EA030365B1 - Установки и способы термического опреснения методом механического сжатия пара - Google Patents

Установки и способы термического опреснения методом механического сжатия пара Download PDF

Info

Publication number
EA030365B1
EA030365B1 EA201690161A EA201690161A EA030365B1 EA 030365 B1 EA030365 B1 EA 030365B1 EA 201690161 A EA201690161 A EA 201690161A EA 201690161 A EA201690161 A EA 201690161A EA 030365 B1 EA030365 B1 EA 030365B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
compressor
sealed chamber
installation according
zone
steam
Prior art date
Application number
EA201690161A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201690161A1 (ru
Inventor
Франсуа-Матье Винанди
Original Assignee
Индастриал Адвансд Сервисез Фз-Ллк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Индастриал Адвансд Сервисез Фз-Ллк filed Critical Индастриал Адвансд Сервисез Фз-Ллк
Publication of EA201690161A1 publication Critical patent/EA201690161A1/ru
Publication of EA030365B1 publication Critical patent/EA030365B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/28—Evaporating with vapour compression
    • B01D1/2887—The compressor is integrated in the evaporation apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/04—Evaporators with horizontal tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/28—Evaporating with vapour compression
    • B01D1/289—Compressor features (e.g. constructions, details, cooling, lubrication, driving systems)
    • B01D1/2893—Driving systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10—Vacuum distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • B01D5/0009—Horizontal tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033—Other features
    • B01D5/0045—Vacuum condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/041—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by means of vapour compression
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/06—Flash evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение предлагает несколько усовершенствований способов и установок термического опреснения методом MVC, которые позволят уменьшить удельное потребление электроэнергии до значений 2-4 кВтч/мопресненной воды, а также сократить производственные затраты. Система переноса пара максимально упрощается и обеспечивает практически нулевые динамические потери давления. Система сжатия, содержащая электродвигатель компрессора, полностью встроена в испарительный конденсатор, находится на стороне впуска в зону конденсации, предпочтительно оснащена системой защиты от перегрева пара и работает с высокой частотой вращения. Вспомогательное оборудование предпочтительно установлено в кожухе с низким вакуумом (герметичная камера). В соответствии с одним характерным вариантом осуществления сечение зон конденсации уменьшается вдоль траектории движения пара. Обменники во входящем и выходящих потоках получают непрерывно сбалансированную тепловую нагрузку. Тепловые потери устранены за счет вспомогательного нагрева. Предпочтительно установка может быть выполнена модульной.

Description

изобретение относится к установкам и способам опреснения в соответствии с принципами термического опреснения методом механического сжатия пара (МУС), в частности для опреснения или деминерализации воды с целью производства питьевой или деминерализованной воды.
Уровень техники
Настоящее изобретение предполагает усовершенствование установок и способов опреснения воды методом МУС, которые направлены на уменьшение потребления электрической энергии и снижение затрат на производство и управление блоками или установками для деминерализации или опреснения воды (ΌΑΡ, йекаПпайоп \уа1сг ρΐαηΐδ). Предлагаемые усовершенствования позволяю оптимально снизить капитальные затраты на установки, в частности снизить удельный расход электроэнергии в ходе технологического процесс опреснения до значений, равных практически 2-4 кВтч/м3 опресненной воды.
В уровне техники эксплуатация ΌΑΡ с осуществлением МУС ограничивает развитие этого способа, поскольку этот процесс предполагает потребление огромного количества электрической энергии (8-18 кВтч/м3 опресненной воды), если сравнивать его с другими способами опреснения или деминерализации, такими как термическое опреснение паром, который используется в соответствии с методом М8Р (многостадийная мгновенная дистилляция) или МЕЭ (многоколонная дистилляция), в ходе которого уровни потребления электрической энергии колеблются в диапазоне 2-8 кВтч/м3 опресненной воды, или в соответствии со способом обратного осмоса, который при опреснении морской воды обеспечивает уровень содержания соли, равный или превышающий 30 г/л при общем расходе пермеата (включая предварительную обработку и дополнительных потребителей) 3-7 кВтч/м3.
Тем не менее, МУС является очень надежным способом и, кроме того, довольно прост в осуществлении, как в целом все способы термического опреснения или деминерализации. Различные предлагаемые усовершенствования существенно усиливают позиции настоящего изобретения, в частности по сравнению со способом обратного осмоса, который, равно как и способ согласно настоящему изобретению, может осуществляться без отпуска тепловой энергии в форме пара, однако он предполагает выполнение более сложного, менее устойчивого и очень часто довольно опасного процесса.
Далее приведено описание установок ΌΑΡ с МУС, известных из уровня техники, которое можно применить как для многоколонных (МЕО-МУС) так и для одноколонных установок. Как показано на фиг. 1, установка находится внутри сплошного кожуха (01), в котором поддерживается низкий вакуум, позволяющий снизить температуру кипения воды, которая будет выпариваться и конденсироваться. Простейшие установки ΌΑΡ с МУС содержат водяную ванну, с поверхности которой происходит выпаривание, и погруженный в ванну обменник для обеспечения конденсации; современные установки содержат испарительный конденсатор (ЕС) (11) трубчатого или пластинчатого типа, как правило, с жидкой падающей пленкой из очищаемой воды (ТЕР, 1Ып ГаШпд й1ш), образуемой распылительными соплами (12), которые распределяют испаряемую воду по всей поверхности ЕС. ЕС выполнен из теплопроводного материала, и одна поверхность или зона которого обеспечивает испарение (02), а другая - конденсацию (05). В многоколонных установках пар, образуемый на поверхности выпаривания ЕС одной колонны, направляется на поверхность конденсации ЕС следующей колонны, и так до тех пор, пока он не достигнет последней колонны, в которой пар будет повторно сжат, а затем возвращен в голову первой колонны. Установка оснащена системой для переноса (03) и сжатия (04) пара, а также вспомогательным оборудованием, содержащим систему подачи опресняемой воды, систему создания низкого вакуума и удаления неконденсируемых газов (НКГ) [НКГ_ВАК], систему выведения опресненной воды [Опресненная вода] и систему извлечения концентрата [Соленая вода]. В современных установках используются системы для рекуперации тепла, которые забирают его у выходящих потоков [Опресненная вода]+[Концентрат] и отдают входящему потоку [опресняемая вода], таким образом повышая теплопроизводительность и обеспечивая уровни потребления электрической энергии от 8 до 12 кВтч/м3 опресненной воды.
Известные варианты осуществления.
Ведущие позиции в области опреснения воды посредством МУС занимают такие компании, как 8ГОЕМ, ΌΘΘδΛΝ и ГОЕ-ТесЬпо1од1е8. Все они используют один и тот же способ. Во всех установках ΌΑΡ с МУС используется абсолютный вакуум, приблизительно 0,10-0,20 бар (далее - абсолютное давление), который позволяет уменьшить температуру испарения до 40-50°С. За счет уменьшения температуры испарения достигается два преимущества: во-первых, снижаются тепловые потери всей установки в целом, а во-вторых, практически полностью исключается образование осадка карбоната кальция ниже пороговой температуры 60-65°С. Системы (03) переноса пара могут располагаться как внутри, так и снаружи кожуха, и предполагают скорости движения пара приблизительно 100 м/с. Одна установка содержит один компрессор, как правило центробежного типа; для установок средней и крупной производительности (в целом приблизительно до 5000 м3/день) он работает с частотой вращения, характерной для промышленных электродвигателей, а именно 1500-1800 об/мин или 3000-3600 об/мин (номинальная частота вращения стандартизированных электродвигателей с 4 полюсами и двумя 2 полюсами соответственно с частотой 50-60 Гц).
Характерная схема современной установки опреснения по методу МУС, применяемой как в промышленных, так и в муниципальных областях, показана на фиг. 1; такая установка содержит
- 1 030365
герметичную камеру (01) с низким вакуумом, которая содержит средства впуска опресняемой воды [ОПРЕСНЯЕМАЯ ВОДА], средства выпуска опресненной воды [ДИСТИЛЛЯТ], средства выпуска концентрированной воды [СОЛЕНАЯ ВОДА] и средства создания отрицательного давления и удаления неконденсируемых газов [НКГ_ВАК],
испарительный конденсатор (11), расположенный в герметичной камере, который характеризуется наличием зон/поверхностей (02) испарения и зон/поверхностей (05) конденсации,
систему переноса (03) и сжатия (04) пара, которая в испарительном конденсаторе осуществляет цикл переноса энергии испарения и конденсацию.
В таких используемых в настоящее время устройствах различные средства впуска опресняемой воды и средства выпуска опресненной воды и концентрата, а также средства создания отрицательного давления и удаления неконденсируемых газов находятся снаружи герметичной камеры, в частности на наружную часть корпуса ихнего насоса и электродвигателя действует атмосферное давление. Аналогичному воздействию подвергается и компрессор, электродвигатель [МОТ] которого находится снаружи герметичной камеры.
Недостатки существующих устройств.
Основным недостатком современных Б\УР с осуществлением МУС является высокий уровень потребления электрической энергии. Именно этому фактору длительное время приписывали низкую эффективность паровых компрессоров.
В ходе тщательного анализа современного оборудования было установлено, что большое значение также имеют перепады давления, возникающие в трубах переноса водяного пара. По сути, перепады давления приводят к увеличению температуры пара, при этом не увеличивая давление, поэтому возникает явление перегрева пара, что несовместимо с процессом конденсации, который должен проходить дальше по потоку. Поэтому можно назвать две причины отрицательного воздействия на энергию сжатия: вопервых, это перепад давления, ввиду которого необходима компенсация давления, и, во-вторых, это явление перегрева, из-за которого необходимо повышение давления для обеспечения конденсации.
И наконец, сложность реализации всего вспомогательного оборудования, устанавливаемого снаружи основной камеры (01), которое должно работать в условиях низкого вакуума и которое должно быть защищено эффективной тепловой изоляцией, приводит к появлению изъянов конструкции и, как следствие, утечке вакуума и потерям тепла.
Последние достижения.
Хотя конструкции современных устройств, используемых в промышленных или муниципальных масштабах, сохранились без изменений, в некоторых научных разработках прослеживаются следующие тенденции:
уменьшения длины контуров переноса водяного пара; усложнение характеристик компрессоров для увеличения их КПД;
отступление от известных подходов и выполнение опреснения при давлениях, превышающих атмосферное давление (как следствие, при температурах выше 100°С), для увеличения однородности пара и следовательно степени его сжатия. Даже при достижении увеличения степени сжатия, последний подход кажется неподходящим для опреснения морской воды, поскольку, во-первых, для его осуществления необходима сложная предварительная обработка, которая позволит контролировать явление образования осадка и отложения соли, и, во-вторых, он не обеспечивает сокращение тепловых потерь, вызываемых разностью температур между процессом и его окружающей средой.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения, в частности, является устранение указанных недостатков, характерных для устройств из уровня техники. Точнее, настоящее изобретение призвано главным образом обеспечить повышение КПД компрессора и максимально устранить перепады давления в системе переноса пара. С учетом этого в устройствах согласно настоящему изобретению перепады давления не превышают 500 Па, и предпочтительно не превышают 100 Па.
Таким образом, первым объектом настоящего изобретения является установка термической дистилляции методом механического сжатия пара, содержащая
герметичную камеру (01), характеризующуюся наличием средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов;
испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01);
компрессор (04), соединенный с электродвигателем, причем компрессор выполнен с возможностью повышения давления пара, образуемого в зоне (02) испарения, и его переноса в зону (05) конденсации;
причем герметичная камера (01) находится под низким вакуумом, и давление внутри указанной камеры ниже атмосферного давления;
причем компрессор (04) указанной установки и соединенный с ним электродвигатель [МОТ] находятся внутри указанной герметичной камеры (01), причем указанный электродвигатель содержит статор и ротор, указанный статор и указанный ротор находятся полностью внутри герметичной камеры (01).
- 2 030365
В соответствии с преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения частота вращения компрессора (04) может достигать более 7500 или 15000 об/мин, предпочтительно более 25000 об/мин.
В соответствии с другим преимущественным вариантом осуществления компрессор (04) представляет собой осевой компрессор, электродвигатель компрессора находится в потоке пара, который проходит от зоны (02) испарения до зоны (05) конденсации.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления компрессор (04) содержит лопасти, окружная скорость на концах которых может достигать выше 100 м/с, более предпочтительно выше 150 м/с, более предпочтительно выше 200 м/с.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления давление внутри герметичной камеры (01) составляет менее 0,75 бар, предпочтительно менее 0,25 бар.
В соответствии с другим преимущественным вариантом осуществления указанная установка согласно настоящему изобретению содержит осевой компрессор и трубку (13), предпочтительно трубку Вентури, причем указанная трубка (13) характеризуется наличием первой части и второй части, площадь поперечного сечения второй части больше площади поперечного сечения первой части, причем компрессор (04) находится внутри указанной первой части, указанная вторая часть соединена с зоной (05) конденсации испарительного конденсатора (11), или указанная вторая часть содержит коллектор (29), или соединена с коллектором (29) испарительного конденсатора (11) для пропускания пара в зону конденсации. Предпочтительно указанная трубка (13) содержит теплопроводный материал. Более предпочтительно теплопроводный материал указанной трубки (13) аналогичен материалу, используемому при производстве испарительного конденсатора.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанная установка согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один встроенный модуль (14) опреснения, причем указанный встроенный модуль (14) опреснения содержит испарительный конденсатор, компрессор (04) и трубку, предпочтительно трубку (13) Вентури, и указанная трубка (13) характеризуется наличием первой части и второй части, причем площадь поперечного сечения второй части больше площади поперечного сечения первой части, причем компрессор (04) находится внутри указанной первой части, указанная вторая часть соединена с зоной (05) конденсации испарительного конденсатора (11), или указанная вторая часть содержит коллектор (29), или соединена с коллектором (29) испарительного конденсатора (11) для пропускания пара в зону конденсации.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанная установка согласно настоящему изобретению содержит насос (15) подачи опресняемой воды, насос (16) откачивания опресненной воды, насос (17) откачивания концентрата, вакуумный насос (19) для удаления неконденсируемых газов, причем по меньшей мере один из указанных насосов и соединенный с ним электродвигатель расположены полностью внутри герметичной камеры.
Предпочтительно указанная установка согласно настоящему изобретению содержит насос (18) для перекачки концентрата, который переносит концентрат в зону испарения испарительного конденсатора. Преимущественно указанный насос для перекачки концентрата и соединенный с ним электродвигатель расположены полностью внутри герметичной камеры (01).
Преимущественно все указанные насосы: насос откачивания опресненной воды, насос откачивания концентрата и насос для перекачки (16, 17, 18), а также соединенные с ними электродвигатели расположены полностью внутри герметичной камеры (01).
Предпочтительно указанная установка согласно настоящему изобретению содержит
элементы (23, 27) управления, обеспечивающие регулирование скорости подачи опресняемой воды,
откачивания опресненной воды и откачивания концентрата; и/или
теплообменники, расположенные между входящим потоком опресняемой воды и выходящими потоками опресненной воды, концентрата и неконденсируемых газов.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления испарительный конденсатор указанной установки согласно настоящему изобретению содержит коллектор (29) для пропускания пара в зону конденсации, причем указанный коллектор (29) характеризуется суммарным поперечным сечением (29) и проходным поперечным сечением, образованным суммой поперечных сечений средств впуска в зоне (05) конденсации, причем соотношение проходного поперечного сечения в зоне (05) конденсации и суммарного поперечного сечения (29) коллектора превышает 70 или 80%, предпочтительно это соотношение превышает 90 или 95%.
В соответствии с другим преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения компрессор (04), коллектор (29) и/или необязательно трубка (предпочтительно трубка Вентури) (13) и испарительный конденсатор (11) находятся на одной линии, причем коллектор (29) и трубка выполнены с возможностью переноса пара внутри зоны (05) конденсации испарительного конденсатора по прямолинейной оси.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления площадь поперечного сечения зоны (05) конденсации указанной опреснительной установки согласно настоящему изобретению уменьшается в направлении потока пара.
- 3 030365
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанная установка согласно настоящему изобретению содержит нагревательную систему для поддержания внутри герметичной камеры постоянной температуры. Предпочтительно указанная нагревательная система содержит электрический элемент или тепловой насос.
В соответствии с последним характерным вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается встроенный модуль (14) опреснения для установки термического опреснения, характеризующийся тем, что содержит испарительный конденсатор, компрессор (04), соединенный с электродвигателем, и трубку (13), причем указанная трубка (13) характеризуется наличием первой части и второй части, причем площадь поперечного сечения второй части больше площади поперечного сечения первой части, а компрессор (04) находится внутри указанной первой части, и указанная вторая часть соединена с зоной (05) конденсации испарительного конденсатора.
Вторым объектом настоящего изобретения является установка термического опреснения методом механического сжатия пара, содержащая (ί) герметичную камеру (01), содержащую средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов; (ίί) испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01), и (ίίί) компрессор (04), соединенный с электродвигателем; площадь поперечного сечения указанной зоны (05) конденсации уменьшается, причем уменьшается предпочтительно непрерывно и линейно в направлении потока пара. Предпочтительно герметичная камера (01) находится под низким вакуумом, и давление внутри указанной камеры ниже атмосферного давления.
Уменьшения перепадов давления в системе переноса пара также можно достичь за счет очень больших паропроводных труб (06) и/или гидравлического узла (например, компрессор).
Последним объектом настоящего изобретения является установка для термического опреснения методом механического сжатия пара, содержащая (ί) герметичную камеру (01), содержащую средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов; (ίί) испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01); (ίίί) компрессор (04), соединенный с электродвигателем, причем компрессор выполнен с возможностью повышения давления пара, образуемого в зоне (02) испарения, и его переноса в зону (05) конденсации; причем указанный компрессор (04) представляет собой осевой компрессор с отражателями или перегородками, диаметром предпочтительно более 50 см, предпочтительно более 100 см или даже более 200 см. Предпочтительно указанный электродвигатель расположен внутри или снаружи указанной герметичной камеры. Предпочтительно герметичная камера (01) находится под низким вакуумом, и давление внутри указанной камеры ниже атмосферного давления.
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылками на характерные варианты осуществления настоящего изобретения и прилагаемые фигуры, на которых:
На фиг. 1 показана характерная схема установок опреснения методом МУС, известных в уровне техники.
На фиг. 2 показан вариант осуществления опреснительной установки согласно настоящему изобретению, где электродвигатель [МОТ] компрессора (04) полностью находится внутри общего кожуха под низким вакуумом.
На фиг. 3 показан вариант осуществления опреснительной установки согласно настоящему изобретению, где электродвигатель [МОТ] компрессора (04) полностью находится внутри герметичной камеры (01), при этом труба для переноса пара отсутствует. Компрессор может быть встроен в конструкцию, на которой закреплен испарительный конденсатор.
На фиг. 4 показана характерная схема крупногабаритных установок опреснения методом МУС, содержащая большие паропроводные трубы (06).
На фиг. 5 показан вариант осуществления крупногабаритной опреснительной установки, в которой электродвигатель [МОТ] компрессора (04) полностью находится внутри кожуха под низким вакуумом (внутри герметичной камеры (01)) и в которой трубы и компрессор характеризуются довольно крупным размером.
На фиг. 6 показан вариант осуществления опреснительной установки согласно настоящему изобретению, в которой электродвигатель [МОТ] компрессора (04) полностью находится внутри герметичной камеры (01), причем компрессор (04) и соединенный с ним электродвигатель [МОТ] расположены рядом с испарительным конденсатором (11) на входе в зону (05) конденсации.
На фиг. 7 показан вариант осуществления опреснительной установки согласно настоящему изобретению, в которой электродвигатель [МОТ] компрессора (04) полностью находится внутри герметичной камеры (01), причем компрессор (04) и соединенный с ним электродвигатель [МОТ] в камере (09) компрессора расположены рядом с испарительным конденсатором (11) на входе в зону (05) конденсации.
На фиг. 8 показана камера компрессора в форме трубки Вентури.
На фиг. 9 показан встроенный модуль опреснения, содержащий испарительный конденсатор (11) и
- 4 030365
компрессор (4) с соединенным с ним электродвигателем; компрессор находится в камере компрессора, имеющей форму трубки (13) Вентури.
На фиг. 10 показан вариант осуществления опреснительной установки согласно настоящему изобретению, содержащей множество встроенных модулей опреснения.
На фиг. 11 показан вариант осуществления опреснительной установки согласно настоящему изобретению, где вспомогательное оборудование встроено внутрь общего кожуха под низким вакуумом, в частности насос для перекачки и соединенный с ним электродвигатель (18), насос подачи опресняемой воды и соединенный с ним электродвигатель (15), насос откачивания опресненной воды и соединенный с ним электродвигатель (16), насос откачивания концентрата и соединенный с ним электродвигатель (17), а также насос (19) для удаления неконденсируемых газов и создания вакуума и соединенный с ним электродвигатель.
На фиг. 12 показаны два элемента управления для регулирования скорости входящего и выходящего потоков в соответствии с фиксированным соотношением. Слева показаны три объемных насоса подачи и откачивания опресненной воды и концентрата (20, 21, 22), соединенные с общим механизмом с приводом от одного электродвигателя; таким образом скорости входящего и выходящего потоков непрерывны в том же соотношении, независимо от частоты вращения общего электродвигателя, причем указанное соотношение определяет коэффициент преобразования опреснительной установки. Справа показаны три насоса подачи и откачивания опресненной воды и концентрата (24, 25, 26), причем эти насосы могут быть любого типа, каждый из них соединен с элементом изменения скорости, причем регулируя указанный элемент, можно регулировать скорости входящего и выходящего потоков согласно требуемому коэффициенту преобразования опреснительной установки.
На фиг. 13 показаны зоны конденсации испарительного конденсатора, при этом видно, что поперечное сечение зон конденсации уменьшается согласно траектории движения пара.
На фиг. 14 показан вариант осуществления испарительного конденсатора с коническими трубками, концы большого диаметра которых расположены рядом друг с другом, за счет чего соотношение проходного поперечного сечения в зоне (05) конденсации и суммарного поперечного сечения (29) коллектора больше 70%.
На фиг. 15 показаны альтернативные варианты осуществления испарительного конденсатора, содержащего трубки многоугольного, треугольного или квадратного начального поперечного сечения, где соотношения проходного поперечного сечения в зоне (05) конденсации и суммарного поперечного сечения (29) коллектора больше 95%.
На фиг. 16 показан альтернативный вариант осуществления коллектора (30) испарительного конденсатора и испарительного конденсатора, содержащего коллектор, выпускные концы которого расположены рядом друг с другом и под углом, создавая таким образом очень низкий перепад давления и позволяя использовать для подачи в испарительный конденсатор простые цилиндрические трубки.
Список ссылочных позиций
(1) Герметичная камера; (2) зона испарения (испарительного конденсатора); (3) система переноса пара или паропроводная труба; (4) компрессор (соединенный с электродвигателем [МОТ]); (5) зона конденсации (испарительного конденсатора); (6) крупногабаритная труба; (7) средства впуска в зону конденсации; (8) камера подачи в испарительный конденсатор; (9) камера компрессора; (11) испарительный конденсатор; (12) распылительное сопло; (13) трубка Вентури или камера компрессора в форме трубки Вентури; (14) встроенный модуль опреснения; (15) насос подачи опресняемой воды; (16) насос откачивания опресненной воды; (17) насос откачивания концентрата; (18) насос для перекачки концентрата; (19) вакуумный насос для удаления неконденсируемых газов; (20) (21) (22) насосы подачи опресняемой воды и откачивания концентрата и опресненной воды без электродвигателей; (23) общий для трех насосов подачи и откачивания приводной механизм с электродвигателем, определяющий фиксированное соотношение между указанными насосами; (24) (25) (26) насосы подачи опресняемой воды и откачивания концентрата и опресненной воды; (27) элемент управления (например, для регулирования скорости входящего или выходящего потоков); (28) поперечное сечение средств впуска зоны конденсации испарительного конденсатора; (29) коллектор для пропускания пара в зону конденсации; (30) профилированный коллектор для пропускания пара в зону конденсации, позволяющий использовать для испарительного конденсатора простые цилиндрические трубки.
Фигуры выполнены без соблюдения масштаба. На всех фигурах одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способам и установкам термического опреснения методом механического сжатия пара. Настоящее изобретение призвано главным образом обеспечить повышение КПД компрессора и максимально устранить перепады давления в системе переноса пара.
В соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления (например, на фиг. 7) настоящее изобретение выполнено с применением компрессора (04), частота вращения которого достаточно высокая для работы с паром низкой плотности и высокой упругости, давление которого составляет (например) менее 0,1-0,5 бар, таким образом обеспечивая высокую степень сжатия.
- 5 030365
Такое исполнение возможно на установках любого размера благодаря инновационной идее погружения всего электродвигателя [МОТ] (например, показанного на фиг. 7) компрессора внутри герметичной камеры или даже непосредственно в поток пара. Предпочтительно указанный электродвигатель может работать в атмосфере при 100% относительной влажности, например это может быть электродвигатель, рассчитанный на работу в условиях тропического климата, и/или содержащий отверстие для выхода конденсата из статора, и/или содержащий электрические соединения, выполненные посредством сварки, изолированной термоусадочной смолой, или посредством вывода проводников статора за пределы смещенного корпуса, и/или содержащий подшипники, замененные на водостойкие подшипники. Компрессор и соединенный с ним электродвигатель, в частности компрессор и соединенный с ним электродвигатель малого размера, может вращаться с любой частотой вращения приблизительно несколько тысяч, или десятков, или даже сотен тысяч оборотов в минуту (об/мин), и все это благодаря отсутствию вакуумного уплотнения на валу электродвигателя/компрессора.
Такой вариант осуществления является преимущественным, поскольку размер электродвигателей уменьшается, при этом сохраняется мощность, номинальная частота вращения, а это существенно, когда необходимы высокие скорости. Теперь проблемы, связанные с ограниченным пространством для электродвигателя в осевых турбинах с высоким КПД, оснащенных отражателями (осевой вентилятор с направляющими лопатками), становятся менее критическими.
Настоящее изобретение позволяет располагать компрессор в любом местоположении по траектории движения пара или в потоке пара, движущегося от зон испарения к зонам конденсации, таким образом можно максимально упростить конструкцию и уменьшить длину контура.
Также становится возможным использовать небольшие турбины (т.е. размеры которых предпочтительно менее 30 или 50 см) с тонкими лопастями, которые вращаются на высоких оборотах, легко балансируются и недорогие при изготовлении способами формовки или литья под давлением.
Также необходимо отметить, что одной из областей применения настоящего изобретения являются установки производства питьевой воды посредством опреснения морской воды, главным образом крупные установки, суточная производительность которых достигает от 10 до 1000 млн л/сутки (миллионы литров в сутки) или более.
Для такого производства необходимы огромные инвестиции, обоснованием которых должны быть высокие показатели существующих установок. Таким образом современные установки сначала должны иметь небольшие размеры, и только с течением времени, доказав свою рентабельность, их можно выполнить в крупных размерах. На практике невозможно финансировать крупные установки или установки опреснения методом МУС без предварительной демонстрации их характеристик на небольших установках и подтверждения их рентабельности, что обычно занимает несколько лет.
Целью настоящего изобретения является предоставление для этого осевого компрессора (с отражателями, осевой вентилятор с направляющими лопатками, или нагнетатель, или компрессор), применяемого в области опреснения методом МУС, который предполагает применение небольших установок с небольшими турбинами, работающими на высоких скоростях. Это становится возможным благодаря расположению электродвигателя (МОТ) компрессора внутри герметичной камеры (01) согласно настоящему изобретению. Основной принцип первого объекта настоящего изобретения заключается в размещении компрессора (04) и соединенного с ним электродвигателя [МОТ] в установке для термического опреснения методом МУС. Поэтому первым объектом настоящего изобретения является установка для термического опреснения методом МУС, содержащая герметичную камеру (01) под низким вакуумом, испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01), и компрессор, соединенный с электродвигателем, причем компрессор выполнен с возможностью повышения давления пара, образуемого в зоне испарения, и его переноса в зону конденсации, причем указанный компрессор (04) и соединенный с ним электродвигатель находятся внутри герметичной камеры (01), указанный электродвигатель содержит статор и ротор, указанный статор и указанный ротор находятся полностью внутри герметичной камеры.
Такая компоновка, схематически показанная, например, на фиг. 2, 3, 6, 7, 10 и 11, обеспечивает несколько преимуществ
она позволяет устанавливать электродвигатель непосредственно вместе с турбиной компрессора; исключает необходимость использования набивки или уплотнения, которое ранее было просто обязательным для герметизации вакуума установки,
позволяет устанавливать узел компрессор-электродвигатель практически в любом местоположении по траектории движения пара между зонами испарения и зонами конденсации; за счет этого удается существенно упростить контур переноса пара и уменьшить перепады давления практически до нуля (например, на фиг. 6, 7, 10, 11),
позволяет достигнуть непосредственной рекуперации тепловой энергии, рассеиваемой электродвигателем компрессора в герметичной камере, например, за счет применения простого контура охлаждения в месте рециркуляции воды или подачи опресняемой воды, работающего без ограничений по перепадам давления (перепад давлений возникает между внутренним пространством герметичной камеры (01) и атмосферным давлением снаружи установки),
- 6 030365
упрощает установку кожуха герметичной камеры и его теплоизоляцию.
Технически выполнение такой компоновки возможно за счет нанесения изоляционного лака на все обмотки ротора и статора. Также можно заливать обмотки в рабочих блоках смолой, обеспечивая необходимую защиту в атмосфере насыщенного пара.
В соответствии с преимущественным вариантом осуществления настоящего изобретения частота вращения компрессора может достигать более 7500 об/мин, предпочтительно больше 12000 об/мин, или больше 15000 об/мин, предпочтительно более 20000 или 25000 об/мин. Такие показатели обеспечиваются описанным выше признаком, поскольку уплотнение вала электродвигателя/компрессора больше не требуется.
Предпочтительно компрессор и соединенный с ним электродвигатель являются небольшими. Термин "небольшой компрессор/электродвигатель" означает, что диаметр или размеры компрессора составляют меньше 50 см, 30 см или даже 20 см или 15 см, диаметр электродвигателя меньше диаметра турбины компрессора, а именно меньше 40 см, 20 см, 15 см или 10 см соответственно. Указанный небольшой компрессор может развивать частоту вращения более 10000 об/мин, 15000 об/мин или даже 25000 об/мин, или, альтернативно, может развивать частоту вращения от 10000 до 200000 об/мин, предпочтительно от 25000 до 200000 об/мин. Такие частоты вращения небольшого компрессора позволяют развить высокую окружную скорость выше 50 м/с, предпочтительно выше 75 м/с, более предпочтительно выше 100 м/с, например <150 м/с или <200 м/с. Под окружной скоростью понимается линейная скорость концов лопастей, то есть частота вращения, умноженная на длину радиуса компрессора или лопастей компрессора. Более того, высокая окружная скорость позволяет получить высокую степень сжатия (т.е. КПД >75%, или даже >80%, или >85%) под низким вакуумом (где пар обладает очень низкой плотностью и высокой упругостью).
Аналогично, преимущественно небольшой размер высокоскоростных электродвигателей (например, диаметром до 0,04 м с электродвигателем мощностью 4 кВт), диаметр которых может быть аналогичен диаметру ступицы компрессора (например, осевая турбина), позволяет устранить препятствия для прохождения пара или свести такие препятствия к минимуму. Более того, применение компрессора с небольшим электродвигателем позволит уменьшить производственные затраты.
Специалисту в области техники настоящего изобретения известны способы вычисления частоты вращения, необходимой для создания требуемой скорости потока пара (переменная согласно температуре ванны установки).
Такая компоновка позволяет сохранить высокоэффективные характеристики компрессоров в среде с паром при очень низком давлении. Благодаря этому плотность пара под низким давлением 0,1-0,5 бар, предпочтительно 0,1-0,2 бар, пропорционально меньше плотности воздуха, а его упругость выше. При необходимости использования компрессора с высоким КПД, например осевого компрессора с отражателями, и для получения КПД приблизительно 85% (простое сжатие текучей среды), это состояние с низкой плотностью и высокой упругостью сжимаемой текучей среды обуславливает необходимость, кроме прочего, увеличения количества повторений взмахов лопастей компрессора в ограниченном пространстве.
Увеличение повторений взмахов лопастей достигается за счет увеличения количества лопастей и увеличения частоты вращения.
Если увеличить частоту вращения невозможно, особенно в небольших компрессорах и электродвигателях, пригодными к применению остаются только центробежные компрессоры, учитывая высокую окружную скорость более 50 м/с (большие центробежные компрессоры диаметром более 50 см или 1 м), поскольку поток пара, входящий в компрессор, может выходить из-под лопастей турбины только под действием центробежной силы; однако такие компрессоры не только характеризуются низким КПД (простое сжатие текучей среды), но и не могут быть хорошо встроены в траекторию движения пара, если возникает такая необходимость, а это может понадобиться в случаях опреснения методом МУС, для максимального уменьшения перепадов гидравлического давления при переносе пара.
Способ можно осуществить, пожертвовав производительностью, установив турбину другого типа, но она по-прежнему должна работать с высокой частотой вращения. Так, например, простая радиальная турбина обеспечивает КПД до приблизительно 75% (простое сжатие). Другие типы турбины, например центробежные колеса с профилированными или расположенными под углом лопастями (загнутые назад или вперед лопатки вентилятора, нагнетателя или компрессора) обеспечивают преимущественные характеристики, но менее подходят для линейной конфигурации предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения компрессор представляет собой осевой компрессор с отражателями или перегородками, и электродвигатель компрессора находится непосредственно в потоке пара, причем указанный поток пара проходит от зоны (02) испарения к зоне (05) конденсации. Поскольку уменьшение размера и диаметра электродвигателей приводит к уменьшению номинальной мощности, зависящей от номинальной частоты вращения, преимущество высокоскоростных электродвигателей позволяет размещать электродвигатель в цилиндрическом пространстве рядом с турбиной, а его диаметр практически равен диаметру ступицы. Таким образом, для
- 7 030365
небольшой турбины можно создать профилированный кожух, включающий электродвигатель, который не будет препятствовать потоку пара, проходящему через турбину и ее впускной и выпускной концы.
Предпочтительно давление внутри герметичной камеры (01) составляет менее 0,75 бар, предпочтительно менее 0,5 бар или даже менее 0,25 бар.
Опреснение минерализованной воды, в частности морской воды, в принципе можно осуществлять при любых давлениях, если температура осуществления способа соответствует температуре кипения текучей среды при заданном давлении. Если не учитывать эбуллиоскопическое отклонение, обусловленной соленостью морской воды, зависимость температуры кипения и давления определяется по диаграмме Молье.
Тем не менее, в зависимости от выбранных температурных диапазонов, возникают различные ограничения; основным ограничением для опреснения морской воды является контроль образования осадка и закупорка внутреннего оборудования, в особенности обменника. С учетом критической пороговой температуры от 60° до 65°С, ниже которой образование осадка, главным образом из карбонатов, существенно уменьшается, способы и установки в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения предпочтительно реализуются при температуре и давлении ниже 70°С и 0,31 бар соответственно, более предпочтительно ниже 60°С и 0,2 бар. Более того, именно при таком низком давлении компрессор такого типа согласно настоящему изобретению будет обеспечивать наивысший КПД.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения компрессор, предпочтительно осевой компрессор, находится внутри трубки, предпочтительно трубки (13) Вентури (фиг. 8), причем указанная трубка характеризуется наличием первой части и второй части, площадь поперечного сечения второй части больше площади поперечного сечения первой части, причем компрессор (04) находится внутри указанной первой части, и указанная вторая часть связана с зонами конденсации испарительного конденсатора, или соединена с коллектором, или указанная вторая часть образует часть коллектора. Предпочтительно диаметр указанной трубки постепенно меняется (увеличивается) вдоль траектории движения пара, аналогично геометрическим параметрам трубки Вентури, обеспечивая ламинарный поток пара, до тех пор пока не достигнет диаметра, гидравлически совместимого с коллектором (29) или со всем поперечным сечением зон конденсации испарительного конденсатора. В осевом компрессоре трубка Вентури, часть которой имеет меньший диаметр (например, посередине), обеспечивает некоторые преимущества
сжимаемая текучая среда ускоряется, что необходимо для подачи в турбину для увеличения ее
КПД,
ускорение текучей среды в турбине создает падение давления согласно формуле Бернулли (эффект Вентури), которое приводит к уменьшению или даже исключению образования осадка на лопастях турбины; такой осадок образуется в результате конденсации на лопастях в точках высокого давления (следует отметить, что пар становится насыщенным на входе в трубку). Применение такой трубки (типа Бернулли или Вентури) придает текучей среде ускорение, одновременно понижая давление, при этом нет потери энергии между входом в трубку и выходом из нее, до перепадов давления. Указанные перепады давления можно значительно уменьшить за счет выполнения конструкции в соответствии с требуемыми скоростями потока и давлением, а также за счет применения отражателей на входе, которые защищают от образования завихрений.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления камера компрессора (09), в частности в форме трубки, предпочтительно в форме трубки (13) Вентури, выполнена из теплопроводного материала, который предпочтительно соответствует материалу, используемому для изготовления испарительного конденсатора. Это способствует охлаждению части трубки, находящейся непосредственно рядом с турбиной, так как эта часть подвергается действию высокой температуры, вызванной турбулентным потоком, образуемым в этой точке. Таким образом можно, хоть и немного, улучшить стадию сжатия, на которой происходит наименьшее увеличение температуры, зная, что любое увеличение температуры приводит к перегреву пара, которое препятствует конденсации.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящее изобретение предоставляет установку термического опреснения методом механического сжатия пара, которая содержит по меньшей мере один встроенный модуль опреснения (ГОМ) [фиг. 9], причем указанный встроенный модуль (14) опреснения содержит испарительный конденсатор (11), компрессор (04) и камеру (09) компрессора, предпочтительно в форме трубки (13) Бернулли или Вентури (как описано выше). Этот вариант осуществления настоящего изобретения может быть реализован за счет установки в герметичном кожухе одного или нескольких ГОМ (фиг. 10). Установка нескольких ГОМ в одном герметичном кожухе позволяет использовать одно и то же вспомогательное оборудование [опресняемая вода, НКГ_ВАК, опресненная вода, концентрат], за счет чего, с учетом обстоятельств, существенно экономится пространство. Такая модульная конструкция ΌΥΡ позволяет увеличить производительность установок, при этом используя несколько небольших ГОМ, изготовленных серийно (например, формованием или литьем под давлением) и с меньшими затратами. Например, предельные производственные затраты для изготовления 25 узлов, состоящих из формованной/литой под давлением турбины и прессованной трубки производительностью 1 м3/ч согласно описываемому в настоящем документе способу, не должны превышать несколько сотых доль
- 8 030365
стоимости механических деталей используемых в настоящее время компрессоров, входящих в состав установки с МУС производительностью 25 м3/ч.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления (фиг. 11) указанная установка термического опреснения методом механического сжатия пара содержит насос (15) подачи опресняемой воды, насос (16) откачивания опресненной воды, насос (17) откачивания концентрата и вакуумный насос (19) для удаления неконденсируемых газов, где по меньшей мере один из указанных насосов и соединенный с ним электродвигатель находится полностью внутри герметичного кожуха. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления насосы откачивания опресненной воды, концентрата и насос для перекачки, а также соединенные с ними электродвигатели находятся полностью внутри герметичного кожуха. Такая компоновка обеспечивает несколько важных преимуществ
она упрощает выполнение указанных насосов, поскольку, как было описано выше для компрессора, указанные насосы после погружения в герметичную камеру не нуждаются в уплотнении или стойкой к вакууму прокладке, устанавливаемой на валу электродвигателя/насоса;
она упрощает форму и выполнение тепловой изоляции герметичной камеры, поскольку тепловая изоляция выпускной и выпускной трубы за пределами насосов, обычно устанавливаемых снаружи основной части герметичного кожуха, больше не нужна;
она упрощает непосредственную рекуперацию тепловой энергии, рассеиваемой насосами и соединенными с ними электродвигателями, чтобы поддерживать температуру водяной ванны, в которой происходит испарение.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанная установка термического опреснения методом механического сжатия пара содержит насос (18) для перекачки концентрата (фиг. 11) для переноса/рециркуляции концентрата в зону испарения испарительного конденсатора. Такая компоновка, которая, как известно, увеличивает коэффициент преобразования опреснительных установок, легко реализуется в кожухах с низким вакуумом за счет размещения всего насоса для перекачки (то есть полностью вместе с электродвигателем) внутри герметичной камеры. Таким же образом, как и для компрессора и других насосов, установленных в герметичном кожухе, эта компоновка обеспечивает такие же преимущества
она упрощает выполнение указанных насосов, поскольку, как было описано выше для компрессора, указанные насосы после погружения в герметичную камеру не нуждаются в уплотнении или стойкой к вакууму прокладке, устанавливаемой на валу электродвигателя/насоса; более того, вся расположенная ниже по потоку часть насосов откачивания и перекачки, находящаяся под вакуумом, в которой возникает кавитация, существенно уменьшена;
она упрощает форму и выполнение тепловой изоляции герметичной камеры, поскольку тепловая изоляция выпускной и выпускной трубы за пределами насосов, обычно устанавливаемых снаружи основной части герметичного кожуха, больше не нужна;
она упрощает непосредственную рекуперацию тепловой энергии, рассеиваемой насосами и соединенными с ними электродвигателями, чтобы поддерживать температуру водяной ванны, в которой происходит испарение.
Перекачка концентрата позволяет отсоединить распылительную систему (12) от системы подачи опресняемой воды, обеспечивая распыление на разных или более высоких скоростях, чем обычно возможно в зависимости от скорости преобразования, и увеличивая коэффициент преобразования до 50% или выше.
Предпочтительно указанная установка термического опреснения методом механического сжатия пара содержит теплообменники, находящиеся между входящим потоком опресняемой воды и выходящими потоками опресненной воды, концентрата и неконденсируемых газов, а также элементы (23, 27) управления для регулирования скоростей подачи опресняемой воды, откачивания опресненной воды и откачивания концентрата. Поскольку температура способа составляет предпочтительно ниже 70°С или 60°С, более предпочтительно от 40° до 60°С, необходимо следить за тем, чтобы тепло и энергия, находящиеся в герметическом кожухе, не выходили наружу и не возникали потери во время замены ванны с опресняемой водой и откачивания опресненной воды, концентрата и неконденсируемых газов. Каждая потеря тепла должна быть компенсирована подачей дополнительной энергии: либо с помощью нагревательных средств, либо дополнительной работой компрессора. Во избежание тепловых потерь необходимо установить многопоточный обменник, который, в одном направлении нагревает входящую опресняемую воду, а в другом - восстанавливает тепловую энергию из выходящих потоков.
Для обеспечения оптимальной работы этого многопоточного теплообменника очень важно, чтобы количество тепла, обмениваемого за единицу времени, было эквивалентно, в противном случае на выходе теплообменника возникнет перепад температур относительно температуры поступающей среды. Поскольку температура, при которой осуществляется способ, является постоянной, а внешняя температура меняется незначительно, скорости потока обмениваемой текучей среды должны быть стабильными. В связи с этим согласно самому простому варианту осуществления на каждой входящей и выходящей линии устанавливают расходомеры для регулирования скоростей насосов подачи и откачивания до фиксированного значения скорости потока.
- 9 030365
Один из трех расходомеров должен обеспечивать регулирование уровня опресняемой воды в ванне или уровня опресненной воды в резервуаре, в зависимости от того, работает ли компрессор на фиксированной или регулируемой скорости, таким образом компенсируя в перспективе разницу в производстве, которая возникает в результате различных неточностей скорости потока и температуры текучей среды.
В соответствии с другим вариантом осуществления насос откачивания опресненной воды работает в соответствии с уровнем откачиваемой опресненной воды, а насосы подачи опресняемой воды и откачивания концентрата работают в соответствии со скоростью откачивания опресненной воды в соответствии с фиксированным соотношением, определяющим коэффициент преобразования. Таким образом, скорости потока входящего и выходящего потоков непрерывно уравновешиваются, а работа теплообменников, находящихся между этими потоками, оптимизируется. В соответствии с одним вариантом осуществления, описанным для небольших установок, применяют объемные насосы, соединенные вместе в соответствии с фиксированным соотношением (фиг. 12 слева), определяющим коэффициент преобразования установки, работа узла зависит от уровня откачивания опресненной воды. Предпочтительно абсолютное давление на входе в насос подачи опресняемой воды можно использовать в качестве механической энергии для приведения в действие всех трех насосов (20, 21, 22) от общего приводного механизма (23). Для более крупных установок один вариант осуществления предполагает применение центробежных насосов, каждый из которых оснащен расходомером и зависит от вариаторов частоты в соответствии с регулированием, которое обуславливает указанное фиксированное соотношение, определяющее коэффициент преобразования установки.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанный испарительный конденсатор указанной установки термического опреснения методом механического сжатия пара содержит коллектор (29) для пропускания пара в зону конденсации, причем указанный коллектор (29) характеризуется суммарным поперечным сечением (29) и проходным поперечным сечением, образованным суммой поперечных сечений средств впуска в зоне (05) конденсации, причем соотношение проходного поперечного сечения в зоне (05) конденсации и суммарного поперечного сечения (28) коллектора (29) превышает 70 или 80%, и в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления превышает 90 или 95%, существенно снижая перепады давления пара на входе в зоны конденсации. Это имеет место благодаря варианту осуществления методом МУС, описанным в настоящем документе, основной задачей которого является уменьшение потребления (электрической) энергии установкой, включая уменьшение перепадов давления; это необходимо, так как каждый перепад гидравлического давления пара превращается в тепловую энергию, а именно происходит увеличение температуры текучей среды и/или в месте препятствия, которое и вызывает перепад гидравлического давления. Увеличение температуры пара, как было отмечено ранее, при заданном давлении превращает пар в перегретый пар. Поскольку перегретый пар конденсируется плохо, это явление на энергетическом уровне препятствует осуществлению метода МУС; здесь можно выделить две причины
необходимо большее давление, чтобы компенсировать перепады давления, что нежелательно ввиду ограниченной производительности компрессоров пара, тем более для пара, находящегося под пониженным давлением,
чтобы началась конденсация, необходимо большее рабочее давление или давление конденсации.
Поэтому основной задачей является максимальное устранение перепадов давления вдоль траектории движения пара. Наиболее предпочтительным способом реализации этого принципа является выполнение обменника таким образом, чтобы отверстие для впуска пара имело максимальный диаметр, или альтернативно, чтобы поперечное сечение для пропускания пара в зону конденсации составляло по меньшей мере 70 или 80%, предпочтительно по меньшей мере 90 или 95% от суммарного поперечного сечения коллектора (29) (28). Это можно выполнить различными способами, включая такие предпочтительные варианты осуществления
узел из круглых трубок (фиг. 14), предпочтительно с уменьшающимся поперечным сечением (фиг. 13), приемные части которых расположены рядом, создавая большое проходное сечение (07), при этом работая с трубками цилиндрического поперечного сечения;
узел из трубок, устанавливаемых рядом друг с другом (шестиугольного, квадратного или треугольного поперечного сечения) (фиг. 15), предпочтительно с уменьшающимся поперечным сечением [фиг. 13], приемные части для пара которых расположены рядом, создавая большое проходное сечение (07); этот вариант осуществления, однако, более затратный ввиду более сложной формы трубок;
узел из традиционных круглых трубок с постоянным поперечным сечением (фиг. 16), установленных после профилированного коллектора (30), где выходное поперечное сечение трубки (13) компрессора образовано некоторым количеством профилированных выпускных концов, отверстия которых расположены рядом друг с другом и под углом, создавая незначительные перепады давления;
узел из пластин в виде гармошки, суммарное сечение которого аналогично фиг. 13.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанный компрессор (04), указанный коллектор (29) и, необязательно, указанная камера (9) компрессора или указанная трубка (13) и указанный испарительный конденсатор указанной установки термического опреснения методом механического сжатия пара находятся на одной линии, причем указанный коллектор (29) и указанная камера
- 10 030365
компрессора или трубка (13) выполнены с возможностью переноса пара внутри зоны (05) конденсации испарительного конденсатора по прямолинейной оси. Такая компоновка, как и предыдущая компоновка с проходным сечением обменника, позволяет уменьшить перепады давления, которые имели два отрицательных эффекта (которые были описаны ранее).
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления указанная установка термического опреснения методом механического сжатия пара дополнительно содержит нагревательную систему для поддержания внутри герметичной камеры постоянной температуры, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, посредством электрического элемента или теплового насоса. Очень важно, чтобы компенсация тепловых потерь, которые происходят через тепловую изоляцию кожуха и/или через многопоточный обменник, больше не осуществлялась за счет увеличения мощности компрессора; КПД компрессора меньше КПД простого нагревательного элемента, и еще меньше, чем КПД теплового насоса, и к тому же он работает при значительно меньшем перепаде температур. Очень важно поддерживать температуру ванны; очень низкая температура приводит к снижению количества переносимой через материал обменника энергии, а очень высокая температура приводит к образованию чрезмерного количества пара, который не сможет участвовать в обмене энергией через обменник, и будет выводиться под действием вакуума (или через НКГ_ВАК). В обоих случаях наблюдается снижение КПД опреснительной установки, но худшим вариантом является очень низкая температура. Предпочтительными вариантами осуществления являются:
для небольших установок, простой электрический элемент, расположенный в ванне или в контуре рециркуляции концентрата, или на впуске опресняемой воды,
в случае установки, содержащей большое количество ГОМ, общий вспомогательный контур для теплопередающей среды, нагреваемой централизованным тепловым насосом; тепловой насос характеризуется относительным КПД, который может достигать 600% по сравнению с простым электрическим элементом, а именно до 750% системы сжатия пара.
На фиг. 13 показан (испарительный конденсатор, содержащий) пластинчатый обменник и трубчатый обменник в разрезе с уменьшающимся поперечным сечением.
Что касается уменьшающегося поперечного сечения зон конденсации вдоль траектории движения пара в зоне конденсации, преимущество этого варианта осуществления испарительного конденсатора состоит из трех частей
позволяет осуществлять распыление через распылительные сопла (12) поверхности/зоны обменника, отвечающие за испарение (02), что было бы невозможно в случае, если бы трубки были расположены рядом друг с другом по всей длине;
обеспечивает контакт конденсируемого пара на участках траектории движения пара; это происходит за счет того, что пар перемещается и конденсируется в обменнике, количество остающегося пара уменьшается, если поперечное сечение трубки или объем конденсации остается постоянным, концентрация пара уменьшается с его продвижением в обменнике, и аналогично уменьшается эффективность конденсации;
уменьшает поверхности обмена и количество материала, необходимого для получения коэффициента приблизительно 30-45% для эквивалентного КПД.
Используя обменники с поперечным сечением, уменьшающимся вдоль траектории движения пара, можно не только уменьшить на 30-45% количество материала для обменника, но и увеличить его КПД для эквивалентных условий. Эти преимущества не зависят от характеристик и положения компрессора, а также применимы для опреснительных установок из уровня техники.
Поэтому вторым объектом настоящего изобретения является установка термического опреснения методом механического сжатия пара, содержащая герметичную камеру (01), предпочтительно под низким вакуумом, содержащую средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов; испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01), и компрессор (04), соединенный с электродвигателем; причем поперечное сечение зоны конденсации указанного испарительного конденсатора уменьшается вдоль траектории движения пара в зоне конденсации.
Последним объектом настоящего изобретения является установка термического опреснения методом механического сжатия пара, содержащая герметичную камеру (01) предпочтительно под низким вакуумом, содержащую средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов; испарительный конденсатор (И), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01), и компрессор (04), соединенный с электродвигателем; причем указанный компрессор представляет собой осевой компрессор. Предпочтительно указанный осевой компрессор содержит отражатели или перегородки. Предпочтительно диаметр или размеры указанного осевого компрессора составляют более 30 или 50 см, более предпочтительно более 75 см или 1 м. В связи с этим, электродвигатель указанного компрессора может находиться снаружи или внутри герметичной камеры.
Различные варианты осуществления способов и установка согласно настоящему изобретению осо- 11 030365
бенно полезны в области опреснения морской воды или деминерализация воды, например для производства питьевой или деминерализованной воды.

Claims (23)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Установка термического опреснения методом механического сжатия пара для опреснения воды, содержащая
    герметичную камеру (01), характеризующуюся наличием средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов;
    испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01);
    компрессор (04), соединенный с электродвигателем, причем компрессор выполнен с возможностью повышения давления пара, образуемого в зоне (02) испарения, и его переноса в зону (05) конденсации;
    причем герметичная камера (01) предназначена для работы под низким вакуумом ниже атмосферного давления;
    отличающаяся тем, что
    компрессор (04) и соединенный с ним электродвигатель находятся внутри указанной герметичной камеры, причем указанный электродвигатель содержит статор и ротор, указанный статор и указанный ротор находятся полностью внутри герметичной камеры.
  2. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что компрессор (04) выполнен с возможностью достижения частоты вращения более 7500 об/мин.
  3. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что компрессор (04) выполнен с возможностью достижения частоты вращения более 25000 об/мин.
  4. 4. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что компрессор (04) представляет собой осевой компрессор, а электродвигатель компрессора или узел, состоящий из компрессора (04) и электродвигателя компрессора, находится в потоке пара, проходящего от зоны (02) испарения к зоне (05) конденсации.
  5. 5. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что герметичная камера (01) предназначена для работы под давлением, составляющим менее 0,75 бар.
  6. 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что герметичная камера (01) предназначена для работы под давлением, составляющим менее 0,25 бар.
  7. 7. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что компрессор (04) содержит лопасти, способные развивать окружную скорость более 50 м/с.
  8. 8. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит трубку (13), причем указанная трубка (13) характеризуется наличием первой части и второй части, площадь поперечного сечения второй части больше площади поперечного сечения первой части, компрессор (04) находится внутри указанной первой части и указанная вторая часть соединена с зоной (05) конденсации испарительного конденсатора.
  9. 9. Установка по п.8, в которой указанный компрессор представляет собой осевой компрессор.
  10. 10. Установка по п.8 или 9, отличающаяся тем, что указанная трубка (13) содержит теплопроводный материал.
  11. 11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что теплопроводный материал аналогичен материалу, используемому при производстве испарительного конденсатора (11).
  12. 12. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит насос (15) подачи опресняемой воды, насос (16) откачивания опресненной воды, насос (17) откачивания концентрата и вакуумный насос (19) для удаления неконденсируемых газов; по меньшей мере один из указанных насосов и соединенный с ним электродвигатель находятся полностью внутри герметичной камеры (01).
  13. 13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что содержит насос (18) для перекачки концентрата для переноса концентрата в зону (02) испарения испарительного конденсатора, причем указанный насос для перекачки и соединенный с ним электродвигатель находятся полностью внутри герметичной камеры (01).
  14. 14. Установка по любому из пп.12 и 13, отличающаяся тем, что указанные насосы откачивания опресненной воды и концентрата и насос для перекачки (16, 17, 18), а также соединенные с ними электродвигатели находятся полностью внутри герметичной камеры (01).
  15. 15. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит элементы (23, 27) управления для регулирования скоростей подачи опресняемой воды, откачивания опресненной воды и откачивания концентрата.
  16. 16. Установка по п.15, отличающаяся тем, что содержит теплообменники, находящиеся между входящим потоком опресняемой воды и выходящими потоками опресненной воды, концентрата и неконденсируемых газов.
  17. 17. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что испарительный конден- 12 030365
    сатор содержит коллектор (29) для пропускания пара в зону конденсации, причем указанный коллектор (29) характеризуется суммарным поперечным сечением (29) и проходным поперечным сечением, образованным суммой поперечных сечений средств впуска в зоне (05) конденсации, причем соотношение проходного поперечного сечения в зоне (05) конденсации и суммарного поперечного сечения (29) коллектора превышает 70%.
  18. 18. Установка по п.17, отличающаяся тем, что соотношение между проходным поперечным сечением в зоне (05) конденсации и суммарным поперечным сечением (29) коллектора превышает 95%.
  19. 19. Установка по любому из пп.17 и 18, отличающаяся тем, что компрессор (04), коллектор (29), необязательно трубка (13) и испарительный конденсатор находятся на одной линии, причем коллектор (29) и необязательно трубка (13) выполнены с возможностью переноса пара внутри зоны (05) конденсации испарительного конденсатора по прямолинейной оси.
  20. 20. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что площадь поперечного сечения зоны (05) конденсации уменьшается в направлении циркуляции пара.
  21. 21. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит нагревательную систему для поддержания внутри герметичной камеры постоянной температуры.
  22. 22. Установка по п.21, отличающаяся тем, что нагревательная система содержит электрический элемент.
  23. 23. Установка термического опреснения методом механического сжатия пара для опреснения воды, содержащая
    герметичную камеру (01), характеризующуюся наличием средства впуска опресняемой воды, средства выпуска опресненной воды, средства выпуска концентрата и средства выпуска неконденсируемых газов;
    по меньшей мере один встроенный модуль (14) опреснения, причем указанный встроенный модуль (14) опреснения содержит испарительный конденсатор (11), характеризующийся наличием зоны (02) испарения и зоны (05) конденсации внутри указанной герметичной камеры (01);
    компрессор (04), соединенный с электродвигателем, причем компрессор выполнен с возможностью повышения давления пара, образуемого в зоне (02) испарения, и его переноса в зону (05) конденсации;
    и трубку (13), причем указанная трубка (13) характеризуется наличием первой части и второй части, площадь поперечного сечения второй части больше площади поперечного сечения первой части, причем компрессор (04) помещен внутри указанной первой части, и указанная вторая часть соединена с зоной (05) конденсации испарительного конденсатора (11), или указанная вторая часть содержит коллектор (29), или соединена с коллектором (29) испарительного конденсатора (11) для пропускания пара в зону конденсации;
    причем герметичная камера (01) предназначена для работы под низким вакуумом ниже атмосферного давления;
    отличающаяся тем, что
    компрессор (04) и соединенный с ним электродвигатель находятся внутри указанной герметичной камеры, причем указанный электродвигатель содержит статор и ротор, указанный статор и указанный ротор находятся полностью внутри герметичной камеры.
    - 13 030365
EA201690161A 2013-07-29 2014-07-29 Установки и способы термического опреснения методом механического сжатия пара EA030365B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2013/065933 WO2015014387A1 (fr) 2013-07-29 2013-07-29 Procedes et installations de dessalement d'eau par distillation a compression mecanique de vapeur
PCT/EP2014/066278 WO2015014840A2 (fr) 2013-07-29 2014-07-29 Procedes et installations de distillation thermique a compression mecanique de vapeur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201690161A1 EA201690161A1 (ru) 2016-06-30
EA030365B1 true EA030365B1 (ru) 2018-07-31

Family

ID=49000451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201690161A EA030365B1 (ru) 2013-07-29 2014-07-29 Установки и способы термического опреснения методом механического сжатия пара

Country Status (28)

Country Link
US (1) US10702791B2 (ru)
EP (1) EP3027288B1 (ru)
JP (1) JP6379195B2 (ru)
KR (1) KR102300622B1 (ru)
CN (1) CN105592900B (ru)
AP (1) AP2016009009A0 (ru)
AU (1) AU2014298565B2 (ru)
BR (1) BR112016001729B1 (ru)
CA (1) CA2918990C (ru)
CY (1) CY1119463T1 (ru)
DK (1) DK3027288T3 (ru)
EA (1) EA030365B1 (ru)
ES (1) ES2644465T3 (ru)
HR (1) HRP20171462T1 (ru)
HU (1) HUE034601T2 (ru)
IL (1) IL243796B (ru)
LT (1) LT3027288T (ru)
MA (1) MA38822B1 (ru)
MX (1) MX369971B (ru)
MY (1) MY180236A (ru)
PL (1) PL3027288T3 (ru)
PT (1) PT3027288T (ru)
RS (1) RS56407B1 (ru)
SA (1) SA516370476B1 (ru)
SG (1) SG11201600556TA (ru)
SI (1) SI3027288T1 (ru)
TN (1) TN2016000034A1 (ru)
WO (2) WO2015014387A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808062C1 (ru) * 2022-07-26 2023-11-22 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПА Инжиниринг" Система оборотного водоснабжения

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106553765B (zh) * 2015-09-29 2019-01-01 中国飞机强度研究所 一种高温环境下的快速冷却方法
US20190301808A1 (en) * 2016-12-13 2019-10-03 The Texas A&M University System Sensible and Latent Heat Exchangers with Particular Application to Vapor-Compression Desalination
JP6879025B2 (ja) * 2017-04-11 2021-06-02 株式会社Ihi 蒸留装置
PL237756B1 (pl) * 2017-05-23 2021-05-31 Pilas Remigiusz Eko Pil Destylator do oczyszczania zanieczyszczonej cieczy
BE1024466B1 (fr) * 2017-07-27 2018-02-28 Ind Advanced Services Fz Llc Unité de dessalement d'eau par compression mécanique de vapeur
BE1024472B1 (fr) * 2017-07-27 2018-02-28 Ind Advanced Services Fz Llc Installation de dessalement d’eau par compression mecanique de vapeur isolee thermiquement dans un local etanche
GR20170100407A (el) * 2017-09-07 2019-05-09 Αριστειδης Εμμανουηλ Δερμιτζακης Συμπιεστης πολλαπλων θαλαμων μηχανικης επανασυμπιεσης ατμων
ES1203439Y (es) * 2017-12-05 2018-04-13 Wga Water Global Access Sl Cámara intercambiadora de calor latente
US20200070060A1 (en) * 2018-08-29 2020-03-05 Raymond Van Lenten, III Solvent Recovery System
CN109147982B (zh) * 2018-10-12 2023-10-31 一重集团大连工程技术有限公司 一种核电厂低放废水mvc蒸发工艺及其装置
MX2021004317A (es) * 2018-10-15 2021-08-11 Deka Products Lp Aparato, método y sistema de destilación de agua.
JP7050255B2 (ja) * 2019-01-23 2022-04-08 株式会社ササクラ 蒸発装置および蒸発方法
EP3924302A4 (en) * 2019-02-11 2022-11-16 Amantsy, Inc. TOTALLY REGENERATIVE DISTILLATION SYSTEM FOR LOW COST WATER DESALINATION
IT201900007257A1 (it) * 2019-05-27 2020-11-27 Meg Srl Processo di lavaggio di articoli industriali in genere quali minuterie di precisione, pezzi meccanici, circuiti stampati, lenti, articoli di orologeria, oreficeria, occhialeria o altro e impianto attuante tale processo
IT201900012663A1 (it) * 2019-07-23 2021-01-23 Mario Vismara Apparato per la desalinizzazione di acqua marina
CN111252834A (zh) * 2020-03-23 2020-06-09 导洁(北京)环境科技有限公司 一种基于制冷剂循环的低能耗废水蒸发分离方法
JP7479202B2 (ja) * 2020-06-03 2024-05-08 本田技研工業株式会社 熱交換器
PL3932509T3 (pl) 2020-06-30 2023-04-24 Aquafair Ab Układ oczyszczania cieczy z mechaniczną rekompresją pary (mvr)
EP4091687A1 (en) 2021-05-19 2022-11-23 Aquafair AB Compound turbine system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2899366A (en) * 1959-08-11 Compression distillation
US4734167A (en) * 1985-06-19 1988-03-29 Mechanical Equipment Company, Inc. Distillation apparatus

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2760919A (en) * 1953-09-02 1956-08-28 Badger Mfg Company Vapor-compression distillation method and apparatus
US3236748A (en) * 1964-05-21 1966-02-22 Jr John E Pottharst Process for distilling sea water
US3362468A (en) * 1964-10-30 1968-01-09 United Aircraft Corp Surface condenser
US3305454A (en) * 1965-02-19 1967-02-21 Desal Ltd Series evaporator-tray compressor type vacuum still
US3461041A (en) * 1967-05-29 1969-08-12 Travis C Snyder Vapor compression distillation of chemically treated degassed saline water
GB2040710A (en) 1979-01-22 1980-09-03 Qamhiyah Z A Condensing a vapour
US4353222A (en) * 1979-07-04 1982-10-12 Kyowa Vacuum Engineering, Ltd. Vacuum apparatus
JPS59501958A (ja) * 1982-09-02 1984-11-22 ス−パ−スティル・テクノロジ−・インコ−ポレ−テッド 濃縮物と蒸留物の製造方法
US4769113A (en) * 1982-09-02 1988-09-06 Superstill Technology, Inc. Method for recycling energy in counterflow heat exchange and distillation
FI66294C (fi) * 1983-05-20 1984-10-10 Finn Aqua Ltd Oy Destillationsanordning som arbetar enligt termokompressorprincipen
JPH0239521Y2 (ru) * 1986-03-07 1990-10-23
JPH0549802A (ja) * 1991-08-22 1993-03-02 Kamyr Inc 凹凸表面型プレート熱交換器による水平式蒸発装置効用缶
DE4222340C2 (de) * 1992-07-08 1996-07-04 Daimler Benz Aerospace Ag Wärmerohr
US5645694A (en) * 1993-03-31 1997-07-08 Vacom Ii, L.P. Process and apparatus for vapor compression distillation
FI95102C (fi) * 1994-02-03 1995-12-27 High Speed Tech Ltd Oy Haihdutinlaitteisto
AUPQ540200A0 (en) * 2000-02-02 2000-02-24 Aquadyne Incorporated Water distillation systems
US6695951B1 (en) * 2000-07-18 2004-02-24 Jack G. Bitterly Saline/sewage water reclamation system
AU2002226959B2 (en) * 2000-11-17 2005-06-30 Stephan B. Sears Water processing device
NZ520365A (en) * 2002-07-24 2004-12-24 Distech Ltd Vacuum sealing arrangement for a liquid concentrator
US7785448B2 (en) * 2002-08-07 2010-08-31 Deka Products Limited Partnership Method and apparatus for phase change enhancement
EP2476471B1 (en) * 2002-11-13 2016-07-27 DEKA Products Limited Partnership Liquid distillation with recycle of pressurized vapor
US7749360B2 (en) * 2006-04-05 2010-07-06 Waldron Wesley K Vapor based liquid purification system and process
US20070246193A1 (en) * 2006-04-20 2007-10-25 Bhatti Mohinder S Orientation insensitive thermosiphon of v-configuration
AP2009004887A0 (en) * 2006-11-08 2009-06-30 Hydrologic Ind Inc Methods and apparatus for distillation
US8206557B2 (en) * 2006-11-08 2012-06-26 Hydrologic Industries, Inc. Methods and apparatus for distillation of shallow depth fluids
JP2008188514A (ja) * 2007-02-02 2008-08-21 Sasakura Engineering Co Ltd 減圧式蒸発装置における蒸気の圧縮装置
AU2008241636B2 (en) * 2007-04-24 2016-06-09 Equus Environmental Limited Distillation apparatus
US7927464B2 (en) 2007-07-24 2011-04-19 Mechanical Equipment Company, Inc. Vapor compression distillation system including an integrated motor/compressor unit
US9102545B2 (en) * 2008-06-23 2015-08-11 Verno Holdings, Llc System for decontaminating water and generating water vapor
RU2450218C2 (ru) * 2010-07-16 2012-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") Парокомпрессионная установка
US9772141B2 (en) * 2011-08-19 2017-09-26 Waterpointe-Global Method and apparatus for reclaiming heat during liquid purification using heat exchanges
WO2013152308A2 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Deka Products Limited Partnership Water vapor distillation apparatus, method and system
US20130327711A1 (en) * 2012-06-11 2013-12-12 Great Salt Lakes Minerals Corporation Methods for sustainable membrane distillation concentration of hyper saline streams

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2899366A (en) * 1959-08-11 Compression distillation
US4734167A (en) * 1985-06-19 1988-03-29 Mechanical Equipment Company, Inc. Distillation apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808062C1 (ru) * 2022-07-26 2023-11-22 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПА Инжиниринг" Система оборотного водоснабжения

Also Published As

Publication number Publication date
CA2918990C (fr) 2022-03-15
US20160158666A1 (en) 2016-06-09
CN105592900B (zh) 2019-01-04
CN105592900A (zh) 2016-05-18
MX369971B (es) 2019-11-27
JP2016528035A (ja) 2016-09-15
LT3027288T (lt) 2017-12-27
PT3027288T (pt) 2017-10-20
MY180236A (en) 2020-11-25
SA516370476B1 (ar) 2016-10-10
RS56407B1 (sr) 2018-01-31
EP3027288A2 (fr) 2016-06-08
CA2918990A1 (fr) 2015-02-05
EP3027288B1 (fr) 2017-07-19
IL243796B (en) 2019-09-26
TN2016000034A1 (fr) 2017-07-05
DK3027288T3 (en) 2017-10-23
US10702791B2 (en) 2020-07-07
KR102300622B1 (ko) 2021-09-10
CY1119463T1 (el) 2018-03-07
AP2016009009A0 (en) 2016-01-31
WO2015014840A3 (fr) 2016-01-21
WO2015014840A2 (fr) 2015-02-05
JP6379195B2 (ja) 2018-08-22
MA38822A1 (fr) 2016-10-31
MA38822B1 (fr) 2017-07-31
HRP20171462T1 (hr) 2017-12-29
IL243796A0 (en) 2016-04-21
AU2014298565A1 (en) 2016-02-18
EA201690161A1 (ru) 2016-06-30
SI3027288T1 (sl) 2017-12-29
MX2016001231A (es) 2016-08-30
WO2015014387A1 (fr) 2015-02-05
AU2014298565B2 (en) 2017-11-30
BR112016001729A2 (pt) 2017-12-05
PL3027288T3 (pl) 2018-01-31
SG11201600556TA (en) 2016-02-26
KR20160051735A (ko) 2016-05-11
BR112016001729B1 (pt) 2021-12-07
HUE034601T2 (en) 2018-02-28
ES2644465T3 (es) 2017-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA030365B1 (ru) Установки и способы термического опреснения методом механического сжатия пара
Saidur et al. An overview of different distillation methods for small scale applications
CN103387270B (zh) 一种真空压汽蒸馏海水淡化装置
Zimerman Development of large capacity high efficiency mechanical vapor compression (MVC) units
NO321755B1 (no) Fremgangsmate og anordning for omforming av energi fra/til vann under trykk.
CN103282606B (zh) 低压蒸汽轮机
WO2016008007A1 (en) Apparatus and systems for solar pumping and water purification
AU2018379534A1 (en) Mechanical vapour compression arrangement having a low compression ratio
CN110214407B (zh) 用于冷却发电机的转子的方法
Darwish Thermal desalination in GCC and possible development
CN109073289B (zh) 具有马达冷却装置的热泵
CN105329963A (zh) 多真空室超重力常温多级闪蒸海水淡化系统
CN209853801U (zh) 超重力低压恒温膜蒸馏海水淡化装置
CN109809528B (zh) 超重力低压恒温膜蒸馏海水淡化装置和淡化海水的方法
Tleimat et al. Comparative productivity of distillation and reverse osmosis desalination using energy from solar ponds
KR20100109551A (ko) 향상된 염수 재순환 시스템을 구비한 ｍｓｆ식 담수화 유닛을 사용하여 염수를 담수화하는 방법 및 설비
Jović et al. Review of opportunities for steam condenser performance improvements in power plants
CN113423666B (zh) 用于低成本水脱盐的完全再生蒸馏系统
RU2772390C2 (ru) Устройство механической компрессии пара, имеющее низкую степень сжатия
WO2022243989A1 (en) Tds control device and method in hybrid floating water purifier
WO2023079480A1 (en) Method and device for water purification
RU94032568A (ru) Гелиоопреснительная установка
Darzan et al. Banki turbines with power adjustment
CN114195211A (zh) 液体超级滤化器
KR20180131330A (ko) 담수화 장치 및 이를 포함하는 태양열 타워 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): TJ TM