RU2004719C1 - Installation for obtaining fresh water from atmospheric air - Google Patents

Installation for obtaining fresh water from atmospheric air

Info

Publication number
RU2004719C1
RU2004719C1 SU4941134A RU2004719C1 RU 2004719 C1 RU2004719 C1 RU 2004719C1 SU 4941134 A SU4941134 A SU 4941134A RU 2004719 C1 RU2004719 C1 RU 2004719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
duct
pipe
air
heat exchanger
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Проселков
Махамед Хамид Ахмад
Original Assignee
Краснодарский политехнический институт
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 Краснодарский политехнический институт filed Critical Краснодарский политехнический институт
Priority to SU4941134 priority Critical patent/RU2004719C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2004719C1 publication Critical patent/RU2004719C1/en

Links

Landscapes

  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

Использование, область водоснабжени  Сущность изобретени : установка дл  получени  пресной воды из атмосферного воздуха снабжена рециркул ционным теплообменником, соединенным с системой охлаждени  при этом холодильна  машина выполнена бромисто-литиевой с солнечным водонагревателем и с абсорбером, соединенным с системой охлаждени  а воздуховод установлен вертикально и нижний конец его загнут вверх с образованием патрубка причем рециркул ционный теплообменник установлен в патрубке воздуховода 1 ил.Use, water supply SUMMARY OF THE INVENTION: A plant for producing fresh water from atmospheric air is equipped with a recirculation heat exchanger connected to a cooling system. The refrigeration machine is made of lithium bromide with a solar water heater and an absorber connected to a cooling system, and the duct is installed vertically and the lower end it is bent upward with the formation of a nozzle, with a recirculating heat exchanger installed in the nozzle of the duct 1 sludge.

Description

Изобретение относитс  к водоснабжению и касаетс  конструктивного выполнени  автономной установки дл  получени  воды из атмосферного воздуха, преимущественно в засушливых и безводных районах.The invention relates to water supply and relates to the construction of an autonomous installation for producing water from atmospheric air, mainly in arid and anhydrous regions.

Известна установка дл  получени  воды из влажного воздуха, содержаща  воздуховод дл  прохода в нем обезвоживаемого воздуха с последовательно установленными в его русле испарителем и конденсатором холодильной установки.A known installation for producing water from moist air, comprising an air duct for passing dehydrated air therein, with an evaporator and a condenser of a refrigeration unit installed in series in its channel.

Однако она конструктивно сложна - рассчитана на работу с компрессорной холодильной установкой, а также ее работоспособность зависит от наличи  ветрового потока в атмосфере. Без ветровой энергии она не обеспечивает выделение воды из атмосферного воздуха.However, it is structurally complex - it is designed to work with a compressor refrigeration unit, and its operability depends on the presence of a wind flow in the atmosphere. Without wind energy, it does not provide the release of water from atmospheric air.

Известна установка дл  получени  пресной воды из воздуха, содержаща  вертикальный воздуховод дл  транспортировки по нему снизу вверх осушаемого воздуха.A known apparatus for producing fresh water from air is provided, comprising a vertical duct for conveying drained air from bottom to top.

Однако ее работоспособность преимущественно зависит от  сности погоды в районе эксплуатации установки степени разности температур воздуха днем и в ночное врем , т.е. от естественных факторов. В результате этого работоспособность установки весьма нестабильна и малопроизводительна .However, its performance mainly depends on the severity of weather in the area of operation of the installation, the degree of difference in air temperature during the day and at night, i.e. from natural factors. As a result, the performance of the installation is very unstable and inefficient.

Известно устройство дл  получени  воды из воздуха, содержащее вертикальный воздуховод дл  транспортировки в нем осушаемого воздуха сверху вниз. Недостаток его заключаетс  в том, что конденсаци  паров воды осуществл етс  за счет естественной золоемкости подземных штолен, это характеризуетс  низкой производительностью , однако при высоких капитальных затратах на строительство. Повышение производительности подобных установок обычно добиваютс  переходом с естественной конденсации паров воды из воздуха на искусственно осуществл емые процессы конденсации при помощи использовани  холодильной техники. Известна абсорбционна  бромистолитиева  холодильна  установка .A device for producing water from air is known, comprising a vertical duct for transporting drained air therein from top to bottom. Its disadvantage is that the condensation of water vapor is carried out due to the natural ash content of the underground adits, which is characterized by low productivity, but at high capital costs for construction. An increase in the productivity of such plants is usually achieved by switching from natural condensation of water vapor from air to artificially carried out condensation processes using refrigeration technology. Known absorption bromistolite refrigeration unit.

Известно также и конструктивное выполнение отдельных узлов, включаемых в установки, как солнечный водонагреватель (см. кн. Физика в сельском хоз йстве, Куприн М. Я., М., Просвещение, 1977, с. 89), или узел отвода пресной воды в ее накопитель .The constructive implementation of individual units included in the installations is also known, such as a solar water heater (see the book Physics in Agriculture, M. Ya. Kuprin, M., Education, 1977, p. 89), or a fresh water outlet unit her drive.

Целью изобретени   вл етс  стабилизаци  равномерности процесса извлечени  воды из воздуха и тем самым повышение ее производительности.The aim of the invention is to stabilize the uniformity of the process for extracting water from air and thereby increase its productivity.

Это достигаетс  тем, что нижний конец русла вертикального воздуховода выполнен в виде развернутого патрубка, преимущественно устьем вверх. Оно оснащено утилизационным теплообменником водоциркул ционной магистрали охлаждени  абсорбера и конденсатора абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки. А верх ее, входное устье вертикального воздуховода, оснащеноThis is achieved by the fact that the lower end of the channel of the vertical duct is made in the form of a deployed pipe, mainly with the mouth upward. It is equipped with a recycling heat exchanger of the water-circulation line for cooling the absorber and condenser of the absorption bromine-lithium refrigeration unit. And its top, the inlet mouth of the vertical duct, is equipped

0 испарителем абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки. Такое оснащение термоэлементами входа и выхода вертикального воздуховода позвол ет с одной стороны поступающий в его канал обезвоживаемый0 Evaporator absorption bromistolitievoy refrigeration unit. Such equipping the vertical inlet and outlet thermocouples allows, on the one hand, the dehydrated

5 воздух охладить в самом начале движени , чем увеличиваютс  его плотности и вес, т.е. гравитационную составл ющую импульса движени  воздуха в воздуховоде сверху вниз, и тем самым повышаетс  его скорость5 to cool the air at the very beginning of the movement, which increases its density and weight, i.e. the gravitational component of the pulse of air movement in the duct from top to bottom, and thereby increases its speed

0 по каналу воздуховода, а с другой стороны утилизировать часть холода из осушенного воздуха, выход щего из воздуховода и направить его поток повторно на процесс охлаждени  обезвоживаемого воздуха. На0 through the duct, and on the other hand, utilize part of the cold from the dried air leaving the duct and direct its flow again to the process of cooling the dehydrated air. On the

5 чертеже показана предлагаема  установка. Установка дл  получени  пресной воды из атмосферного воздуха содержит вертикальный воздуховод 1 дл  подвода обезвоживаемого воздуха, нижний конец руслаFigure 5 shows the proposed installation. Installation for fresh water from atmospheric air contains a vertical duct 1 for supplying dehydrated air, the lower end of the channel

0 которого выполнен в виде развернутого патрубка 2. Его угол разворота может быть от 90 до 180°. Но исход  из условий сохранени  плотности потока, движущегос  по каналу воздуховода, вли ющего на0 which is made in the form of a deployed pipe 2. Its turning angle can be from 90 to 180 °. But proceeding from the conditions of maintaining the density of the flow moving along the duct channel, which affects

5 протекание теплообменных процессов, разворот русла патрубка рекомендуетс  выполн ть под 180°, (т.е. истекающее устье патрубка 2 направл ют вверх). Входное верхнее устье 3 вертикального воздуховода 15, heat exchange processes and a turn of the pipe channel are recommended to be performed at 180 ° (i.e., the outflowing mouth of the pipe 2 is directed upward). Inlet upper mouth 3 of vertical duct 1

0 оснащено испарителем 4 абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки, состо щей в свою очередь из генератора 5, солнечного водонагревател  6, конденсатора паров жидкого хладагента 7, абсорбера0 is equipped with an evaporator 4 of an absorption bromine-lithium refrigeration unit, which in turn consists of a generator 5, a solar water heater 6, a vapor condenser of liquid refrigerant 7, an absorber

5 8, заполненного концентрированным бро- мистолитиевым раствором и, емкости 9 дл  накоплени  воды, утилизирующей холод из осушенного воздуха, выход щего из патрубка 2. Эта емкость 9 оснащена водоциркул 0 ционной магистралью, включающей трубопровод 10, идущей к теплообменнику 11 абсорбера 8, трубопровод 12 - к теплообменнику 13 конденсатора 7 и трубопровод 14 - к утилизационному теплообменнику 15,5 8, filled with concentrated bromostolithium solution and, a container 9 for accumulating water, utilizing cold from the dried air leaving the pipe 2. This tank 9 is equipped with a water circulation line, including a pipe 10 that goes to the heat exchanger 11 of the absorber 8, a pipe 12 - to the heat exchanger 13 of the condenser 7 and the pipe 14 - to the utilization heat exchanger 15,

5 которым оснащено устье патрубка 2 воздуховода 1, после которого водоциркул цион- на  магистраль замыкаетс  на емкость 9 патрубком 16.5 with which the mouth of the pipe 2 of the duct 1 is equipped, after which the water circulation on the highway is closed to the tank 9 by the pipe 16.

Конденсатор паров хладагента 7, через трубопровод 1 7 св зан через дроссельныйRefrigerant vapor condenser 7, through line 1 7 connected through throttle

вентиль 18с испарителем 4, выход которого дл  сухого насыщенного пара хладагента, соединен трубопроводом 19 с абсорбером 8.a valve 18 with an evaporator 4, the outlet of which for dry saturated refrigerant vapor is connected by a pipe 19 to an absorber 8.

В свою очередь последний дл  циркул ции бромистолитиевого раствора на его ге- нерацию св зан с генератором 5, подающим трубопроводом 20 с дроссельным вентилем 21 и отвод щим трубопроводом 22. Генератор,5 и конденсатор 7 св заны между собой дл  перепуска паро- вой фазы хладагента, паропроводом 23. Дл  сбора выдел емой пресной воды в нижней части трубопровод 1 имеет перфорированную стенку и оснащен сборником дл  воды 24 с выводом ее через вентиль 25.In turn, the latter for circulation of the bromide-lithium solution for its generation is connected to a generator 5, a supply pipe 20 with a throttle valve 21 and a discharge pipe 22. The generator, 5 and the condenser 7 are connected to each other to bypass the vapor phase of the refrigerant , steam line 23. In order to collect the released fresh water in the lower part, the pipeline 1 has a perforated wall and is equipped with a water collector 24 with its outlet through the valve 25.

В р де районов использовани  установки ввиду непосто нства естественного градиента парциального давлени  вод ного пэра как в воздухе, так и на конденсирующей поверхности, может возникнуть необ- ходимость увеличени  высоты размещени  верхнего усть  3 воздуховода 1, В этом случае дл  гарантии раотоспособности установки на возвратном трубопроводе дл  воды солнечного водоподогревател , тру- бопроводах 10, 17, 22 могут быть применены электронасосы 26. Снабжение их электроэнергией в услови х автономности целесообразно осуществл ть от гелеоэлект- ростанций (условно не показано).Due to the inconsistency of the natural gradient of the partial pressure of the water peer both in the air and on the condensing surface, it may be necessary to increase the height of the upper mouth 3 of the duct 1, in this case, in order to guarantee the operability of the installation on the return pipe electric pumps 26 can be used for the water of the solar water heater, pipelines 10, 17, 22. It is advisable to supply them with electricity under conditions of autonomy from a gel lekt- rostantsy (conventionally not shown).

Работает установка следующим образом .The installation works as follows.

Из солнечного водонагревател  6 гор ча  вода поступает в генератор 5 абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки, где через теплообменник контактирует с раствором бромистого лити , испар   из него часть воды. Ее пары по паропроводу 23 направл ют в конденсаторFrom the solar hot water heater 6, hot water enters the generator 5 of the absorption bromide-lithium refrigeration unit, where it contacts a lithium bromide solution through a heat exchanger, part of the water evaporates from it. Its pairs are sent through a steam line 23 to a condenser

7,где онм конденсируютс  до жидкой фазы. Эта жидкость под давлением по трубопроводу 17 и дроссельный вентиль 18 поступает7, where they condense to the liquid phase. This fluid under pressure through the pipe 17 and the throttle valve 18 enters

в испаритель 4, где после понижени  дроссельным вентилем давлени  интенсивно испар етс , охлажда  стенки испарител . Далее насыщенные пары воды из испарител  4 по трубопроводу 19 отвод т в абсорберto the evaporator 4, where, after the pressure is reduced by the throttle valve, it evaporates intensively, cooling the walls of the evaporator. Then, saturated vapors of water from the evaporator 4 are discharged via line 19 to the absorber

8.где они активно поглощаютс  концентрированным раствором бромистого лити , поступающего из генератора 7 по трубопроводу 20 с вентилем 21. Охлажденный теплообменником 11 раствор бромистого лити  возвращают через трубопровод8. where they are actively absorbed by the concentrated lithium bromide solution coming from the generator 7 through the pipeline 20 with valve 21. The lithium bromide solution cooled by the heat exchanger 11 is returned through the pipeline

22 в генератор 5 холодной установки. Охлаждение конденсатора 7 и абсорбера 8 ведут холодной водой, хран щейс  в накопительной емкости 9 и циркулирующей по замкнутой магистрали, включающей трубопровод 10, теллообменник абсорбера 11, трубопровод 12, теплообменник конденсатора 13, трубопровод 14, утилизационный теплообменник 15 и сливной патрубок 16,22 to the generator 5 of the cold installation. The cooling of the condenser 7 and the absorber 8 is carried out with cold water stored in a storage tank 9 and circulating in a closed circuit, including a pipe 10, an absorber's heat exchanger 11, a pipe 12, a condenser heat exchanger 13, a pipe 14, a waste heat exchanger 15 and a drain pipe 16,

Наружный обезвоживаемый воздух, контактиру  с холодными стенками испарител  4, охлаждаетс  до температуры ниже точки росы и, выдел   из себ  воду в виде капель тумана, уплотн  сь под действием гравитационного пол  земли, устремл етс  вниз, вдоль канала трубопровода 1, оставл   на его стенках конденсат. Последний, стека  вниз, через перфорированную нижнюю стенку, просачиваетс  в сборник дл  воды 24, где накапливаетс . Вода дл  использовани  выдаетс  через вентиль 25.The external dehydrated air, in contact with the cold walls of the evaporator 4, is cooled to a temperature below the dew point and, separating water in the form of mist droplets, condensing under the influence of the gravitational field of the earth, rushes down along the channel 1, leaving condensate on its walls . The latter, stacking down through the perforated bottom wall, seeps into the water collector 24, where it accumulates. Water for use is dispensed through valve 25.

Осушенный воздух в конце перемещени  по трубопроводу 1 перетекает в развернутый патрубок 2, где, контактиру  с утилизационным теплообменником 15, отдает свой холод воде, идущей в дальнейшем на охлаждение абсорбера 8(11) и конденсатора 7(13), и сбрасываетс  в атмосферу. Скорость циркул ции атмосферного воздуха зависит от холодопроизводительности абсорбционной бромистолитиевой холодильной установки, котора  в свою очередь определ етс  солнечной радиацией. Чем она выше, тем больше вырабатываетс  холода , а следовательно, выше скорость циркул ции обезвоживаемого потока воздуха и больше выдел емой влаги.The dried air at the end of the movement through the pipeline 1 flows into the expanded pipe 2, where, in contact with the utilization heat exchanger 15, it releases its cold water, which is subsequently cooled by the absorber 8 (11) and condenser 7 (13), and discharged into the atmosphere. The rate of circulation of atmospheric air depends on the cooling capacity of the absorption bromide-lithium refrigeration unit, which in turn is determined by solar radiation. The higher it is, the more cold is produced, and therefore, the higher the rate of circulation of the dehydrated air stream and the more moisture released.

Таким образом предложенна  установка дл  получени  пресной воды из атмосферного воздуха позвол ет искусственно создавать услови  конденсации паров воды в сочетании их оптимума с конкретными значени ми влажности воздуха и солнечной радиации в данном районе эксплуатации установки . Это повышает равномерность проведени  процесса извлечени  воды в течение светового дн , что в конечном итоге повышает стабильность работы установки, обеспечивает максимально-возможную ее производительность.Thus, the proposed apparatus for producing fresh water from atmospheric air makes it possible to artificially create conditions for the condensation of water vapor in combination with their optimum with specific values of air humidity and solar radiation in a given area of operation of the plant. This increases the uniformity of the process of extracting water during daylight hours, which ultimately increases the stability of the installation, provides its maximum possible performance.

(56) Авторское свидетельство СССР № 1484886, кл. Е 03 В 3/28, 1986.(56) Copyright certificate of the USSR No. 1484886, cl. E 03 B 3/28, 1986.

Claims (1)

Формула изо-бретени  УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА , содержаща  воздуховод с размещенным в нем испарителем холодильной машины, конденсатор холодильной машины, циркул ционную систему охлаждени , соединенную с конденсатором , и сборник пресной воды, отличающа с  тем, что она снабженаFormula of the invention INSTALLATION FOR PRODUCING FRESH WATER FROM ATMOSPHERIC AIR, comprising an air duct with a refrigerating machine evaporator, a refrigerating machine condenser, a cooling circulating system connected to the condenser, and a fresh water collector, characterized in that it is provided рециркул ционным теплообменником, соединенным с системой охлаждени , при этом холодильна  машина выполнена бро мисто-литиевой с солнечным водонагреваrecirculation heat exchanger connected to the cooling system, while the refrigeration machine is made of lithium bromide with solar water heating телем и с абсорбером, соединенным с системой охлаждени , а воздуховод установлен вертикально и нижний конец его загнут вверх с образованием патрубка, причем рециркул ционный теплообменникbody and with an absorber connected to the cooling system, and the duct is installed vertically and its lower end is bent up to form a pipe, and the recirculation heat exchanger установлен в патрубке воздуховода.installed in the duct pipe.
SU4941134 1991-06-03 1991-06-03 Installation for obtaining fresh water from atmospheric air RU2004719C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4941134 RU2004719C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Installation for obtaining fresh water from atmospheric air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4941134 RU2004719C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Installation for obtaining fresh water from atmospheric air

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2004719C1 true RU2004719C1 (en) 1993-12-15

Family

ID=21577102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4941134 RU2004719C1 (en) 1991-06-03 1991-06-03 Installation for obtaining fresh water from atmospheric air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2004719C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443473A1 (en) * 1994-12-07 1996-06-13 Julius Loeffler Device for extracting water from ambient air
US6799430B2 (en) 2000-05-19 2004-10-05 Donna J. McClellan Atmosphere water recovery
WO2009096809A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Boyarov, Mikhail Vladimirovich Device for extracting water from air
WO2010128885A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Romanovsky Vladimir Fedorovich Method and device for extracting water from air
RU2689592C1 (en) * 2018-04-16 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Device for production of water from air
RU2730036C1 (en) * 2019-07-30 2020-08-14 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Air-water device for water production
RU2751004C1 (en) * 2020-08-18 2021-07-07 Рудольф Анатольевич Серебряков Autonomous atmospheric moisture extractor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4443473A1 (en) * 1994-12-07 1996-06-13 Julius Loeffler Device for extracting water from ambient air
US6799430B2 (en) 2000-05-19 2004-10-05 Donna J. McClellan Atmosphere water recovery
WO2009096809A1 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Boyarov, Mikhail Vladimirovich Device for extracting water from air
WO2010128885A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Romanovsky Vladimir Fedorovich Method and device for extracting water from air
RU2689592C1 (en) * 2018-04-16 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Device for production of water from air
RU2730036C1 (en) * 2019-07-30 2020-08-14 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Air-water device for water production
RU2751004C1 (en) * 2020-08-18 2021-07-07 Рудольф Анатольевич Серебряков Autonomous atmospheric moisture extractor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7225620B2 (en) Diffusion driven water purification apparatus and process
US6919000B2 (en) Diffusion driven desalination apparatus and process
US5782093A (en) Gas turbine intake air cooling apparatus
CN102445066B (en) Natural air dehydrating and preheating drying oven system adopting condensate water waste heat for two-effect flash evaporation
US4707995A (en) Apparatus and method for controlling temperature and humidity within an enclosure
CN102506564B (en) Condensation water residual heat first-effect flash evaporation natural air dehumidifying, preheating and drying baking oven system
US3317406A (en) Hot air desalinization apparatus
US4327555A (en) Solar air conditioning system
US3214351A (en) Falling film convective distillation unit with direct contact condensation
US2192126A (en) Method of conditioning air
RU2004719C1 (en) Installation for obtaining fresh water from atmospheric air
US4757687A (en) System for current generation
RU160016U1 (en) INSTALLATION FOR WATER
AU2005288660B2 (en) Cooling tower
CN108328684A (en) A kind of multistage seawater desalination system based on change carrier gas humidity
CN202485343U (en) Primary-effective flash natural air dehydrating, preheating and drying oven device by using condensate water waste heat
RU2146744C1 (en) Method for producing water from air
JP7188795B2 (en) Condensate system for recovering energy in nuclear power plants
US4691522A (en) Solar power generation
USRE20933E (en) Apparatus and process for condition
RU2056479C1 (en) Facility for generation of fresh water from wet air
US4872315A (en) Heat exchanger and systems and methods for using the same
US4745963A (en) Heat exchanger and systems and methods for using the same
SU1484886A1 (en) Independent installation for producing water from moist air
ZA200703397B (en) Cooling tower