Опреснительная установка

ПИСАНИ ОБР Е К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ Ь СТВУ ВКА хнике опбыть исономных ть зффексть рабо- содержит Изобретениереснения соленыпользовано вопреснителей,Цель изобреттивности и обеспботы,дена принципиальная ой установки; на фиг. 2 ановка с регенерациеи охлаждающей жидко с регенерацией тепла тельная установка 1 испарения и каоторые разделены рической батареей атареи 3 обращены ресн амер ии, к элек рмоб ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРМ 979273, кл. С 02 Р 1/04,1980;(54) ОПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНО (57 Изобретение относится к те реснения соленых вод, может пользовано в качестве авт опреснителей и позволяет повыси тивность и обеспечить автономн ты. Опреснительная установка относится к технике опх вод и может быть искачестве .автономных ения - повышение эффек ечение автономности ра На фиг. 1 при схема опреснитель-опреснительная у тепла конденсата сти; на фиг. 3 - то конденсата. Автономная о содержит (фиг. 1) меру 2 конденсац между собой терм 3. Горячие спаи 4 ткамеру испарения и камеру конденсации разделенные термоэлектрической батареей, горячие спаи которой обращены в као меру испарения, дополнительный конденсатор, трубопроводы, паропроводы и конденсатопроводы, соединить паропроводом камеру испарения непосредственно с камерой конденсации, выход которой соединен паропроводом с дополнительным конденсатором. Кроме того, опреснительная установка дополнительно содержит сепаратор пара, циркуляционный насос, буферную емкость соленой воды, обратный клапан, регулятор уровня, первый и второи электромагнитные клапаны, переключающий клапан, вакуум-насос, резервуар соленой воды, накопитель конденсата, конденсатный насос, блок кондиционирования воды и сборник воды. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.ванд в камеру 1 испарения, а холодные спаи 5 - в камеру 2 конденсации. Камера 1 испарения соединена паропроводом с камерой 2 О конденсации, выход которой соединен па- ( ропроводом с дополнительным конденсРто- (7 ром б. Опреснительная установка, кроме того, содержит сепаратор 7 пара, циркуляционный насос 8, буферную емкость 9 соленои воды, обратныи клапан 10, регулатор 11 1 уровня, первый 12 и второй 13 электромагнитные клапаны, переключающий клапан 14, резервуар 15 соленой воды, регулирующий клапан 16, вакуум-насос 17, накопитель конденсатора 18, конденсатный насос 19, блок 20 кондиционирования воды и сборник 21 воды, элементы опреснительной установки соединены трубопроводами и конденсатопроводами (изображены сплошной"0 10 45 50 55 линией), паропроводами )изображены прерь Ристой линией), Причем сепаратор 7 пара С"с)НОВУ 814 На ПЗРОЦРс ОДР 4)ксУ Кс)МЕООЙ испарения 1 и камерой кос Денсации 2. Вход циркуллционцого пасс)сз Я соедине;1 с выхоДом соле 1 ой воды из самерь 1 испарения, а вь)ход его через обра Г ь)й клапан 10 соединен трубопроводом с входс)м буФерной емкости 9 сОУ 8 НОЙ воды, Вод последней соесинец тоубоцроводом через це 1)01 электромагнитный клапан 12 с Входом соле ой воды в камеру 1 испарения. Вь)ход дополнительного конденсатора 6 через накопитель конденсата 18 соединен коц- , ец;:зтоцрс 180 дом с Входом конденсатцОГО ц )СОСЗ 1 П, сьХОД КОТООГО сПроэ ЭсОК 20 ондицис;циоовзия ВОд с.;ОсдВц ,с)убоп)Сч:ПД 014 с;0 01;ОРНИК)" 1. 1 ВОДЫ, ВХОД Вс)КУ- ум-насоса,у чере)з регулирэлоДий клапан О СОРДсЛЦЕЦ ГЗООПРО)ОДЗСИ СДОЦОЛ 1 ИГЕ)Ь,1 ым код 81,сато 20 с) 6 1; цакргие;с;1 Хоц - Цносата) 18, 1 ерек)цос)Ощис клс. сс)ц 14 с О О,с)ц .214 т ГУ с) 0 Г 1 с)д ВО Ца и и с Г е 3 Р э Р) У а ) 0 м 15 соленой воды, с ка 14 ерой испарения 1 сер 83 реГул 51 тор1 урОгчя, 3 также с т)убоцэовцдом, нсс,хсэд 51 щ 1 лс 1:51 1.еж.,с)у б ф 8121 О Омкс)сц ьО с 4 001 эа 4 ым клзцс 4 нс)м 10, Втг)рой .51 с К с ЭО )сл Ц 4 ТЦЫЙ КГсс 1 З 14 13 СС)Еусицоц ТР 1 УОГ)ОВ,:,С"С ")УЭОГ 1:." сЭВО,С 0)с 1,,ЗХОДЯ ЩИМ- с л мес/ у буфеэцой ес)костью 9 и первым электр 014 агцигцым клапаном 12, Кроме ГоГс, к деОлцитель 140)иу кондРнсатору 6 Г 10 д".люч 014 ы В;сОДноЙ и вьходцОЙ тЯУ,бона)оводсКла)кда)ощей жидкости,В опресцительной установке, цриве- ДЕ)сцС й На фИГ, 2, От рЕЗерауара 15 СОЛЕНОИ воды отделена;:змкцуэая полость 22, 1 рэкт 4 Г) ки отсеус)ние от резервуара 15 полости 22 г)ревращает данный элемецт ТЕПЛОВОЙ СХЕМЬ УСтаЦОВКИ В ГЕЦЛООГслеЦЦИК перис)дического действия, Вход полос:и 22 СОЕДИНЕН ТРУ;:СЭПРОВОДОМ С ВТОРЬ 4 ЭЛРКГРО- магнип)ым клапаном 13, а ца Выходе ее ,СЭЗ;4 ОВЛЕН реэврВУЗО 23 КоццеН)раГС 1, Осб)Ь - ";м полости 22 це менее обьема буферэй емкости с. К 20 Уе того, оцоеснительцая усТа ЦОВКЗ ДОПОЛ 1 ИТВЛ сл 40 СОД 8 ЭЖИТ ЕЛосэб 14814 ник 24, которы Й соеДи,-1 ец ",убопроводом с входом резервуара 15 соле)сой ВОДь 1 1 с вс,хоД 14 ым тОУбоп)ОВОДОм цхлзждзюц 1 ей )кидкастл,Я С)црЕСНИтЕЛЬсОИ уСЬ ЛНОРКЕ,УфЛГ, 3) царубоцГ 20 воде мР)кду рРгулятсрс 211 11 уэОвця и камерцй 1 испарения уста 540)ьле 14 ы послеДс)вательО ВстроецныЙ теплООбменцик 25 и вст)ОпцЫй конденсатор 26, коорые и- мец 1851 ы В с;змесэу конденсации 2, эисем псроесьцл теплос)б)ле 4 цик 25 размещен ца ГС 48 камеры ОНДР 4 сации 2, а встроенный с 2 -П С):Э 04 Э 26 МС,КЦЧ ХОЛОдцЫМ Пцас)1 И 5 термобатареи и встроенным теплообменником 25, При этом полость 22 отделена от резервуара 15 перегородкой 27, Опрес ительцая установка работает следсукэщм об- Р) ЗО МГ 1 еред запуском автономной опресни- тельной установки (фиг. 1) в работу первый электромагнитный клапан 12 открывается, а второй электромагнитный клапан 13 закрывается, Клапан 14 переключен в положение, когда соленая вода подаетсч в цацравлении от резервуара 15 к регулятору 11 уровня, Далее производится вакуумирование установки, Включается вакуум-насос 17 и через регулирующий клапан 16 осуществляется вакуумиравацие полостей; накопителя конденсата 10, дополнительного конденсатора 6, далее камеры 2 конденсации, и через сепаратор 7 камеры 1 испарения.Соленая вода подается в резервуар 5,из которого оца через переключаюьций клацан 14 и регулятор 11 уровня подается в камеру 1 испарения на горячие сцаи 4 термоэлектрической батареи ЗИз камерыиспа 4 эсция циркул 51 ци 01 Ныу 4 насосом 8 соленая вода через обратный клапан 10 подаес 51 в буферную емкость 9 и заполняет ее, Из буферОЙ ем сс ст: 9 через первый элект- )ОМс 1 ГЦИТНЫЙ КУЗЦЗН 12 014 З СНОВЗ ПОДЗЕТСЯ в камеру 1 ис 5)ренля ца горячие спаи 4 термобатаре)л 3. Гаким образом, соленая вода непрерывно цирку. Ирует в контуре(ГОРсЧИЙ КО 4 ТУ 2) В СЛ 8 ДУЮЩЕЙ ПОСЛЕДОВЗтельости, горл ие спаи 4 термобатареи 3, цир 1 уляционцый насос 8, обоатный клапан 10, буфвр 1 сая ЕМКОСТЬ 9, ПерВЫй ЭЛЕКтрОМаГ лгный клапан 2 и снова горячие спаи 4 теэмоблтареи 3, Уровень жидкости в камере испарения 1, на горячих спаях 4 регулируется регулятором 11 уровня, При достижении заданного уровня жидкости в камере 1 испарения регулятор 11 перекрывает подачу соленой поды в горячий контур, В процессе работы Г 1 ри цсчижеции уровня жидкости в испагИтел: ной 1 камере посредством регулятора 11 уровня происходит непрерывная пОДпиткз исходО сОУс,цОЙ ВОДЫ из РезеР вуз 4)з 15,К термобатарее 3 подается напряжение постоянного тока, При этом на се горячих спаях 1 прс.исходит выделение тепла, а на холодных - поглощение тегла, Тепло от горячих сцаев 4 термобатарей 3 передается соленой воде, циркулирующей в горячем конуре, При это 1 происходит нагрев и испарение воды в камерена горячих спаях 4. Получен ый пар через сепаратор 7 поступает цароцроводом в камеру 2 конденсации ц .соцдецсир УРГсч с 48 холодных спдях 5 термба апъ 3сгла конденсации пара по 1 Д 05 /средством термобатареи 3 (тепловой насос) снова передается в камеру 1 испарения и идет на нагрев и испарение воды, Таким образом, термобатарея 3 работает по принципу теплового насоса, повышая в целом эффективность работы опреснительной установки и снижая удельные энергозатраты.Избыток пара из камеры конденсации 2 поступает в дополнительный конденсатор 6, где конденсируется. Отвод тепла в дополнительном конденсаторе б осуществляется контуром охлаждающей жидкости (воды), Полученный конденсат огводится из камеры 2 конденсации и дополнительного конденсатора 6 в накопитель конденсата 18, Причем конденсат поступает самотеком за счет подвода к накопителю конденсата 18 вакуумной линии с обратной стороны мембраны, В процессе работы происходит наполнение накопителя конденсата, при этом его мембрана поднимается вверх, При до. стижении максимального объема мембрана накопителя конденсата замыкает концевые контакты, которые автоматически включают конденсатный насос 19, и осуществляется откачка конденсата из накопителя 18. Конденсат прокачивается через блок 20 кондиционирования воды, где конденсат доводится до параметров питьевой воды и сливается в сборник 21 воды. При достижении минимального объема конденсата в накопителе 18 его мембрана замыкае концевые контакты в нижней части, и конденсатный насос 19 автоматически отключается. Таким образом, обеспечивается автономная периодическая откачка конденсата.В процессе работы опреснительной устансвки в горячем контуре: горячие спаи 4, циркуляционный насос 8, обратный клапан 10, буферная емкость 9, первый электромагнитный клапан 12 и снова горячие спаи 4 концентрация соленой воды непрерывно повышается от начальной до конечной (45), При достижении конечной концентрации опреснительная установка переходит в режим слива концентрата, Отключается термобатарея 3 и циркуляционный насос 8, Перекрывается первый электромагнитный клапан 12, открывается второй электромагнитный клапан 13 и переключается клапан 14 в направление буферной емкости. ПриЭтом исходная вода вытесняет концентрат иэ буферной емкости 9, Для вытеснения концентрата достаточно объема исходной соленой воды, равного объему буферной емкости. Логика работы опреснительной установки задается таким образом, что сливконцентрата производится после переоаботки определенного количества исходной5 10 15 20 25 30 35 40 4550 соленой водь или после определенного заданного числа циклов откачки из накопителя 18, После слива концентрата второй клапан 13 закрывается, открывается первый клапан 12 и клапан 14 переключается в направление регулятора 11 уровня. Опресни- тельная установка переходит в режим работы, описанный выше.В опрескительной установке (фиг, 2) концентрат сливается в полость 22 резервуара 15 соленой воды. Резервуар 15 с пого. стью 22 являются теплообменником периодического действия, Здесь тепло, аккумулированное в конденсате, идет нэ предварительный нагрев исходной соленой воды. Кроме того. исходная соленая вода первоначально поступает в теплообменник 24, в котором регулируется тепло охлаждающей жидкости воды из дополнительного конденсатора б,В опреснительной установке (фиг. 3) подпитка соленой воды осуществляется чере, встроенный теплообменник 25 и встроенный конденсатор 26, которые помещень 1 в камеру 2 конденсации. При этом происходит регенерация тепла конденсата и уменьшается тепловая нагрузка на дополнительный конденсатор б. Эффективность работы установки возрастает,Формула изобретения 1, Опреснительная установка, содержащая камеру испарения и камеру конденсации, размещенную между камерами термоэлектрическую батарею, горячие спэи которой обращены в камеру испарения, дополнительный конденсатор, трубопроводы, паропроводы и конденсатопроводы, о т л ич э ю щ а я с, я тем, что, с целью повышения эффективности и обеспечения автономности работы, она снабжена сепаратором пара, циркуляционным насосом, буферной емкостью соленой воды, обратным клапаном, регулятором уровня, первым и вторым электромагнитным клапаном, переключающим клапаном, резервуаром соленой воды, регулирующим клапаном, вакуум-насосом, накопителем конденсата, конденсатным насосом, блоком кондиционирования воды и сборником воды, при этом камера испарения соединена пэропроводом через сепаратор пара непосредственно с камерой конденсации, выход. которой соединен паропроводом с дополнительным конденсатором, вход циркуляционного насоса соединен трубопроводом с выходом камеры испарения, а выход циркуляционного насоса через обратный клапан соединен трубопроводом с буферной емкостью соленой воды, которая трубопроводом через первый электромагнитный клапан соединена с вхо 1650597дом камеры испарения, выходдополнительного конденсатора через накопитель конденсата соединен. конденсатопроводом с входом конденсатного насоса, выход которого через блок кондиционирования воды соединен трубопроводом со сборником воды, вход вакуум-насоса через регулирующий клапан соединен пэропроводом с дополнительным конденсатором и накопителем конденсата, переключающий клапан соединен трубопроводами с резервуаром соленой воды, через регулятор уровня - с камерой испарения и с трубопроводом, размещенным между буферной емкостью и обратным клапаном, второй электромагнитный клапан соединен с трубопроводом, размещенным между буферной емкостью и , первым электромагнитным клапаном, а к дополнительному конденсатору присоединены входной и выходной трубопроводы охлаждающей жидкости.2, Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она снабжена резервуаром концентрата, а резервуар соленой воды снабжен перегородкой, размещенной с образованием замкнутой полости, вход которой соединен трубопроводом с вторым электромагнитным клапаном, а выход - с 5 резервуаром концентрата, при этом объемполости выполнен не менее объема буферной емкости.3, Установка по и и. 1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена теплообмен ником, соединенным трубопроводами с входом резервуара соленой воды и выходным трубопроводом охлаждающей жидкости.4. Установка по пп. 1-3, о т л и ч э ющ а я с я тем, что она снабжена последова тельно размещенными встроенным теплообменником и встроенным конденсатором, присоединенными к трубопроводу между регулятором уровня и камерой конденсации, и установленными в камере конденса ции, при этом встроенный теплообменникустановлен на днище камеры конденсации,а встроенный конденсатор - между холодными спэями термобатареи и встроенным теплообмен ником.Составитель А.НикитинТехред М,Моргентал К Е,Поли рн Реда кт кий комбинат "Патент", г. Ужгоро Производств вен но.иэдател гарина, 101 акаэ 1974 Тираж 637 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5