《小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法》编制说明

《小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法》编制说明

一、工作简况

1、任务来源

【2023】中科促标字第1161号《关于开展<小型蒸馏设备的冷凝技术要求和

试验方法>团体标准立项通知》，项目计划编号CI2023500。

2、项目背景

蒸馏是一种热力学的分离工艺，是人类科学技术史上的重要发明之一。起

源于公元前3500年的美索不达米亚平原的蒸馏技术，操作简单、原理普及率高，

可直接获得较高纯度的目标产物，应用范围广泛，自古至今一直是人类社会生

产生活的重要组成部分。随着人们生活品质的提高，制备蒸馏酒、蒸馏水、精

油以及中药提取等逐渐从专业部门走进寻常家庭，小型蒸馏设备应需求而产生，

已有厂家生产各种小型蒸馏设备来满足家庭、医院、研究所及实验室等使用。

在生活中,主要是利用蒸馏水的不导电性,保证生活电器或机器运行稳定,延

长电器使用寿命。

在医药行业,利用蒸馏水的低渗作用,来冲洗手术伤口,使创面可能残留的

肿瘤细胞吸水膨胀,破裂,坏死,失去活性,避免肿瘤在创面种植生长。牙科经常

会使用到高纯度无菌的蒸馏水,对口腔内部清洗。

在学校里的理化实验，需要用到蒸馏水，因为其无电解质，无游离离子，

无杂质。

蒸馏设备一般由蒸发模块、冷凝模块及收集模块组成，如图1所示。小型蒸

馏设备的蒸发模块可采用电加热、明火加热等方式产生蒸汽，蒸汽经过冷凝模

块被冷却而变为液态，蒸馏后的液体最后流入收集模块。冷凝是处理蒸馏传热

过程的重要部分，经典的中学蒸馏实验装置采用水冷方式使蒸汽冷凝，如图2所

示。作为市场销售产品的小型蒸馏设备一般采用空气冷却方式，图3为采用盘管

的自然对流；图4为采用管翅式换热器的强制对流。

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图1蒸馏设备组成图2水蒸气蒸馏装置

图3自然对流图4强制对流

空气强制对流冷却方式相比于空气自然对流冷却方式传热效率高，可使冷

凝模块小型化，且冷凝效果好。市面上销售的小型蒸馏设备大部分都采用空气

强制冷却，极少部分仍用结构简单的自然对流冷却。

蒸馏设备的冷凝性能直接与能耗相关，同时也影响人们的使用体验。快节

奏的工作、生活驱使人们讲究效率，珍惜时间。小型蒸馏设备制取蒸馏水后是

否无需等待降温可直接饮用，煎煮中药后是否可直接服用，牙科门诊制取蒸馏

水是否无需等待降温直接使用等，成为了人们对产品的评价因素。

GB/T22089-2021《电水壶性能要求及试验方法》涉及沸水性能及热效率等

可类似应用于对蒸馏设备的蒸发模块评价，但目前缺乏小型蒸馏设备冷凝性能

的评价标准，因此，编制《小型蒸馏设备的冷凝性能技术要求和试验方法》，

有利于促进小型蒸馏设备的发展水平，更好地规范和保障设备性能、质量和使

用安全，具有重要意义与应用价值。

3、起草单位

本标准主要起草单位有：山东烯泰天工节能科技有限公司、青岛求是工业

技术研究院、浙江大学山东工业技术研究院、浙江烯微新能源科技有限公司、

山东灿铭精工科技有限公司、北京柯瑞沃电子散热技术开发中心。

本标准主要起草人有：曹衍龙、董珂、董辉、马科帅、陈威、廖丹

宁、朱宗阁、陈永超、陈之恒、卜亮。

蓸衍龙负责整体规划和技术指导；董珂、董辉负责技术方案评审；马科帅

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负责技术方案确定、实施；陈威负责解决技术难点；廖丹宁、卜亮负责收集整

理相关资料；朱宗阁、陈永超和陈之恒负责性能测试、数据整理等。

4、主要工作过程

4.1起草阶段

1）2023年2月-3月，广泛收集、整理小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验

方法国内外标准和相关文献，进行调研工作，初步拟定方案，完成准备工作。

2）2023年4月-8月，小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法的建立。

3）2023年9月-10月，小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法补充、完善。

4）2023年11月27日，本标准立项通知公示后，编写人员根据工作计划分工

和编写要求，依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第一部分：标准的结构和

编写规则》、GB20001.4-2015《标准编写规则第4部分：试验方法标准》开展

了标准的具体编制工作。在标准起草期间，编制小组主编单位及参编单位组织

了数次内部研讨会，经过多次修改，于2023年12月中旬完成了标准初稿及编制

说明的撰写工作，形成标准征求意见稿及编制说明。

4.2征求意见阶段

2024年1月，本标准由中国国际科技促进会标准化工作委员会通过全国团体

标准信息平台面向全社会进行公开征求意见。同时，由标准编制小组在线下组

织进行定向征求意见。

4.3审查阶段

4.4报批阶段

二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据

1、标准的编写原则

标准编制过程中，遵循了以下基本原则：

1）标准需要具有行业特点，指标及其对应的分析方法要积极参照采用国家

标准和行业标准。

2）标准能够体现出产品的具有关键共性的技术要素。

3）标准能够为产品的开发、改进指出明确的方向。

4）标准需要具有科学性、先进性和可操作性。

5）要能够结合行业实际情况和产品特点。

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6）与相关标准法规协调一致。

7）促进行业健康发展与技术进步。

2、提出本标准的依据

技术内容参考国内先进技术和相关标准，有GB/T(22089-2021)《电水壶性

能要求及试验方法》，团体标准(T/CI028-2022)《4毫米小管径管翅式不锈

钢换热器》，并结合国内相关小型蒸馏设备企业产品的实际测试情况，表1是部

分国内品牌样机试验测试数据。

表1样机试验测试数据

工况：1.环温23℃2.桶内置2L纯净水

稳定结露后出水口蒸发

品开机至结露蒸发损蒸馏量/蒸发额定功率

1小时结露量温度量

牌所需时间耗(ml)量（W）

（ML）(℃)(ml)

111min20S13508619015400.8771000

215min50S1200593012300.976750

315min0S1110484011500.965750

416min20S1050445011000.955750

515min40S1070452010900.982750

615min20S10004210011000.909750

714min10S13085012014280.916750

3、制定本标准的基础

山东烯泰天工节能科技有限公司成立于2018年，由浙江大学山东工业技术

研究院孵化培育，是—家以高效小管径平行流换热器结构设计及精密制造为核

心技术,专注于为高端医疗医美、工业激光、家电、新能源、大数据等行业领

域提供完整换热系统解决方案的高新技术企业。公司主要产品有小管径管翅式

不锈钢换热器、小型蒸馏机等。

2022年公司获得“质量管理体系认证证书”、“环境管理体系认证证书”、

“职业健康安全管理体系认证证书”三标体系认证证书；公司产品通过ROHS认

证及CE认证，并通过权威检测机构检测。公司已荣获2022年发明创业奖创新奖

一等奖、2022年度山东省循环经济十大创新成果奖、“中国好口碑”十大换热

器品牌，及第48届日内瓦国际发明展银奖等国内外多项荣誉。

4、实验内容

该标准适用于小型蒸馏设备，主要对该类型产品的冷凝模块性能技术要求

和相关试验方法进行了规定：

其中技术要求包括基本要求、功能要求、冷凝性能要求三个方面，主要规

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定了正常使用环境、容积偏差、提示功能、干烧断电温度、干烧断电时间、材

质要求、寿命、泄露、冷凝率、蒸馏水温度等。

其中试验方法包括试验环境，使用仪器、仪表等一般要求，和首次凝露时

间、1h蒸馏量、蒸馏水温度的测试，以及冷凝率、蒸发效率、冷凝效率等的计

算。

5、实际应用效果

小型蒸馏设备的冷凝性能直接与能耗相关，同时也影响人们的使用体验，

成为了人们对产品的评价因素。通过本标准的实施，可以规范小型蒸馏设备冷

凝性能的试验及评价，促进行业开展冷凝技术的研究和应用，提升产品品质。

三、试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效益、

社会效益和生态效益

1、主要试验或验证的分析

小型蒸馏设备主要由加热器、冷凝器、收集器等部分组成，蒸馏过程主要

包括加热和冷凝，其中加热就是将蒸馏设备加热至水沸腾，产生大量水蒸气，

冷凝则是将加热后的水蒸气通过冷凝器冷却，使其转变为液体状态。在冷凝器

中，水蒸气经过散热管流动时，释放出热量逐渐降温，达到冷凝状态，在其中

形成小水滴并逐渐增大，最终流出为蒸馏水。

小型蒸馏设备性能测试试验应保证在一定环境下进行，具体见标准内容。

通过测试设备可直接获得的数据有：首次凝露时间，蒸馏水温，试验原水量，

1h蒸馏量，1h蒸馏剩余量。具体见标准内容。

蒸馏水温体现了冷凝强度，冷凝强度越大则蒸馏水温越低，反之亦然。

1h蒸馏量是从时间角度来评价蒸馏设备的蒸馏效率。

1h蒸馏损耗量就是蒸馏设备蒸汽耗损的绝对值。具体计算式见标准内容。

冷凝率是评估蒸馏设备蒸汽耗损的，有部分蒸汽因设备气密性不好而逸散，

有部分蒸汽因冷凝器冷凝能力不够而逸散，具体计算式见标准内容。

蒸馏的热力学效率根据其工艺过程可以分成蒸发效率和冷凝效率。热力学

效率是从能量利用的角度确定过程效率，是有效能量的变化与净做功之比，它

可指出各局部有效能损失过程对总效率的影响因素，是表示一个过程偏离可逆

性的程度。

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对于电加热蒸馏设备而言，蒸发是将电能转化为热能的过程，其蒸发效率

计算式见标准内容。

冷凝是通过风扇转动而强制带走水蒸汽能量，其冷凝效率计算式见标准内

容。

本标准采用的正常使用环境，容积偏差，提示功能，干烧断电时间，寿命

要求，借鉴GB/T22089-2021《电水壶性能要求及试验方法》。干烧断电温度，

材质要求和泄露要求是蒸馏设备的特殊要求，因蒸馏设备中有高温蒸汽的原因

干烧断电温度较高，材质需选用食品级304、316、316L等不锈钢。冷凝器布置

方向会影响残存水量，标准亦有合理规定。

为蒸馏设备匹配不同换热能力的冷凝器测试发现，当换热能力较小时，蒸

馏水温高，冷凝率小，而提高冷凝器换热能力后，以上两参数都有变好的趋势。

多款不同蒸馏机性能测试后发现，达到蒸馏水温度≤环境温度+30℃，冷凝率≥

95%要求，是评价该蒸馏机是否匹配合适的冷凝器的指标。因此本标准即采用

该冷凝技术要求。

2、预期的经济效果

无。

3、真实性验证

无。

四、与国际、国外同类标准技术内容的对比情况，或者与测试的国

外样品、样机的有关数据对比情况

五、以国际标准为基础的起草情况，以及是否合规引用或者采用国

际国外标准，并说明未采用国际标准的原因

无。

六、与现行的法律、法规和强制性国家标准的关系

1.按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起

草规则》，GB20001.4-2015《标准编写规则第4部分：试验方法标准》要求进

行编写。

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2.参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用性

和可操作性。

3.本标准无规范性引用文件。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、涉及专利的情况说明

无。

九、实施标准的要求，以及组织措施、技术措施、过渡期和实施日

期的建议等措施建议

1、政策措施和宣传培训

做好宣传培训，建议由各行业主管部门组织、主要起草单位配合开展标准

宣贯培训工作，使相关执行人员了解标准、熟悉标准，掌握标准的各项技术要

求，加强示范效应，让标准在行业内得到广泛推广和应用，使标准的应用落到

实处。

对《小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法》团体标准执行情况进行跟

踪调查，及时发现标准中执行的问题，不断修改完善，提高标准水平，提高标

准的科学性、合理性、协调性和可操作性。

2、试点示范

组织规范使用单位参观学习并请专业技术人员讲解标准内容，利用各种活

动（如工作组活动、行业协会的管理和活动、标准化技术刊物、网上信息、产

品认证等）尽可能地向各相关单位和机构宣传该标准。

考虑到团体标准的时效性，建议本标准自发布之日起实施。

十、其他应予说明的事项

无。

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团体标准

《小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法》

编制说明

2024年1月

《小型蒸馏设备的冷凝技术要求和试验方法》编制说明

一、工作简况

1、任务来源

【2023】中科促标字第1161号《关于开展<小型蒸馏设备的冷凝技术要求和

试验方法>团体标准立项通知》，项目计划编号CI2023500。

2、项目背景

蒸馏是一种热力学的分离工艺，是人类科学技术史上的重要发明之一。起

源于公元前3500年的美索不达米亚平原的蒸馏技术，操作简单、原理普及率高，

可直接获得较高纯度的目标产物，应用范围广泛，自古至今一直是人类社会生

产生活的重要组成部分。随着人们生活品质的提高，制备蒸馏酒、蒸馏水、精

油以及中药提取等逐渐从专业部门走进寻常家庭，小型蒸馏设备应需求而产生，

已有厂家生产各种小型蒸馏设备来满足家庭、医院、研究所及实验室等使用。

在生活中,主要是利用蒸馏水的不导电性,保证生活电器或机器运行稳定,延

长电器使用寿命。

在医药行业,利用蒸馏水的低渗作用,来冲洗手术伤口,使创面可能残留的

肿瘤细胞吸水膨胀,破裂,坏死,失去活性,避免肿瘤在创面种植生长。牙科经常

会使用到高纯度无菌的蒸馏水,对口腔内部清洗。

在学校里的理化实验，需要用到蒸馏水，因为其无电解质，无游离离子，

无杂质。

蒸馏设备一般由蒸发模块、冷凝模块及收集模块组成，如图1所示。小型蒸

馏设备的蒸发模块可采用电加热、明火加热等方式产生蒸汽，蒸汽经过冷凝模

块被冷却而变为液态，蒸馏后的液体最后流入收集模块。冷凝是处理蒸馏传热

过程的重要部分，经典的中学蒸馏实验装置采用水冷方式使蒸汽冷凝，如图2所

示。作为市场销售产品的小型蒸馏设备一般采用空气冷却方式，图3为采用盘管

的自然对流；图4为采用管翅式换热器的强制对流。

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