×
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 161-170 of 193 items.
26.10.2019
№219.017.db03

Фундамент

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений. Фундамент включает вертикальную оболочку, выполненную по высоте составной из секций с фланцами и с размещенным в них заполнителем, и подколонник, причем нижний фланец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704158
Дата охранного документа: 24.10.2019
26.10.2019
№219.017.db05

Фундамент

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении фундамента временных зданий на слабых грунтах. Фундамент включает заглубленный в грунт железобетонный башмак и подушку из несвязного грунта, заключенную в круглую в плане оболочку с торцевыми горизонтальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704156
Дата охранного документа: 24.10.2019
26.10.2019
№219.017.db11

Фундамент

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений. Фундамент включает вертикальную оболочку, выполненную по высоте составной из секций с фланцами и с размещенным в ней заполнителем, и подколонник, причем нижний фланец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704157
Дата охранного документа: 24.10.2019
02.11.2019
№219.017.dde9

Способ утилизации нефтешламов

Изобретение относится к области экологии. Предложен способ утилизации нефтешламов с получением почвогрунта, который включает внесение в нефтешлам фосфогипса в количестве 0,25% от массовой доли нефтешлама, обработку биологическим препаратом «Дестройл» - 1,5-2,0 г/кг нефтешлама, гуминовым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704654
Дата охранного документа: 31.10.2019
02.11.2019
№219.017.de14

Способ утилизации буровых шламов

Изобретение относится к области рекультивации, в частности к утилизации бурового шлама с получением грунта при ликвидации шламовых амбаров. Способ включает получение грунта, включающего буровой шлам, в который на 97,5% массовых долей вносят прокаленный диатомит в количестве 2,5% массовых долей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002704858
Дата охранного документа: 31.10.2019
08.11.2019
№219.017.df85

Устройство максимальной токовой защиты электрической установки

Использование: в области электротехники и электроэнергетики для защиты электрической установки от коротких замыканий. Технический результат - повышение надежности и расширения области использования устройства. Устройство максимальной токовой защиты электрической установки содержит датчик тока и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705213
Дата охранного документа: 06.11.2019
10.11.2019
№219.017.e05a

Способ определения эксцентриситета ротора в электрической машине

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измерения статического эксцентриситета ротора электрической машины. Технический результат - расширение функциональных возможностей и области применения, а также повышение чувствительности. Способ определения эксцентриситета ротора в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705560
Дата охранного документа: 08.11.2019
10.11.2019
№219.017.e087

Устройство защиты машины переменного тока

Использование: в области электротехники для релейной защиты электрических машин переменного тока. Технический результат - расширение функциональных возможностей защиты электрической машины переменного тока, которое позволит уменьшить стоимость этой защиты и резко сократить размеры повреждения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705559
Дата охранного документа: 08.11.2019
26.11.2019
№219.017.e6ce

Способ изоляции притока пластовых вод на участках их поступления в скважинах с горизонтальным окончанием

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для изоляции притока пластовых вод в горизонтальных участках нефтедобывающих скважин. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения водоизоляционных работ, изоляции притока пластовых вод в обсаженном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707109
Дата охранного документа: 22.11.2019
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
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