Устройство для получения воды из снега и(или) льда



Устройство для получения воды из снега и(или) льда
Устройство для получения воды из снега и(или) льда
Устройство для получения воды из снега и(или) льда
Устройство для получения воды из снега и(или) льда
Устройство для получения воды из снега и(или) льда

 


Владельцы патента RU 2630907:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к средствам водообеспечения, в частности к средствам получения воды из снега и/или льда. Устройство для получения воды из снега и/или льда включает загрузочный бункер, камеру таяния, системы подачи топлива, воздуха и удаления отработанных газов. В загрузочном бункере расположены кулачковые горизонтальные вальцы. В камере таяния расположены вертикальный шнек и кольцевой трубопровод с форсунками в ее верхней части. В средней части камеры таяния находятся наклонные и вертикальные регистры – теплообменники. В нагревательной камере находятся наклонные и вертикальные регистры и насос подачи нагретой воды в кольцевой трубопровод. Достигаемый технический результат заключается в повышении производительности устройства не менее чем в полтора раза, сокращении расхода топлива на единицу получаемой воды, а также повышении надежности и безопасности при эксплуатации устройства. 4 ил.

 

Изобретение относится к средствам водообеспечения, а более конкретно - к средствам получения воды из снега и (или) льда.

Известна установка для получения питьевой воды и охлажденного воздуха изо льда (см. патент РФ №2177526) от 28.04.2000 г. по кл. Е03В 3/30, включающая камеру таяния с трубопроводом для загрузки в камеру кусков льда, систему решеток, выполненных из полых трубок с отверстиями для подачи горячего воздуха, сеток для калибровки кусков льда и трубопроводов для подачи горячего воздуха и отвода воды, а также фильтра для очистки воды.

Недостатком известной установки является то, что исходным материалом получения воды служит только лед.

Известна также передвижная установка для получения воды из снега и льда (прототип - см. а.с. СССР №1388524, регистрационный номер заявки СССР 3986765 от 6.12.1985 г.), включающая загрузочный бункер, паровой котел, камеру таяния, внутри которой размещены трубки с форсунками для подачи пара, получаемого в паровом котле, а также система подачи топлива, воздуха в паровой котел и удаления отработанных газов.

Основным недостатком установки является применение парового котла, что требует постоянного планового освидетельствования на его использование. Кроме того, при воздействии пара на загрязняющие агенты, находящиеся в исходном материале, особенно в снеге, происходит образование желеобразной массы, которая в значительной степени усложняет процесс очистки талой воды. Размещение парового котла требует определенной дополнительной площади и грузоподъемности при монтаже технологического оборудования установки на транспортном средстве.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи получения воды из снега и (или) льда нормированного качества для хозяйственно-питьевых нужд, повышения удельной производительности устройства, снижения затрат энергоносителя.

Решение указанной задачи достигается тем, что получение воды из снега и (или) льда происходит в камере таяния за счет сгорания жидкого или газообразного топлива, преимущественно дизельного, в регистрах, расположенных непосредственно в камере таяния.

Кроме того, интенсивность таяния снега и (или) льда повышается за счет теплой воды, подаваемой в верхнюю часть камеры таяния из накопительной емкости, нагретыми горячим газом из регистров и стенок камеры таяния.

Использование заявленного технического решения позволит повысить производительность устройства, не менее чем в 1,5 раза, сократить удельный расход топлива и уменьшить геометрические и весовые характеристики технологического оборудования устройства на единицу получаемой воды, а также повысить степень надежности и безопасности при эксплуатации данного устройства по сравнению с прототипом.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 - устройство для получения воды из снега и (или) льда; на фиг. 2 - устройство для получения воды из снега и (или) льда в разрезе; на фиг. 3 - вид сверху; на фиг. 4 - разрез А-А.

Устройство для получения воды из снега и (или) льда включает загрузочный бункер 2 (фиг. 1), кулачковые вальцы 10 (фиг. 2), оси которых расположены в горизонтальной плоскости. Направление вращения кулачковых вальцов показано на фиг. 1. В верхней части камеры таяния 3 (фиг. 2) расположен кольцевой трубопровод 11 с форсунками 12. Кольцевой трубопровод 11 соединен с насосом 25 подачи нагретой воды трубопроводом 26. Ниже кольцевого трубопровода 11 по центру камеры таяния 3 расположен вертикальный шнек 13. Привод кулачковых вальцов 10 (фиг. 3) и вертикального шнека 13 (фиг. 2) осуществляется электродвигателем 28 (фиг. 3) через редуктор 27. В средней части камеры таяния 3 (фиг. 2) расположены наклонные регистры 14, переходящие в вертикальные регистры 17. Верхние части наклонных регистров 14 соединены с внутренней полостью 16 стенок камеры таяния 3 и нагревательной камеры 8. Нижние части вертикальных регистров 17 соединены с верхним рядом горизонтальных регистров 18 посредством устройств, позволяющих равномерно распределять газовые потоки по вертикальным и наклонным регистрам. Горизонтальные регистры 18 соединены с внутренней полостью 16 стенок камеры таяния 3 и нагревательной камеры 8. В начале горизонтальных регистров помещены специальные устройства (горелки) подачи топлива с воздухом и устройства для первоначального воспламенения энергоносителя (смесь топлива с воздухом). Количество подаваемого топлива в регистры зависит от их длины, включая вертикальные и наклонные регистры. В нижней части камеры таяния 3 установлен горизонтальный шнек 19, приводимый электродвигателем 21 для периодического удаления через трубопровод 4 частиц мусора, задерживаемых на сетке 20. Ниже сетки расположена накопительная емкость для талой воды 22, соединенная трубопроводом 24 с нагревательной камерой 8. Камера таяния 3 установлена на раме 5, в верхней части которой расположен топливный модуль, включающий топливоподкачивающий насос 30 (фиг. 4), насос высокого давления 31 и компрессор подачи сжатого воздуха 29. В верхней части камеры таяния 3 (фиг. 1) установлены выпускные телескопические трубы 1, на которых смонтированы вытяжные вентиляторы 9. Выхлопные газы нагревательной камеры 8 также отводятся в атмосферу через выпускные телескопические трубы.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Снег и (или) лед транспортером, погрузчиком или вручную подается в загрузочный бункер 2 (фиг. 2) и проходит через кулачковые вальцы 10, где происходит измельчение крупных частиц снега и (или) льда. Далее снег и (или) лед за счет гравитации и вращающегося шнека 13 попадает в верхнюю часть камеры таяния 3, где за счет теплой воды из форсунок 12 происходит частичное таяние снега и (или) льда. Вращающийся вертикальный шнек 13 исключает образование свода из обводненного снега. Обводненная масса снега и (или) льда попадает на разогретые наклонные 14 и вертикальные 17 регистры (теплообменники), а затем на горизонтальные регистры 18, где происходит окончательное превращение обводненной массы в воду. Далее вода через сетку 20 попадает в накопительную емкость 22, из которой насосом 23 вода перекачивается в нагревательную камеру 8, где происходит ее подогрев за счет разогретых вертикальных и наклонных регистров. Из верхней части нагревательной камеры 8 насосом 25 через трубопровод 26 вода подается в кольцевой трубопровод 11. Насосом 6 (фиг. 1) через трубопровод 7 вода из нагревательной камеры 8 подается на очистку или технические нужды.

Нагрев регистров (теплообменников), а также стенок устройства происходит за счет тепла, полученного от сгорания жидкого или газообразного энергоносителя, распыленного через форсунки до состояния «тумана» в начале горизонтальных регистров. Топливо к форсункам подается насосом высокого давления 31 (фиг. 4). Одновременно в горизонтальные регистры подается сжатый воздух компрессором 29 в соотношении топлива к воздуху 1: 20/25.

Сгорание топлива происходит полностью в регистрах (теплообменниках), так как подается избыточное количество воздуха.

Разогретые газы нагревают регистры, а затем и корпуса камеры таяния и нагревательной камеры за счет прохождения горячих газов через перфорированные перегородки 15 (фиг. 2) по внутренней полости 16 камеры таяния и нагревательной камеры. Охлажденные газы выбрасываются в атмосферу через телескопические трубы 1 (фиг. 1) посредством вытяжных вентиляторов 9. Использование принудительной системы удаления остывших газов позволяет повысить КПД устройства в целом. Сочетание наклонных, вертикальных, горизонтально-вертикальных и горизонтальных регистров, нагрев боковых стенок устройства, а также применение орошения нагретой водой снега и (или) льда и непрерывное перекачивание воды из накопительной емкости 22 (фиг. 2) в нагревательную камеру 8 позволяет ускорить процесс получения талой воды, что влечет за собой увеличение удельной производительности предлагаемого устройства. Использование нагревательной камеры в качестве дополнительной емкости для талой воды позволяет выдавать воду на очистку в непрерывном режиме.

Устройство для получения воды из снега и/или льда, включающее загрузочный бункер, камеру таяния, системы подачи топлива, воздуха и удаления отработанных газов, отличающееся тем, что в загрузочном бункере расположены кулачковые горизонтальные вальцы, в камере таяния расположены вертикальный шнек, кольцевой трубопровод с форсунками в ее верхней части, в средней части камеры таяния находятся наклонные и вертикальные регистры - теплообменники, в нагревательной камере находятся наклонные и вертикальные регистры и насос подачи нагретой воды в кольцевой трубопровод.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к овощеводству, и может применяться в специализированных и фермерских хозяйствах, также на приусадебных и дачных участках при возделывании овощных и бахчевых культур как в открытом, так и в закрытом грунте.

Изобретение относится к способам получения воды путем таяния снега и (или) льда. Погрузочным устройством осуществляется подача снега и (или) льда в приемный бункер камеры таяния.

Изобретение относится к способам и средствам воздействия на айсберги с целью предотвращения их столкновений со стационарными или плавающими добычными комплексами.

Изобретение относится к области обеспечения безопасной эксплуатации добычных платформ в арктических морях, а более конкретно к способам и средствам воздействия на айсберги с целью предотвращения их столкновений со стационарными или плавающими добычными комплексами.

Изобретение относится к водоснабжению. .
Изобретение относится к способам получения пресной воды из льда и попутного охлажденного воздуха. .

Изобретение относится к способам получения пресной воды из льда и попутного охлажденного воздуха. .

Изобретение относится к водоснабжению. .

Изобретение относится к способам получения пресной воды из льда. .
Наверх