RU194874U1 - Система судовой опреснительной установки - Google Patents
Система судовой опреснительной установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU194874U1 RU194874U1 RU2019114305U RU2019114305U RU194874U1 RU 194874 U1 RU194874 U1 RU 194874U1 RU 2019114305 U RU2019114305 U RU 2019114305U RU 2019114305 U RU2019114305 U RU 2019114305U RU 194874 U1 RU194874 U1 RU 194874U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- desalination plant
- feed
- air
- condensate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
- B63J1/00—Arrangements of installations for producing fresh water, e.g. by evaporation and condensation of sea water
-
- 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
- C02F1/16—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using waste heat from other processes
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Устройство относится к технологии опреснения воды и может быть использовано для водоснабжения пресной водой, в частности на морских судах и других плавательных средствах. Техническим результатом является повышение качества получаемой пресной воды.Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, чтобы получать пресную воду не только из морской соленой воды, как это делается традиционно, но и из слабосоленой влаги, содержащейся в окружающем атмосферном воздухе. Система судовой опреснительной установки отличается тем, что содержит дополнительный питательный трубопровод для подачи в опреснительную установку в качестве питательной воды слабосоленую воду из накопительной емкости. В качестве источника слабосоленой воды на судне используется конденсат влаги из наддувочного воздуха судового двигателя внутреннего сгорания с наддувом. Для отделения конденсата из воздуха используется влагоотделитель в воздушном тракте двигателя. При этом питательная вода подается в опреснительную установку либо из питательного трубопровода соленой морской воды, либо, в случае достаточного количества конденсата в накопительной емкости слабосоленой воды, подается из упомянутой емкости по дополнительному трубопроводу питательной слабосоленой воды. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к технологии опреснения воды и может быть использована для водоснабжения пресной водой, в частности на морских судах и других плавательных средствах.
Наиболее распространенным способом опреснения воды является способ выпаривания воды из соленой воды, основанный на различии температур кипения собственно воды и солей, растворенных в ней. Качество получаемой пресной воды (дистиллята), то есть уровень ее солености, зависит от ряда факторов. В частности, качество получаемой пресной воды непосредственно зависит от уровня солености исходной питательной воды, подаваемой в опреснительную установку. Причина этого заключается в том, что в результате кипения рассола питательной воды получается влажный пар, содержащий в себе капельки соленой жидкости, которые затем отводятся вместе с паром из испарителя в конденсатор. Таким путем часть солей питательной воды попадает в опресненную воду, что снижает ее качество. Техническая проблема состоит в сложности обеспечения получения пресной воды высокого качества.
Известна система судовой опреснительной установки, описанная в патенте US 3864215 (A) (публиковано 04.02.1975). Система состоит из опреснительной установки, трубопроводов подвода питательной морской воды, отвода полученной пресной воды и откачки рассола из испарителя. Кроме того, система содержит минерализатор для получения питьевой воды из пресной воды, теплообменный аппарат, утилизирующий теплоту питьевой воды для предварительного подогрева питательной воды, и охладитель питьевой воды.
Известна водоопреснительная установка, описанная в патенте SU 1634570 А1 (публиковано 15.03.1991). Установка состоит из испарителя, сепаратора пара, конденсатора и трубопроводов для подвода питательной морской воды, отвода полученной пресной воды и отвода рассола из испарителя.
Недостатком указанных устройств является относительно низкая эффективность работы, что проявляется в пониженном качестве получаемой пресной воды вследствие того, что в качестве питательной воды используется морская вода, которая, как известно, имеет высокую соленость.
Известна система судовой опреснительной установки, описанная в патенте WO 9302964 (A1) (публиковано 18.02.1993). По совокупности признаков данное устройство является ближайшим аналогом заявляемой полезной модели.
Данная система состоит из опреснительной установки выпарного типа, трубопровода подвода питательной морской воды, трубопровода отвода пресной воды, трубопровода для откачивания рассола и трубопроводов подвода и отвода греющего теплоносителя, в качестве которого используется горячая вода из внутреннего контура системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.
Недостатком ближайшего аналога является пониженное качество получаемой пресной воды вследствие того, что в качестве питательной воды используется морская вода, имеющая высокую соленость.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении качества получаемой пресной воды. Задача решается тем, что система судовой опреснительной установки содержит дополнительный питательный трубопровод для подачи слабосоленой воды в испаритель опреснительной установки. При наличии достаточного количества слабосоленой воды на судне, в опреснительную установку подается эта слабосоленая вода. Использование слабосоленой воды в качестве питательной воды для опреснительной установки обеспечивает пониженную соленость получаемой пресной воды, т.е. повышение ее качества. В случае отсутствия достаточного количества слабосоленой воды на судне, опреснительная установка работает в традиционном режиме и производит опреснение морской соленой воды.
В качестве источника слабосоленой воды на судне используется конденсат влаги из наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания. На большинстве морских судов в качестве главных и вспомогательных двигателей используются двигатели внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Особенностью таких двигателей является следующее. Окружающий атмосферный воздух сначала сжимается в турбокомпрессоре, в результате чего повышаются его давление и температура. Затем наддувочный воздух проходит через охладитель и его температура понижается. При этом нередко наддувочный воздух охлаждается до температуры ниже точки росы, что приводит к образованию крупных капель влаги в воздухе. Далее воздух проходит через влагоотделитель, где он осушается и поступает в воздушный ресивер и затем в цилиндры двигателя. Во влагоотделителе (обычно жалюзийного типа) происходит отделение капель влаги от воздуха и накопление конденсата. Этот конденсат представляет собой слабосоленую воду, выделенную из влажного атмосферного воздуха. В традиционном варианте этот конденсат сливается в сточную цистерну.
В заявляемой полезной модели предлагается использовать накопленный конденсат из атмосферного воздуха в двигателе внутреннего сгорания для получения пресной воды высокого качества. Режимы работы двигателей с наддувом, когда наддувочный воздух охлаждается ниже точки росы, являются весьма характерными и длительными по времени, особенно, если судно находится в тех морских и океанических районах, где высокая влажность атмосферного воздуха. В результате длительной работы двигателей на таких режимах накапливается значительное количество конденсата влаги из атмосферного воздуха, который может быть полезно использован.
Устройство системы судовой опреснительной установки показано на фиг. 1, 2. Система состоит из опреснительной установки выпарного типа 1, трубопровода 2 подвода питательной соленой морской воды в испаритель установки, трубопровода 3 отвода полученной пресной воды, трубопровода 4 для откачивания рассола из испарителя и источника греющего теплоносителя, в качестве которого обычно, но не исключительно, используется горячая вода из внутреннего контура системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, система содержит дополнительный трубопровод 5 питательной слабосоленой воды из накопительной емкости 6. В емкости 6 постоянно накапливается слабосоленая вода, представляющая собой конденсат влаги, содержащейся в наддувочном воздухе судового двигателя внутреннего сгорания с наддувом 7. Этот конденсат отделяется из наддувочного воздуха во влагоотделителе 8, который установлен после охладителя воздуха 9 и перед воздушным ресивером 10 в воздушном тракте двигателя внутреннего сгорания 7.
В заявляемой системе судовой опреснительной установки предусмотрено два трубопровода питательной воды, из которой производится пресная вода, - питательный трубопровод 2 для подвода соленой морской воды и дополнительный питательный трубопровод 5 для подвода слабосоленой воды. При этом питательная вода подается в опреснительную установку 1 либо из питательного трубопровода 2 соленой морской воды, либо, в случае достаточного количества конденсата в накопительной емкости 6 слабосоленой воды, подается из упомянутой емкости по дополнительному трубопроводу 5 питательной слабосоленой воды. Для управления процессом подачи питательной воды в системе предусмотрен двухпозиционный гидрораспределитель 11, положение которого автоматически устанавливается в зависимости от показания датчика уровня жидкости 12 в накопительной емкости 6.
Таким образом, сущность заявляемой полезной модели состоит в том, чтобы получать пресную воду не только из морской соленой воды, как это делается традиционно, но и из слабосоленой влаги, содержащейся в окружающем атмосферном воздухе.
На фиг. 1 показана система судовой опреснительной установки при ее работе в режиме опреснения слабосоленой воды, полученной в результате осушения наддувочного воздуха во влагоотделителе двигателя внутреннего сгорания с наддувом.
На фиг. 2 показана система судовой опреснительной установки при ее работе в режиме опреснения соленой морской воды.
На фиг. 1, 2 обозначены: 1 - опреснительная установка; 2 - трубопровод подвода питательной морской воды; 3 - трубопровод отвода полученной пресной воды; 4 - трубопровод для откачивания рассола из испарителя; 5 - трубопровод подвода питательной слабосоленой воды; 6 - накопительная емкость слабосоленой воды; 7 - двигатель внутреннего сгорания с наддувом; 8 - влагоотделитель наддувочного воздуха; 9 - охладитель наддувочного воздуха; 10 - воздушный ресивер двигателя; 11 - двухпозиционный гидрораспределитель; 12 - датчик уровня жидкости в накопительной емкости.
Система судовой опреснительной установки работает следующим образом. Питательная вода подается в испаритель опреснительной установки 1, где она нагревается и кипит. В результате кипения из рассола питательной воды выделяется пар, который затем проходит сепаратор пара и поступает в конденсатор. В конденсаторе пар охлаждается, конденсируется и полученная таким образом пресная вода в жидком состоянии отводится из установки по трубопроводу 3. При этом из испарителя установки по трубопроводу 4 постоянно отводится часть рассола питательной воды для поддержания приемлемого уровня солености рассола.
Система судовой опреснительной установки может работать в двух режимах - традиционный режим работы и дополнительный режим работы. В традиционном режиме работы в качестве питательной воды в опреснительную установку 1 подается соленая морская вода по трубопроводу 2 через гидрораспределитель 11. На фиг. 2 показана система судовой опреснительной установки в традиционном режиме работы. При этом гидрораспределитель 11 находится в левом положении согласно приведенной схеме системы. В традиционном режиме работы получаемая пресная вода имеет относительно высокую соленость, поскольку в качестве питательной воды используется морская вода, имеющая высокую соленость
В дополнительном режиме работы системы в качестве питательной воды в опреснительную установку 1 подается слабосоленая вода по трубопроводу 5 через гидрораспределитель 11. На фиг.1 показана система судовой опреснительной установки в дополнительном режиме работы. При этом гидрораспределитель 11 находится в правом положении согласно приведенной схеме системы. Слабосоленая вода подается в опреснительную установку из накопительной емкости 6, куда сливается конденсат влаги наддувочного воздуха, получаемый при работе судового двигателя внутреннего сгорания с наддувом 7. В судовом двигателе внутреннего сгорания с наддувом 7 атмосферный воздух сначала сжимается в турбокомпрессоре, затем охлаждается в охладителе 9 и далее во влагоотделителе 8 производится отделение капельной влаги от наддувочного воздуха, откуда она сливается в накопительную емкость 6. Как показывает опыт эксплуатации судовых двигателей с наддувом, они продолжительное время работают на режимах, когда наддувочный воздух охлаждается в охладителе 9 до температуры ниже точки росы. При этом из наддувочного воздуха выделяется капельная влага, которая отделяется от воздуха во влагоотделителе 8 и накапливается в емкости 6. Таким образом, в емкости 6 может накапливаться значительной количество конденсата влаги из атмосферного воздуха, который представляет собой слабосленую воду. Особенно это характерно при нахождении судна в районах с высокой влажностью окружающего воздуха.
В дополнительном режиме работы система судовой опреснительной установки производить пресную воду повышенного качества, поскольку в качестве питательной воды используется слабосоленая вода, а не соленая морская вода.
Для переключения режима работы системы используется гидрораспределитель 11, положение которого автоматически выставляется в зависимости от показания датчика уровня жидкости слабосоленой воды в емкости 6. Гидрораспределитель 11 выставляется в положение традиционного режима работы в случае, когда в емкости 6 имеется недостаточное количество накопленной слабосоленой воды. В случае же, если уровень накопленной слабосоленой воды в емкости 6 достаточно высокий, то гидрораспределитель 11 выставляется в дополнительный режим работы.
Таким образом, в заявляемой системе судовой опреснительной установки, в отличие от аналогов, обеспечена возможность получения пресной воды повышенного качества, т.е. пресной воды пониженной солености. Заявляемая система судовой опреснительной установки является промышленно применимой, поскольку для ее реализации достаточно использовать общеизвестные способы изготовления и монтажа деталей из типовых конструкционных материалов.
Claims (1)
- Система судовой опреснительной установки, состоящая из опреснительной установки выпарного типа, трубопровода подвода питательной соленой морской воды, трубопровода отвода пресной воды, трубопровода для откачивания рассола и источника греющего теплоносителя, отличающаяся тем, что система содержит дополнительный трубопровод подвода питательной слабосоленой воды из накопительной емкости, служащей для сбора конденсата из влагоотделителя наддувочного воздуха, расположенного в двигателе внутреннего сгорания, а также двухпозиционный гидрораспределитель, выполненный с возможностью переключения подвода питательной воды в опреснительную установку с трубопровода подвода соленой морской воды на дополнительный трубопровод подвода слабосоленой воды в соответствии с показаниями датчика уровня жидкости в накопительной емкости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114305U RU194874U1 (ru) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Система судовой опреснительной установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114305U RU194874U1 (ru) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Система судовой опреснительной установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194874U1 true RU194874U1 (ru) | 2019-12-26 |
Family
ID=69022532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019114305U RU194874U1 (ru) | 2019-05-07 | 2019-05-07 | Система судовой опреснительной установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194874U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993002964A1 (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-18 | Alfa-Laval Desalt A/S | Desalination plant, especially for use in marine and off-shore installations |
RU2242628C2 (ru) * | 2002-12-05 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Заволжский моторный завод" | Способ работы и устройство комбинированного двигателя внутреннего сгорания с газопаровым рабочим телом |
RU2652369C1 (ru) * | 2017-01-10 | 2018-04-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ работы опреснительной установки с многоступенчатыми испарителями и паровым компрессором и установка для его реализации |
-
2019
- 2019-05-07 RU RU2019114305U patent/RU194874U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993002964A1 (en) * | 1991-08-09 | 1993-02-18 | Alfa-Laval Desalt A/S | Desalination plant, especially for use in marine and off-shore installations |
RU2242628C2 (ru) * | 2002-12-05 | 2004-12-20 | Открытое акционерное общество "Заволжский моторный завод" | Способ работы и устройство комбинированного двигателя внутреннего сгорания с газопаровым рабочим телом |
RU2652369C1 (ru) * | 2017-01-10 | 2018-04-25 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ работы опреснительной установки с многоступенчатыми испарителями и паровым компрессором и установка для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102642883B (zh) | 利用电厂余热淡化海水系统 | |
CN105174344B (zh) | 一种基于柴油机余热回收的船用海水淡化系统 | |
JP4762048B2 (ja) | 淡水化発電プラント | |
CN109942137B (zh) | 船用余热驱动氨吸收式制冷耦合膜蒸馏海水淡化的联供系统 | |
CN203837369U (zh) | 金枪鱼渔船余热吸收制冷复叠压缩制冷冷库装置 | |
EP0979801A1 (en) | Sea water desalination system by condensing air moisture | |
KR101402482B1 (ko) | 소형선박 부착용 해수 담수화장치 | |
CN104261498A (zh) | 一种波浪能驱动的海水温差能海水淡化装置及方法 | |
CN106219649A (zh) | 基于柴油机废热回收的低温多效蒸馏海水淡化系统 | |
RU194874U1 (ru) | Система судовой опреснительной установки | |
CN100422043C (zh) | 一种利用发动机排气管尾气余热进行海水淡化方法 | |
CN106365231A (zh) | 一种利用船舶发动机余热的增湿除湿海水淡化系统 | |
CN104649353A (zh) | 一种真空蒸馏海水淡化装置及其淡化海水的方法 | |
CN208561751U (zh) | 一种利用船舶发动机余热的蒸发式海水淡化系统 | |
CN103868272A (zh) | 金枪鱼渔船余热吸收制冷系统 | |
CN202576022U (zh) | 利用电厂余热淡化海水系统 | |
CN204569467U (zh) | 一种真空蒸馏海水淡化装置 | |
RU2723858C1 (ru) | Устройство для опреснения воды | |
CN207435085U (zh) | 小型化正压蒸馏海水淡化系统 | |
CN201660459U (zh) | 一种海水淡化装置 | |
RU2184592C2 (ru) | Способ получения пресной воды и опреснитель для его осуществления | |
CN207046895U (zh) | 船用太阳能海水淡化系统 | |
CN102092805B (zh) | 一种低温多效海水淡化系统 | |
KR20200049634A (ko) | 고염도 해수를 농축하는 저온 진공 농축방법 | |
CN203699952U (zh) | 一种海上制取淡水设备 |