Устройство для отделения соли из минерализованной воды

 

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых и м.б. использовано в мелиорации и сельскохозяйственном водоснабжении. Цель - повышение эффективности устр-ва минерализованной воды скважины за счет выделения соли в твердом виде. Устр-во включает конденсационную камеру (К) 7 с патрубком 8 для отвода конденсата и трубчатым теплообменником 5. Выходная часть теплообменника 5 герметично соединена с распластанной по верхней поверхности испарительной К 10 емкостью 11 с радиационными пластинами 6 для предварительного подогрева воды 12 Внутри испарительной К 10 имеется установленная в ней с уклоном в сторону К 7 испарительная пластина (ИП) 16с ребрами 17 для замедления стока испаряющейся минерализованной воды 12. Нижняя часть ИП 16 опирается на сливной патрубок 21. который выведен в скважину 1. Верхняя часть ИП 16 соединена с тепловоспринимающим козырьком 22. При этом К 7 и К 10 сообщаются между собой посредством окна 14, в котором установлен вентилятор 15 для подачи паровоздушной смеси из К 10 в К 7. Нагретая вода 12 из емкости 11 через распылитель 13 в виде дождя подается в К 10 и. попадая на ИП 16. стекает по ней и ребрам 17 к сливному патрубку 21. При этом увлажняется волокнистый водовпитывающий материал 18. закрепленный на расположенных по ломаной линии щелевых отверстиях. Выкристаллизовывающаяся в процессе дальнейшего испарения с этого материала соль осыпается в солеприемник 19. Осажденная солевая руда 20 периодически извлекается из солеприемника 19. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. чМ , ос ,7 О ел Јь ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

t ОСУДАРСТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

HO ИЗОБРЕТЕНИЯ VI ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 %I /

ЪК (21) 4497133/03 (22) 24,10.88 (46) 07.06.91. Бюл. N 21 (71) Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) Г.Г.Галифанов (53) 681,121 (088.8) (56)-Дудко П.М. Подземное выщелачивание солей. — М.: 1972, с. 11 — 15.

Колодин М.В. Вода и пустыни. — М., 1981, с. 88 — 89. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ СОЛИ

ИЗ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ (57) Изобретение относится к добыче полезных ископаемых и м.б. использовано в мелиорации и сельскохозяйственном водоснабжении.

Цель — повышение эффективности устр-ва минерализованной воды скважины эа счет выделения соли в твердом виде. Устр-ео включает конденсационную камеру (К) 7 с патрубком 8 для отвода конденсата и трубчатым теплообменником 5. Выходная часть теплообменника 5 герметично соединена с распластанной по верхней поверхности испарительной К 10 емкостью 11 с радиацион„„5U „1654261 А1. (ч)5 С 01 F 7/04, Е 21 В 43/28 ными пластинами 6 для предварительного подогрева воды 12. Внутри испарительной

К 10 имеется установленная в ней с уклоном в сторону К 7 испарительная пластина (ИП)

16 с ребрами 17 для замедления стока испаряющейся минерализованной воды 12.

Нижняя часть ИП 16 опирается на сливной патрубок 21, который выведен в скважину 1.

Верхняя часть ИП 16 соединена с тепловоспринимающим козырьком 22. При этом К 7 и К 10 сообщаются между собой посредством окна 14, в котором установлен вентилятор 15 для подачи паровоздушной смеси из

К 10 в К 7. Нагретая вода 12 из емкости 11 через распылитель 13 в виде дождя подается в К 10 и, попадая на ИП 16, стекает по ней и ребрам 17 к сливному патрубку 21. При этом увлажняется волокнистый водовпитывающий материал 18. закрепленный на расположенных по ломаной линии щелевых отверстиях. Выкристаллиэовывающаяся в процессе дальнейшего испарения с этого материала соль осыпается в солеприемник

19. Осажденная солевая руда 20 периодически извлекается из солеприемника 19. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1654261

Изобретение относится к добыче полезных ископаемых, в частности к устройствам для извлечения соли в аридной зоне иэ минерализованных грунтовых вод, преимущественно близко залегающих и может быть также использовано в области мелиорации и сельскохозяйственного водоснабжения, в частности для рассоления почвы и получения пресной воды.

Цель изобретения — повышение эффективности устройства при использовании в качестве источника минерализованной Впды скважины за счет выделения соли в твердом виде, На чертеже представлено устройство, разрез.

Устройство содержит вертикальную скважину 1 с расположенным вокруг нее фильтром 2. Фильтровой каркас 3 скважины

1 представляет собой перфорированную щелевыми отверстиями часть трубы, обтянутой сеткой, например галунного плетения. Энер осиловое оборудование представлено насосом 4, обеспечивающим дебит скважины в 3 — 5 л/с и величину рабочего напора в 10 — 15 м, Глубина грунтовых вод на солепромысловом массиве 3 м. Верхняя часть вертикальной скважины 1 i ерметично соединена с расположенным над ней теплообменником 5, представленным, например, контуром из трубчатых элементов с радиационными пластинами 6 и рагположенным в конденсатосборнике 7, изолированном от теплового воздействия внешней среды теплоиэоляционным слоем и имеющим патрубок 8 для стока конденсата 9.

Выходная часть теплообменника 5 герметично соединена с распластанной по верхней поверхности испарительной камеры 10 емкостью 11 с радиационными пластинами

6, для предварительного подогрева воды 12, причем емкость 11 обеспечивает максимальный слой воды 12 в ней в пределах 1—

3 см. В противоположной от конденсатосборника 7 стороне емкость 11 имеет выведенный в испарительную камеру 10 распыли ель

13 влаги 12. Конденсатосборник 7 и испарительная камера 10 сообщаются между собой посредством окна 14, в котором установлен вентилятор 15 для подачи пароноздушнои смеси из испарительной камеры 10 в конденсатосборник 7. Внутри испарительной камеры 10 имеется установленная в ней с уклоном в сторону конденсатосборник 7 испарительная пластина 16 с ребрами ".7 для замедления стока испаряющейся минерализованнои воды 12 и расположенными в направлении ко нденсатосборника по ломаной линии щелевыми отверстиями, через которые пропущен и закреплен волокнистый водовпитывающий

55 материал 18, например брезентовое полотенце, концы которого выведены в со:еприемник 19 для складирования солевой руды

20. Нижняя часть испарительной пластины

16 опирается на сообщенный с фильтровым каркасом 3 скважины 1 сливной патрубок

21, расположенный между конденсатосборником 7 и солеприемником 19, а верхняя соединена с тепловоспринимающим козырьком 22, размещенным снаружи испарительной камеры 10. Для направленной подачи воздушно-теплового потока в испарительную камеру 10 под испарительной пластиной 16 имеется раструб 23, в котором установлен вентилятор 24. Раструб 23 запитан от воздухопровода 25, снабженного радиационными пластинами 6 для усиления интенсивности нагрева, подаваемого в испарительную камеру 10 воздуха. С целью повышения эффективности работы все тепловоспринимающие и теплоотдающие элементы устройства выполнены из нержавеющего, обладающего хорошей теплопроводностью металла, например иэ алюминия, а испарительная пластина 16 имеет локально расположенные на ней вентиляционные элементы 26 для пропуска паровоздушной смеси в верхнюю половину испарительной камеры 10.

Устройство работает следующим образом.

При включении энвргосилового оборудования 4, которое ввиду небольшой мощности может работать, например, на ветровой или солнечной энергии, в вертикальную скважину 1 поступает грунтовая минерализованная вода 12, которая, заполняя трубчатые элементы теплообменника 5, охлаждает их.

При этом, поскольку теплообменник 5 находится в конденсатосборнике 7, имеющем тепловую изоляцию от внешней среды, обеспечивается минимальная утечка холода. Иэ теплообменника 5 минерализованная вода

12 поступает в распластанную емкость 11, заполняя ее слоем 1 — 3 см, Здесь вода 12 на.певается под воздействием солнца. Нагреву воды 12 способствует большая тепловоспринимающая поверхность емкости 11, вследствие ее распластанности и наличия радиационных пластин 6. усиливающих эффект нагрева воды 12, Нагретая вода 12 из емкости 11 через распылитель 13 в виде дождя подается в испарительную камеру 10 и, падая на наклонно установленную пластину 16, стекает по ней и ребрам 17 к сливному патрубку 21, увлажняя при этом волокнистый водовпитывающий материал 18, закрепленный на расположенных по ломаной линии щелевых отверстиях. Испарение минералиэованной воды 12 происходит в три стадии: сначала в воздухе в капельном с

1654261 состоянии, далее при движении по испарительной пластине 16, на которой интенсивность испарения усиливается ребрами 17. тепловоспринимающим козырьком 22 и отчасти вентиляционными элементами 26 и наконец с поверхности волокнистого водовпитывающего материала 18 (по аналогии с сушкой |выстиранного; белья). Расположение этого материала по ломаной линии под щелевыми отверстиями повышает эффект испарения воды, так как такое конструктивное исполнение повышает степень взаимодействия воздушно-теплового потока с волокни тым водовпитывающим материалом

18. Легко видеть, что при ином, например, расположении щелей по прямой линии часть воздушно-теплового потока проходит транзитом между рядами волокнистого водовпитывающего материала 18, не совершая полезной работы, В ходе первых двух стадий испарения происходит последовательное возрастание концентрации солей в испаряющейся влаге, в результате чего на конечном этапе волокнистый водовпитывающий материал 18 пропитывается высококонцентрироеанным солевым раствором.

Выкристаллизовывающаяся в процессе дальнейшего испарения с этого материала соль осыпается в солеприемник 19, Осажденная солевая руда 20 периодически извлекается из солеприемника 19 и используется в качестве сырья для химической промышленности. Не успевшая испариться влага через сливной патрубок 2 1 поступает обратно в фильтр 2 скважины 1.

В и, оцессе работы устройства, благодаря использованию ряда конструктивных решений, достигается интенсивное испарение влаги в испарительной камере 10. Кроме ребер 17, вентиляционных элементов 26, тепловоспринимающего козырька 22 и зигзагообразного расположения волокнистого водовпитывающего материала 18 повышению интенсивности испарения минерализованной воды 12 способствуют также предварительный нагрев воды 12 в распластанной емкости 11 и подача в испарительную камеру 10 через раструб 23 посредством вентилятора 24 предварительно нагретого в воэдухопроводе 25 с радиационными пластинами 6 атмосферного воздуха.

Благодаря раструбу 23 воздушно-тепловой поток, подаваемый в испарительную камеру 10 вентилятором 24, направленно обдувает и обсушивает волокнистый водовпитывающий материал 18, способствуя осыпанию солевой руды 20 в солеприемник

19, Достигая нижней поверхности испарительной г1вастины 16 воздушно-тепловой поток вместе с образующимися парами во5

)0

50 бг ды через локальйо расположенные вентиляционные элементы 26 поступает в верхнюю часть испарительной камеры 10, в которой также усиливает испарение стекающей по испарительной пластине 16 и распыляемой в виде дождя минерализованной воды. Образующаяся в ходе этих процессов в испарительной камере 10 паровоэдушная смесь через окно 14 вентилятором 15 подается в конденсатосборник 7, в котором, соприкасаясь с холодной поверхностью теплообменника 5, превращается в конденсат и отводится через патрубок 8 к потребителю. Для работы энергосилового оборудования 4 и вентиляторое может быть использована в принципе ветровая и солнечная энергия.

Формула изобретения

1. Устройство для отделения соли из минерализованной воды, включающее конденсационную камеру с патрубком для отвода конденсата и трубчатым теплообменником, соединенным с источником минералиэованной воды, солнечный водонагреватель, сообщенный с испарительной камерой со сливным патрубком, снабженной раэбрызгивателем горячей воды и сообщеннои с конденсационной камерой, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности устройства при использовании в качестве источника минералиэованнои воды скважины эа счет выделения соли в твердом виде, испарительнэя камера снабжена испарительной пластиной с ребрами замедления и тур улизации движения воды, вентиляционными элементами с гидроээщитным козырьком и расположенными по ломаной линии в направлении конденсационной камеры щелевыми отверстиями, при этом испарительная пластина установлена с уклоном в с.горону указанной камеры, нижняя часть ее сообщена со сливным патрубком, которь,й «ыведен в скважину, верхняя эакрепл»ча на корпусе испарителя, а через щеле»ы» отверстия пропущен и закреплен волокнистый водовпитывающий материал, концы когорого выведеньl в солеприемник, которым снабжена нижняя часть испарительной камеры, причем солнечный водонагреватель выполнен в виде крыши испарительной камеры, раэбрызгиватель горячей воды расположен над верхним концом испарительной пластины, а испарительная камера имеет вентиляционные окна ниже верхней части испарительной пластины, оборудованные вентиляторами для обдува волокнистого водовпитывающего материала воздушно-тепловым потоком.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е-. е я тем, что солнечный водонагреватель снабжен установленными внутри него радиационными пластинами.

1654261

Составитель Н. Руденко

Редактор B. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор О Ципле

Заказ 1927 Тираж 309 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производстьенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ в ес я тем, что оно выполнено в форме усеченной прямоугольной пирамиды или усеченного прямого кругового конуса.

4. Устройство по и. 1,отлича ющеес я тем, что оно снабжено тепловоспринимающим козырьком, расположенным над крышей испарительной камеры и соединенным с ним.