Опреснитель
С<ПОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1428705 А 1
«51Р 4 С 02 Р 1/04
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
flO ÄÅËÀÌ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
° I, « С.,:",, / «" 2
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / д/
К А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
A-A
В 952747, кл. С 02 F 1/04, 1982. Авторское свидетельство СССР У 473892, кл. F 28 D ll/04, 1973. (54) ОПРЕСНИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к устройствам для опреснения воды и может быть использовано для производства пресной воды из морских и минерализованных вод. Цель изобретения— увеличение производительности за счет повышения теплоэнергетической эффективности опреснителя. Опреснитель содержит неподвижный корпус 1 с вра- щающимися трубами 13, закрепленными в левой 10, средней 11 и правой 12 трубных досках. Средняя трубная доска ll разделяет межтрубное пространство 1428705 на две камеры - вращающуюся 8 и неподвижную 20. Общий поток воздуха L, движущийся во внутритрубном пространстве, в месте расположения отверстий 17 делится на два потока: Lîñí и Ьвс ° Вспомогательный поток воздуха Ь щ через отверстия в трубах проходит во вращающуюся камеру 8, где контактирует с пленкой раствора, стекающей из оросительных лотков и равномерно покрывающей наружную часть труб 13, увлажняется в результате ее Изобретение относится к устройствам для опреснения воды и может быть использовано для производства прес иой воды из морских и минерализованных вод 5 Цель изобретения - увеличение npo" изводительности за счет повышения теплоэнефгетической эффективности an" парата. 1О На фиг.1 и 2 изображен опресни» тель, общий вид; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б . на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.l, на фиг.б - узел Х на фиг.3. 15 Опреснитель состоит из неподвижно ., го корпуса с поддоном 2 для раствора, патрубков 3 - 7 соответственно входа общего, выхода основного, входа и выходов вспомогательного потоков 20 воздуха, вращающейся камеры 8, Последняя ограничена обечайкой 9 и трубными досками 10 и 11 ° В левой 10, средней ll и правой 12 трубных досках закреплены трубы 13 ° В обечайке 9 имеются 25 окна 14 для выхода вспомогательного потока воздуха и подачи раствора из поддона в оросительные лотки 15, образованные лопатками 16 и обечайкой 9. Трубы 13 имеют на расстоянии х от ле-. ЗО вой трубной. доски 10 отверстия 17, сообщающие внутритрубное пространство 18 с межтрубным пространством 19 в камере 8. Средняя 11 и правая 12 трубные доски и корпус 1 ограничивают 35 вторую камеру 20, сообщенную с камерой 8 и имеющую поддон 21 с карманами 22 для пресной воды. Торцовые разъемы испарения и через окна 14 в обечайке 9 вращающейся камеры 8 по перепускному патрубку поступает в камеру 20. В последней на наружной поверхности труб происходит процесс конденсации воды из этого воздушного потока за счет противоточно движущегося внутри ,труб предварительно охлажденного ,основного потока воздуха Ь „ . Сконденсированная пресная вода по мере ее накопления стекает в поддон 21 и карманы 22. 6 ил. 2 между .неподвижным корпусом 1 и вращающимися трубными досками 10 - 12 снабжены уплотнением 23. В патрубках 5 и 7 выходов вспомогательного потока воздуха установлены каплеуловители 24. Вращающаяся часть опреснителя насажена на горизонтальный вал 25 ° Для упорядочения движения вспомога-. тельного потока воздуха в .межтрубном пространстве в камере 20 установлен направляющий пояс 26. Опреснитель работает следующим образом. Общий поток воздуха Ь„„,, через патрубок,3.поступает во вращающийся трубный пучок 1.3. Двигаясь внутри " труб 13, вращающихся по окружностям с общей осью. - осью вала 25, sa счет сил инерции общий поток воздуха закручивается в спираль, турбулизируется, отдает свое тепло без изменения начального влагосодержания через холодную сухую внутреннюю поверхность этих труб. Коэффициент чеплоотдачи турбулентного режима резко возрастает, кроме того, при спиралеОбразном движении воздуха в трубах 11 увеличивается длина теплообменного контакта общего потока воздуха с внутренней . поверхностью каждой трубы в прямой зависимости от роста числа оборотов а. вала 25. Пределом этого числа служит такая скорость вращения теплообменни" ка 8, при которой вода перестает поступать через окна 14 в оросительные лотки 15. Общий поток воздуха, пройдя. по трубам 13 до отверстий 17, понижает 3 14287 без изменения своего начального влагосодержания температуру до температуры, близкой к температуре точки росы. За счет аэродинамического сопротивления проходу воздуха в остав. шейся части длины труб !3 и возможной вентиляционной сети общий поток воздуха L делится в месте расположе,ния отверстий 17 на две части. 10 Одна часть - основной поток воздуха - L „, охлажденный до температуры близкой к температуре точки росы и с начальным влагосодержанием, продолжает дальше двигаться внутри труб 13. 15 Вторая часть - вспомогательный поток воздуха L с параметрами основного потока воздуха через отверстия 17 в трубах 13 поступает в камеру 8, т.е. двигается в межтрубном прост- 20 ранстве противоточно общему потоку воздуха L ;„ и вступает в тепловой контакт с наружной поверхностью труб 13. При вращении камеры 8 каждое окно 25 14 опускается под уровень раствора в поддоне 2, что дает возможность раствору заполнить оросительные лотки ! 5. Когда эти лотки поднимаются выше горизонтальной оси вала 25, стекающий 30 из них раствор начинает поступать на наружную поверхность труб 13. Лопатки 16 лотков 15 устанавливаются так, чтобы обеспечивался равномерный слив воды по всей длине труб. Далее раствор стекает с наружного ряда труб 13 на внутренние ряды труб. Излишек раствора, если он имеется, стекает на нижние (в данный момент времени) оросительные лотки. Таким образом, вся наружная поверхность труб 13 равномерно покрыта пленкой раствора, с .кото-. рой контактирует вспомогательный поток воздуха L За счет имеющейся психрометрической 5 разности температур неравновесного воздуха происходит интенсивное испарение воды из раствора. При этом температура пленки раствора на трубах 13 и сами трубы понижают свою температуру,, что ведет к предварительному охлаждению общего потока воздуха L,„ внутри труб 13. Вращение каждой трубы вокруг оси вала 25 вызывает турбулиэацию движущегося вспомогательного потока воздуха L, что резко повы55 шает коэффициент теплоотдачи. Увлажнившись и повысив свою температуру за счет теплоты, отобранной от общего потока воздуха L и теплоты ори испарения воды иэ пленки на наружной поверхности труб 13, вспомогательный поток воздуха L „ проходит через окна 14 в обечайке 9, каплеуловитель 24 и через патрубки 5 и 6 в камеру 20, расположенную в межтрубном пространстве между средней 11 и правой 12 трубными досками. Ф Таким образом, в предлагаемом опреснителе осуществляеФся в внутри" трубном пространстве 18 на расстоянии х по длине труб 13 политропический процесс охлаждения общего потока воздуха L > при постоянном (начальном) влагосодержании, а в межтрубном пространстве l9 - нагрев и увлажнение вспомогательного потока воздуха L>zÄ, т.е. эта часть корпуса (от левой 10 до средней 11 трубных досок является регенеративным косвенно-испари тельным вращающимся воэдухоохладителем. После разделения на две части общего потока воздуха L o H его часть -. основной поток воздуха L ц продолжает спиралеобразно двигаться внутри труб 13. Этот поток воздуха, имея достаточно низкую температуру, близкую к температуре точки росы на чального воздуха, контактирует с внутренней поверхностью труб. За счет турбулизации потока коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности трубы к основному потоку воздуха 1.,„ возрастает, и по мере его движения к выходному патрубку 4 он без изменения влагосодержания нагревается до температуры, близкой к температуре входящего через патрубок 6 в ка-. меру 20 межтрубного пространства вспомогательного потока воздуха С этими параметрами основной Ьсп поток воздуха L и выбрасывается в атмосферу. Вторая часть общего потока воэду . ха . ь — вспомогательный поток воздуха L,,р, поступивший в камеру 20, смывает по мере движения от правой l2 до средней 11 трубных досок наружную поверхность труб 3. За счет вращения возникает турбулиэация вспомогательного потока воздуха L „, что приводит к повышению коэффициента теплостдачи процесса поверхностной конденсации воды из этого воздушного потока на холодную наружную поверх-, ность труб 13. Сконденсированная прас14287О5 ная вода по мере ее накопления стекает с верхних рядов труб 13 на нижние и с них в поддон 21 и карманы 22. Таким образом, часть корпуса 1 от средней ll до правой 12 трубных досок представляет собой вращающийся противоточный кожухотрубный воздушный конденсатор, в котором осуществляется поверхностная конденсация воды при 1п охлаждении нагретого и увлажненного вспомогательного потока воздуха L, Вспомогательный поток воздуха Е,„, осушенный в процессе поверхностной / конденсации и снизивший свою темпера- 1б Туру, проходит каплеуловитель 24 и выбрасшвается через патрубок 7 в атмосферу. Пресная вода из карманов 22 посту- пает на дальнейшую санитарно-химичес- 2р кую доработку. Конструкция опреснителя, таким образом, позволяет повысить теплоэнергетическую эффективность аппарата эа счет организации противоточного 25 движения потоков воздуха: в, процессе регенеративного охлаждения воздуханаружного и вспомогательного, а в процессе конденсации - основного и вспомогательного потоков, что, в конечном йтоге, увеличивает производительность аппарата. Формула изобретения Опреснитель, содержащий неподвиж» ный корпус с входными и выходными патрубками, размещенную внутри корпуса вращающуюся камеру с трубами, укреп» ленными в трубных досках, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности за . счет повышения теплоэнергетической эффективности, он снабжен средней трубной доской, ограничивающей вращающуюся камеру и образующей в межтрубном пространстве совместно с корпусом и установленной перед выходным патрубком трубной доской дополнительную неподвижную камеру, сообщенную с вращающейся камерой, а каждая труба име ет отверстие, .сообщающее внутритрубное пространство с вращающейся камерой, при этом обечайка вращающейся камеры снабжена окнами. 1428705 1428705 В-В го (юрская йЖ) Составитель В.Золотов Техред Л.Сер:икова Редактор С.Патрушева Корректор В.Романенко. Заказ 5092/25 Тираж 854 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
