RU150516U1

RU150516U1 - SUNNY DESALER

Info

Publication number: RU150516U1
Application number: RU2014130692/05U
Authority: RU
Inventors: Леонид Иванович Соколов; Анатолий Васильевич Коняхин
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-02-20

Abstract

1. Солнечный опреснитель, содержащий камеру испарения воды, связанную с магистралью подачи морской воды, оборудованной насосом, и с магистралью слива рассола, камеру конденсации пара, снабженную насосом, теплообменником и трубопроводом вывода опресненной воды, отличающийся тем, что камера испарения воды выполнена в виде парогенератора улиточного типа, входной патрубок которого соединен магистралью подачи морской воды с коллектором, установленным выше парогенератора улиточного типа для создания напора воды, а коллектор также соединен с солнечными батареями, соединенными магистралью или магистралями с солнечным или солнечными насосами для подачи морской воды из приповерхностных слоев через входной патрубок, установленный в теплообменнике.2. Солнечный опреснитель по п. 1, отличающийся тем, что теплообменник имеет связь с выходным патрубком парогенератора улиточного типа, камера конденсации с парогенератором установлены ниже уровня моря на платформе.1. A desalination plant comprising a water evaporation chamber connected to a seawater supply line equipped with a pump and a brine drain line, a steam condensation chamber equipped with a pump, a heat exchanger and a desalinated water outlet pipe, characterized in that the water evaporation chamber is made in the form snail type steam generator, the inlet of which is connected by a sea water supply line to a collector installed above the snail type steam generator to create a water pressure, and the collector is also connected to solar panels connected by a highway or highways with solar or solar pumps for supplying sea water from the surface layers through an inlet pipe installed in the heat exchanger. 2. The solar desalination plant according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is connected to the outlet pipe of the snail type steam generator, the condensation chamber with the steam generator is installed below sea level on the platform.

Description

Полезная модель относится к опреснительным установкам, в частности к опреснительным гелиоустановкам для опреснения минерализованной (морской, соленой) воды.The utility model relates to desalination plants, in particular to desalination solar plants for desalination of saline (sea, salt) water.

Известен солнечный опреснитель, содержащий корпус с наклонно установленной светопропускающей перегородкой (стекло или пленка), ванну и сборник конденсата (Солнечные опреснители и холодильники. Изд-во ″ФАН″ Уз. ССР, Ташкент, 1976, стр.15-16).Known solar desalination plant, comprising a housing with an inclined light-transmitting partition (glass or film), a bathtub and a condensate collector (Solar desalination plants and refrigerators. Publishing house FAN АН Uz. SSR, Tashkent, 1976, pp. 15-16).

Недостатком известного солнечного опреснителя является низкая производительность.A disadvantage of the known solar desalination plant is its low productivity.

Известен солнечный опреснитель, содержащий корпус со светопропускающей поверхностью, установленную с зазором к боковым стенкам и днищу корпуса теплоизолированную емкость с минерализованной водой, устройство для залива минерализованной воды и слива концентрированного рассола, емкость для сбора конденсата, причем на внешнюю поверхность корпуса нанесено селективное покрытие с малым коэффициентом поглощения солнечного излучения и большой степенью черноты для выполнения всей поверхностью корпуса опреснителя совместно со светопропускающей поверхностью функции конденсатора, а на внутреннюю нанесено селективное покрытие с большим коэффициентом поглощения солнечного излучения и малой степенью черноты, при этом на часть внутренней поверхности боковых стенок корпуса опреснителя, расположенную выше уровня емкости с минерализованной водой, нанесено зеркальное покрытие (Пат 2126770 РФ, МПК C02F 1/14).Known solar desalination plant, comprising a housing with a light-transmitting surface, installed with a gap to the side walls and the bottom of the housing, a heat-insulated container with mineralized water, a device for filling mineralized water and draining concentrated brine, a container for collecting condensate, and a selective coating with a small coating absorption coefficient of solar radiation and a large degree of blackness to perform the entire surface of the desalination unit together with the light transmission the surface of the condenser function, and on the inside a selective coating is applied with a large coefficient of absorption of solar radiation and a low degree of blackness, while a part of the inner surface of the side walls of the desalination unit, located above the level of the tank with mineralized water, is coated with a mirror (Pat 2126770 RF, IPC C02F 1/14).

Недостатком известного опреснителя является низкая производительность.A disadvantage of the known desalination plant is its low productivity.

Известен также солнечный опреснитель, содержащий корпус со светопропускающей перегородкой, ванну, сборник конденсата, устройство для залива минерализованной воды и слива концентрированного рассола, отличающийся тем, что внутри корпуса у его задней стенки с зазором к ней установлена емкость, снабженная устройствами заправки и слива минерализованной воды, а перед емкостью смонтирован экран-отражатель (Пат 2185327 РФ, МПК C02F 1/14).Also known is a solar desalination plant comprising a housing with a light-transmitting partition, a bath, a condensate collector, a device for filling mineralized water and draining concentrated brine, characterized in that a container equipped with filling and draining mineralized water devices is installed inside the housing at its rear wall with a gap to it; and a reflector screen is mounted in front of the tank (Pat 2185327 RF, IPC C02F 1/14).

Наиболее близким к предложенному техническому решению является установка для опреснения морской воды, которая содержит запорные и контрольно-измерительные устройства, камеру испарения воды, связанную с магистралью подачи морской воды, оборудованной насосом, и с магистралью слива рассола, камеру конденсации пара, связанную с циркуляционной магистралью пресной воды, снабженной насосом, теплообменным устройством и трубопроводом вывода опресненной воды, и паропровод, соединяющий камеру испарения и камеру конденсации, при этом камера испарения, паропровод и камера конденсации размещены на высоте, превышающей барометрическую высоту столба воды над свободной поверхностью опресняемой морской воды (Пат 2309125 РФ, МПК C02F 1/04).Closest to the proposed technical solution is the installation for desalination of sea water, which contains locking and control devices, a water evaporation chamber connected to a seawater supply line equipped with a pump, and to a brine drain line, a steam condensation chamber connected to the circulation line fresh water, equipped with a pump, heat exchanger and desalinated water outlet pipe, and a steam line connecting the evaporation chamber and the condensation chamber, while the arenia, steam line and condensation chamber are located at a height exceeding the barometric height of the water column above the free surface of desalinated sea water (Pat 2309125 RF, IPC C02F 1/04).

Недостатками известной установки являются высокие энергетические затраты.The disadvantages of the known installation are high energy costs.

Задачей и техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение энергетических затрат.The objective and technical result of the proposed utility model is to reduce energy costs.

Технический результат достигается тем, что солнечный опреснитель содержит камеру испарения воды, связанную с магистралью подачи морской воды, оборудованной насосом, и с магистралью слива рассола, камеру конденсации пара, снабженную насосом, теплообменником и трубопроводом вывода опресненной воды, при этом камера испарения воды выполнена в виде парогенератора улиточного типа, входной патрубок которого соединен магистралью подачи морской воды с коллектором, установленным на некоторую высоту относительно парогенератора улиточного типа для создания напора воды, а коллектор также соединен с солнечными батареями, в свою очередь соединенными магистралью или магистралями с солнечным или солнечными насосами для подачи морской воды из приповерхностных слоев через входной патрубок, установленный через теплообменник над камерой конденсации, а теплообменник имеет связь с выходным патрубком для рассола парогенератора улиточного типа, а камера конденсации с парогенератором установлены ниже уровня моря на плавающей платформе (на плоту).The technical result is achieved by the fact that the solar desalination plant comprises a water evaporation chamber connected to a seawater supply line equipped with a pump and a brine drain line, a steam condensation chamber equipped with a pump, a heat exchanger and a desalinated water outlet pipe, wherein the water evaporation chamber is made in in the form of a snail type steam generator, the inlet of which is connected by a sea water supply line to a collector installed at a certain height relative to the snail type steam generator to create a water pressure, and the collector is also connected to solar panels, in turn connected to a highway or highways with solar or solar pumps for supplying sea water from the surface layers through an inlet pipe installed through a heat exchanger above the condensation chamber, and the heat exchanger is connected to the outlet pipe for a snail type steam generator brine, and a condensation chamber with a steam generator installed below sea level on a floating platform (on a raft).

На фиг. 1 показан общий вид солнечного опреснителя, на фиг. 2 - парогенератор улиточного типа.In FIG. 1 shows a general view of a solar desalination plant; FIG. 2 - snail type steam generator.

Солнечный опреснитель содержит солнечные батареи 1, соединенные магистралью с коллектором 2 на стойках 3 плавающей платформы 4. Коллектор 2, установленный на определенной высоте, соединен магистралью с входным патрубком 5 парогенератора улиточного типа 6, установленного в емкости 7 ниже уровня моря, причем парогенератор соединен с камерой конденсации 8. Выходной патрубок 9 парогенератора улиточного типа 6 для вывода горячего рассола из парогенератора 6 соединен с теплообменником 10. Входной патрубок 11 забора морской воды через теплообменник 10 и через солнечный насос 12 имеет соединение с солнечными батареями 1. При этом входной патрубок 11 с теплообменником 10 установлен в приповерхностных слоях над камерой конденсации 8 для отбора тепла от камеры конденсации 10 и предварительного подогрева морской воды, предназначенной для опреснения. Камера конденсации 8 снабжена трубопроводом вывода опресненной воды 15, на котором установлены насос опресненной воды 13 и задвижка 14.The solar desalination plant comprises solar batteries 1 connected by a main line to a collector 2 on racks 3 of a floating platform 4. A collector 2, mounted at a certain height, is connected by a main line to the inlet pipe 5 of a snail type 6 steam generator installed in a vessel 7 below sea level, and the steam generator is connected to condensation chamber 8. The outlet pipe 9 of the snail type 6 steam generator for outputting hot brine from the steam generator 6 is connected to the heat exchanger 10. The inlet pipe 11 of the sea water intake through the heat exchanger 1 0 and through the solar pump 12 is connected to the solar panels 1. In this case, the inlet pipe 11 with the heat exchanger 10 is installed in the near-surface layers above the condensation chamber 8 for taking heat from the condensation chamber 10 and preheating sea water intended for desalination. The condensation chamber 8 is equipped with a desalination water outlet pipe 15, on which a desalinated water pump 13 and a valve 14 are installed.

Принцип действия солнечного опреснителя следующий. Морская вода через входной патрубок 11 солнечным насосом 12 подается вверх в солнечные батареи 1, нагревается и затем подается в коллектор 2. Из коллектора 2 через регулируемую арматуру (на чертеже не показана) под напором морская вода поступает во входной патрубок 5, установленный тангенциально на парогенераторе улиточного типа 6, в котором поток воды закручивается и мгновенно частично испаряется, пар в камеру конденсации 8 поступает из парогенератора в обильном количестве и конденсируется в чистую воду, которая собирается на дне камеры конденсации 8. Камера конденсации 8 охлаждается естественным образом морской водой, образующей около теплых стенок камеры конденсации 8 восходящие потоки, которые поступают в приповерхностный слой в область входного патрубка 11 и теплообменника 10. Таким образом, морская вода поступает во входной патрубок 11 уже подогретая. Морская вода, поступающая в улиточный парогенератор 6 из коллектора 2 для испарения и последующей конденсации в конденсационной камере 8, испарятся в улиточном парогенераторе 6 не полностью, часть ее в виде горячего рассола выходит из выходного патрубка 9 улиточного парогенератора 6, затем горячий рассол поступает в теплообменник 10, отдает тепло морской воде, проходящей во входном патрубке 11 через теплообменник 10 к солнечному насосу 12, и затем рассол, отдавший тепло в теплообменнике 10, выбрасывается в море. Опресненная вода (конденсат пара) из камеры конденсации 8 выводится через трубопровод вывода опресненной воды 15.The principle of operation of the solar desalination plant is as follows. Sea water through the inlet pipe 11 by the solar pump 12 is fed up into the solar panels 1, heated and then fed to the collector 2. From the collector 2 through adjustable valves (not shown) under pressure, the sea water enters the inlet pipe 5, which is installed tangentially on the steam generator snail type 6, in which the flow of water swirls and partially partially evaporates instantly, steam enters the condensation chamber 8 in a plentiful amount and condenses into clean water, which collects at the bottom of the condenser chamber sensations 8. The condensation chamber 8 is naturally cooled by sea water, which generates ascending flows near the warm walls of the condensation chamber 8, which enter the surface layer in the region of the inlet pipe 11 and the heat exchanger 10. Thus, the sea water enters the inlet pipe 11 already heated. Sea water entering the coiled steam generator 6 from the collector 2 for evaporation and subsequent condensation in the condensation chamber 8 is not completely evaporated in the coiled steam generator 6, part of it in the form of hot brine leaves the outlet pipe 9 of the coiled steam generator 6, then the hot brine enters the heat exchanger 10, transfers heat to seawater passing in the inlet pipe 11 through the heat exchanger 10 to the solar pump 12, and then the brine that has given off heat in the heat exchanger 10 is discharged into the sea. Desalinated water (steam condensate) from the condensation chamber 8 is discharged through the desalinated water outlet pipe 15.

В процессе закрутки потока морской воды в парогенераторе улиточного типа 6 в центре потока образуется область пониженного давления, в результате происходит обильное парообразование при пониженном давлении и низких температурах морской воды, пар выходит в конденсационную камеру 8, а оставшийся рассол - в выходной патрубок 9 и через теплообменник 10, отдав тепло поступающей морской воде во входном патрубке 11, выбрасывается в окружающее пространство, в море.In the process of swirling the flow of seawater in a snail type 6 steam generator, a low pressure region forms in the center of the flow, resulting in abundant vaporization at reduced pressure and low temperatures of seawater, the steam enters the condensation chamber 8, and the remaining brine goes into the outlet pipe 9 and the heat exchanger 10, having given off heat to the incoming sea water in the inlet pipe 11, is discharged into the surrounding space, into the sea.

Таким образом, парообразование происходит при низких температурах, при этом не образуется накипь на магистралях и оборудовании, что повышает функциональные и эксплуатационные свойства конструкции солнечного опреснителя. Регулируя на практике высоту подъема коллектора 2 относительно расположения парогенератора 6, можно менять напор воды, а следовательно, и температуру нагрева, добиваясь оптимальных режимов.Thus, vaporization occurs at low temperatures, while scale does not form on highways and equipment, which increases the functional and operational properties of the design of a solar desalination plant. By adjusting in practice the height of the collector 2 with respect to the location of the steam generator 6, it is possible to change the water pressure, and therefore the heating temperature, achieving optimal conditions.

Конструкция не требует высоконапорных и энергетически затратных насосов, вакуумных насосов и работает полностью на солнечной энергии. При необходимости возможны различные варианты конструкции.The design does not require high-pressure and energy-intensive pumps, vacuum pumps and operates entirely on solar energy. If necessary, various design options are possible.

Парогенераторы улиточного типа известны в практике и хорошо зарекомендовали себя как парогенераторы, дающие большое количество пара подогретой воды.Snail type steam generators are known in practice and have proven themselves as steam generators giving a large amount of heated water vapor.

Claims

1. A desalination plant comprising a water evaporation chamber connected to a seawater supply line equipped with a pump and a brine drain line, a steam condensation chamber equipped with a pump, a heat exchanger and a desalinated water outlet pipe, characterized in that the water evaporation chamber is made in the form snail type steam generator, the inlet of which is connected by a sea water supply line to a collector installed above the snail type steam generator to create a water pressure, and the collector is also connected to solar panels connected by a highway or highways with solar or solar pumps for supplying sea water from the surface layers through an inlet pipe installed in the heat exchanger.

2. Solar desalination plant according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is connected to the outlet pipe of the snail type steam generator, the condensation chamber with the steam generator is installed below sea level on the platform.