《小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法》編制說明

《小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法》編制說明

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

【2023】中科促標(biāo)字第1161號《關(guān)于開展<小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和

試驗方法>團體標(biāo)準(zhǔn)立項通知》，項目計劃編號CI2023500。

2、項目背景

蒸餾是一種熱力學(xué)的分離工藝，是人類科學(xué)技術(shù)史上的重要發(fā)明之一。起

源于公元前3500年的美索不達(dá)米亞平原的蒸餾技術(shù)，操作簡單、原理普及率高，

可直接獲得較高純度的目標(biāo)產(chǎn)物，應(yīng)用范圍廣泛，自古至今一直是人類社會生

產(chǎn)生活的重要組成部分。隨著人們生活品質(zhì)的提高，制備蒸餾酒、蒸餾水、精

油以及中藥提取等逐漸從專業(yè)部門走進(jìn)尋常家庭，小型蒸餾設(shè)備應(yīng)需求而產(chǎn)生，

已有廠家生產(chǎn)各種小型蒸餾設(shè)備來滿足家庭、醫(yī)院、研究所及實驗室等使用。

在生活中,主要是利用蒸餾水的不導(dǎo)電性,保證生活電器或機器運行穩(wěn)定,延

長電器使用壽命。

在醫(yī)藥行業(yè),利用蒸餾水的低滲作用,來沖洗手術(shù)傷口,使創(chuàng)面可能殘留的

腫瘤細(xì)胞吸水膨脹,破裂,壞死,失去活性,避免腫瘤在創(chuàng)面種植生長。牙科經(jīng)常

會使用到高純度無菌的蒸餾水,對口腔內(nèi)部清洗。

在學(xué)校里的理化實驗，需要用到蒸餾水，因為其無電解質(zhì)，無游離離子，

無雜質(zhì)。

蒸餾設(shè)備一般由蒸發(fā)模塊、冷凝模塊及收集模塊組成，如圖1所示。小型蒸

餾設(shè)備的蒸發(fā)模塊可采用電加熱、明火加熱等方式產(chǎn)生蒸汽，蒸汽經(jīng)過冷凝模

塊被冷卻而變?yōu)橐簯B(tài)，蒸餾后的液體最后流入收集模塊。冷凝是處理蒸餾傳熱

過程的重要部分，經(jīng)典的中學(xué)蒸餾實驗裝置采用水冷方式使蒸汽冷凝，如圖2所

示。作為市場銷售產(chǎn)品的小型蒸餾設(shè)備一般采用空氣冷卻方式，圖3為采用盤管

的自然對流；圖4為采用管翅式換熱器的強制對流。

2

圖1蒸餾設(shè)備組成圖2水蒸氣蒸餾裝置

圖3自然對流圖4強制對流

空氣強制對流冷卻方式相比于空氣自然對流冷卻方式傳熱效率高，可使冷

凝模塊小型化，且冷凝效果好。市面上銷售的小型蒸餾設(shè)備大部分都采用空氣

強制冷卻，極少部分仍用結(jié)構(gòu)簡單的自然對流冷卻。

蒸餾設(shè)備的冷凝性能直接與能耗相關(guān)，同時也影響人們的使用體驗?？旃?jié)

奏的工作、生活驅(qū)使人們講究效率，珍惜時間。小型蒸餾設(shè)備制取蒸餾水后是

否無需等待降溫可直接飲用，煎煮中藥后是否可直接服用，牙科門診制取蒸餾

水是否無需等待降溫直接使用等，成為了人們對產(chǎn)品的評價因素。

GB/T22089-2021《電水壺性能要求及試驗方法》涉及沸水性能及熱效率等

可類似應(yīng)用于對蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)模塊評價，但目前缺乏小型蒸餾設(shè)備冷凝性能

的評價標(biāo)準(zhǔn)，因此，編制《小型蒸餾設(shè)備的冷凝性能技術(shù)要求和試驗方法》，

有利于促進(jìn)小型蒸餾設(shè)備的發(fā)展水平，更好地規(guī)范和保障設(shè)備性能、質(zhì)量和使

用安全，具有重要意義與應(yīng)用價值。

3、起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位有：山東烯泰天工節(jié)能科技有限公司、青島求是工業(yè)

技術(shù)研究院、浙江大學(xué)山東工業(yè)技術(shù)研究院、浙江烯微新能源科技有限公司、

山東燦銘精工科技有限公司、北京柯瑞沃電子散熱技術(shù)開發(fā)中心。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人有：曹衍龍、董珂、董輝、馬科帥、陳威、廖丹

寧、朱宗閣、陳永超、陳之恒、卜亮。

蓸衍龍負(fù)責(zé)整體規(guī)劃和技術(shù)指導(dǎo)；董珂、董輝負(fù)責(zé)技術(shù)方案評審；馬科帥

3

負(fù)責(zé)技術(shù)方案確定、實施；陳威負(fù)責(zé)解決技術(shù)難點；廖丹寧、卜亮負(fù)責(zé)收集整

理相關(guān)資料；朱宗閣、陳永超和陳之恒負(fù)責(zé)性能測試、數(shù)據(jù)整理等。

4、主要工作過程

4.1起草階段

1）2023年2月-3月，廣泛收集、整理小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗

方法國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行調(diào)研工作，初步擬定方案，完成準(zhǔn)備工作。

2）2023年4月-8月，小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法的建立。

3）2023年9月-10月，小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法補充、完善。

4）2023年11月27日，本標(biāo)準(zhǔn)立項通知公示后，編寫人員根據(jù)工作計劃分工

和編寫要求，依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和

編寫規(guī)則》、GB20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》開展

了標(biāo)準(zhǔn)的具體編制工作。在標(biāo)準(zhǔn)起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織

了數(shù)次內(nèi)部研討會，經(jīng)過多次修改，于2023年12月中旬完成了標(biāo)準(zhǔn)初稿及編制

說明的撰寫工作，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及編制說明。

4.2征求意見階段

2024年1月，本標(biāo)準(zhǔn)由中國國際科技促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會通過全國團體

標(biāo)準(zhǔn)信息平臺面向全社會進(jìn)行公開征求意見。同時，由標(biāo)準(zhǔn)編制小組在線下組

織進(jìn)行定向征求意見。

4.3審查階段

4.4報批階段

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)

1、標(biāo)準(zhǔn)的編寫原則

標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，遵循了以下基本原則：

1）標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點，指標(biāo)及其對應(yīng)的分析方法要積極參照采用國家

標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2）標(biāo)準(zhǔn)能夠體現(xiàn)出產(chǎn)品的具有關(guān)鍵共性的技術(shù)要素。

3）標(biāo)準(zhǔn)能夠為產(chǎn)品的開發(fā)、改進(jìn)指出明確的方向。

4）標(biāo)準(zhǔn)需要具有科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。

5）要能夠結(jié)合行業(yè)實際情況和產(chǎn)品特點。

4

6）與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)協(xié)調(diào)一致。

7）促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步。

2、提出本標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)

技術(shù)內(nèi)容參考國內(nèi)先進(jìn)技術(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，有GB/T(22089-2021)《電水壺性

能要求及試驗方法》，團體標(biāo)準(zhǔn)(T/CI028-2022)《4毫米小管徑管翅式不銹

鋼換熱器》，并結(jié)合國內(nèi)相關(guān)小型蒸餾設(shè)備企業(yè)產(chǎn)品的實際測試情況，表1是部

分國內(nèi)品牌樣機試驗測試數(shù)據(jù)。

表1樣機試驗測試數(shù)據(jù)

工況：1.環(huán)溫23℃2.桶內(nèi)置2L純凈水

穩(wěn)定結(jié)露后出水口蒸發(fā)

品開機至結(jié)露蒸發(fā)損蒸餾量/蒸發(fā)額定功率

1小時結(jié)露量溫度量

牌所需時間耗(ml)量（W）

（ML）(℃)(ml)

111min20S13508619015400.8771000

215min50S1200593012300.976750

315min0S1110484011500.965750

416min20S1050445011000.955750

515min40S1070452010900.982750

615min20S10004210011000.909750

714min10S13085012014280.916750

3、制定本標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)

山東烯泰天工節(jié)能科技有限公司成立于2018年，由浙江大學(xué)山東工業(yè)技術(shù)

研究院孵化培育，是—家以高效小管徑平行流換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及精密制造為核

心技術(shù),專注于為高端醫(yī)療醫(yī)美、工業(yè)激光、家電、新能源、大數(shù)據(jù)等行業(yè)領(lǐng)

域提供完整換熱系統(tǒng)解決方案的高新技術(shù)企業(yè)。公司主要產(chǎn)品有小管徑管翅式

不銹鋼換熱器、小型蒸餾機等。

2022年公司獲得“質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書”、“環(huán)境管理體系認(rèn)證證書”、

“職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證證書”三標(biāo)體系認(rèn)證證書；公司產(chǎn)品通過ROHS認(rèn)

證及CE認(rèn)證，并通過權(quán)威檢測機構(gòu)檢測。公司已榮獲2022年發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎創(chuàng)新獎

一等獎、2022年度山東省循環(huán)經(jīng)濟十大創(chuàng)新成果獎、“中國好口碑”十大換熱

器品牌，及第48屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展銀獎等國內(nèi)外多項榮譽。

4、實驗內(nèi)容

該標(biāo)準(zhǔn)適用于小型蒸餾設(shè)備，主要對該類型產(chǎn)品的冷凝模塊性能技術(shù)要求

和相關(guān)試驗方法進(jìn)行了規(guī)定：

其中技術(shù)要求包括基本要求、功能要求、冷凝性能要求三個方面，主要規(guī)

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定了正常使用環(huán)境、容積偏差、提示功能、干燒斷電溫度、干燒斷電時間、材

質(zhì)要求、壽命、泄露、冷凝率、蒸餾水溫度等。

其中試驗方法包括試驗環(huán)境，使用儀器、儀表等一般要求，和首次凝露時

間、1h蒸餾量、蒸餾水溫度的測試，以及冷凝率、蒸發(fā)效率、冷凝效率等的計

算。

5、實際應(yīng)用效果

小型蒸餾設(shè)備的冷凝性能直接與能耗相關(guān)，同時也影響人們的使用體驗，

成為了人們對產(chǎn)品的評價因素。通過本標(biāo)準(zhǔn)的實施，可以規(guī)范小型蒸餾設(shè)備冷

凝性能的試驗及評價，促進(jìn)行業(yè)開展冷凝技術(shù)的研究和應(yīng)用，提升產(chǎn)品品質(zhì)。

三、試驗驗證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟論證，預(yù)期的經(jīng)濟效益、

社會效益和生態(tài)效益

1、主要試驗或驗證的分析

小型蒸餾設(shè)備主要由加熱器、冷凝器、收集器等部分組成，蒸餾過程主要

包括加熱和冷凝，其中加熱就是將蒸餾設(shè)備加熱至水沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，

冷凝則是將加熱后的水蒸氣通過冷凝器冷卻，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)。在冷凝器

中，水蒸氣經(jīng)過散熱管流動時，釋放出熱量逐漸降溫，達(dá)到冷凝狀態(tài)，在其中

形成小水滴并逐漸增大，最終流出為蒸餾水。

小型蒸餾設(shè)備性能測試試驗應(yīng)保證在一定環(huán)境下進(jìn)行，具體見標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

通過測試設(shè)備可直接獲得的數(shù)據(jù)有：首次凝露時間，蒸餾水溫，試驗原水量，

1h蒸餾量，1h蒸餾剩余量。具體見標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

蒸餾水溫體現(xiàn)了冷凝強度，冷凝強度越大則蒸餾水溫越低，反之亦然。

1h蒸餾量是從時間角度來評價蒸餾設(shè)備的蒸餾效率。

1h蒸餾損耗量就是蒸餾設(shè)備蒸汽耗損的絕對值。具體計算式見標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

冷凝率是評估蒸餾設(shè)備蒸汽耗損的，有部分蒸汽因設(shè)備氣密性不好而逸散，

有部分蒸汽因冷凝器冷凝能力不夠而逸散，具體計算式見標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

蒸餾的熱力學(xué)效率根據(jù)其工藝過程可以分成蒸發(fā)效率和冷凝效率。熱力學(xué)

效率是從能量利用的角度確定過程效率，是有效能量的變化與凈做功之比，它

可指出各局部有效能損失過程對總效率的影響因素，是表示一個過程偏離可逆

性的程度。

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對于電加熱蒸餾設(shè)備而言，蒸發(fā)是將電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，其蒸發(fā)效率

計算式見標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。

冷凝是通過風(fēng)扇轉(zhuǎn)動而強制帶走水蒸汽能量，其冷凝效率計算式見標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)

容。

本標(biāo)準(zhǔn)采用的正常使用環(huán)境，容積偏差，提示功能，干燒斷電時間，壽命

要求，借鑒GB/T22089-2021《電水壺性能要求及試驗方法》。干燒斷電溫度，

材質(zhì)要求和泄露要求是蒸餾設(shè)備的特殊要求，因蒸餾設(shè)備中有高溫蒸汽的原因

干燒斷電溫度較高，材質(zhì)需選用食品級304、316、316L等不銹鋼。冷凝器布置

方向會影響殘存水量，標(biāo)準(zhǔn)亦有合理規(guī)定。

為蒸餾設(shè)備匹配不同換熱能力的冷凝器測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)換熱能力較小時，蒸

餾水溫高，冷凝率小，而提高冷凝器換熱能力后，以上兩參數(shù)都有變好的趨勢。

多款不同蒸餾機性能測試后發(fā)現(xiàn)，達(dá)到蒸餾水溫度≤環(huán)境溫度+30℃，冷凝率≥

95%要求，是評價該蒸餾機是否匹配合適的冷凝器的指標(biāo)。因此本標(biāo)準(zhǔn)即采用

該冷凝技術(shù)要求。

2、預(yù)期的經(jīng)濟效果

無。

3、真實性驗證

無。

四、與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的對比情況，或者與測試的國

外樣品、樣機的有關(guān)數(shù)據(jù)對比情況

五、以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的起草情況，以及是否合規(guī)引用或者采用國

際國外標(biāo)準(zhǔn)，并說明未采用國際標(biāo)準(zhǔn)的原因

無。

六、與現(xiàn)行的法律、法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

1.按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起

草規(guī)則》，GB20001.4-2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)

行編寫。

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2.參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、適用性

和可操作性。

3.本標(biāo)準(zhǔn)無規(guī)范性引用文件。

七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

八、涉及專利的情況說明

無。

九、實施標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及組織措施、技術(shù)措施、過渡期和實施日

期的建議等措施建議

1、政策措施和宣傳培訓(xùn)

做好宣傳培訓(xùn)，建議由各行業(yè)主管部門組織、主要起草單位配合開展標(biāo)準(zhǔn)

宣貫培訓(xùn)工作，使相關(guān)執(zhí)行人員了解標(biāo)準(zhǔn)、熟悉標(biāo)準(zhǔn)，掌握標(biāo)準(zhǔn)的各項技術(shù)要

求，加強示范效應(yīng)，讓標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)內(nèi)得到廣泛推廣和應(yīng)用，使標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用落到

實處。

對《小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法》團體標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況進(jìn)行跟

蹤調(diào)查，及時發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中執(zhí)行的問題，不斷修改完善，提高標(biāo)準(zhǔn)水平，提高標(biāo)

準(zhǔn)的科學(xué)性、合理性、協(xié)調(diào)性和可操作性。

2、試點示范

組織規(guī)范使用單位參觀學(xué)習(xí)并請專業(yè)技術(shù)人員講解標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，利用各種活

動（如工作組活動、行業(yè)協(xié)會的管理和活動、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)刊物、網(wǎng)上信息、產(chǎn)

品認(rèn)證等）盡可能地向各相關(guān)單位和機構(gòu)宣傳該標(biāo)準(zhǔn)。

考慮到團體標(biāo)準(zhǔn)的時效性，建議本標(biāo)準(zhǔn)自發(fā)布之日起實施。

十、其他應(yīng)予說明的事項

無。

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團體標(biāo)準(zhǔn)

《小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法》

編制說明

2024年1月

《小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和試驗方法》編制說明

一、工作簡況

1、任務(wù)來源

【2023】中科促標(biāo)字第1161號《關(guān)于開展<小型蒸餾設(shè)備的冷凝技術(shù)要求和

試驗方法>團體標(biāo)準(zhǔn)立項通知》，項目計劃編號CI2023500。

2、項目背景

蒸餾是一種熱力學(xué)的分離工藝，是人類科學(xué)技術(shù)史上的重要發(fā)明之一。起

源于公元前3500年的美索不達(dá)米亞平原的蒸餾技術(shù)，操作簡單、原理普及率高，

可直接獲得較高純度的目標(biāo)產(chǎn)物，應(yīng)用范圍廣泛，自古至今一直是人類社會生

產(chǎn)生活的重要組成部分。隨著人們生活品質(zhì)的提高，制備蒸餾酒、蒸餾水、精

油以及中藥提取等逐漸從專業(yè)部門走進(jìn)尋常家庭，小型蒸餾設(shè)備應(yīng)需求而產(chǎn)生，

已有廠家生產(chǎn)各種小型蒸餾設(shè)備來滿足家庭、醫(yī)院、研究所及實驗室等使用。

在生活中,主要是利用蒸餾水的不導(dǎo)電性,保證生活電器或機器運行穩(wěn)定,延

長電器使用壽命。

在醫(yī)藥行業(yè),利用蒸餾水的低滲作用,來沖洗手術(shù)傷口,使創(chuàng)面可能殘留的

腫瘤細(xì)胞吸水膨脹,破裂,壞死,失去活性,避免腫瘤在創(chuàng)面種植生長。牙科經(jīng)常

會使用到高純度無菌的蒸餾水,對口腔內(nèi)部清洗。

在學(xué)校里的理化實驗，需要用到蒸餾水，因為其無電解質(zhì)，無游離離子，

無雜質(zhì)。

蒸餾設(shè)備一般由蒸發(fā)模塊、冷凝模塊及收集模塊組成，如圖1所示。小型蒸

餾設(shè)備的蒸發(fā)模塊可采用電加熱、明火加熱等方式產(chǎn)生蒸汽，蒸汽經(jīng)過冷凝模

塊被冷卻而變?yōu)橐簯B(tài)，蒸餾后的液體最后流入收集模塊。冷凝是處理蒸餾傳熱

過程的重要部分，經(jīng)典的中學(xué)蒸餾實驗裝置采用水冷方式使蒸汽冷凝，如圖2所

示。作為市場銷售產(chǎn)品的小型蒸餾設(shè)備一般采用空氣冷卻方式，圖3為采用盤管

的自然對流；圖4為采用管翅式換熱器的強制對流。

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