剂的环节和替换干燥剂的时间。

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1、过去真空干燥效率低下的原因。

图2、水蒸汽分离***实施例1。

图3、水蒸汽分离***实施例原理框图。

图4、汽或气液相变的等温变化图。

图5、不同温度下的汽或气液相变等温变化图。

图6、分离***负压源工作原理图。

图7、水蒸汽分离***实施例2。

图8、有害气体收集装置中的水蒸汽过滤器工作原理图。

图9、纯空气源、负压源及真空罐的工作区间。

图10、真空罐组中，各真空罐的工作程序图。

图11、冷凝器工作的温度区间。

图12、通过冷凝器的管道，其内部出现冰堵、结霜现象时的除冰除霜装置。

图1中，Q为从蒸汽源流过来的蒸汽，正沿着箭头所指的方向进入真空罐N，并逐渐的充满整个空间，罐中的黑点代表蒸汽分子，罐内的蒸汽分子继续沿箭头方向往真空泵Z流去。在这其间，真空罐N内的真空度由很高的状态迅速迭至很低的状态。只要真空泵从真空罐N内抽走一部分蒸汽，蒸汽源就会补充一部分。又因为真空泵的抽气速率，不可能使罐N内的真空度瞬间跳变到很高，加上蒸汽源的不断补充，这就造成整个***在很低的真空度下工作，自然，***的干燥效率变得低下。本发明就能彻底解决这种长期以来得不到解决的问题。它能提高整个***的“工作真空度”，从而有力地推动***干燥效率的提高。

图2中，1、电脑CPU芯片，2、芯片管脚，3、贮水罐，4、电磁阀，5、排水管道，6、真空管道，7、气压表及传感器，8、真空罐A，9、真空表及传感器，10、纯空气管道，11、微型气泵，12、微型电机及电磁控开关②，13、蒸汽管道，14、贮气罐。根据实施例1，程序让电磁控开关④打开电磁阀4，A、B罐同时与负压源接通，负压源开始工作，使A、B罐的真空度提高到Pa，而负压源的极限真空度为Pf,且Pf的真空度＞Pa的真空度。Pa值的大小视不同干燥对象而定。传感器⑦和⑨将Pa的数据传送给CPU。CPU接到信号之后，立即发出几个相应的指令：(1)令电磁阀4或④关闭，结果真空罐组与负压源的通道被切断，这时，真空罐组处在预备工作状态；(2)令电磁阀4或①打开A罐与蒸汽源的通道13，让A罐开始工作，B罐等待。当然，以上程序也可以这样设计，先让A罐抽真空，然后让B罐抽真空，同时，让A罐进入工作状态。蒸汽通过管道13、电磁阀4或①源源不断地流入A罐。A罐内的压力随即上升，即真空度下降。当真空度降至Pb(Pb为工作真空度下限，若低于该限度，整个***和干燥效率就要降低)时，真空传感器⑨即刻向CPU发出信号。CPU也相应地发出一系列指令：(1)令电磁阀4或①切断A罐与蒸汽源的通路，同时打开B罐与蒸汽源的通路。置B罐于工作状态。(2)通过电磁控开关③，令相应的电磁阀4动作，使管道10和贮气罐14接通。让A罐进入相变状态，高压纯空气(通过过滤器获得洁净而干燥的空气)注入A罐中，此时A罐中的压力马上处于1.5＜Py＜3(Kg/CM²)的范围之中，罐内的水蒸汽随之达到饱和，并凝聚成水珠或雨滴落至罐底，形成水洼。当压力迅速升至3Kg/CM²，并持继若干秒后，传感器⑧或⑨又向CPU发送信号。CPU依此发出一系列指令：(1)令电磁阀4或③关闭纯空气源和真空罐A的通路；(2)令电磁阀4或⑤打开水槽3和A罐之间的通路。此时A罐进入排水阶段。罐内的水便被“高压”气体经排水管道5和电磁阀4或⑤排进排水槽内。当A罐中的气压降到与外界气压一致并持继1秒时，传感器⑧和⑨同时向CPU发送信号。CPU因此又发出二个指令：(1)令电磁阀4或⑤关闭，切断A罐与外界的大气联系；(2)令电磁阀4或④接通真空管道6，使A罐经真空管道6与负压源相通。让A罐进入抽气或抽真空阶段。当A罐中的压力降至原来的工作上限真空度Pa时，传感器⑧或⑨又向CPU发出信号，CPU依此发出指令，令电磁阀4或④切断A罐与负压源的联系。至此，A罐完成一个工作循环，等待下一次循环。

B罐的工作程序与A罐相同，在此不一一缀述。

图3中，CPU为电脑芯片，它是控制整个***的中枢，它通过各传感器和电磁控开关来控制负压源、真空罐组、(水、杂质及)有害气体处理罐、压力源或纯空气源、冷凝器与除冰(霜)装置和汽或气源等六大工作部件。其中粗实线为汽(气)流走向，虚线为纯空气流流向，细实线为控制线。本图清晰地描述了水蒸汽分离***各部件的相互关系及工作原理。

图3与图2有几处不同。图3对图2作了一翻改进，增加了如下几个装置：(1)冷凝器。它的作用是为了提高真空罐组的工作效率，延长每一个真空罐的工作时间，增加容纳水蒸汽的能力，加快汽或气体的相变速度，扩大分离***的应用范围。(2)除冰除霜装置。它的作用是服务于冷凝器，万一冷凝器结霜或部分管道产生冰堵现象，而影响***工作时，除霜除冰装置就会马上发挥作用，彻底消除“冰霜”现象，并且立即通过电脑，调节冷凝器的工作温度，使之杜绝这种现象的发生。(3)有害气体处理罐(或收集罐)。它的作用就是收集处理有害气体，不让其直接排入大气之中，污染环境。

上述的三个装置增加了原来(指图2)整***的功能和效率，它们之间相互联系，相互依赖，共同构成一个***，成为该***不可分割的一部分。

图4和图5均为热力学中揭示气(汽)-液相变规律的原理图。

图4中，A段为气体状态；BC段为气-液两相平衡共存状态；CD段为液体状态。沿着该曲线，由A→D说明等温压缩，压力增加导致气体液化的过程。本发明用该原理，把纯空气注入充满蒸汽的真空罐中，使水蒸汽液化。反之，由D→A说明等温增容，压力下降，导致液体的气化。该原理被用于真空干燥。

图5被分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区等三个区域。Ⅰ区中的每一点都是单一的气态；Ⅱ区中每一点都是气液两相共存的状态，其中气相是饱和水蒸汽状态；Ⅲ中的每一个点都是单一的液态。图5中的每条曲线为等温线，温度升高曲线往上移动。K点为临界点，Tk为临界温度，相应的等温线为临界等温线，温度高于临界温度Tk时，等温线上不出现水平部分，即等温压缩的过程中不会出现气-液两相平衡共存的状态，这时无论压强多大，气体也不会液化。水的临界温度为374.2℃。本发明的工作温度远远低于水的临界温度Tk(=374.2℃)，因此，水的汽-液相变双向变化均能在常温下进行。若把图3中的纯空气源改为高压源，冷凝器改为低温源，则在理论上，本装置串联使用，就可把所有的气体从真空***中一一分离出来。

图6中，15、为负压罐，16、为三通换向阀E，17、为真空泵。

负压源是这样工作的(先看主视图)：

(1)程序令电磁阀4或④打开某一真空罐(设为A罐)与负压源的通道。令电磁控开关

启动微型步进电机12，使三通换向阀E旋转一个角度，接通b与c。这时，A罐中的纯空气就流向负压罐15，两罐的压力迅速平衡。设终值为P1，传感器把P1值传输给CPU,CPU再依此发出指令。(2)程序令步进电机12启动，使E再转一个角度，接通a与c(见G-1图)；再令真空泵运转，使A罐的真空度继续提高，最后达到上限工作真空度Pa。此时程序令电磁阀4或④(见图7)关闭A罐与负压源的通道：(3)程序令E接通b与a(见G-2图)，真空泵17使负压罐15的真空度提高到Pf。至此，负压源完成一个工作周期，程序便令真空泵停止工作，负压源处于等待状态。

图7中，18、为水蒸汽过滤器，19、为有害气体流通管道，20、有害气体收集罐，21、冷凝器，22、除冰霜装置预接头。

图7是根据图2和图3进行设计的实施例2。图7的功能比图2增加了许多，现分述如下：

(Ⅰ)冷凝器(在图中是21和12)。它的进口温度为T1，出口温度为T2(T₂＞＞T₁)且位于整个***的最高位置。当汽源的蒸汽经过它时，就会降温、降压，达到冷凝点，变成水珠快速落至罐底。这就使罐的真空度下降缓慢，延长了该罐的工作时间，提高了***的分离效率，另外，它还可起到单向阀的保护作用，防止某个开关误动作，引起汽体倒流，降低***效率。(Ⅱ)有害气体收集装置。它的位置即可以高于真空罐，也可以低于真空罐，这要视有害气体的比重而定。它的真空度一般要低于工作罐组的真空度，其目的在于形成一种真空“势阱”，更有利于吸引或捕获有害气体分子。若把收集罐看作一个气源，再串联数个分离***，并采用低温和高压技术，就可把数种有害气体一一分离出来。

图8中，23、为进气管道，24、为水蒸汽过滤层，25、为电阻丝，26、为热幅射反射罩，27、为电磁控开关电源。箭头Q所指的方向为气流方向，P1为工作罐的压力，P2为收集罐的压力，且P2＜P1。L为过滤层与热幅射罩之间的距离。L值越小越好，小到电热丝发出的热不至于烧坏过滤层为止。一般电热丝的功率(W)较小，在5-60瓦之间，因此，不存在过滤层烧坏的问题，故可取L=0。Φ₁和Φ₂分别为进气管道直径和出气管道直径。Φ₃和Φ₄分别为反射罩的小孔直径和大孔直径。电阻丝功率的选定，应视管径Φ₁而定，Φ₁大，耗能大，W取值就大些，反之，W小些。此外，电阻丝功率太小起不到作用，太大不仅会烧坏过滤层，而且会增加不必要的能耗及降低吸引有害气体分子的能力。

过滤器的原理如下所述：

由于收集罐的真空度P2＞工作罐的真空度P1，这就存在一个压力差，即真空“势阱”，汽或气体就产生沿管道Φ₁向Φ₂方向流动的趋势。为了只让有害气体进入“势阱”，而不让水蒸汽进入，就必须在管道Φ₁和Φ₂之间加过滤层。但这还不行，因为过滤层的空隙很易被水蒸汽堵塞，而阻碍其它气体的通过。故将过滤层设为两道，前一道较厚，后一道较薄，并在两道之间装上电热丝和热幅射反射罩。其目的是使第一道过滤层内部形成一个温度梯度。离热源近，温度高，反之低。这个温度梯度能阻碍水蒸汽通过过滤层，它的方向与压差(P2-P1)的方向相反，且数值相等。也就是说温度梯度产生的汽体移动势和压差引起的汽体移动势大小相等、方向相反，即水蒸汽的总移动势为零。在常温下，其它气体分子的动能要比水蒸汽的大得多，且不存在粘附问题，因此，有害气体在Q方向的总移动势不为零。结果，水蒸汽不受真空“势阱”的吸力作用，无法堵塞过滤层的空隙。自然其它气体就能畅通无阻地穿过，最终陷入真空“势阱”之中。

图9中，纵坐标表示压力的变化，单位为Kg/CM²。纯空气源的工作压力为Py，其值为2-10Kg/CM²,Pc为真空罐的相变压力或排气压力，一般取值为Pc=1.5～3Kg/CM²。负压源的极限真空度为Pf=10^-5乇。真空罐组的上限工作真空度Pa=10^-3乇，下限Pb的值视具体情况而定。Pa与Pb之差即为真空罐的工作真空度(如图Pa与Pb之间的阴影部分)。图9中，右边，P1为大气压值。P1～P0为真空区间，其中Ⅰ为低度真空区，Ⅱ为中度真空区，Ⅲ为高度真空区，Ⅳ为超高真空区。让负压源工作在高真空区Ⅲ：真空罐组工作在中度真空区Ⅱ或高度真空区Ⅲ中的一部分，较为适宜。因为低度真空工作区，干燥势低，***效率低，总成本升高。在超高真空区，对真空泵的要求高，价格必然高，相应地，总成本也升高。

图10为真空罐的工作程序，现叙述如下：

虚线开始，1到2，真空罐组被抽真空，最后达到工作真空度Pa，对图2而言，2至3为吸汽工作阶段，从图中可以看出，这段曲线较陡，梯度大，真空度下降得很快，工作时间短，***效率较低。3至4为相变阶段，时间短，相变快。4至5阶段为排水阶段，5至7为抽气阶段，达到工作真空度所耗时间相对较多。实施例1至此完成一个工作循环。

对图3和图7而言，由于增加了冷凝装置，至使真空罐的工作时间拉长，从2点沿虚线到3点，***的效率明显提高。其余工作阶段与图2基本一致。

图11为冷凝器的工作温度t，其中t₁为上限温度，t₂为下限温度，t₃为极限温度。一般冷凝器的工作温度t₁＜t_x＜t₃的范围内，且t₁=5℃,t₂=-5℃,t₃=-12℃。

图12中，13、为水蒸汽管道，其中ε与真空罐A相连，ω与真空罐B相连，28、Y排冰霜的出口，30、空气加热器，31、可调节流阀开关。

除冰除霜装置的工作原理如下所述：蒸汽从汽源β开始沿管道13经过电磁阀4或

、Ⅱ、Ⅳ、进入冷凝器21，经冷凝后从Ⅵ出来，继续越过电磁阀4或①。通往ε。由于某种原因，水蒸汽经过冷凝器21时，发生冰堵或结霜现象，此时，冷凝器21中另一支路被打开，让蒸汽通过(图中未画出)。原先产生冰堵现象的管道，就处于除霜阶段。在冷凝器的出口两端各置有一个真空传感器，它将冰堵或结霜现象的信号传递给CPU,CPU依此发出一系列指令：(1)令电磁控开关27K₂打开，电磁阀4或

被打开，

关闭。步进电机12或 运行，电磁阀4或①关闭， 打开。(2)蒸汽源无法通过电磁阀13、β、4

、Ⅱ、Ⅳ、Ⅳ、4①、ε进入A罐。它只能走另一支路。(3)纯空气α穿过功率为5～1000瓦加热器30后，变热，热空气继续经过电磁阀4或 ，在经过Ⅰ、Ⅱ点时分两路：第一路，经Ⅰ、节流阀开关31、Ⅲ、Ⅴ、电磁阀4或

到出口γ；另一路，经Ⅱ、Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、和电磁阀4或

到出口γ。(4)由于Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ这一路、产生冰堵现象，热空气流无法立刻通过，只能从Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ这一路通过。把节流阀开至最大，热空气进入冷凝器中，首先除霜，而后，从管外对产生冰堵现象的管子进行加热。在冰堵管子中，靠管壁的冰先溶化，产生移动的趋势。节流阀被关小，热空气流遇到阻力，产生背压，这个背压反过来加到管内正在溶化的冰块上，并推动它离开冷凝装置中的管道，沿Ⅳ、Ⅵ、Ⅴ、4或

和γ被排出分离***。结果，冰堵和结霜现象被排除。并联于Ⅱ、Ⅳ的除冰、除霜旁路装置停止工作。该装置由热空气源，电磁阀和传感器，节流阀及管道等组成，具有结构简单，耗能小，除冰除霜效率高，成本低等优点。(注：附图中的符号①②③……

等代表电磁控开关和传感器。)

Claims (9)

1、一种连续式真空***中的水蒸汽分离装置，它由两个子***构成，一个由负压源，纯空气源、汽源、有害气体收集装置，冷凝器、贮水罐和真空罐组等组成工作***；另一个由电脑、传感器、电磁阀和电磁控开关等构成控制***，两个***相互之间分别通过管道和导线有机地联系在一起，其特征在于：真空罐组至少应由两个真空罐组成，在电脑CPU的控制下依次轮流工作，每一个真空罐都安有传感器并分别与各种不同用途的管道相通，CPU通过各电磁控开关控制其电磁阀的开与合，以此来完成各真空罐抽气、吸汽、相变和排水等四项工作任务。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征是：冷凝器串接于汽源和真空罐组之间，并位于整个***的最顶端。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征是：冷凝器使蒸汽产生陡降的温度梯度，即通过冷凝器管道的出口温度T₂＜＜其进口温度T₁。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征是：有害气体收集装置中的真空度P₂＞真空罐组的真空度P₁，从而产生一个真空“势阱”，用于吸引或捕获有害气体分子。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征是：有害气体收集装置装有二道水蒸汽过滤层，电热丝和热辐射反射罩，且电热丝的功率N=5～60瓦，反射罩呈抛物面，中间开有一小孔，反射罩能把电阻丝发出的大部分热量集中反射到第一道过滤层上，形成阻碍水蒸汽通过的温度梯度。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征是：在***排水工作阶段，纯空气注入真空罐的压力P_c=1.5～3Kg/CM²。

7、根据权利要求1所述的装置，其特征是：冷凝器的两端并入一除冰除霜旁路装置，它由热空气源、电磁阀、传感器、节流阀控制开关、电磁控开关及管道构成，其热空气源消耗功率为5～1000瓦，节流阀可作为开关使用。

8、根据权利要求1所述的装置，其特征是：负压源的极限真空度P_f=10^-3～10^-8。

9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：***工作在中度真空区和高度真空区之间。

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