RU165781U1 - Standalone desalination plant - Google Patents
Standalone desalination plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU165781U1 RU165781U1 RU2016100538/05U RU2016100538U RU165781U1 RU 165781 U1 RU165781 U1 RU 165781U1 RU 2016100538/05 U RU2016100538/05 U RU 2016100538/05U RU 2016100538 U RU2016100538 U RU 2016100538U RU 165781 U1 RU165781 U1 RU 165781U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- desalination
- evaporation chamber
- chamber
- heating element
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/0011—Heating features
- B01D1/0029—Use of radiation
- B01D1/0035—Solar energy
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S21/00—Solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S20/00
-
- 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
-
- 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
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- 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
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Автономная опреснительная установка, состоящая из камеры испарения, в которой размещен нагревательный элемент, конденсатора, патрубков подачи опресняемой воды, патрубков отвода опресненной воды, отличающаяся тем, что содержит съемную камеру приема опресняемой воды цилиндрической формы с вогнутым дном в форме сопряженных конической и цилиндрической поверхностей, которое является водоохлаждаемым конденсатором, установленную через уплотнитель на камеру испарения цилиндрической формы с кольцевым желобом приема конденсата на верхнем торце, при этом камера приема опресняемой воды посредством переливной трубы соединена с камерой испарения, снабженной датчиком уровня воды, соединенным с клапаном, а нагревательный элемент соединен с солнечным коллектором.Autonomous desalination plant, consisting of an evaporation chamber, in which a heating element, a condenser, desalination water supply pipes, desalinated water discharge pipes, are located, characterized in that it contains a removable desalination water receiving chamber of a cylindrical shape with a concave bottom in the form of conjugate conical and cylindrical surfaces, which is a water-cooled condenser installed through a sealant on a cylindrical evaporation chamber with an annular condensate receiving chute on the top ortz, wherein the desalination water receiving chamber is connected via an overflow pipe to an evaporation chamber equipped with a water level sensor connected to the valve, and the heating element is connected to the solar collector.
Description
Полезная модель относится к области опреснения воды, в частности, к автономным опреснительным установкам и может быть использована для получения питьевой воды, особенно в регионах, лишенных чистых пресных водоемов и централизованных источников электрической и тепловой энергии.The utility model relates to the field of desalination, in particular, to stand-alone desalination plants and can be used to produce drinking water, especially in regions without clean fresh water bodies and centralized sources of electric and thermal energy.
Известна гелиоопреснительная установка (Патент на изобретение RU №2165890, МПК C02F l/04, C02F 1/14, 2001 г.), состоящая из солнечного коллектора и многосекционного вакуумного дистиллятора. Испытательный и испарительно-конденсационные теплообменники дистиллятора выполнены в виде спиральных трубок с горизонтальным расположением витков. Откачка рассола из дистиллятора осуществляется с помощью водовоздушного эжектора. Удельная производительность установки зависит от числа используемых секций и составляет 1-3 л дистиллята в час с квадратного метра солнечного коллектора.Known solar desalination plant (Patent for invention RU No. 21585890, IPC C02F l / 04,
Недостатком указанного технического решения является громоздкость, а так же неудобства в процессе монтажа и эксплуатации. Кроме этого функционирование установки связано с работой нагнетателей, входящих в ее состав, которые требуют значительного количества электрической энергии. Все это снижает экономическую эффективность опреснения воды и делает невозможным ее автономную работу без внешних источников электрической энергии.The disadvantage of this technical solution is cumbersome, as well as inconvenience during installation and operation. In addition, the operation of the installation is associated with the operation of the superchargers included in its composition, which require a significant amount of electrical energy. All this reduces the economic efficiency of desalination and makes it impossible to work autonomously without external sources of electrical energy.
Известен «Дистиллятор с уменьшенным удельным потреблением электроэнергии» (Патент на полезную модель RU 97500, МПК F28B 1/00, B01D 3/00, 2010 г.), состоящий из камеры испарения расположенной внутри камеры конденсации, конденсатора, крышки конденсатора, в процессе конденсации пара часть выделяемой теплоты передается в камеру испарения.The well-known “Distiller with reduced specific energy consumption” (Utility Model Patent RU 97500, IPC
Недостатком прототипа является необходимость обеспечения электроэнергией источников теплоты, которые требуют подсоединения к внешнему централизованному источнику электрической энергии или автономному источнику большой мощности. Первое обстоятельство не позволяет обеспечить автономный режим работы установки, что существенно снижает спектр условий ее использования. Второе обстоятельство требует значительных затрат на создание установки, что снижает ее экономическую эффективность.The disadvantage of the prototype is the need to provide electricity to heat sources, which require connection to an external centralized source of electrical energy or an autonomous source of high power. The first circumstance does not allow to provide an autonomous mode of operation of the installation, which significantly reduces the range of conditions for its use. The second circumstance requires significant costs for the installation, which reduces its economic efficiency.
Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является создание компактной автономной опреснительной установки с повышенной энергетической эффективностью работы за счет утилизации теплоты конденсации обессоленной воды и использования в качестве источника тепловой энергии солнечного коллектора.The technical result achieved by the utility model is the creation of a compact stand-alone desalination plant with increased energy efficiency by utilizing the condensation heat of demineralized water and using a solar collector as a source of thermal energy.
Технический результат достигается тем, что автономная опреснительная установка, состоящая из камеры испарения, в которой размещен нагревательный элемент, конденсатора, патрубков подачи опресняемой воды, патрубков отвода опресненной воды, содержит съемную камеру приема опресняемой воды, цилиндрической формы, с вогнутым дном в форме сопряженных конической и цилиндрической поверхностей, которое является водо-охлаждаемым конденсатором, установленную через уплотнитель на камеру испарения, цилиндрической формы с кольцевым желобом приема конденсата на верхнем торце, при этом камера приема опресняемой воды посредством переливной трубы соединена с камерой испарения, снабженной датчиком уровня воды соединенным с клапаном, а нагревательный элемент соединен с солнечны коллектором.The technical result is achieved by the fact that the stand-alone desalination plant, consisting of an evaporation chamber in which a heating element, a condenser, desalination water supply pipes, desalinated water discharge pipes are located, contains a removable desalination water receiving chamber, of cylindrical shape, with a concave bottom in the form of a conjugate conical and cylindrical surfaces, which is a water-cooled condenser, mounted through a seal on the evaporation chamber, of a cylindrical shape with an annular receiving trough condensate at the upper end, while the desalination water receiving chamber is connected via an overflow pipe to an evaporation chamber equipped with a water level sensor connected to the valve, and the heating element is connected to the solar collector.
Сущность полезной модели поясняется чертежом: на фиг.1 представлена принципиальная схема автономной опреснительной установки.The essence of the utility model is illustrated by the drawing: figure 1 presents a schematic diagram of an autonomous desalination plant.
Автономная опреснительная установка состоит из камеры испарения 1, цилиндрической формы с кольцевым желобом 2 приема конденсата на верхнем торце, и съемной камеры приема 3 опресняемой воды, установленной через уплотнитель 4 на камеру испарения 1. Съемная камера приема 3 опресняемой воды выполнена в форме цилиндра, с вогнутым дном в форме сопряженных конической и цилиндрической поверхностей, которое является водоохлаждаемым конденсатором 5. В камере испарения 1 установлен нагревательный элемент 6, размещенный у поверхности воды, для образования в ее верхнем слое зоны кипения 7. Нагревательный элемент 6 соединен с солнечным коллектором 8. Съемная камера приема 3 опресняемой воды посредством переливной трубы 9 соединена с камерой испарения 1 снабженной датчиком уровня воды 10, например, поплавкового типа соединенным с клапаном 11. Датчик уровня воды 10 обеспечивает наличие воды в зоне кипения 7 камеры испарения 1 и исключает снижение уровня воды ниже нагревательного элемента 6. Камера испарения 1 снабжена патрубком 12 для отвода конденсата из кольцевого желоба 2 приема конденсата и патрубком для слива рассола 13 оснащенного краном 14.The stand-alone desalination plant consists of an
Автономная опреснительная установка работает следующим образом. Исходная опресняемая вода, например морская, из заполненной камеры приема 3 по переливной трубе 9 поступает в камеру испарения 1, датчик уровня воды 10 обеспечивает уровень воды выше нагревательного элемента 6, для образования зоны кипения 7. За счет подвода тепловой энергии от солнечного коллектора 8 нагревательный элемент 6 обеспечивает нагрев опресняемой воды в зоне кипения 7. Циркуляция теплоносителя в контуре «солнечный коллектор 8 - нагревательный элемент 6» происходит естественным образом. Водяной пар из зоны кипения 7 поднимается к поверхности теплообмена конденсатора 5, а вода с повышенным солесодержанием (рассол) за счет большей плотности опускается ко дну камеры испарения 1. Удаление рассола из камеры испарения 1 осуществляют через патрубок для слива рассола 13 оснащенный краном 14. На поверхности теплообмена конденсатора 5 со стороны водяного пара, за счет отвода тепловой энергии к исходной опресняемой воде в камере приема 3 опресняемой воды, происходит его конденсация. Полученный конденсат под действием сил трения и тяжести стекает по стенке конденсатора 5 в желоб 2 приема конденсата, откуда отводится по патрубку 12. Таким образом, процесс конденсации происходит с подводом теплоты к исходной опресняемой воде, то есть предварительный нагрев опресняемой воды от конденсатора 5 в камере приема 3 опресняемой воды позволяет снизить затраты тепловой энергии на подогрев в зоне кипения 7. При снижении уровня воды в зоне кипения 7 датчик 10 открывает клапан 11 и исходная опресняемая вода из камеры приема 3 по переливной трубе 9 поступает в камеру испарения 1. Поскольку вода из камеры приема 3 имеет меньшую плотность чем рассол, то она естественным образом будет поступать в зону кипения 7 и нагреваться так же за счет восприятия тепловой энергии рассола, двигающегося во встречном направлении. Выполнение камеры приема 3 съемной обеспечивает возможность осмотра и очистки камеры испарения 1.Autonomous desalination plant operates as follows. Source desalinated water, for example, sea water, from the filled
Разработан и испытан опытный образец автономной опреснительной установки со следующими параметрами. Камера испарения 1 выполнена из алюминия, имеет внутренний диаметр 350 мм, высоту 1500 мм, толщину стенки 3 мм. Камера приема 3 опресняемой воды выполнена из алюминия, имеет внутренний диаметр 450 мм, высоту 500 мм, толщину стенки 3 мм. Нагревательный элемент 6 выполнен в виде змеевика из медной трубы диаметром 18 мм длиной 3200 мм, соединен с солнечным коллектором 8 вакуумного типа с площадью солнцевоспринимающей поверхности 6,6 м2. Желоб 2 приема конденсата высотой 30 мм, размещен по периметру торца камеры испарения 1 под углом 45°. Конденсатор 5 имеет поверхностью теплообмена площадью 0,77 м2.A prototype of an autonomous desalination plant with the following parameters was developed and tested. The
Опытный образец автономной опреснительной установки позволяет получать до 8 л/час пресной воды с одного квадратного метра солнечного коллектора при интенсивности солнечного излучения в его плоскости 1 кВт/м2.A prototype autonomous desalination plant allows you to get up to 8 l / h of fresh water from one square meter of the solar collector with the intensity of solar radiation in its plane of 1 kW / m 2 .
Эффективность предлагаемого устройства состоит в полной утилизации теплоты конденсации паров пресной воды в конденсаторе, что снижает затраты тепловой энергии на процессы нагрева и кипячения в установке, использование в качестве источника тепловой энергии солнечного коллектора позволяет обеспечить автономный режим работы установки.The effectiveness of the proposed device consists in the complete utilization of the heat of condensation of fresh water vapor in the condenser, which reduces the cost of thermal energy for heating and boiling processes in the installation, the use of a solar collector as a source of thermal energy allows for the autonomous operation of the installation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100538/05U RU165781U1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Standalone desalination plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100538/05U RU165781U1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Standalone desalination plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU165781U1 true RU165781U1 (en) | 2016-11-10 |
Family
ID=57280424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016100538/05U RU165781U1 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Standalone desalination plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU165781U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204107U1 (en) * | 2020-09-03 | 2021-05-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | HYGROSCOPIC HEAT PUMP DESALINATION PLANT |
RU2801386C1 (en) * | 2023-03-29 | 2023-08-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Salt water desalination device |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100538/05U patent/RU165781U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204107U1 (en) * | 2020-09-03 | 2021-05-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | HYGROSCOPIC HEAT PUMP DESALINATION PLANT |
RU2801386C1 (en) * | 2023-03-29 | 2023-08-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Salt water desalination device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106542598B (en) | Solar sea water desalting device | |
CN103964523B (en) | Optically focused evaporation pulsation is from water lift solar energy desalinator | |
CN106892476B (en) | Sea water desalination device | |
CN109292869B (en) | Solar seawater desalination device based on gas-liquid interface heating and application | |
CN105347412B (en) | A kind of sea water desalinating unit applied to spitkit | |
RU2613920C1 (en) | Autonomous desalination plant | |
RU2567324C1 (en) | Solar-windmill desalting plant | |
CN104986818B (en) | Solar seawater desalination and electricity generation apparatus for ships | |
KR20160060283A (en) | Photovoltaics system to able seawater desalination | |
KR20160095338A (en) | Solar desalination modules for stand-alone | |
CN103288158B (en) | High efficiency solar energy sea water desalting device | |
CN105060380B (en) | Ship solar seawater desalination TRT | |
RU165781U1 (en) | Standalone desalination plant | |
RU81720U1 (en) | DESCRIPTION INSTALLATION | |
CN204981215U (en) | Solar thin film waste water evaporative concentration device | |
CN101224913A (en) | Natural-energy seawater automatic distilling apparatus | |
RU150516U1 (en) | SUNNY DESALER | |
RU194759U1 (en) | STEAM-AIR DESALERATION SYSTEM | |
CN103693699B (en) | Multi-effect vertical tube hydrophilic and breathable distillation apparatus having self heat return function | |
US20190106336A1 (en) | Systems and methods for distillation of water from seawater, brackish water, waste waters, and effluent waters | |
KR101737739B1 (en) | Heat exchanger of energy the series of thermal discharge | |
CN205419833U (en) | Cell type solar -powered seawater desalination device | |
CA2604132A1 (en) | Solar powered automatic desalination system | |
CN111895662B (en) | Solar heat collection device with automatic drainage control function | |
RU204107U1 (en) | HYGROSCOPIC HEAT PUMP DESALINATION PLANT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190112 |