×
25.08.2017
217.015.ccdc

Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области экологии и энергетики, а именно к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработке электроэнергии. Устройство включает в себя два концентрически расположенных вертикальных цилиндра (6 и 7), образующих «сухой» (9) и «влажный» (10) воздушные каналы, «влажный» канал (10) снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью (8), смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку (4). «Влажный» канал (10) размещен во внутреннем вертикальном цилиндре (6). Гидрофобная капиллярно-пористая поверхность (8) прикреплена к внутренней стенке внутреннего цилиндра (6). Концентрический «сухой» канал (9) размещен между внешним (7) и внутренним (6) вертикальными цилиндрами. В нижней части внешнего цилиндра (7) установлена водяная емкость (14) для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка (12) и несколько рядов пластин для стока влаги (13) в водяную емкость (14). Пластины (13) установлены с зазорами между ними для прохода потока воздуха. Водяная емкость (14) связана оросительным трубопроводом с насосом (11) с верхней частью гидрофобной поверхности (8), а трубопроводом отвода пресной воды (15) связана с потребителем. Над внутренним вертикальным цилиндром (6) установлен с помощью подшипников (5) подвижный корпус трубы Вентури (3), снабженный ветряным флюгером (1). На центральной оси трубы Вентури (3) размещена ветроэнергетическая установка (4) с ветроколесом и электрогенератором. Корпус трубы Вентури (3) окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом (2), закрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре (6). Обеспечиваются получение влаги из атмосферного воздуха и увеличение выработки электроэнергии. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области экологии и энергетики, в частности к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработке электроэнергии.

Известно устройство для получения воды из атмосферного воздуха (патент РФ на изобретение №2290480, МПК Е03В 3/28, B01D 5/00, опубл. 27.12.2006), содержащее воздушную камеру, верхняя стенка которой выполнена из влагопоглощающего гидрофобного материала и воздушный насос для создания разрежения в воздушной камере. Водяной пар из воздуха поглощается гидрофобной пластиной, вода из нее выливается на дно воздушной камеры.

Недостатками данного устройства являются его низкая производительность по получению воды и потребление электроэнергии воздушным насосом.

Известна энергетическая башня, работающая по циклу Майсоценко с косвенно-испарительным охлаждением воздуха (http://sssrregion.ru/pics/Khalatov_Ukraina.pdf, А. Халатов, И. Карп, Б. Исаков. Цикл Майсоценко и перспективы его использования в Украине). Она состоит из двух вертикальных концентрических цилиндров. Внешняя поверхность внутреннего цилиндра покрыта тонким слоем гидрофобной капиллярно-пористой поверхности, смачиваемой водой. Атмосферный воздух поступает во внутренний цилиндр - сухой канал, где движется вниз, охлаждаясь от холодной стенки канала, температура которой снижается за счет испарения воды из капиллярно-пористой поверхности на наружной стороне внутреннего цилиндра. Вышедший из него холодный воздух поступает в кольцевой влажный канал и движется вверх с увеличением его влажности за счет испарения воды на выходе из влажного канала. Вследствие испарения воды в кольцевом влажном канале масса воздушного потока на выходе из влажного канала больше его массы на входе в сухой канал. Наименьшая температура воздуха, близкая к точке росы, достигается в нижней части градирни на выходе из сухого канала. За счет увлажнения воздуха во влажном канале понижается его давление и возникает подъемная сила, обеспечивающая движение воздуха через сухой и влажный каналы с увеличением его скорости. Кинетическая энергия воздушного потока используется для выработки электроэнергии ветрогенератором, установленным в нижней части сухого канала.

Недостатком описанной установки, принятой в качестве прототипа изобретения, является неиспользование в ней экстрагирования влаги из атмосферного воздуха и недостаточное генерирование электроэнергии.

Целью предлагаемого изобретения является получение устройства для экстрагирования влаги из атмосферного воздуха и увеличение выработки электроэнергии. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство, включающее два концентрически расположенных вертикальных цилиндра, образующих «сухой» и «влажный» воздушный каналы, «влажный» канал снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью, смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку, отличающееся тем, что «влажный» канал размещен во внутреннем вертикальном цилиндре, причем гидрофобная капиллярно-пористая поверхность прикреплена к внутренней стенке внутреннего цилиндра, а концентрический «сухой» канал размещен между внешним и внутренним вертикальными цилиндрами, в нижней части внешнего цилиндра установлена водяная емкость для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка и несколько рядов пластин стока влаги в водяную емкость с зазорами между пластинами для прохода потока воздуха, при этом водяная емкость связана оросительным трубопроводом с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности, а с потребителем она связана трубопроводом отвода пресной воды, над внутренним вертикальным цилиндром установлен с помощью подшипников подвижный корпус трубы Вентури, снабженный ветряным флюгером, а на центральной оси трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором, причем корпус трубы Вентури окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом, закрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами, где:

- на фиг. 1 изображена вертикальная проекция устройства получения пресной воды с косвенно-испарительным охлаждением атмосферного воздуха;

- на фиг. 2 изображено сечение А-А по верхней части устройства.

На чертежах отражены основные составляющие устройства, отмеченные следующими позициями:

1 - воздушный флюгер;

2 - неподвижное кольцевое воздушное сопло;

3 - труба Вентури;

4 - ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором;

5 - подшипник;

6 - внутренний вертикальный цилиндр;

7 - внешний вертикальный цилиндр;

8 - гидрофобная капиллярно-пористая поверхность;

9 - «сухой» канал;

10 - «влажный» канал;

11 - трубопровод оросительной воды с насосом;

12 - каплеулавливающая сетка;

13 - пластины стока сконденсированной влаги;

14 - водяная емкость;

15 - трубопровод отвода пресной воды.

Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии содержит установленные коаксиально внешний вертикальный цилиндр 7 и внутренний вертикальный цилиндр 6, образующие «сухой» канал 9 и «влажный» канал 10. Внутренняя поверхность внутреннего вертикального цилиндра 6 покрыта гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью 8, смачиваемой водой. В нижней части внешнего вертикального цилиндра 7 размещена водяная емкость 14 для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка 12 и несколько рядов пластин 13 стока влаги с зазорами между ними для прохода потока воздуха. Водяная емкость 14 связана одним трубопроводом 11 с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности 8, а вторым трубопроводом отвода пресной воды 15 связана с потребителем. Над внутренним вертикальным цилиндром 6 на подшипниках 5 установлен подвижный корпус трубы Вентури 3, снабженный воздушным флюгером 1. Корпус трубы Вентури 3 окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом 2, укрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре 6. На центральной оси трубы Вентури 3 размещена ветроэнергетическая установка 4 с ветроколесом и электрогенератором.

Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии работает следующим образом. Атмосферный воздух поступает во внешний вертикальный цилиндр 7 и по «сухому» каналу 9 движется вниз, охлаждаясь за счет контакта с холодной стенкой внутреннего вертикального цилиндра 6 «влажного» канала 10. За счет испарения воды из гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 8, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего цилиндра 6, температура в нижней части его холодной стенки понижается до температуры, близкой к температуре точки росы. При этом происходит конденсация паров влаги, содержащихся в атмосферном воздухе, капли конденсата этих паров собираются на каплеулавливающей сетке 12, и по пластинам стока влаги 13 поток конденсата поступает в водяную емкость 14. Меньшую часть этого конденсата подают насосом по трубопроводу 11 в верхнюю часть гидрофобной поверхности 8 для ее смачивания водой, а большую часть конденсата из водяной емкости 14 подают к потребителю по второму трубопроводу отвода сконденсированной пресной воды 15. Обтекающий пластины стока влаги 13 охлажденный воздух поворачивается и движется вверх по «влажному» каналу 10. За счет испарения воды в воздух из влажной гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 8, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего вертикального цилиндра 6, относительная влажность воздуха приближается к 100%. При этом при движении увлажненного воздуха по «влажному» каналу 10 повышается его масса и снижается плотность. Поэтому давление влажного воздуха на выходе из «влажного» канала 10 становится ниже давления атмосферного воздуха, что повышает разрежение в узком сечении трубы Вентури 3. Повышающаяся при этом разность плотностей атмосферного воздуха на входе в кольцевое воздушное сопло 2 и в узком сечении трубы Вентури 3 обеспечивает повышение скорости воздушного потока в «сухом» 9 и влажном 10 каналах, а также приводит к дополнительному ускорению скорости воздуха в трубе Вентури 3 и к увеличению выработки электроэнергии электрогенератором ветроэнергетической установки 4.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет, при тех же размерах коаксиальных вертикальных цилиндров, получать пресную воду из водяных паров, содержащихся в атмосферном воздухе, увеличить мощность ветроэнергетической установки и вырабатывать большее количество электроэнергии. При этом:

- атмосферный воздух поступает в «сухой» концентрический канал, расположенный, в отличие от прототипа, между наружным и внутренним вертикальным цилиндрами;

- влажный канал находится внутри внутреннего вертикального цилиндра, причем гидрофобная капиллярно-пористая поверхность покрывает внутреннюю, а не внешнюю, как у прототипа, сторону внутреннего вертикального цилиндра;

- применение в установке неподвижного кольцевого воздушного сопла и установленной на подшипниках подвижной трубы Вентури с размещенной в ней ветроэнергетической установкой позволяет:

используя кинетическую энергию ветрового потока атмосферного воздуха и повышенную разность давлений атмосферного воздуха и влажного воздуха, поступающего в узкое сечение трубы Вентури, увеличить электрическую мощность и выработку электроэнергии в ветроэнергетической установке;

использовать получаемую в установке из атмосферного воздуха пресную воду как для водоснабжения внешних потребителей, так и для повышения влажности капиллярно-пористой поверхности, покрывающей стенку влажного канала.

Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии, включающее два концентрически расположенных вертикальных цилиндра, образующих «сухой» и «влажный» воздушные каналы, «влажный» канал снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью, смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку, отличающееся тем, что «влажный» канал размещен во внутреннем вертикальном цилиндре, причем гидрофобная капиллярно-пористая поверхность прикреплена к внутренней стенке внутреннего цилиндра, а концентрический «сухой» канал размещен между внешним и внутренним вертикальными цилиндрами, в нижней части внешнего цилиндра установлена водяная емкость для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка и несколько рядов пластин для стока влаги в водяную емкость, установленных с зазорами между ними для прохода потока воздуха, при этом водяная емкость связана оросительным трубопроводом с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности, а трубопроводом отвода пресной воды связана с потребителем, над внутренним вертикальным цилиндром установлен с помощью подшипников подвижный корпус трубы Вентури, снабженный ветряным флюгером, а на центральной оси трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором, причем корпус трубы Вентури окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом, закрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре.
Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии
Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии
Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 110 items.
20.01.2013
№216.012.1d5e

Способ сжигания природного газа и устройство для его осуществления

Изобретение относится к теплоэнергетике и может применяться в промышленности и других отраслях народного хозяйства, использующих природный газ в качестве энергоносителя. Устройство для сжигания природного газа содержит корпус с газораздающими отверстиями, перпендикулярными набегающему потоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473012
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.07.2013
№216.012.548a

Способ работы и устройство для вентиляции автодорожных тоннелей

Способ работы и устройство для вентиляции автодорожных тоннелей относится к установкам для вентиляции автодорожных тоннелей с одновременной выработкой электрической и тепловой энергии для энергоснабжения жилых зданий, социальных и промышленных объектов городов. Улучшение экономических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487245
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.11.2013
№216.012.7ee5

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива содержит гидродинамический кавитационный аппарат, выполненный как тангенциально-осевой вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498158
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.08.2014
№216.012.e971

Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая надстройка паротурбинного энергоблока с докритическими параметрами пара, заключающаяся в том, что паротурбинный энергоблок докритических параметров пара, работающий на газе, надстраивают парогазовой установкой с предвключенной паровой турбиной с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525569
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.10.2014
№216.013.011c

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали

Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали, у которой паровая турбина оснащена поверхностным конденсатором первой и второй ступеней нагрева для подогрева сырой подпиточной воды. Изобретение позволяет увеличить электрическую мощность,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531682
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0890

Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, содержащая компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, котел-утилизатор, вакуумный деаэратор, конденсационную паровую турбину, противодавленческую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533593
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0898

Энергетическая установка с парогазовой установкой

Изобретение относится к энергетике. Энергетическая установка, включающая парогазовую установку, может применяться для надстройки паротурбинных энергоблоков, причем надстраивают парогазовой установкой с приводом компрессора от конденсационной паровой турбины с суперсверхкритическими начальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533601
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0db0

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали

Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали содержит паровую турбину с промышленным отбором пара и конденсатором со встроенным пучком, химводоочистку, вакуумный деаэратор, трубопроводы сырой, умягченной подпиточной воды, прямой и обратной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534921
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.02.2015
№216.013.259b

Энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов

Использование: энергетические газотурбодетандерные установки с использованием избыточного давления топливного газа могут быть применены для электроснабжения компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов. Сущность изобретения: газ высокого давления из газопровода топливного газа КС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541080
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.346c

Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции

Изобретение относится к энергетическим установкам, а более конкретно к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Сущность изобретения: вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544895
Дата охранного документа: 20.03.2015
Showing 1-10 of 65 items.
27.10.2014
№216.013.011c

Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали

Изобретение относится к энергетике. Установка для подготовки подпиточной воды теплоэлектроцентрали, у которой паровая турбина оснащена поверхностным конденсатором первой и второй ступеней нагрева для подогрева сырой подпиточной воды. Изобретение позволяет увеличить электрическую мощность,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531682
Дата охранного документа: 27.10.2014
20.11.2014
№216.013.0890

Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором

Изобретение относится к энергетике. Парогазовая установка с паротурбинным приводом компрессора и высоконапорным парогенератором, содержащая компрессор, высоконапорный парогенератор, газовую турбину, котел-утилизатор, вакуумный деаэратор, конденсационную паровую турбину, противодавленческую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533593
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.02.2015
№216.013.259b

Энергетическая газотурбодетандерная установка собственных нужд компрессорных станций магистральных газопроводов

Использование: энергетические газотурбодетандерные установки с использованием избыточного давления топливного газа могут быть применены для электроснабжения компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов. Сущность изобретения: газ высокого давления из газопровода топливного газа КС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541080
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.346c

Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции

Изобретение относится к энергетическим установкам, а более конкретно к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Сущность изобретения: вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544895
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.04.2015
№216.013.4462

Регенеративная газотурбодетандерная установка

Изобретение относится к энергетике. Регенеративная газотурбодетандерная установка компрессорной станции магистральных газопроводов с газотурбинными газоперекачивающими агрегатами, снабженными утилизационными подогревателями теплоносителя, содержит магистральный газопровод высокого давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549004
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.07.2015
№216.013.5e04

Способ работы парогазовой энергетической установки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к энергетике. Способ работы парогазовой энергетической установки, при котором охлаждение расширенного рабочего тела, после выработки пара, производят в теплофикационном теплообменнике, а конденсацию его паровой составляющей осуществляют в контактном охладителе-конденсаторе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555609
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.615f

Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой

Изобретение относится к энергетике. Способ работы теплоэлектроцентрали с открытой теплофикационной системой, содержащей: котельные агрегаты, паровые турбины с промышленными отборами пара, конденсаторами и электрогенераторами, подогреватели сырой воды, химводоочистку для умягчения подпиточной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556469
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.07.2015
№216.013.66a9

Газотурбодетандерная энергетическая установка газораспределительной станции

Газотурбодетандерная энергетическая установка газораспределительной станции содержит турбодетандер с регулируемым сопловым аппаратом, газотурбинную установку с компрессором низкого давления, камерой сгорания и газовой турбиной, электрогенератор, газопровод топливного газа, выходную газовую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557834
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.08.2015
№216.013.68de

Способ и устройство для непрерывного электро- и теплоснабжения загородных жилых домов

Изобретение относится к автономным системам электро- и теплоснабжения загородных жилых домов. Теплоснабжение загородных жилых домов производится от теплового аккумулятора, зарядку которого производят вихревым теплогенератором с питанием насоса от накопителей электроэнергии (аккумуляторов). От...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558399
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.10.2015
№216.013.8626

Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой

Изобретение относится к энергетике. Теплоэлектроцентраль с открытой теплофикационной системой, содержащая теплофикационную паровую турбину, турбину с промышленным и теплофикационным отборами и установку подогрева сырой воды, дополнительно снабжена системой подогрева сырой воды в конденсаторе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565945
Дата охранного документа: 20.10.2015
+ добавить свой РИД