Установка для получения пресной воды с использованием естественного холода

 

Изобретение предназначено для использования в сельскохозяйственном, промышленном производстве и быту и обеспечивает получение очищенной воды в тех районах, где отсутствуют источники пресной воды. Установка содержит теплообменник-конденсатор в виде двух соосно установленных труб. Внутренняя труба соединена с нижними слоями воды водоема и в ней установлен гидронасос. Теплообменнник-конденсатор и соосно с ним установленный цилиндрический каплеуловитель укреплены на плавающем корпусе. На каплеуловителе закреплены пластины воздуховодов. Установка имеет электровентилятор, блок питания, датчик скорости воздуха. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат при получении очищенной пресной воды, снижение ее стоимости, сокращение капитальных и эксплуатационных затрат на оборудование. 1 ил.

Изобретение относится к установкам для получения охлажденной пресной воды из влажного воздуха с использованием естественного холода. С помощью этих установок можно получать очищенную пресную воду с районах, в которых отсутствуют источники пресной воды (в том числе акватории морей) для получения экологически безопасной сельскохозяйственной продукции. Установка может быть установлена на якорной стоянке, палубах морских судов или следовать за ними на буксире, а также на водоемах с непригодной для пищевого использования водой, и использоваться в сельскохозяйственном, промышленном производстве и в быту.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является "Установка для получения пресной воды из влажного воздуха", содержащая теплообменник-конденсатор, воздуховоды, гидронасос. (RU 2056479 C1, E 03 B 3/28, 20.03.96).

Установка работает на принципе использованного выработанного холода для конденсации находящегося в воздухе пара.

Недостатком описываемой установки являются дополнительные затраты энергии на выработку холода и на постоянную работу вентилятора, что снижает эффективность всего процесса.

Данное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в снижении энергозатрат и стоимости получаемой охлажденной очищенной пресной воды.

Для достижения этого технического результата установка для получения пресной воды, содержащая теплообменник-конденсатор, воздуховоды, гидронасос, отличается тем, что она снабжена плавающим корпусом с захватами для крепления гибких тяг, при этом теплообменник-конденсатор установлен на корпусе и выполнен в виде двух соосно установленных труб, а гидронасос размещен в нижней части внутренней трубы, и она гибким шлангом соединена с нижними слоями воды водоема, причем на корпусе соосно с теплообменником-конденсатором установлен цилиндрический каплеуловитель, на котором закреплены пластины воздуховодов. Над теплообменником-конденсатором соосно ему может быть установлен электровентилятор. Установка снабжена блоком питания и управления с электровентилятором и датчиком скорости воздуха, установленным в верхней части установки. На внешней трубе теплообменника-конденсатора могут быть радиально установлены теплообменные штыри.

Технический результат достигается за счет использования естественного холода нижних слоев воды, конструктивного выполнения теплообменника-конденсатора и использования датчика скорости воздуха для управления электровентилятором. Специальная конструкция теплообменника-конденсатора позволяет использовать естественный холод глубинных слоев воды водоемов и естественное движение влажных масс воздуха над поверхностью водоемов.

Изобретение пояснено чертежом, где изображен общий вид установки. Установка содержит плавающий корпус 1, на котором установлен теплообменник-конденсатор 2, состоящий из внешней трубы 3 с установленными на ней теплообменными штырями 4, соосно которой с кольцевым зазором установлена внутренняя труба 5, соединенная с гидронасосом 6. Внутренняя труба 5 соединена с верхней частью внешней трубы 3.

На нижний срез внутренней трубы 5 надет гибкий шланг 7, опущенный в нижней слой воды водоема, на внешней части корпуса 1 установлены захваты 8, к которым прикреплены гибкие тяги 9, соединенные в свою очередь с якорным грузом 10. На корпусе 1 соосно с теплообменником-конденсатором 2 установлен цилиндрический каплеуловитель 11, на котором закреплены пластины воздуховодов 12. На верхней части корпуса 1 установлен штуцер 13, соединенный трубопроводом 14 через кран 15 с нижней частью корпуса 1. На горизонтальном экране 16 в верхней части установки помещен блок 17 питания и управления, который может выполнять функции аккумулятора электрической энергии, и датчик 18 скорости воздуха. На экране 16 могут устанавливаться солнечные батареи 19 системы электропитания, а ниже его над теплообменником-конденсатором 2 соосно установлен электровентилятор 20. Предусматривается питание как по кабелю, так и от солнечных батарей.

Установка для получения охлажденной пресной воды и ее очистки с использованием естественного холода работает следующим образом.

Плавающий корпус 1 устанавливается на поверхности водоема. На корпусе прикреплены захваты 8, к которым крепятся гибкие тяги 9, которые в свою очередь крепятся к якорным грузам 10, или буксирные приспособления (в варианте буксировки установки судном).

Окружающий влажный атмосферный воздух проникает (поступает) через воздуховоды 12 в теплообменник-конденсатор 2, обдувая поверхности внешней трубы 3 и установленных на ней теплообменных штырей 4. С блока 17 питания и управления включается гидронасос 6, и холодная глубинная вода начинает подниматься по гибкому шлангу 7 во внутреннюю трубу 5 и оттуда далее в кольцевое пространство между внешней трубой 3 и внутренней трубой 5 и затем выливается обратно в водоем. Под действием холодной воды начинают охлаждаться наружные поверхности теплообменника-конденсатора 2 (внешняя труба 3 и установленные на ней теплообменные штыри 4), обдуваемые в свою очередь наружным влажным окружающим воздухом. При этом содержащийся в атмосферном воздухе водяной пар начинает конденсироваться на охлаждающихся поверхностях теплообменника конденсатора 2. Сконденсировавшаяся вода стекает в водосборник, находящийся в корпусе 1.

Если скорость воздуха ослабевает и становится ниже допустимой (требуемой), то по сигналу датчика 18 скорости воздуха через блок 17 питания и управления включается электровентилятор 20, и влажный воздух с верхней части установки нагнетается в теплообменник-конденсатор 2, увеличивая интенсивность конденсации водяных паров.

Накопленная (сконденсированная) и очищенная пресная вода в водосборнике корпуса 1 через трубопровод 14 и кран 15 может откачиваться потребителю по мере необходимости.

Установка для получения охлажденной пресной воды и ее очистки с использованием естественного холода может устанавливаться на палубе судов, барж, плавучих платформ, а также на водоемах с непригодной для пищевого использования водой. Конструктивно установки могут устанавливаться на сваях и иметь как небольшие, так и крупномасштабные габариты в зависимости от требований потребителя.

Использование естественного холода нижних слоев воды для охлаждения теплообменника-конденсатора установки обеспечивает снижение энергозатрат при выполнении технологической операции получения охлажденной пресной воды и ее очистки, также сокращаются капитальные и эксплуатационные затраты на оборудование.

Формула изобретения

1. Установка для получения пресной воды, содержащая теплообменник-конденсатор, воздуховоды, гидронасос, отличающаяся тем, что она снабжена плавающим корпусом с захватами для крепления гибких тяг, при этом теплообменник-конденсатор установлен на корпусе и выполнен в виде двух соосно установленных труб, а гидронасос размещен в нижней части внутренней трубы и она гибким шлангом соединена с нижним слоями воды водоема, причем на корпусе соосно с теплообменником-конденсатором установлен цилиндрический каплеуловитель, на котором закреплены пластины воздуховодов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что над теплообменником-конденсатором соосно ему установлен электровентилятор.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена блоком питания и управления, электрически соединенным с электровентилятором и датчиком скорости воздуха, расположенным в верхней части установки.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на внешней трубе теплообменника-конденсатора радиально установлены теплообменные штыри.

РИСУНКИ

Рисунок 1