DE202017005225U1 - Device for recovering fresh water from the saturated air above the ocean level, using the cold of the oceanic deep water in the equatorial zone - Google Patents

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Abstract

Einrichtung für Gewinnung des Süßwassers aus der, über dem Ozeanspiegel befindlichen, gesättigten Luft, mittels der Kalte des ozeanischen Tiefwassers in der äquatorialischen Erdzone, dadurch gekennzeichnet, 1) dass sie aus einer schwimmenden Plattform (1) besteht mit Wärmeaustauschern (2), Ventilatoren (3), welche die Wärmeaustauscher (2) mit der warmen gesättigten ozeanischen Luft anblasen, Pumpen (4, 5), Windgeneratoren (7), Reservoiren (8) und Tiefwasserschläuchen (6), die das kalte ozeanische Wasser zu den Wärmeaustauschern (2) befördern. 2) dass die Wärmeaustauscher (2) aus gewundenen Rohren bestehen, die einen Wirbel in dem durch sie fließenden kalten ozeanischen Tiefenwasser und in dem die Rohre anblasenden Strom der warmen gesättigten und über dem Ozeanspiegel befindlichen Luft erzeugen und dadurch die Kondensation des Wasserdampfes an der Oberfläche der Rohre intensivieren.Device for recovering fresh water from the saturated air above the ocean level, by means of the cold of the oceanic deep water in the equatorial zone, characterized in that it consists of a floating platform (1) with heat exchangers (2), fans ( 3) blowing the heat exchangers (2) with the warm saturated ocean air, pumps (4, 5), wind generators (7), reservoirs (8) and deep water hoses (6) supplying the cold oceanic water to the heat exchangers (2) transport. 2) that the heat exchangers (2) consist of tortuous tubes which create a vortex in the cold oceanic deep water flowing through them and in the stream of hot saturated and over-ocean air blowing the tubes and thereby the condensation of water vapor at the surface intensify the pipes.

Description

Die Neuentwicklung gehört zum Bereich der neuen Technologien der Süßwassergewinnung. Die Weltwasservorräte betragen ca. 1,4 Mio. km3, ca. 2% davon macht das Süßwasser aus, und nur ca. 0,003% davon ist für einen direkten Gebrauch nutzbar. Das stetige Bevölkerungswachstum, die Urbanisierung und der steigende Verbrauch von Süßwasser in Industrie und Privathaushalten sind die Gründe für ein ständig wachsendes Defizit an Süßwasser.The new development belongs to the field of new technologies of freshwater production. The world's water resources amount to approximately 1.4 million km 3 , about 2% of which make up the fresh water, and only about 0.003% of it is available for direct use. The steady population growth, urbanization and rising consumption of fresh water in industry and private households are the reasons for a growing deficit of fresh water.

Ziel der vorliegenden Neuentwicklung ist die Ergänzung der Süßwasservorräte durch die Kondensation von Wasserdampf aus der gesättigten Luft, die sich über dem Ozeanspiegel in der äquatorialen Erdzone befindet, mit Hilfe des kalten ozeanischen Tiefenwassers. Durch den Einsatz von gewundenen Rohren wird die Effizienz einer früheren Variante der Anlage (Gebrauchtmuster Nr. 20 2010 000 891.3) erhöht.The aim of this new development is to supplement fresh water supplies by condensing water vapor from saturated air, which is above the ocean level in the equatorial zone, with the help of cold oceanic deep water. The use of tortuous pipes increases the efficiency of an earlier version of the plant (second-hand sample no. 20 2010 000 891.3).

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale 1 und 2 gelöst. Dafür wird in der äquatorialen Erdzone eine schwimmende Plattform (1) mit Wärmeaustauschern (2), Ventilatoren (3), Pumpen (4, 5), Tiefenwasserschläuchen (6), Windgeneratoren (7) und Reservoiren (8) aufgebaut.This object is achieved by the features listed in claim 1 and 2. But in the equatorial earth zone a floating platform ( 1 ) with heat exchangers ( 2 ), Fans ( 3 ), Pump ( 4 . 5 ), Deep water hoses ( 6 ), Wind generators ( 7 ) and reservoirs ( 8th ) built up.

Die Funktion der Anlage basiert auf der Arbeit mehrerer Wärmeaustauscher, die aus gewundenen Rohren bestehen. An der Oberfläche der Rohre kommt es zur intensiven Kondensation von Wasserdampf durch den Kontakt der gesättigten warmen ozeanischen Luft mit der Kalte des durch die Rohre fließenden Tiefenwassers. Im Unterschied zu den Wärmeaustauschern mit glatten Rohren (Gebrauchtmuster Nr. 20 2010 000 891.3), wirbeln die gewundenen Rohre den Strom des durch sie fließenden kalten ozeanischen Tiefenwassers und die warme ozeanische Luft, mit der die Rohre angeblasen werden, was den Wärmeaustausch intensiviert. Dadurch wird die Effizienz der vorliegenden Anlage gegenüber ihrer früheren Variante (Gebrauchtmuster Nr. 20 2010 000 891.3) erhöht.The function of the plant is based on the work of several heat exchangers consisting of spiral pipes. At the surface of the tubes there is an intense condensation of water vapor through the contact of the saturated warm oceanic air with the cold of the deep water flowing through the tubes. In contrast to smooth-tube heat exchangers (Model No. 20 2010 000 891.3), the meandering tubes whirl the flow of cold oceanic deep water flowing through them and the warm oceanic air that blows the tubes, which intensifies heat exchange. This increases the efficiency of the present system compared to its previous version (second-hand sample no. 20 2010 000 891.3).

Die Anlage wird mit den folgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The system is explained in more detail with the following drawings. Show it:

1. Gesamtansicht der Anlage 1 , Overall view of the plant

2. Ansicht A-A 2 , View AA

3. Ansicht B-B 3 , View BB

4. Ansicht C-C 4 , View CC

5. Wärmeaustauscher 5 , heat exchangers

6. Schemata der Installation der gewundenen Rohre 6 , Schemes of installation of spiral pipes

Die Anlage enthält eine schwimmende Plattform (1) mit den Wärmeaustauschern (2), den Ventilatoren (3), die die Wärmeaustauscher (2) mit der warmen gesättigten ozeanischen Luft anblasen, den Pumpen (4, 5), den Windgeneratoren (7), den Reservoiren (8) und den Tiefwasserschläuchen (6), die das kalte ozeanische Wasser zu den Wärmeaustauschern (2) befördern.The plant contains a floating platform ( 1 ) with the heat exchangers ( 2 ), the fans ( 3 ), the heat exchangers ( 2 ) with the warm saturated oceanic air, pump ( 4 . 5 ), the wind generators ( 7 ), the reservoirs ( 8th ) and the deepwater hoses ( 6 ), the cold oceanic water to the heat exchangers ( 2 ).

Die atmosphärische Luft enthält je nach Lufttemperatur und -druck einen bestimmten Anteil von Wasserdampf. Beim Hochsteigen kühlt sich die warme gesättigte ozeanische Luft ab, und der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert sich zu kleinsten Wassertropfen, aus denen sich Regenwolken bilden. Die vorliegende Anlage ermöglicht die Kondensation des Wasserdampfs auf einer schwimmenden Plattform (1) noch bevor er zusammen mit der Luft in die höheren Schichten der Atmosphäre gelangt.The atmospheric air contains a certain amount of water vapor depending on the air temperature and pressure. When rising, the warm saturated ocean air cools down, and the water vapor contained condenses into the smallest drops of water, from which rain clouds form. The present system allows the condensation of water vapor on a floating platform ( 1 ) even before he gets into the higher layers of the atmosphere together with the air.

In der äquatorialen Erdzone ist die Luft stets mit Wasserdampf gesättigt und hat eine Temperatur von 25 ÷ 27°C. Wenn ein Kälteträger durch die Wärmeaustauscher (2) geleitet wird und diese mit Hilfe der Ventilatoren (3) mit der warmen gesättigten ozeanischen Luft angeblasen werden, kondensiert sich der in der Luft enthaltene Wasserdampf an der Oberfläche der Wärmeaustauscher (2), und es bildet sich Süßwasser. Als Kälteträger zum Abkühlen der warmen gesättigten Luft wird das kalte ozeanische Tiefenwasser verwendet, das eine ganzjährige Temperatur von 1 ÷ 3°C hat. Der Kälteträger ist im Ozean in der Tiefe unter ca. 1,5 km. immer vorhanden.In the equatorial zone of the earth, the air is always saturated with water vapor and has a temperature of 25 ÷ 27 ° C. When a brine passes through the heat exchangers ( 2 ) and this with the help of fans ( 3 ) are blown with the warm saturated oceanic air, the water vapor contained in the air condenses on the surface of the heat exchangers ( 2 ), and fresh water is formed. The cold oceanic deep water, which has a year-round temperature of 1 ÷ 3 ° C, is used as a coolant to cool the warm saturated air. The brine is in the ocean at depth below about 1.5 km. always available.

Das durch die Tiefwasserschläuche (6) hochsteigende Wasser hat eine höhere Dichte im Vergleich zur Durchschnittsdichte der Ozeanwassersäule im Bereich von der Ozeanoberfläche bis zur Tiefe von 1,5 km. Daher liegt der Druckwasserspiegel in den Tiefwasserschläuchen (6) immer höher als der Ozeanspiegel. Dies bedingt die Platzierung der Pumpen (4) auf der schwimmenden Plattform (1).That through the deep water hoses ( 6 ) high-rising water has a higher density compared to the average density of the ocean water column in the area from the ocean surface to the depth of 1.5 km. Therefore, the pressure water level in the deep water hoses ( 6 ) always higher than the ocean level. This requires the placement of the pumps ( 4 ) on the floating platform ( 1 ).

Die Beförderung des kalten ozeanischen Tiefenwassers zu der schwimmenden Plattform (1) basiert auf dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße zwischen dem Ozean und den Tiefwasserschläuchen (6). Mit Hilfe der Pumpen (4), die sich auf der schwimmenden Plattform (1) befinden, wird das Tiefenwasser aus dem oberen Segment der Tiefwasserschläuche in die Wärmeaustauscher (2) geleitet. Das Süßwasser, das sich in den Wärmeaustauschern (2) bildet, wird durch eine Rohrleitung in die Reservoire (8) geleitet und von dort in Tanks für einen weiteren Transport umgepumpt.The transport of cold oceanic deep water to the floating platform ( 1 ) is based on the principle of communicating vessels between the ocean and the deepwater hoses ( 6 ). With the help of pumps ( 4 ), which are located on the floating platform ( 1 ), the deep water from the upper segment of the deep water hoses into the heat exchanger ( 2 ). The fresh water that is in the heat exchangers ( 2 ), through a pipeline into the reservoirs ( 8th ) and pumped from there into tanks for further transport.

Die schwimmende Plattform (1) und die darauf angebrachten Geräte werden mit Hilfe von Windgeneratoren (7) mit Strom versorgt.The floating platform ( 1 ) and the equipment mounted thereon are powered by wind generators ( 7 ) supplied with electricity.

Das Süßwasser wird auf der Anlage zusätzlich aus den tropischen Niederschlägen gesammelt, die auf die Plattform (1) fallen. Die Niederschlagsstärke beträgt jährlich 2000–3000 mm.The fresh water is additionally collected on the plant from the tropical precipitates that are on the platform ( 1 ) fall. The rainfall is annually 2000-3000 mm.

Claims (1)

Einrichtung für Gewinnung des Süßwassers aus der, über dem Ozeanspiegel befindlichen, gesättigten Luft, mittels der Kalte des ozeanischen Tiefwassers in der äquatorialischen Erdzone, dadurch gekennzeichnet, 1) dass sie aus einer schwimmenden Plattform (1) besteht mit Wärmeaustauschern (2), Ventilatoren (3), welche die Wärmeaustauscher (2) mit der warmen gesättigten ozeanischen Luft anblasen, Pumpen (4, 5), Windgeneratoren (7), Reservoiren (8) und Tiefwasserschläuchen (6), die das kalte ozeanische Wasser zu den Wärmeaustauschern (2) befördern. 2) dass die Wärmeaustauscher (2) aus gewundenen Rohren bestehen, die einen Wirbel in dem durch sie fließenden kalten ozeanischen Tiefenwasser und in dem die Rohre anblasenden Strom der warmen gesättigten und über dem Ozeanspiegel befindlichen Luft erzeugen und dadurch die Kondensation des Wasserdampfes an der Oberfläche der Rohre intensivieren.Means for recovering fresh water from the saturated air above the ocean level, by means of the cold of the oceanic deep water in the equatorial zone, characterized in that it consists of a floating platform ( 1 ) consists of heat exchangers ( 2 ), Fans ( 3 ), which heat exchangers ( 2 ) with warm saturated oceanic air, pump ( 4 . 5 ), Wind generators ( 7 ), Reservoirs ( 8th ) and deep water hoses ( 6 ), the cold oceanic water to the heat exchangers ( 2 ). 2) that the heat exchangers ( 2 ) consist of tortuous tubes which create a vortex in the cold oceanic deep water flowing through them and in the stream of hot saturated and over-ocean air blowing through the tubes and thereby intensify the condensation of water vapor on the surface of the tubes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019186294A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Van Kinh NGUYEN Apparatus for producing fresh water and electricity in the ocean

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