Способ опреснения,накопления и хранения опресненной воды

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 Е 03 В 3/30, F 25 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3718874/28-13 (22) 30.03.84 (46) 15.07.86. Бюл. № 26 (71) Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов (72) Э. П. Коваленко (53) 621.565 (088.8) (56) Апельцин И. Э., Клячко В. А. Опреснение воды. М.: Стройиздат, 1968, с. 113. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ, НАКОПЛЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ ОПРЕСНЕННОЙ

ВОДЫ, предусматривающий заполнение емкости слоем соленой воды, частичное ее замораживание до образования блока льда, отвод незамерзшего рассола для опускания блока льда на днище емкости, час„„Я0„„1244254 A1 тичное нагревание льда и отвод оттаявшей воды, теплоизоляцию массива льда, отличающийся тем, что, с целью удешевления производства, опреснения и хранения опресненной воды и повышения качества получаемой воды, частичное нагревание льда осуществляют путем подачи дополнительной пор ции соленой воды с положительной температурой на поверхность льда, после чего производят частичное ее замораживание до образования блока льда, а затем одновременный отвод оттаявшей воды и незамерзшего рассола для опускания вновь образованного блока льда на ранее полученный блок и выдерживания их при низкой температуре до смерзания, после чего цикл опреснения повторяют до формирования массива льда заданных размеров.

1244254

Изобретение относится к способам опреснения, накопления и хранения опресненной воды и может быть использовано при перераспределении опресненной замораживанием воды из периода года с установившимися отрицательными температурами в период с установившимися положительными тем пературами, для сельскохозяйственного орошения и пастбищного животноводства, а также тепловых мелиораций сильно прогреваемых почвогрунтов, помещения и площадок для скота.

Цель изобретения — удешевление производства, опреснения и хранения опресненной воды.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа опреснения, накопления и хранения опресненной воды, предусматривающего заполнение емкости слоем соленой воды, частичное ее замораживание до образования блока льда, отвод незамерзшего рассола для опускания блока льда на днище емкости, частичное нагревание блока льда и отвод оттаявшей воды, теплоизоляцию массива льда, частичное нагревание льда осуществляют путем подачи дополнительной порции соленой воды с положительной температурой на поверхность льда, после чего производят частичное ее замораживание до образования блока льда, а затем одновременный отвод оттаявшей воды и незамерзшего рассола для опускания вновь образованного блока льда на ранее полученный блок и выдерживания их при низкой температуре до смерзания, после чего цикл опреснения повторяют до формирования массива льда заданных размеров.

На фиг. 1 показана емкость в процессе замораживания первого блока льда; на фиг. 2 — то же, с поданной дополнительной порцией соленой воды; на фиг. 3— то же, с вторым образованным блоком льда; на фиг. 4 — сформированный массив льда из опресненной воды.

Способ осуществляют следующим образом.

В емкость (бассейн) 1, теплоизолированную слоем 2, по трубам 3 в период времени года с отрицательными температурами наливают слой 4 соленой минерализованной воды, например, толщиной 14 — 15 см.

Часть воды слоя 4 замерзает, образуя блок

5 опресненного льда, который располагается в верхней части слоя 4 воды, а незамерзший рассол образует слой 6 (фиг. 1). При этом согласно принципу зонального замораживания образующиеся кристаллы пресного льда выдавливают рассол в зону, где еще имеется незамерзшая вода. После этого незамерзший рассол 6 удаляют с помощью известных средств, например через трубу 7, покрытую электропроводящей пленкой 8, позволяющей при прохождении тока по пленке поддерживать температуру трубы и в непосредственной близости от нее 0,5 — 1,0 С, 5

1О

l5

25 зс

40 что обеспечивает поддержание вокруг трубы

7 незамерзшей воронки жидкости, по которой рассол поступает в трубу и удаляется из емкости 1 при открытом кране 9 с помогцью откачивающего насоса (не показан).

В результате откачки рассола 6 блок 5 опресненного льда опускается на дно емкости 1 и смораживается с ним. Затем на блок 5 льда подают дополнительную порцию соленой минерализованной воды — слой 10, например, толщиной 14 — 15 см (фиг. 2).

Подаваемая на блок 5 льда вода имеет плюсовые температуры (1 — 5 С) и охлаждаясь сама, отдает часть своего тепла верхнему слою блока 5 льда, имеющего отрицательную температуру, прогревает верхнюю его часть и размораживает замерзший между кристаллами пресного льда рассол, который, перейдя в жидкое состояние, смешивается с водой слоя 10. При этом в первую очередь размораживаются линзы замерзшего при образовании корки льда рассола, на размораживание которых уходит часть тепловой энергии подаваемой дополнительной порции воды. Таким образом происходит дополнительное опреснение уже образовавшегося первого блока 5 льда.

С уменьшением температуры воды происходит постепенное замораживание соленой минерализованной воды сверху с образованием блока 11 опресненного льда по принципу зонального замораживания (фиг. 3).

Затем производят одновременный отвод оттаявшей воды и незамерзшего рассола 12.

Блок 11 опресненного льда опускается на блок 5 опресненного льда, и их выдерживают при низкой температуре до смерзания. З,алее цикл повторяют до формования многослойного массива 13 опресненного льда заданных размеров. Затем массив 13 льда с помощью известных средств сохраняют, теплоизолируя его, например, теплоизоляционным слоем 14 (фиг. 4). Размораживание массива 13 льда, кроме как указанными способами, можно осуществлять поблочно, нагревая его, например, отводимым от теплового насоса или двигателя теплом через теплообменник (не показан) установленный в массиве 13.

Предлагаемый способ позволяет сократить время образования массива льда толщиной 0,5 м в 3,3 раза. Осуществление частичного нагревания блока льда посредством подачи на него дополнительной порции соленой воды, которая, отдавая свое тепло, одновременно охлаждается сама, позволяет ускорить и удешевить процесс опреснения воды. Кроме того, при подаче дополнительной порции соленой воды на ранее полученный блок льда наблюдается дальнейшее опреснение получаемого льда в результате оттаивания линз рассола вблизи поверхности ранее образованного блока льда (за счет тепла вновь поданной воды), имеющего повышенное содержание, напри1244254 ф г фц2.

Составитель И. Шабалина

Техред И Верес Корректор Л. Патай

Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Огар

Заказ 3780/31 мер, NaC1, и роста кристаллов пресной воды.

Предлагаемый способ позволяет получать воду с количеством солей до 7 — 8 г/л из минерализованных вод, аналогичным по минерализации водам Азовского и Каспийского морей (13 г/л). Такая вода считается приемлемой для пастбищного животновод ства.

Предлагаемый способ дает возможность накапливать в период с отрицательными температурами и перераспределять в период с положительными температурами больше «хо лода» на единицу объема получаемой опресненной воды по сравнению с известными.

7 g