×
19.01.2018
218.016.077b

Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения воды из воздуха

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего морского атмосферного воздуха. Способ получения воды включает использование генераторов энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением и отбором влаги. Генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде мембранных компрессоров, а мембраны компрессоров выполняют в виде подвижных в радиальном направлении стенок вертикального трубопровода. Трубопровод снабжают в верхней части поплавком, обеспечивающим его положительную плавучесть. Надводную часть трубопровода снабжают ударным клапаном, мгновенно останавливающим относительное движение трубопровода и воды в нем при закрытии клапана, создавая тем самым гидравлический удар в трубопроводе. Мембраны компрессоров приводят в движение энергией гидравлического удара, возникающего при вертикальном перемещении трубопровода вниз с прохождением морской волны через надводную часть трубопровода от гребня до впадины. Сжатие и нагнетание воздуха осуществляют при возникновении прямой волны ударного давления в трубопроводе, вызванной закрытием ударного клапана. Всасывание атмосферного воздуха производят за счет сил упругости материала мембран при прохождении в трубопроводе обратной волны разрежения. Набор потенциальной энергии, необходимой для возникновения периодического гидравлического удара в трубопроводе, осуществляют вертикальным подъемом трубопровода на высоту гребня морской волны выталкивающей силой воды при прохождении морской волны через надводную часть трубопровода от впадины до гребня. Изобретение обеспечивает снижение себестоимости получения пресной воды из влажного морского воздуха путем использования возобновляемой энергии морской волны. 1 ил.

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из окружающего влажного морского атмосферного воздуха.

Известен способ извлечения воды из атмосферного воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха, конденсируют пары воды и получаемую при этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды (RU 2081256, кл. Е03В 3/28, 1997). Недостатком способа является необходимость использования внешней подводимой энергии для формирования потока атмосферного воздуха, направляемого в конденсатор для осаждения влаги, которая не является возобновляемой.

Наиболее близким техническим решением к заявленному способу по совокупности признаков является способ получения воды из воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего водяные пары, охлаждают его до температуры ниже точки росы, конденсируют водяные пары в воду, а обезвоженный воздух выбрасывают в атмосферу (патент США 5203989, Е03В 3/28, 1987). При прокачке потока атмосферного воздуха, содержащего пары воды, происходит их конденсация на охлаждающем элементе холодильной машины и одновременное охлаждение потока воздуха, который выбрасывается в атмосферу. Для прокачки потока атмосферного воздуха необходим генератор энергии сжатого воздуха, требующий затрат внешней невозобновляемой энергии. Известный способ, предполагающий также использование внешней подводимой энергии для работы холодильной машины, характеризуется низкой экономичностью использования холодопроизводительности машины, так как только незначительная часть потребляемой ею энергии используется для конденсации паров воды. При этом большая часть холодопроизводительности расходуется на охлаждение обезвоженного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание несложного способа получения пресной воды питьевого качества с низкой себестоимостью из атмосферного влажного морского воздуха с использованием возобновляемой энергии морской волны.

Согласно изобретению техническая задача решается следующим образом. Способ получения воды из воздуха включает генераторы энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением в них влаги и отбором пресной воды из накопительных емкостей. Забор атмосферного влажного воздуха производят в непосредственной близости от поверхности моря, где влажность его максимальна. Выполняют генераторы сжатого воздуха в виде мембранных компрессоров объемного действия. Выполняют мембраны компрессоров в виде подвижных в радиальном направлении стенок вертикального трубопровода. Трубопровод снабжают в верхней части поплавком, обеспечивающим его положительную плавучесть. Снабжают надводную часть трубопровода ударным клапаном, мгновенно останавливающим относительное движение трубопровода и воды в нем при закрытии клапана, создавая тем самым гидравлический удар в трубопроводе. Относительное движение вода-трубопровод происходит из-за разницы инерционных свойств вертикального трубопровода и воды в нем. Инерция воды вследствие разницы в массах превышает инерцию трубопровода. Мембраны компрессоров приводят в движение энергией гидравлического удара, возникающего при вертикальном перемещении трубопровода вниз за счет силы тяжести при прохождении морской волны через надводную часть трубопровода от гребня до впадины. Сжатие и нагнетание воздуха осуществляют при возникновении прямой волны ударного давления в трубопроводе, вызванной закрытием ударного клапана и приводящей к упругой деформации мембран воздушных компрессоров под действием давления воды. Всасывание атмосферного воздуха компрессорами производят при снятии упругих напряжений в материале мембран при прохождении в трубопроводе обратной волны разрежения. Набор потенциальной энергии, необходимой для возникновения периодического гидравлического удара в трубопроводе, осуществляют вертикальным подъемом трубопровода на высоту гребня морской волны за счет выталкивающей силы морской воды при прохождении ее через надводную часть трубопровода от впадины до гребня. За счет инерции большой массы воды, находящейся в вертикальном трубопроводе, вода остается практически в покое, поднимается только сам трубопровод, т.е. происходит относительное движение вода-трубопровод. Мембранные компрессоры снабжают всасывающими и нагнетательными клапанами. Нагнетательные линии компрессоров соединяют с конденсаторами воздушной влаги. Конденсаторы располагают под уровнем моря выше компрессоров и охлаждают морской водой. Конденсаторы представляют собой спиральные трубопроводы, установленные вокруг вертикального трубопровода, обеспечивая тем самым вместе с поплавками дополнительную положительную плавучесть вертикального трубопровода. Выполнение конденсаторов в виде спиральных трубопроводов увеличивает поверхность конденсации влаги и обеспечивает ее сток. Накопительные емкости для пресной воды выполняют с нейтральной плавучестью, например, из мягкого эластичного материала в виде тора и размещают под спиральными конденсаторами, что обеспечивает движение осажденной влаги из конденсаторов в накопительные емкости. Конденсаторы снабжают отсекающими клапанами, пропускающими в накопительные емкости осажденную в конденсаторах воду, исключая попадание в накопительные емкости воздуха. Осушенный воздух из конденсаторов сбрасывают через регулируемые дроссельные устройства в атмосферу. Возможно использование остаточной энергии отработанного воздуха для привода турбины с выработкой электричества для подсветки плавающего вертикального трубопровода и использования его в качестве сигнального буя. Осаждение влаги из воздуха в конденсаторах происходит за счет повышения температуры точки росы при избыточном давлении воздуха в конденсаторах. Чем выше избыточное давление воздуха в конденсаторах, тем большая часть влаги выделяется из морского влажного воздуха, другими словами, чем больше ударное давление в вертикальных трубопроводах, тем больше влаги из воздуха осаждается в конденсаторах. Кроме того, конденсаторы влаги находятся под уровнем моря, где температура ниже температуры воздуха, что также способствует осаждению влаги из атмосферного морского воздуха на внутренней поверхности конденсаторов. Плавающие вертикальные трубопроводы при необходимости фиксируют анкерами с дном для предотвращения уноса их морскими течениями.

Способ получения воды из воздуха (см. фиг. 1) реализуется следующим образом. Генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде мембранных компрессоров объемного действия (1). Выполняют мембраны (2) компрессоров (1) в виде подвижных в радиальном направлении стенок вертикального трубопровода (3). Трубопровод (3) снабжают в верхней части поплавком (4), обеспечивающим его положительную плавучесть. Снабжают надводную часть трубопровода (3) ударным клапаном (5), мгновенно останавливающим относительное движение трубопровода (3) и воды в нем при закрытии клапана (5), создавая тем самым гидравлический удар в трубопроводе (3). Мембраны (2) компрессоров (1) приводят в движение энергией гидравлического удара, возникающего при вертикальном перемещении трубопровода (3) вниз при прохождении морской волны через надводную часть трубопровода от гребня до впадины. Сжатие и нагнетание воздуха осуществляют при возникновении прямой волны ударного давления в трубопроводе (3), вызванной закрытием ударного клапана (5). Всасывание атмосферного воздуха производят за счет сил упругости материала мембран (2) при прохождении в трубопроводе (3) обратной волны разрежения. Набор потенциальной энергии, необходимой для возникновения периодического гидравлического удара в трубопроводе (3), осуществляют вертикальным подъемом трубопровода (3) на высоту гребня морской волны при прохождении ее через надводную часть трубопровода (3) от впадины до гребня. Нагнетательные линии (6) компрессоров (1) соединяют с конденсаторами (7). Забор влажного морского воздуха осуществляют трубопроводом (8) в непосредственной близости от поверхности моря, где влажность его максимальна, используя на конце трубопровода полупроницаемую мембрану для предотвращения попадания капельной морской воды во всасывающие линии компрессоров (1). Осажденную в конденсаторах (7) влагу отводят в накопительные емкости (9). Конденсаторы снабжают отсекающими клапанами (15), пропускающими в накопительные емкости осажденную в конденсаторах воду, исключая попадание в накопительные емкости воздуха. Отбор опресненной воды осуществляется через трубопровод (10). Осушенный воздух из конденсаторов (7) сбрасывают через регулируемое дроссельное устройство (11) в атмосферу или направляют на турбину (12) для выработки электричества. Мембранные компрессоры (1) снабжают всасывающими (13) и нагнетательными (14) клапанами. Всасывание влажного морского воздуха осуществляется за счет сил упругой деформации мембран (2) компрессоров (1) при подъеме вертикального трубопровода (3) вверх выталкивающей силой морской воды. Сжатие атмосферного воздуха в компрессорах (1) и нагнетание его в конденсаторы (7) происходит за счет силы гидравлического удара морской воды в вертикальном трубопроводе (3) при движении его вниз с прохождением морской волны от гребня до впадины. За счет инерции массы воды в вертикальном трубопроводе (3), в несколько раз превышающей массу самого трубопровода (3), вода в трубопроводе (3) остается практически без движения при опускании его вниз, создавая относительное движение воды и самого трубопровода (3). При остановке относительного движения ударным клапаном (5) потенциальная энергия, накопленная трубопроводом (3) при подъеме его на гребень волны выталкивающей силой морской воды с последующим опусканием трубопровода (3) вниз при движении волны от гребня к впадине, преобразуется в энергию гидравлического удара, которая приводит в действие мембранные компрессоры (1).

Заявленное техническое решение позволяет преобразовывать практически даровую гидравлическую энергию морских волн в энергию сжатого воздуха, необходимую для выделения влаги из влажного атмосферного морского воздуха. Заявленное техническое решение позволяет снизить затраты на производство пресной воды питьевого качества путем использования возобновляемой энергии морской волны. Техническое решение может работать практически при любой высоте морской волны. Чем выше волна, тем больше накапливается потенциальной энергии при подъеме трубопровода с мембранными компрессорами вверх и выше становится преобразованная из нее энергия гидравлического удара воды при движении трубопровода вниз, приводящая в действие мембранные компрессоры. Чем больше энергия сжатого воздуха, тем выше, при прочих равных условиях, производительность по пресной воде.

Способ получения воды из воздуха, включающий использование генераторов энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением и отбором влаги, отличающийся тем, что для снижения себестоимости получения пресной воды из влажного морского воздуха путем использования возобновляемой энергии морской волны генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде мембранных компрессоров, выполняют мембраны компрессоров в виде подвижных в радиальном направлении стенок вертикального трубопровода, трубопровод снабжают в верхней части поплавком, обеспечивающим его положительную плавучесть, снабжают надводную часть трубопровода ударным клапаном, мгновенно останавливающим относительное движение трубопровода и воды в нем при закрытии клапана, создавая тем самым гидравлический удар в трубопроводе, мембраны компрессоров приводят в движение энергией гидравлического удара, возникающего при вертикальном перемещении трубопровода вниз с прохождением морской волны через надводную часть трубопровода от гребня до впадины, сжатие и нагнетание воздуха осуществляют при возникновении прямой волны ударного давления в трубопроводе, вызванной закрытием ударного клапана, всасывание атмосферного воздуха производят за счет сил упругости материала мембран при прохождении в трубопроводе обратной волны разрежения, набор потенциальной энергии, необходимой для возникновения периодического гидравлического удара в трубопроводе, осуществляют вертикальным подъемом трубопровода на высоту гребня морской волны выталкивающей силой воды при прохождении морской волны через надводную часть трубопровода от впадины до гребня.
Способ получения воды из воздуха
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 193 items.
26.01.2019
№219.016.b495

Устройство для токовой защиты электроустановок

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение дистанционного и плавного перемещения герконов относительно плоскости токоведущих шин. Устройство для токовой защиты электроустановок содержит три блока для крепления герконов и регулирования их тока срабатывания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678189
Дата охранного документа: 24.01.2019
17.02.2019
№219.016.bbdc

Электронные часы-светильник

Изобретение относится к устройствам для отображения времени и может быть использовано в часовой промышленности. Сущность изобретения: электронные часы-светильник содержат корпус с циферблатом, источник питания, автономный источник питания, микроконтроллер, часы реального времени. По периметру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680132
Дата охранного документа: 15.02.2019
17.02.2019
№219.016.bbee

Сборная червячная фреза

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях металлорежущих инструментов для фрезерования деталей. Фреза содержит корпус и установленные в нем твердосплавные режущие пластины. Корпус выполнен в виде отдельных дисков, собранных на втулке со шпоночным пазом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680122
Дата охранного документа: 15.02.2019
17.03.2019
№219.016.e294

Способ определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин

Способ включает построение графика температурной зависимости структурно-чувствительной характеристики режущей пластины по результатам кратковременных испытаний в диапазоне от 400 до 1000°С и определение на нем характерного участка, соответствующего интервалу температур максимальной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682196
Дата охранного документа: 15.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb0d

Способ проведения поинтервального гидроразрыва пласта в скважине и устройство для его осуществления

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для проведения поинтервального многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в скважинах преимущественно с горизонтальным окончанием или боковых стволах реанимируемых скважин. Способ заключается в том, что определяют интервалы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682391
Дата охранного документа: 19.03.2019
30.03.2019
№219.016.f8cd

Способ защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями

Использование: в области электротехники для защиты преобразовательной установки с трансформатором с 2n вторичными обмотками и 2n выпрямителями от коротких замыканий. Технический результат - повышение чувствительности защиты преобразовательной установки. Способ защиты преобразовательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683266
Дата охранного документа: 27.03.2019
30.03.2019
№219.016.f9e2

Ковш повышенной вместимости строительной машины

Изобретение относится к машиностроению, а именно к ковшовым погрузчикам, в частности к ковшам погрузчиков. Ковш повышенной вместимости строительной машины содержит верхнюю, нижнюю, боковые и заднюю части ковша и гидроцилиндры. Ковш имеет подвижные боковые части с рычагами, два сегмента, которые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683472
Дата охранного документа: 28.03.2019
06.06.2019
№219.017.73d8

Система прогрева гидробака строительной машины

Система предназначена для гидропривода строительных машин, которые эксплуатируются в условиях отрицательных температур и вдали от стационарных баз. Система содержит корпус, сверху которого имеется крышка, в крышке имеется сливная и напорная магистраль, в корпусе имеются стенки. ДВС и корпус...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690548
Дата охранного документа: 04.06.2019
07.06.2019
№219.017.7550

Установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод. Предложенная установка для исследования влияния эффекта морозного пучения грунта на заземляющий электрод содержит полый корпус. Внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690731
Дата охранного документа: 05.06.2019
09.06.2019
№219.017.7606

Способ многостадийной опрессовки труб в скважине и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности и может быть использована для испытания внутренним давлением (опрессовкой) бурильных или насосно-компрессорных труб в скважине. Технический результат - упрощение конструкции, предварительная настройка устройства по давлению опрессовки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691037
Дата охранного документа: 07.06.2019
Showing 91-98 of 98 items.
25.09.2018
№218.016.8b22

Способ опреснения морской воды

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды путем испарения морской воды и конденсации паровоздушной смеси и может быть использовано для питьевого водоснабжения, а также для бытовых и хозяйственных нужд. Способ опреснения морской воды включает размещение генераторов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667766
Дата охранного документа: 24.09.2018
20.12.2018
№218.016.a9cd

Способ получения воды из воздуха

Изобретение относится к способам автономного получения чистой пресной воды из воздуха, путем испарения воды и конденсации паровоздушной смеси. Осуществляют формирование потока паровоздушной смеси и осаждение водяных паров в конденсаторах с отбором пресной воды. Для формирования потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675486
Дата охранного документа: 19.12.2018
22.12.2019
№219.017.f104

Способ опреснения морской воды

Изобретение относится к способам автономного получения чистой пресной воды, путем испарения морской воды и конденсации паровоздушной смеси. Способ состоит в насыщении атмосферного воздуха водяными парами в испарителях, формировании паровоздушного потока нагнетателями, подаче насыщенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709665
Дата охранного документа: 19.12.2019
08.08.2020
№220.018.3de3

Способ получения воды из воздуха

Изобретение относится к области водоснабжения. Способ состоит в насыщении атмосферного воздуха водяными парами, подаче паровоздушной смеси в конденсаторы и отборе влаги. Для принудительного насыщения воздуха влагой и осаждения влаги в конденсаторах под давлением используют энергию сжатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002729408
Дата охранного документа: 06.08.2020
14.05.2023
№223.018.56d5

Способ опреснения морской воды

Изобретение относится к области автономного получения чистой пресной воды. Способ состоит в насыщении атмосферного воздуха водяными парами в испарителях, подаче паровоздушной смеси в конденсаторы и отборе влаги. Насыщение атмосферного воздуха водяными парами в испарителях осуществляют при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002732929
Дата охранного документа: 24.09.2020
14.05.2023
№223.018.56e0

Способ опреснения морской воды с попутным извлечением соли

Изобретение относится к области водоснабжения. Способ состоит в принудительном насыщении атмосферного воздуха водяными парами в испарителях, подаче паровоздушной смеси в конденсаторы и отборе влаги. Холодную морскую воду подают в испарители с прозрачной поверхностью дозирующими насосами из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002732606
Дата охранного документа: 21.09.2020
15.05.2023
№223.018.5751

Способ опреснения морской воды

Изобретение может быть использовано для сельскохозяйственного, промышленного и бытового водоснабжения. В способе опреснения морской воды используют пониженное гидростатическое давление столба воды в акватории. Для достижения давления, необходимого при опреснении морской воды, используют насос...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002770360
Дата охранного документа: 15.04.2022
16.05.2023
№223.018.621a

Способ получения пресной воды

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды, и может быть использовано для питьевого водоснабжения, а также для бытовых и хозяйственных нужд. Способ получения пресной воды включает насыщение воздуха водяными парами, формирование паровоздушного потока нагнетателями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002780743
Дата охранного документа: 30.09.2022
+ добавить свой РИД