×
20.06.2015
216.013.574e

УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и оборудованию для опреснения морской воды, и может найти применение при проектировании и создании устройств для получения очищенной пресной воды и использования ее в сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства. С помощью предлагаемых способа и устройства можно получать очищенную пресную воду за счет испарения и конденсации водяных паров в прибрежных районах и на морских платформах. Способ опреснения морской воды с использованием соответствующего устройства включает ее испарение и конденсацию водяного пара, морскую воду берут раздельно из верхних теплых и нижних холодных слоев, причем теплую воду направляют на испарение, а холодную воду используют для конденсации водяного пара, получаемого из нагретой морской воды и атмосферного воздуха. Изобретение обеспечивает сокращение энергоемкости, металлоемкости и повышение удельной производительности устройства для опреснения морской воды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и оборудованию для опреснения морской воды, и может найти применение при проектировании и создании устройств для получения очищенной пресной воды и использования ее в сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства.

С помощью предлагаемых способа и устройства можно получать очищенную пресную воду за счет испарения и конденсации водяных паров в прибрежных районах и на морских платформах.

Известны способы опреснения морской воды, включающие испарение и конденсацию водяного пара - «способ опреснения морской воды путем утилизации низкопотенциального тепла и устройство для его осуществления», содержащее теплообменники, системы оборотного водоснабжения, тепловой насос, вакуумную камеру, расположенные в ней вращающиеся криволинейные каналы (патент РФ №2359917, от 27.06.09).

Недостатками этого способа и устройства являются большие капитальные и эксплуатационные затраты и сложность конструкции.

Известна установка для получения пресной воды, работающая по способу испарения и конденсации водяного пара с использованием естественного холода, содержащая теплообменник, конденсатор, воздуховоды, гидронасос, размещенный в нижней части гибкого шланга, электровентилятор, цилиндрический каплеуловитель (патент РФ №2169237, Б.И. №17 от 20.06.2001).

Недостатками установки, работающей по этому способу, являются большие капитальные и эксплуатационные затраты.

Из известных способов и устройств для опреснения и очистки воды наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для опреснения морской воды способом испарения и конденсации водяного пара (патент РФ №2309125, опубл. 27.10.07).

Известное устройство для опреснения морской воды содержит две опоры высотой более 10 м, расположенные на них два герметичных бака, паропровод, трубопроводы, охлаждающий и нагревающий теплообменники, теплохолодильную установку, расположенную рядом с баками, обратные клапаны, датчики уровня, испарительный бак, насосы, форсунки системы орошения.

Недостатками известного способа и устройства такого типа являются большая энергоемкость и металлоемкость, низкая удельная производительность при опреснении морской воды.

Задачей предлагаемого изобретения являются сокращение энергоемкости, металлоемкости и повышение удельной производительности устройства для опреснения морской воды.

В результате использования изобретения появляется возможность сократить энергоемкость, металлоемкость и повысить удельную производительность установки для опреснения морской воды.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для опреснения морской воды, содержащем конденсаторную полость с трубчатым теплообменником, форсунки, приемный бак, подводящую трубу, насос морской воды с фильтром, насос пресной воды, теплохолодильную установку и соединенные с ней охлаждающий теплообменник и нагревательный теплообменник, установленный в испарительном баке, вентилятор, бак пресной воды, паропровод, блок управления, конденсаторная полость выполнена в виде вертикального сетчатого стакана, завершающегося в нижней части приемным баком, соединенным отводящей трубой и краном с баком пресной воды, нижняя часть которого соединена насосом, краном и трубопроводом с верхней частью конденсаторной полости, причем на части трубопровода, входящей в верхнюю часть конденсаторной полости, вертикально установлены форсунки, а над конденсаторной полостью помещен вентилятор, причем нижняя часть трубчатого теплообменника, помещенного в конденсаторной полости, выходит из нее над приемным баком и соединяется с подводящей трубой, проходящей через охлаждающий теплообменник, и далее соединяется с подающим шлангом, насосом морской воды и фильтром для воды, установленными в глубине моря, а верхняя часть трубчатого теплообменника выходит из верхней части конденсаторной полости и соединяется со сливной трубой и вертикальной трубой, соединенной с теплоизолированным испарительным баком, на которой установлены электромагнитный клапан и жиклерное отверстие, а на боковой стенке испарительного бака в его нижней части установлены датчики верхнего и нижнего уровня, электрически связанные с блоком управления и электромагнитным клапаном, а на испарительном баке на верхней стенке установлен каплеотбойник и далее вакуумный насос, соединенный с паропроводом, проходящим в конденсаторную полость, а в верхней части испарительного бака установлены перегородки, имеющие донные отверстия, причем донные отверстия соседних перегородок смещены друг относительно друга и имеют борта по периметру, обращенные вверх, а в нижней части испарительного бака установлен сливной патрубок, сообщающийся с вакуумным краном, насосом и обратным клапаном, причем в верхних слоях морской воды установлен дополнительный насос с фильтром, соединенный трубой и обратным клапаном с вертикальной трубой перед электромагнитным клапаном.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе опреснения морской воды, включающем ее испарение и конденсацию водяного пара, морскую воду берут раздельно из верхних теплых и нижних холодных слоев, причем теплую воду направляют на испарение, а холодную воду используют для конденсации водяного пара, получаемого из нагретой морской воды и атмосферного воздуха.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлены общая схема предлагаемого устройства и способа для опреснения морской воды.

Устройство для осуществления способа опреснения морской воды содержит: конденсаторную полость 1 с трубчатым теплообменником 2, форсунки 3, приемный бак 4, подводящую трубу 5, насос морской воды 6 с фильтром 7, насос пресной воды 8, теплохолодильную установку 9 и соединенные с ней охлаждающий теплообменник 10 и нагревательный теплообменник 11, установленный в испарительном баке 12, вентилятор 13, бак для пресной воды 14, паропровод 15, блок управления 16, причем конденсаторная полость 1 выполнена в виде вертикального сетчатого стакана, завершающегося в нижней части приемным баком 4, соединенным отводящей трубой и краном 17 с баком пресной воды 14, нижняя часть которого соединена насосом пресной воды 8, краном 18 и трубопроводом 19 с верхней частью конденсаторной полости 1, причем на части трубопровода 19, входящей в верхнюю часть конденсаторной полости 1 вертикально установлены форсунки 3, а над конденсаторной полостью помещен вентилятор 13, причем нижняя часть трубчатого теплообменника 2, помещенного в конденсаторной полости 1, выходит из нее над приемным баком 4 и соединяется с подводящей трубой 5, проходящей через охлаждающий теплообменник 10, и далее соединяется с подающим шлангом 20, насосом морской воды 6 и фильтром 7 для воды, установленном в глубине моря, а верхняя часть трубчатого теплообменника 2 выходит из верхней части конденсаторной полости 1 и соединяется со сливной трубой 21 и вертикальной трубой 22, соединенной с теплоизолированным испарительным баком 12, на которой установлен электромагнитный клапан 23 и жиклерное отверстие 24, а на боковой стенке испарительного бака 12 в его нижней части установлены датчики верхнего 25 и нижнего 26 уровня, электрически связанные с блоком управления 16 и электромагнитным клапаном 23, а на испарительном баке 12 на верхней стенке установлен каплеотбойник 27 и далее вакуумный насос 28, соединенный с паропроводом 15, проходящим в конденсаторную полость 1, а в верхней части испарительного бака 12 установлены перегородки 29, имеющие донные отверстия 30, причем донные отверстия 30 соседних перегородок смещены друг относительно друга и имеют борта по периметру, обращенные вверх, а в нижней части теплоизолированного испарительного бака 12 установлен сливной патрубок 31, сообщающийся с вакуумным краном 32, насосом 33 и обратным клапаном 34, причем в верхних слоях морской воды установлен дополнительный насос 35 с фильтром 36, соединенный трубой 37 и обратным клапаном 38 с вертикальной трубой 22 перед электромагнитным клапаном 23.

Предлагаемый способ опреснения морской воды содержит следующую последовательность операций:

1. Подача теплой воды из верхних слоев морской воды в испарительный бак и получение водяного пара.

2. Подача холодной морской воды из глубинных слоев на охлаждающие теплообменники.

3. Подача водяного пара из испарительного бака и из воздуха на охлаждающие поверхности конденсаторной полости.

4. Конденсация водяного пара, получение пресной воды и перекачка ее потребителю.

Способ опреснения морской воды осуществляют следующим образом. Теплую морскую воду подают в испарительный бак 12 из верхних слоев дополнительным насосом 35 через фильтр 36, где она догревается и испаряется.

Холодную морскую воду подают с морской глубины из холодных слоев через фильтр 7 насосом морской воды 6. Морская вода по подающему шлангу 20 проходит через охлаждающий теплообменник 10 проточного типа, связанный с теплохолодильной установкой 9, и доохлаждается. Далее, по подводящей трубе 5 холодную воду подают в трубчатый теплообменник 2, расположенный в конденсаторной полости 1, выполненной в виде сетчатого стакана, над которым помещен вентилятор 13, автоматически включаемый с блока управления 16 при высокой влажности воздуха, и по сливной трубе 21 ее возвращают в море.

Водяной пар направляют в конденсаторную полость 1 двумя путями: из воздуха, всасываемого или нагнетаемого реверсивным вентилятором 13, и от вакуумного насоса 28, установленного над испарительным баком 12, который выполнен теплоизолированным в герметичном исполнении и окрашивается в черный цвет. В нижней части испарительного бака 12 размещают нагревательный теплообменник 11, соединенный с теплохолодильной установкой 9, блоком управления 16 и охлаждающим теплообменником 10. Догрев нагретой морской воды в испарительном баке 12 производится от нагревательного теплообменника 11 и за счет энергии, полученной при доохлаждении морской воды в охлаждающем теплообменнике 10.

Конструкция перегородок 29 со смещенными друг относительно друга донными отверстиями 30, имеющими борта по периметру, размещенных в верхней части испарительного бака 12 гарантирует их заполнение испаряемой водой, а, следовательно, увеличение площади и интенсивности испарения при заполнении. В люке на верхней стенке испарительного бака 12 установлен каплеотбойник 27, препятствующий попаданию воды в расположенный далее вакуумный насос 28, создающий вакуум и понижающий температуру кипения испаряемой жидкости. Вода из трубчатого теплообменника 2 поступает в сливную трубу 21, по которой она попадает в море, и в вертикальную трубу 22, на которой установлены электромагнитный клапан 23 и жиклерное отверстие 24. В эту же трубу 22 подается теплая морская вода по трубе 37 из дополнительного насоса 35 и фильтра 36, установленных в верхних теплых слоях. По команде датчика нижнего уровня 26 электромагнитный клапан 23 открывается и теплая морская вода через регулируемое жиклерное отверстие 24 под действием вакуума поступает во внутреннее пространство испарительного бака 12 на верхнюю из перегородок 29, многократно увеличивающих поверхность испарения. Остаточная часть воды по сливной трубе 21 возвращается в море.

Поступление испаряемой жидкости в испарительный бак 12 прекращается по сигналу датчика верхнего уровня 25, установленного в испарительном баке 12, и возобновляется по сигналу датчика нижнего уровня 26. Водяной пар поступает в конденсаторную полость 1 от вакуумного насоса 28 по теплоизолированному паропроводу 15 и от вентилятора 13. Конденсация происходит на охлаждаемых поверхностях трубчатого теплообменника 2 и на поверхностях частиц холодной опресненной жидкости, распыляемой форсунками 3, подаваемой из бака пресной воды 14 через насос пресной воды 8, кран 18 и трубопровод 19. Пресная вода стекает из конденсаторной полости 1 в приемный бак 4 и поступает через отводящую трубу и кран 17 в бак пресной воды 14, откуда насосом пресной воды 8 через кран 18 подается потребителю. При очистке из испарительного бака 12 концентрированный соляной раствор удаляется через сливной патрубок 31 и обратный клапан 34 на переработку или в дренаж. Насос 33 работает в импульсном режиме, включаясь на период импульса по команде датчика нижнего уровня 26 с блока управления 16, периодически освобождая установку от соляного раствора. Для очистки испарительного бака 12 в него периодически подается морская вода. Для повышения эффективности установки теплая вода из верхних слоев подается дополнительным насосом 35 через фильтр 36 по трубе 37, обратный клапан 38, вертикальной трубе 22, жиклерное отверстие 24 в испарительный бак 12, а излишняя часть - по сливной трубе 21 в море.

Применение предлагаемого устройства и способа позволит значительно снизить удельный расход энергии на опреснение морской воды по сравнению с известными способами и устройствами.


УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 86.
10.01.2013
№216.012.1a26

Сеть автономных постов мониторинга окружающей среды (апмос)

Изобретение относится к области экологического мониторинга и может быть использовано в системах общего мониторинга и безопасности. Сущность: сеть включает несколько автономных постов мониторинга, включающих датчики контроля окружающей среды, видеокамеры, тепловизоры. Энергетическая площадка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472186
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df2

Способ и устройство для передачи электрической энергии

Изобретение относится к электротехнике, к передаче электрической энергии. Технический результат состоит в снижении затрат на передачу электроэнергии за счет исключения таких элементов, как ЛЭП, провода, изоляторы, кабели, а также повышении КПД. Между источником и приемником электрической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473160
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1e89

Устройство плазменной коагуляции тканей

Изобретение относится к области медицины и медицинской технике, в частности к устройствам, используемым для бесконтактной коагуляции белков крови и тканей раневой поверхности. Устройство преобразует энергию источника питания в высокочастотную электромагнитную энергию посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473318
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2152

Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, к передаче электрической энергии. Технический результат состоит в повышении эффективности передачи энергии, увеличении длины линий передач и возможности передачи электроэнергии по однопроводной линии в двух направлениях между двумя энергосистемами, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474031
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.07.2013
№216.012.529b

Энергосберегающая аккумуляционная установка для охлаждения молока

Изобретение относится к области охлаждения сельскохозяйственных продуктов, в том числе молока, и может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности, а также при обработке и хранении жидких продуктов. Предложенная установка для охлаждения молока содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486750
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.5847

Способ и устройство для передачи электрической энергии

Использование: в области электротехники. Технический результат состоит в упрощении генерирующего контура, повышении эффективности и снижении энергетических затрат на генерирование электромагнитных волн, а также в повышении передаваемой мощности электроэнергии. Способ заключается в том, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488207
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.5848

Способ и устройство для передачи электрической энергии

Использование: в области электротехники. Технический результат - упрощение генерирующего контура, повышение эффективности и повышение передаваемой мощности и электроэнергии. Согласно способу электромагнитные колебания с заданной частотой от генератора электрической энергии в электронном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488208
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.5afe

Солнечный концентраторный модуль (варианты)

Изобретение относится к гелиотехнике. Солнечный концентраторный модуль согласно изобретению содержит приемник с двусторонней рабочей поверхностью, установленный в плоскости симметрии между фокальной осью концентратора и поверхностью концентратора, выполненного в виде зеркальных отражателей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488915
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2013
№216.012.5fc2

Устройство и способ бесконтактной передачи электрической энергии на электротранспортное средство

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для электропитания троллейбусов, электромобилей, трамваев, электротракторов, электровозов. В устройстве содержится источник энергии, преобразователь частоты, резонансный контур, повышающий резонансный высокочастотный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490146
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.694e

Электрифицированная система земледелия (варианты)

Система по первому варианту выполнения содержит тягово-транспортные агроагрегаты, установленные и движущиеся по полям упорядоченно по постоянным технологическим колеям. В системе использована бесконтактная резонансная система электроснабжения, содержащая однопроводниковую линию электропередачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492609
Дата охранного документа: 20.09.2013
Показаны записи 1-10 из 77.
20.08.2013
№216.012.5fc2

Устройство и способ бесконтактной передачи электрической энергии на электротранспортное средство

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для электропитания троллейбусов, электромобилей, трамваев, электротракторов, электровозов. В устройстве содержится источник энергии, преобразователь частоты, резонансный контур, повышающий резонансный высокочастотный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490146
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.01.2014
№216.012.9539

Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления (варианты)

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами для получения электрической и тепловой энергии. В солнечном модуле с концентратором, содержащем прозрачную фокусирующую призму с углом полного внутреннего отражения где n - коэффициент преломления материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503895
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.03.2014
№216.012.aa99

Резонансный электрический конденсатор стребкова-подосинникова (варианты)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к области резонансных высокочастотных электрических конденсаторов для преобразования и передачи электрической энергии. Технический результат заключается в снижении энергетических затрат на генерирование электромагнитных волн и потерь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509388
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.abe4

Способ и устройство для получения водорода из воды (варианты)

Изобретение относится к области химии. Согласно первому варианту для получения водорода железные стержни изолируют от стенок реактора 1 и подают на них высоковольтный потенциал от трансформатора Тесла 14. Реактор 1 заземляют и заполняют водой до образования разряда между железными электродами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509719
Дата охранного документа: 20.03.2014
27.05.2014
№216.012.c99c

Резонансный усилитель мощности

Изобретение относится к электротехнике, в частности к резонансным преобразователям электрической энергии на основе резонансных усилителей мощности. Технический результат заключается в увеличении коэффициента усиления резонансного преобразователя до 2-10 и стабилизации величины коэффициента...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517378
Дата охранного документа: 27.05.2014
27.06.2014
№216.012.d6f1

Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами для получения электрической и тепловой энергии. В солнечном модуле с концентратором, содержащем прозрачные фокусирующие призмы с треугольным поперечным сечением, с углом входа лучей β и углом полного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520803
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d822

Устройство передачи электрической энергии в ракетно-космических комплексах (варианты)

Изобретение относится к устройству для передачи электрической энергии. Технический результат - уменьшение количества и массы проводов для передачи электроэнергии в ракетно-космических (Р-К) комплексах, а также повышение качества электропитания бортовой аппаратуры. Указанный результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521108
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.dc4a

Полупроводниковый фотоэлектрический генератор и способ его изготовления (варианты)

Изобретение относится к оптоэлектронным приборам. Полупроводниковый фотоэлектрический генератор содержит прозрачное защитное покрытие на рабочей поверхности, на которое падает излучение, и секции фотопреобразователей, соединенные оптически прозрачным герметиком с защитным покрытием. Секции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522172
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.11.2014
№216.013.067b

Способ и устройство для передачи электрической энергии

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам и устройствам для передачи электрической энергии. В способе передачи электрической энергии между источником и потребителем энергии с использованием в качестве проводящего канала трубопровода с жидким веществом путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533060
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ee6

Стенд для исследования резонансной системы передачи электрической энергии

Изобретение относится к испытательной технике и электрооборудованию, применяемым при передаче электрической энергии для питания электроустановок потребителей. Сущность: стенд снабжен источником переменного тока повышенной и перестраиваемой частоты, который через первый переключатель и магазин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535231
Дата охранного документа: 10.12.2014
+ добавить свой РИД