Устройство для конденсации паров воды из воздуха

 

Сущность изобретения: устройство для конденсации паров воды из воздуха содержит наклонную трубу 3 с открытыми торцами, нижний конец которой соединен через вертлюг 1 с двойным шарниром с землей, а верхний конец поднят на высоту h 64,5 273 2 + t lg 273A2 + tT ГД6 h высота км t0 - температура воздуха,°C, tp - точка росы воздуха,°С. При этом трубка 3 собрана из герметично соединенных между собой тороидов 4, надутых газом с плотностью, меньшей плотности воздуха, а наружная поверхность трубы 3 снабжена спиралеобразным оперением 5- Кроме того, труба 3 может быть соединена с вертлюгом 1 через электрогенератор 2. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

(st) s В 01 D 5/00, Е 03 В 3/28

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИДЛИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕ HTHОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4916377/26 (22) 05.03.91 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Организация "Гермес" (72) Ю„И.Столбов (56) l. Дернгольц В,Ф. Мир воды, Л.:

Недра, 1979, с. 93, 99. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДЕНСАЦИИ ПАРОВ

ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА (57) Сущность изобретения: устройство для конденсации паров воды из воздуха содержит наклонную трубу 3 с открытыми торцами, нижний конец которой соединен через вертлюг 1 с двойИзобретение относится к машиностроению, конкретно к производству оросительной техники и ветряных двигателей для электрогенераторов.

Известно устройство для конденсации паров воды из воздуха, построенное в Москве в 1936 г; на территории бывшей Сельскохозяйственной Академии (1$.

Недостатком известного устройства является его низкая производительность, равна 44 r воды в 1 ч с площади 1 м2.

Целью предполагаемого изобретения является повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что устройство„ содержащее наклонную трубу, нижний открытый конец которой соединен через вертлюг с двойным шарниром с землей, а верхний, также открытый конец поднят на высоту, равную:

„„SU „„1813473 А1 ным шарниром с землей, а верхний конец поднят на высоту h 5 64,5

273 2 + о

Ig где h высота км, 273,2 + о

- температура воздуха, С, точка росы воздуха, С. При этом трубка 3 собрана из герметично соединенных между собой тороидов 4, надутых газом с плотностью, меньшей плотности воздуха, а наружная поверхность трубы

3 снабжена спиралеобразным оперением

5. Кроме того, труба 3 может быть соединена с вертлюгом 1 через электрогенератор 2. 3 з.п. Ф-лы, 1 ил.

273 2+

Ь) 64,5 1g — — — — — —, 273,2 + где h — высота, км; с — температура воздуха, С;

t — точка росы воздуха, С, а кроме того тем, что труба собрана из герметично соединенных между собой тороидов, наддутых газом с плотностью меньшей, чем плотность воздуха, наружная поверхность трубы снабжена спиралеобразным оперением и соединена с вертлюгом через электрогенератор.

Среди рассмотренных аналогов решений с выделенным комплексом отличительных признаков не обнаружено, что позволяет предположить, что решение обладает "существенными отличиями".!

Известно, что при адиабатическом расширении газа температура его понижается по формуле (2).

1013473

h = 18 4 1p ——

Р<, 1 р 7

П (2) где h — высота подъема, км.

При снижении температуры за точку росы вода будет выпадать в виде дождя или снега и сливаться по трубе вниз.

Высота подъема трубы, при которой создаются условия конденсации воды определяются из уравнений (1) и (2) 273 2 + о

h > 64 5 1p — — -» — — — (3)

273 2 + t э где h — высота подъема трубы, км;

t о — температура воздуха, С, t P — точка росы воздуха, С.

Пример 1. В пустыне Сахара, где отмечена максимальная сухость воздуха, среднее давление пара равно

6,5 м бар (1), что соответствует точке росы, равной 1 С. Средняя дневная температура в пустыне 40 С. При этих условиях труба должна быть поднята на высоту

273 2 + 40

h = 64,5 ig ---- ------- = 3,7 км

273,2 + 1

Пример 2. Для районов Арала при температуре воздуха 40 С относительная влажность 304. Средняя скорость ветра 7 м/с. Если труба будет иметь диаметр 100 м, что поток конденсированной воды будет равен 1 мз/с.

Несколько десятков-таких установок могут решить проблему Арала.

При эксплуатации установки в зимних условиях верхняя часть трубы может покрыться льдом. Для удаления льда трубу необходимо вращать, для чего наружный диаметр трубы снабжен спиралеобразным оперением. Энергия

Т, Р (() % (1)

Т Р где Т,, P - начальные температура и давление газа;

Т, P — конечные температура и давление газа, = 1 /1 - показатель адиабаты (для р ч воздуха 7 = 1, 40) .

Если на клонная труба установлена по направлению ветра, то воздух под давлением ветра будет подниматься по трубе вверх с понижением давления и температуры.

Связь между высотой подъема и понижением давления определяется по формуле (3): вращения трубы будет достаточно высокая, поэтому крепление трубы к вертлюгу осуществляется через электрогенератор, утилизирующий излишнюю энергию вращения в электроэнергию.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из двухшарнир ного вертлюга 1, на котором установлен электрогенератор 2. К валу электрогенератора крепится труба 3, собранная из тороидов 4 наддутых газом с плотностью меньшей, чем плотность воздуха. Наддутие обеспечивает достаточную устойчивость формы трубы. С наружной стороны трубы расположено спиралеобразное оперение 5. Кольцевой водосборник б расположен соосно с вертикальной осью вертлюга 1.

Работа устройства.

Свободный конец трубы 3 поднимается вверх за счет выталкивающей силы атмосферного давления. Под действием ветра труба поворачивается и воздух, входящий в трубу, будет перемещаться по ней вверх. Когда воздух лостигнет высоты, где температура будет меньше точки росы, из него будет выпадать вода в виде дождя или снега и сливаться по трубе в кольцевой водосборник б. Спиралеобразное оперение 5 обеспечивает вращение трубы, в результате обледенение разрушается и лед ссыпается вниз, одновременно электрогенератор 2, вращаясь, вырабатывает электроэнергию, I

Предлагаемое устройство позволяет

40 осуществить экологически чистую технологию получения пресной воды и электроэнергии. формула изобретения

1. Устройство для конденсации паров воды из воздуха, содержащее наклонную трубу с открытыми торцами, нижний конец которой соединен через вертлюг с двойным шарниром с землей, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, верхний торец трубы поднят на высоту h, равную

273 2 + tî

} y 64,5 1g — — > —.— — - км

273 2 + с

P о где t - температура воздуха, С;

- температура точки росы, С.

1813473

Составитель Ю. Столбов

Техред И.Иоргентал Корректор И,Куль

Редактор 3. Хорина

Заказ 1797 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 10,1

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что труба выполнена в виде герметично соединенных между собой по оси тороидов, полости которых заполнены газом с плотностью меньшей плотности воздуха.

3. Устройство .по п.1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что наружная поверхность трубы снабжена спиралеобразным оперением.

4. Устройство по пп. 1-3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено электрогенератором, а труба соединена с вертлюгом через элек1ро-. генератор.