Установка для опреснения воды
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для производства пресной воды из морских или соленых (минерализованных) континентальных вод. Цель изобретения - интенсификация процесса опреснения воды путем увеличения поверхности контакта воздуха и воды. Установка содержит корпус 1, разделенный теплоизолирующей перегородкой 2 с проходными отверстиями 3 и 4 на камеры 5 и 6 воздухоувлажнения и конденсации. При этом камера 5 снабжена оросителем 7, подключенным к вертикальному участку трубопровода 8 подачи подогретой воды, на поверхности которого выполнены воздухоэжекционные каналы 9 с всасывающими отверстиями 10 и конфузорным проходным отверстием 11 в центральной части трубопровода, а также имеет орошаемый теплообменник 13 с циркуляцией по нему воды от нагревателя, воздухонаправляющий патрубок 14, нижним краем не доходящий до уровня рассола в поддоне 17 и отсекающий в нижней части камеры 5 канал 15 отвода нагретого влажного воздуха через отверстие 3 в камеру конденсации и трубопровод 18 отвода рассола. Кроме того, камера 6 снабжена поверхностным теплообменником 19, подключенным к трубопроводу 20 подачи исходной воды и к трубопроводу 8, трубопроводом 21 отвода дистиллята в сборник 22 дистиллята. На верхней стенке корпуса 1 размещен вентилятор, осуществляющий циркуляцию воздуха по замкнутому контуру и подсоединенный к проходному отверстию 4 всасывающим отверстием, а к камере 5-нагнетательным патрубком. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) Я0 (и> (51) 5 С 02 Р 1/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а. / дт жщ еЯалеля
Аисаюмлт
Фиг.!
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4250601/23-26 (22) 27 ° 05 87 (46) 07.02.90. Бюл. Ф 5 (72) И.М. Фокин и П.З. Кащи (53) 628.165(088.8) (56) Слесаренко В.Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод, И., 1 973, с. 48, рис. 2-23. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ (57) Изобретение относится к обработке воды и может быть использова.но для производства пресной воцы из морских или соленых (минерализованных) континентальных вод. Цель изобретения - интенсификация процесса . опреснения воды путем увеличения поверхности контакта воздуха и воды.
Установка содержит корпус 1, разделенный теплоизолирующей перегородкой 2 с проходными отверстиями 3 и
4 на камеры 5 и 6 воздухоувлажнения и конденсации. При этом камера
5 снабжена оросителем 7, подключенным к вертикальному участку трубопровода 8 подачи подогретой воды, на поверхности которого выполнены воздухоэжекционные каналы 9 с всасывающими отверстиями 10 и конфузорным проходным отверстием 11 в центральной части трубопровода, а также имеет орошаемый теплообменник
13 с циркуляцией по нему воды от на-! гревателя, воздухонаправляющий патрубок 14, нижним краем не доходящий до уровня рассола в поддоне 17 и отсе1541191 4 кающий в нижней части камеры 5 канал 15 отвода нагретого влажного воздуха через отверстие 3 в камеру конденсации и трубопровод 18 отвода рассола. Кроме того, камера 6 снабжена поверхностным теплообменником
19, подключенным к трубопроводу 20 подачи исходной воды и к трубопроводу
Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для производства пресной воды из морских или соленых (минерализованных) континентальных вод.
Целью изобретения является повы- 1 шение интенсивности процесса опреснения воды путем увеличения поверхности контакта воздуха и воды.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема установки- для опреснения воды, продольный разрез, на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — раэ- рез Б-Б на фиг. i, на фиг. ц — разрез В-В на фиг.1.
Установка содержит корпус 1, раэпеленный вертикальной .теллоизолирующей перегородкой 2 с проходными отверстиями 3 и 4 на камеры 5 и б воэдухоувлажнения и конденсации. При этом камера S воэдухоувлажнения снабжена оросителем 7, подключенным к трубо35 проводу 8 подогретой исходной воды, имеющим на вертикальном участке в камере 5 воздухозжекционные каналы 9 с всасывающими Отверстиями 1О и кон 40 рузорным проходным отверстием 11 в центральной части трубопровода и камеру 1 2 (участок) смешения воздуха и воды длиной 3-4 диаметра трубопровода, оРошаемым поверхностным теплооб- 45 менником 13 с циркуляцией нагретой воды по замкнутому контуру через нагреватель (не показан), а также вертикальным воэдухонаправляющим патрубком 14, нижним краем не доходящим до уровня воды и установленным с зазором от поверхности теплообменника 13 с жестким примыканием к стенкам камеры на уровне ороСителя при помощи наклонных стенок и отсекаю щим в нижi5 ней части камеры канал 15 отвода нагре того, влажного воздуха иэ камеры 5 в, камеру 6 через отверстие 3, полотнами насадки !б иэ гидрофильного мате8, трубопроводом 21 отвода дистиллята в сборник 22 дистиллята. На верхней стенке корпуса 1 размещен вентилятор, осуществляющий циркуляцик воздуха по замкнутому контуру и подсоединенный к проходному отверстик 4 всасывающим отверстием, а к камере 5 — нагнетатель ным патрубком. 1 э,п. ф-лы, 4 ил.
1 риала, закрепленными на нижнем конце патрубка и стенке камеры 5, нижним краем заведенные под уровень воды s съемном поддоне 17, и трубопроводом
18 сброса рассола иэ камеры 5. В камере 6 конденсации размещены поверхностный теплообменник 19, подключенный к трубопроводу 20 подачи исходной воды и к трубопроводу 8 подачи подогретой исходной воды в камеру воздухоувлажнения, а также трубопровод 31 отвода дистиллята из камеры 6 в сборник 22 дистиллята. Кроме того, установка содержит вентилятор 23, размещенный на верхней стенке корпуса
1 и подсоединенный к проходному отверстию 4 всасывающим отверстием 24, а к камере 5 — нагнетательным отверстием патрубка, обеспечивая циркуляцию воздуха по замкнутому контуру, трубопровод 25 подачи дистиллята потребителю, сепаратор 26, установленный перед проходным отверстием 3, и запорный клапан 27 для забора воздуха.
Установка работает следующим образом.
Воздух забирается из атмосферы вентилятором 23 через открытый запорный клапан 27 одновременно с началом циркуляции исходной воды по трубопроводу 20 через поверхностный теплообменник 19 и далее но трубопроводу 8 к оросителю 7, при этом воздух несколько нагревается в вентиляторе 23, а вода в теплообменнике 19 подогревается за счет тепла конденсации водяных паров иэ влаж.— ного воздуха на его поверхности. После чего запорный клапан 27 закрывается и воздух циркулирует по замкнутому контуру. Благодаря повышению скорости несколько подогретой исходной воды в конфузорном проходном отверстии 11 через всасывающие отверстия 10 воздухоэжекционных каналов
5 15
9 начинается эжектирование(подсасывание) воздуха из верхней части камеры 5, который подмешивается к воде, образуя в камере 12 смешения водовоздушную смесь, при этом растворение воздуха (кислорода) водой в начальный период приводит к некоторому, подогреванию воды и воздуха.
Затем образованная водовоздушная смесь через ороситель 7 разбрызгивается на поверхность орошаемого теп41 91 б щается от кристаллической соли и снова ставится на место. При быстром перемещении по замкнутому контуру частицы воздуха разогреваются о лопасти и стенки вентилятора, друг о друга и образовавшееся тепло уносится с воздушным потоком, при этом температура воздуха в герметичной установке при установившемся режиме (с учетом имеющего место некоторого догревания и охлаждения) повышается лообменника 13, в котором циркулирует по замкнутому контуру через нагреватель (не показан) нагретая вода.
При разбрызгивании оросителем 7 водовоздушной смеси и особенно при нагреве ее от поверхности орошаемого теплообменника 13 влажный воздух выделяется из воды и вместе с воздухом, поступающим непосредственно из вентилятора 23 в патрубок 14, догре,вается и, контактируя далее с пленочт ной поверхностью нагретой исходной воды на поверхностях теплообменника
1 3 полотен насадки 1 6 из гидрофильного материала, а также при смывании поверхности рассола в поддоне 17 камеры 5, воздух насыщается влагой, преобретая значительное влагосодержание. После этого влажный возцух поступает по отводному каналу 15 через сепаратор 26, где освобождается от возможной капельной влаги, и подается под поверхностный теплообменник 19, по которому циркулирует исходная вода иэ придонного слоя водоема. Проходя теплообменник 19, размещенный в камере 6 конденсации, воздух, близкий к насыщению, с большим влагосодержанием контактирует с поверхностью теплообменника и слоями воздуха вокруг нее, имеющих температуру ниже температуры точки росы воздуха на десяток градусов, что приводит к конденсации водяных паров ид воздуха, а образовавшийся дистиллят по трубопроводу 21 в сборник 22 дистиллята, откуда по трубопроводу 25 поступает потребителю, рассол из камеры 5 самотеком по. трубопроводу l 8
lypаляется, например, в бак (не пока зан), откуда может перекачиватъся для получения солы или на сброс.
При длительной эксплуатации, установки в съемном поддоне l 7 нарастает слой соли, и поэтому периОдически поддон отсоединяется от воз духоувлажнительной камеры 5, очи1. Установка для опреснения воды, содержащая корпус„ разделенные вертикальной перегородкой камеры воэдухоувлажнения и конденсации, сообщенные между собой по воздуху и паровоздушной смеси, размещенные в каме" ре воэдухоувлажнения нагреватель, 15
50 на несколько десятков градусов. При этом количество сконденсировавшихся водяных паров (пресной воды) зависит не только от перепада температур насыщенного воздуха и охлаждающей поверхности (движущаяся сила процесса), но и в какой части I-d диаграммы находится точка, характеризующая состояние воздуха. Так, например, при температуре насыщенного воздуха, превышающей 40-45 С, резко возрастает содержание в нем водяного пара и одна и та же движущая сила процесса дает более высокий эффект получения пресной воды.
При эксплуатации предлагаемой установки в южных районах страны в качестве нагревателя (не показан) используется тепло солнечной энергии. аккумулируемое, например, солнечным коллектором, имеющим светопрозрачное покрытие, а в северных районах может использоваться теплоноситель контура системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Для обеспечения лучшей конденсации водяных паров из насыщенного воздуха трубчатая поверхность теплообменника (конденсатора) в нижней половине выполнена в виде общего змеевика с циркуляцией исходной воды по нему сверху вниз, а в верхней части представляет собой секцию из трубок, объединенных общим коллектором, при этом воздух по ходу движения встречает сначала более теплую поверхность, а затем более холодную поверхность теплообменника.
Формула и з обретения
1541191
5-б
Составитель Л. Горяйнова
Техред Л.Олийнык Корректор. Т. Малец
Редактор Н. Гулько
Заказ 261 Тираж 797 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раупская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патен-" r Ужгород, ул. Гагарина, 101
I трубопровод подачи исходной воды с установленным на нем оросителем и патрубок слива рассола, укрепленный над днищем, поверхностный теплооб— менник охлаждения паровоэдушного потока, размещенный в камере конденсации, вентилятор и .сепа,рирукщие элементы, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса опреснения воды путем увеличения поверхности контакта воздуха и воды, на поверхности трубопровода исходной воды над оросителем выполнены всасывающие отверстия, расположенные в
era поперечном сечении, и примыкаюи ие к ним сверху воздухоэжекционные каналы, имеющие коническое продольное сечение, при этом выпуклые стенки каналов образуют в центральной части трубопровода конфузорное сопло, площадь поперечного сечения которого равна суммарной площади всасывакщих отверстий;
2. Установка по п. I, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что воздухоувлажнительная камера снабжена насадкой из гидрофильного материала в виде вертикальных полотен, установленных под нагревателем в нижнем сечении камеры, при этом некиие концы полотен насадки расположены над днищем, 1 ниже уровня рассола.