Установка для опреснения воды

(56) Слесаренко Втоды опреснения мовод, М., 1 973, с. зд Устален Ф 53. Кащ Современные мских и соленых8, рис. 2-23,юще- Юолеля лваиа Фог ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСВ(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. новка содержит корпус 1, ра еный 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 камеруконденсации и трубопровод 18 отводарассола. Кроме того, камера 6 снабжена поверхностным теплообменником19, подключенным к трубопроводу 20подачи исходной воды и к трубопроводу 8, трубопроводом 21 отвода дистиллятав сборник 22 дистиллята. На верхнейстенке корпуса 1 размещен вентилятор,осуществляющий циркуляцию воздуха позамкнутому контуру и подсоединенныйк проходному отверстию 4 всасывающимотверстием, а к камере 5 - нагнетательным патрубком, 1 э,п, ф-лы, 4 ил. риала, закрепленными на нижнем конце патрубка и стенке камеры 5, нижним краем заведенные под уровень воды в 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 ноды в камеру ноздухоувлажнения, а также трубопровод 31 отвода дистиллята из камеры 6 н 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 ноздухоэжекционных каналов10 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 вначальный период приводит к некоторому, подогреванию воды и воздуха.Затем образованная водовоздушнаясмесь через ороситель 7 разбрызгивается на поверхность орошаемого теп 41191 б щается от кристаллической соли и снова ставится на место, При быстромперемещении по замкнутому контуру частицы воздуха разогреваются о лопасти и стенки вентилятора, друг одруга и образовавшееся тепло уносится с воздушным потоком, при этомтемпература воздуха в герметичнойустановке при установившемся режиме(с учетом имеющего место некоторогодогревания и охлаждения) повышается55 лообменника 13, в котором циркулирует по замкнутому контуру через нагреватель ( не показан) нагретая вода,При разбрызгивании оросителем 7 водовоздушной смеси и особенно принагреве ее от поверхности орошаемого теплообменника 13 влажный воздухвыделяется из воды и вместе с воздухом, поступающим непосредственно извентилятора 23 в патрубок 14, догре,вается и, контактируя далее с пленочтф ной поверхностью нагретой исходнойводы на поверхностях теплообменника1 3 полотен насадки 1 б из гидрофильного материала, а также при смыва"нии поверхности рассола в поддоне 17камеры 5, воздух насыщается влагой,преобретая значительное влагосодержание. После этого влажный возцухпоступает по отводному каналу 15 через сепаратор 26, где освобождаетсяот 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 1 8 удаляется, например, в бак (не показан), откуда может перекачиватъся для получения солы или на сброс.При длительной эксплуатации, установки в съемном поддоне 1 7 нарастает слой соли, и поэтому периО- дически поддон отсоединяется от воз духоувлажнительной камеры 5, очина 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 Т-с 1 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 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Установка для опреснения воды, содержащая корпус разделенные вертикальной перегородкой камеры воэду- хоувлажнения и конденсации, сообщенные между собой по воздуху и паровоздушной смеси, размещенные в каме"1 541 1 91 Составитель Л, Горяйнова Техред Л,Олийнык алец Редакт орре Тираж 797 Подписное венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раупская наб., д. 4/5 Заказ 261 ВНИИПИ Госуда ственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород гарина,трубопровод подачи исходной воды сустановленным на нем оросителем ипатрубок слива рассола, укрепленныйнад днищем, поверхностный теплообменник охлаждения паровоэдушного потока, размещенный в камере конденсации, вентилятор и сепа,рирукщие элементы, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью интенсификации процесса опреснения воды путем увеличенияповерхности контакта воздуха и воды,на поверхности трубопровода исходнойводы над оросителем выполнены всасывающие отверстия, расположенные вего поперечном сечении, и примыкаюиие 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 всасывающих отверстий;2. Установка по п. 1, 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 никние концы полотен насадки расположены над днищем, ниже уровня рассола.