Солнечный опреснитель
Иллюстрации
Реферат
СОЛНЕЧНЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ, содержащий емкость для опресняемой воды с прозрачной кровлей, размещенный над кровлей конденсатор с ребрами на теплообменной поверхности , ветродвигатель с вентилятором , установленные на вертикальном валу, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола, о тличающийся тем, что, с целью повьшения его производительности , он снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно в конденсаторе с образованием канала для восходящего потока паровоздушной смеси, и спиральной направляющей перегородкой, помещенной в канале.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
OW
РЕСПУБЛИК (19) 1111
4 (51. В»
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3333505/23-26 (22) 20.08.81 (46).15.02.85. Бюл. N- 6. (72) Г.Ф. Чекин (3) 62!.47(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 819522, кл. F 24 J 3/02, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
В 987324, кл. F 24 3 3/02, 1980. (54) (57) СОЛНЕЧНЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ, содержащий емкость для опресняемой воды с прозрачной кровлей, размещенный над кровлей конденсатор с ребрами на теплообменной поверхности, ветродвигатель с вентилятором, установленные на вертикальном валу, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его производительности, он снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно в конденсаторе с образованием канала для восходящего потока паровоэдушной смеси, и спиральной направляющей перегородкой, помещенной в канале.
1139
Ф
Изобретение относится к гелиотехнике и касается устройств для oIIреснения воды с использованием солнечной энергии.
Известен солнечный опреснитель, .содержащий емкость для опреснения .воды с прозрачной кровлей, конденсатор в виде конической трубы, установленной большим основанием на кровле, ветродвигатель с вентилятором, установленные на вертикальном валу с опорой, размещенной в емкости для опресняемой воды, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола (1).
Однако этот опреснитель характеризуется большой массой вала двигателя с вентилятором и большим трением на его aIIope. Находящиеся в агрессивной среде нижняя часть вала и его опора подвержены действию агрессивной среды и интенсивному износу от кристаллов соли. Кроме того, вентилятор, размещенный у поверхности воды без циркуляционного канала в конденсатор, не создает замкнутой циркуляции паровоздушной смеси во всем объеме опреснителя по вертикали.
Известен также солнечный опреснитель,. содержащий емкость для опресняемой воды с прозрачной кровлей, раз, мещенный над патрубком кровли конден,сатор с ребрами на теплообменной по-, верхности и кожухом, ветродвигатель с вентиляторами, установленные на вертикальном валу с циркуляционными соплами и опорой, размещенными в емкости у поверхности воды, циркуляционный трубопровод с теплообменными 40 змеевиками, соединяющими верх конденсаторов с соплами вала, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола P2). 45
Недостатком известного опреснителя является его конструктивная сложность и неустойчивость в работе. Нижняя часть вала и его опора также подверженыдействию агрессивной среды, Ж а наличие ограниченных по проходному сечению циркуляционного трубопровода с соплами и расположенные друг против друга патрубок кровли и циркуляционный трубопровод формируют узкий и слабый поток паровоздушной смеси по оси их расположения вне теплообменных. ребер и стенок конденсатора. Кроме то
708 3 го, кожух, закрывающий конденсатор с находящимся под ним нагретым,воздухом, при безветренной погоде полностью исключает теплообмен между конденсатором и окружающим его воздушным пространством.
Цель изобретения — повышение производительности солнечного опреснителя.
Поставленная цель достигается тем, что солнечный опреснитель, содержащий емкость для опресняемой воды с прозрачной кровлей, раэме пенный над кровлей конденсатор с ребрами на теплообменной поверхности, ветродвигатель с вентилятором, установленные на вертикальном валу, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола, снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно в конденсаторе с образованием канала для восходящего потока паровоэдушной смеси, и спиральной направляющей перегородкой, помещенной в канаце.
На фиг. 1 изображен солнечный опреснитель, продольный разрез; на фиг. 2 — узел I на фиг, 1.
Опреснитель состоит из емкости 1, прозрачной кроЪли 2 и конденсатора 3.
Емкость 1 с желобом 4 выполнены по форме кровли 2. Конденсатор 3 установлен на вершине кровли 2 и состоит из внешней конической трубы 5 с теплообменными ребрами 6 на ее внешней поверхности и внутренней цилиндрической циркуляционной трубы 7 с образованием канала для восходящего потока паровоздушной смеси, в котором установлены теплообменные направляющие спиральные перегородки 8. Конденсатор 3 закрыт крьппкой 9, в которой закреплена ось 1g. На оси 10 внутри циркуляционной трубы 7 смонтирован крыльчатый вентилятор 11, à e:внешней стороны — ветровой двигатель 12.
Под нижними кромками перегородок 8 закреплены желоба .13, сходящиеся к кольцевому водосборнику 14, сообщенному трубами 15 с желобами 4, которые трубопроводом 16 соединены .с коллектором 17 сбора конденсата, а емкость 1 соединена трубами 18 и 19 соответственно с коллекторами слива рассола 20 и подачи исходной соленой воды 21. Опреснитель может работать в единичном исполнении и сгруппированными с общей системой подачи соленой воды, исходной воды и отвода рассола и дистиллята.
3 1
Опреснитель работает следующим образом.
Образовавшаяся над поверхностью испарения слоя воды при ее испарении от лучей солнца через прозрачную кровлю 2 паровоздушная смесь из испарительной камеры поднимается восходящим потоком по коническим стенкам кровли 2, уплотняется по мере выхода к ее горловине и частично конденсируется. Далее паровоздушная смесь через направляющие спиральные перегородки проходит в конденсатор, где на этих перегородках и стенках труб
5 и 7 конденсируется полностью, а освободившийся от пара и остывший воздух опускается через циркуляционную трубу 7 в испарительную камеру к поверхности испарения воды и вытесняет вновь собравшийся над нею пар к стенкам кровли 2, который также поднимается вдоль ее стенок к конденсатору 3.
Таким образом, происходит естественная замкнутая циркуляция паровоздушной смеси от поверхности испаре-. ния воды вдоль стенок кровли в конденсатор по его теплообменной поверх ности и воздуха из его вершины по циркуляционной трубе к поверхности воды.
Конденсат со стенок кровли стекает в желоб 4 и далее в коллектор 17 сбора конденсата. Конденсат с теплообменной поверхности конденсатора стекает по направляющим спиральным перегородкам 8 в желобки 13 и кольцевой водосборник 14, а далее по трубам 15 в желоб 4.
При вращении вентилятора 11 ветровым двигателем 12 в полости под крышкой 9 вершин конденсатора 3 образуется разряжение и паровоздушная смесь из испарительной камеры засасывается через спиральные направля139708 4 ,ющие перегородки в конденсатор, закручивается ими в вихревой поток и далее вентилятором 11 нагнетается в циркуляционную трубу 7, из кото5 рой закрученным потоком выбрасывается на поверхность испарения. Этот закрученный вихревой поток захватывает пар и веером отбрасывает его от поверхности воды иа стенки кровли 2 и таким же закрученным движущимся по стенкам потоком засасывается в конденсатор 3, в результате чего образуется принудительная вихревая циркуляция паровоздушной смеси во всем объеме опреснителя, интенсивность которой зависит от силы ветра. В случае установки вентилятора с его вращением в противоположную сторону циркуляция в опреснителе происходит в обратном направлении, Паровоздушная смесь с поверхности испарения втягивается в центре емкости через нижний срез циркуляционной трубы 7 и нагнетается в конденсатор
3 через его вершину. В этом случае пар конденсируется в конденсаторе, а воздух выбрасывается со спиральных перегородок 8 на стенки кровли и закрученным вихреобразным потоком создает воздушную завесу под кровлей, тем самым препятствуя конденсации. пара на ней. Циркуляция этого направления отделяет испарительную камеру от конденсатора и разделяет процесс парообразования, который усиливается за счет увеличения светопрозрачности кровли, т.е. проникновения лучей солнца через чистые незапотевшие стекла, от процесса конденсации, про40 текающего только в конденсатоое
Предлагаемое выполнение солнеч,ного опреснителя повышает его производительность и сникает его эксплуатационные расходы эа счет. упрощения
его конструкции и надежности в работе.
1139708
1139708
Составитель Е. Сотникова
Редактор Н. Киштулинец Техред Л.Коцюбняк
Корректор Е. Сирохман
Подписное
Заказ 215/17 Тираж 884
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4