RU2117734C1 - Device for producing fresh water - Google Patents

Device for producing fresh water Download PDF

Info

Publication number
RU2117734C1
RU2117734C1 RU97117327A RU97117327A RU2117734C1 RU 2117734 C1 RU2117734 C1 RU 2117734C1 RU 97117327 A RU97117327 A RU 97117327A RU 97117327 A RU97117327 A RU 97117327A RU 2117734 C1 RU2117734 C1 RU 2117734C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
partition
pipeline
vessel
air
Prior art date
Application number
RU97117327A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97117327A (en
Inventor
Борис Федорович Кочетков
Original Assignee
Борис Федорович Кочетков
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 Борис Федорович Кочетков filed Critical Борис Федорович Кочетков
Priority to RU97117327A priority Critical patent/RU2117734C1/en
Publication of RU97117327A publication Critical patent/RU97117327A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117734C1 publication Critical patent/RU2117734C1/en

Links

Abstract

FIELD: fresh water producing technology. SUBSTANCE: this relates to producing fresh water from air without using energy from external source and with no harm to ecology of environmental medium. Fresh water producing device has pipeline 1 which is immersed in deep layers of water basin (sea), and vessel 3 which is connected with pipeline and located in surface layer of warm water and connected with this layer of warm water through bottom hole 4. Located in vessel above water surface is air duct 6 with unobstructedly open inlet hole 7 and outlet hole 8. Inlet hole 7 is located above outlet hole 8. Lower wall of air duct which is inclined towards pipeline functions as partition between cooling zone which is located below partition and filled with running cold water and condensation zone which is located above partition within limits of air duct. Additionally installed in system of pipeline-vessel is axial impeller pump, and additionally installed in air duct is axial fan. Movement of water from deep layers is effected through pipeline and vessel due to outflow of cold and more dense water from vessel to zone of more warm and less dense water in surface layer. In this case, system of pipeline-vessel operates like communicating vessel under effect of hydrostatic forces from side of surrounding water. Movement of air in air duct takes place due to cooling of air and increasing its density at coming into contact with cooling partition. Condensate of water steam setting on upper surface of partition which is not wetted with water is collected in fresh water vessel 11. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, без затрат энергии от внешних источников и без какого-либо загрязнения окружающей среды и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности. The invention relates to a device for producing fresh water from water vapor contained in ambient air, without the cost of energy from external sources and without any environmental pollution and can be used to produce fresh water mainly in coastal areas with seas.

Известен конденсатор, содержащий охлаждаемую перегородку, разделяющую зону конденсации водяного пара и охлаждающей воды, при помощи этой воды перегородку охлаждают до более низкой температуры, чем температура насыщения водяного пара при данном давлении и при этом получают пресную воду (Политехнический словарь /под ред. А.Ю.Ишлинского. М.: Советская энциклопедия, 1980, с.235). A condenser is known that contains a cooled baffle separating the condensation zone of water vapor and cooling water, with the help of this water the baffle is cooled to a lower temperature than the saturation temperature of water vapor at a given pressure and fresh water is obtained (Polytechnical Dictionary / Ed. A. Ishlinsky, Moscow: Soviet Encyclopedia, 1980, p. 235).

Недостатком такого конденсатора является необходимость затрат энергии от внешнего источника для охлаждения перегородки, на поверхности которой осуществляется конденсация водяного пара и получение воды, и обеспечения движения вдоль обратной поверхности этой перегородки охлаждающей воды, что в конечном итоге приводит к экологическому загрязнению окружающей среды источником этой энергии. The disadvantage of such a condenser is the need for energy from an external source to cool the partition, on the surface of which condensation of water vapor and water are obtained, and to ensure movement along the back surface of this partition of cooling water, which ultimately leads to environmental pollution of the source of this energy.

Наиболее близким к заявленному по совокупности признаков является устройство для получения пресной воды, содержащее теплообменную поверхность, на которой конденсируется влага из наружного атмосферного воздуха и выпавший конденсат собирается в сосуде для сбора конденсата. Устройство содержит генератор энергии ветра для приведения в действие циркуляционной установки, отводящей тепло. Теплообменная поверхность и генератор энергии ветра расположены на плавучей опорной конструкции, например, на плоту, корабле и т.п. Циркуляционная установка, отводящая тепло, имеет теплообменник, расположенный на определенном расстоянии ниже поверхности воды для использования холода глубинных слоев воды (заявка ФРГ N3319975 A1, 1984, кл. E 03 B 3/28). Closest to the claimed combination of features is a device for producing fresh water containing a heat exchange surface on which moisture condenses from the outside air and the condensate that has collected is collected in a condensate collection vessel. The device comprises a wind energy generator for actuating a circulating installation that removes heat. The heat exchange surface and the wind power generator are located on a floating support structure, for example, on a raft, ship, etc. The heat removal circulation plant has a heat exchanger located at a certain distance below the surface of the water to use the cold of the deep layers of water (German application N3319975 A1, 1984, class E 03 B 3/28).

Недостатком этого устройства является наличие генератора энергии ветра, что приводит к сложности конструкции и снижает надежность действия, затрудняет обслуживание. Применение замкнутой системы циркуляции охлаждающей воды и расположение теплообменника в пределах глубины погружения плавучей опорной конструкции не позволяет обеспечить охлаждение циркулирующей воды до низких температур, что снижает эффективность действия устройства в целом и не позволяет обеспечить высокую его производительность. The disadvantage of this device is the presence of a wind power generator, which leads to design complexity and reduces the reliability of the action, complicates maintenance. The use of a closed cooling water circulation system and the location of the heat exchanger within the immersion depth of the floating support structure does not allow cooling of the circulating water to low temperatures, which reduces the overall efficiency of the device and does not allow for its high performance.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в отсутствии необходимости расходования энергии от внешнего источника при кондиционировании водяного пара, повышении надежности работы в автономном, непрерывном и автоматическом режиме практически без износа с минимальной численностью обслуживающего (наблюдающего) персонала. Вместе с тем, при работе устройства полностью исключается какое-либо загрязнение окружающей среды. The present invention ensures the achievement of a technical result, which consists in the absence of the need for energy consumption from an external source when conditioning steam, increasing the reliability of autonomous, continuous and automatic operation with virtually no wear and tear with a minimum number of maintenance (observing) personnel. However, during operation of the device, any environmental pollution is completely eliminated.

Указанный технический результат достигается путем применения устройства для получения пресной воды, использующего холод глубинных слоев воды и содержащего теплообменную поверхность, на которой конденсируется влага из наружного атмосферного воздуха, а выпавший конденсат собирается в сосуде для сбора конденсата. Согласно изобретению устройство содержит изолированно размещенную в поверхностном слое теплой воды и сообщающуюся с окружающим воздухом емкость, заполненную проточной холодной водой, поступающей по связанному с емкостью трубопроводу, который опущен в глубинные холодные слои воды природного водоема и является по отношению к окружающей воде сообщающимся сосудом, верхняя часть которого размещена выше уровня поверхностного слоя воды водоема и свободно сообщается с окружающим воздухом, в нижней части емкости выполнено донное отверстие, через которое осуществляется свободный отток более плотной холодной воды из емкости в пределы окружающего поверхностного слоя более теплой и менее плотной воды и при этом создается непрерывный поток холодной воды по трубопроводу и емкости из глубинных слоев водоема в поверхностный слой и в этом потоке в пределах емкости установлена теплообменная поверхность в виде перегородки, разделяющей зону конденсации и зону охлаждения, одна поверхность перегородки, обращенная вниз в зону охлаждения, омывается холодной проточной водой, а обращенная вверх в зону конденсации другая поверхность сообщается с окружающим воздухом с возможностью конденсации содержащегося в нем водяного пара и связана с сосудом для сбора конденсата воды, полученного из окружающего атмосферного воздуха. The specified technical result is achieved by using a device for producing fresh water, using the cold of the deep layers of water and containing a heat exchange surface on which moisture condenses from the outside atmospheric air, and the precipitated condensate is collected in a condensate collection vessel. According to the invention, the device comprises a container, isolated in the surface layer of warm water and communicating with the surrounding air, filled with running cold water, supplied through a pipeline connected to the container, which is lowered into the deep cold layers of the water of the natural reservoir and is a communicating vessel with respect to the surrounding water, the upper part of which is located above the level of the surface water layer of the reservoir and freely communicates with the surrounding air, a bottom hole is made in the lower part of the tank, through which free outflow of denser cold water from the tank to the limits of the surrounding surface layer of warmer and less dense water is carried out and a continuous stream of cold water is created through the pipeline and the tank from the deep layers of the reservoir to the surface layer and a heat exchange is installed in this stream within the tank the surface in the form of a partition separating the condensation zone and the cooling zone, one surface of the partition, facing down to the cooling zone, is washed with cold running water, and turned The other surface facing up into the condensation zone communicates with the surrounding air with the possibility of condensation of the water vapor contained therein and is connected to a vessel for collecting water condensate obtained from the surrounding atmospheric air.

Обращенная вверх в сторону зоны конденсации поверхность перегородки имеет несмачиваемое водой покрытие. The surface of the partition facing up towards the condensation zone has a non-wettable coating.

Перегородка выполнена в виде нижней стенки свободно открытого с обоих сторон воздуховода и обращенная вниз в зону охлаждения поверхность перегородки омывается протекающей через емкость холодной водой, при этом входное отверстие воздуховода обращено в сторону от трубопровода и размещено выше выходного отверстия воздуховода, обращенного в сторону трубопровода, что обеспечивает движение воздуха по воздуховоду от входного к выходному отверстию за счет охлаждения воздуха и увеличения его плотности при движении вдоль охлажденной поверхности перегородки. The partition is made in the form of the bottom wall of the duct freely open on both sides and the surface of the partition facing down into the cooling zone is washed with cold water flowing through the tank, while the inlet of the duct is facing away from the pipeline and is located above the outlet of the duct facing the pipeline, which provides air movement through the duct from the inlet to the outlet due to cooling of the air and increasing its density when moving along a cooled surface awn of the septum.

Перегородка размещена в емкости с наклоном в сторону сосуда для сбора конденсата воды, который установлен у края перегородки, обращенного в сторону трубопровода. The partition is placed in a tank with an inclination towards the vessel for collecting water condensate, which is installed at the edge of the partition, facing the pipeline.

В потоке воды по трубопроводу и емкости дополнительно установлен осевой лопастный насос, обеспечивающий повышение надежности и увеличение скорости движения воды в этом потоке. An axial vane pump is additionally installed in the water stream through the pipeline and the tank, which provides increased reliability and an increase in the speed of water in this stream.

В пределах воздуховода дополнительно установлен осевой вентилятор, обеспечивающий повышение надежности создания потока воздуха и увеличение массы воздуха, проходящего над перегородкой в единицу времени. An axial fan is additionally installed within the duct, providing an increase in the reliability of creating an air flow and an increase in the mass of air passing over the partition per unit time.

На приведенной схеме показано в общем виде устройство для получения пресной воды. Емкость с проточной охлаждающей водой и воздуховод с перегородкой в виде его нижней стенки изображены в разрезе фронтальной секущей плоскостью. Стрелками разной длины и толщины показано движение охлаждающей воды, воздуха и конденсата воды. The diagram below shows in general terms a device for producing fresh water. A tank with flowing cooling water and an air duct with a partition in the form of its lower wall are shown in section by a front secant plane. Arrows of different lengths and thicknesses show the movement of cooling water, air, and water condensate.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, приводятся на примере морской (океанической) воды. Известно, что среднегодовая температура поверхностных вод океана и его морей равна 17,5oC, а у экватора - до 28oC. При этом сезонные колебания температуры наблюдаются до глубины 100 - 150 м и в более нижних слоях она постоянна и составляет примерно 1,5oC. Следовательно, средний перепад температуры вод Мирового океана между поверхностными и глубинными слоями составляет 16oC и максимальный - до 26,5oC (см. указанный выше "Политический словарь", с. 920 - 921). Эта разность температур определяет большую плотность воды при низкой температуре и ее меньшую плотность при более высокой температуре.Information confirming the possibility of carrying out the invention is given by the example of sea (ocean) water. It is known that the average annual temperature of the surface waters of the ocean and its seas is 17.5 o C, and at the equator - up to 28 o C. Moreover, seasonal temperature fluctuations are observed to a depth of 100 - 150 m and in the lower layers it is constant and is about 1 , 5 o C. Therefore, the average temperature drop of the oceans between the surface and deep layers is 16 o C and the maximum is up to 26.5 o C (see the above "Political Dictionary", pp. 920 - 921). This temperature difference determines the greater density of water at a low temperature and its lower density at a higher temperature.

Известны также сообщающиеся сосуды, в которых используется свойство жидкости перемещаться в этих сосудах в вертикальных направлениях, в том числе вверх, и устанавливаться в этих сосудах в равновесном положении относительно действующих на жидкость гидростатических сил без дополнительных затрат энергии Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1987, с.1245). Communicating vessels are also known in which the property of a liquid is used to move in these vessels in vertical directions, including upward, and to be installed in these vessels in equilibrium with respect to hydrostatic forces acting on the liquid without additional energy costs. Soviet Encyclopedic Dictionary. M .: Soviet Encyclopedia, 1987, p.1245).

Разная плотность воды при разной температуре в сочетании с использованием указанного выше свойства сообщающихся сосудов позволяют создать непрерывный поток жидкости в вертикальном направлении снизу верх. Неисчерпаемый источник тепловой энергии морской воды в связи с постоянной разностью температур ее поверхностного и глубинных слоев обеспечивает осуществление указанного способа движения воды практически в режиме вечного двигателя, т.е. непрерывно, без каких-либо затрат топливноэнергетических ресурсов и материальных средств и без экологического загрязнения окружающей среды. Different density of water at different temperatures in combination with the use of the above properties of communicating vessels allow you to create a continuous flow of liquid in the vertical direction from the bottom up. An inexhaustible source of thermal energy of sea water due to the constant temperature difference of its surface and deep layers provides the implementation of this method of water movement in almost perpetual motion mode, i.e. continuously, without any costs of fuel and energy resources and material resources and without environmental pollution.

Устройство для получения пресной воды (см.схему) содержит свободно проточный трубопровод 1, опущенный в глубинные слои морской воды с низкой температурой T1, верхняя часть трубопровода открыта, размещена выше уровня воды и свободно сообщается с окружающим атмосферным воздухом. Указанное выполнение трубопровода характеризует его как сообщающийся сосуд по отношению к окружающей воде, уровень воды в котором зависит от относительной ее плотности по отношению к плотности окружающей воды и устанавливается на соответствующей высоте под действием гидростатических сил без затрат энергии со стороны. На уровне поверхностно теплового слоя окружающей воды с температурой T2 в боковой стенке проточной для воды части трубопровода выполнено отверстие 2, сообщающееся с емкостью 3, которую изолировано размещают в поверхностном слое теплой воды. Верхняя часть емкости имеет свободное сообщение с атмосферой и размещена выше уровня воды. Внутренний объем емкости изолирован от окружающей воды и сообщается с ее поверхностным слоем только посредством свободно проточного донного отверстия 4 в нижней части емкости. Отверстие может быть совмещено с направленным вниз коротким патрубком 5, размещенным в поверхностном теплом слое воды. В пределах емкости 3 и над ней установлен воздуховод 6, имеющий с противоположных сторон входное 7 и выходное 8 отверстия для свободного прохода воздуха. Выходное отверстие обращено в сторону трубопровода 1. Входное отверстие 7 обращено в сторону от трубопровода 1 и совмещено с открытым патрубком 9, вход в который размещен выше выходного отверстия 8 и свободно сообщается с окружающим атмосферным воздухом. Нижняя стенка воздуховода 6 представляет собой теплообменную поверхность, которая выполнена в виде теплопроводной перегородки 10, определяющей внутренний объем воздуховода 6, являющийся зоной конденсации, от емкости 3, являющейся зоной охлаждения, которая обеспечивает охлаждение перегородки ниже температуры насыщения конденсируемого водяного пара. Верхняя поверхность перегородки 10 обращена внутрь воздуховода, а нижняя поверхность в пределах емкости омывается холодной проточной водой, поступающей из трубопровода. Перегородка имеет наклон в сторону сосуда 11 для сбора конденсата воды, который установлен в конце перегородки, обращенном в сторону трубопровода. Обращенная вверх в зону конденсации поверхность перегородки имеет несмачиваемое водой покрытие.A device for producing fresh water (see diagram) contains a freely flowing pipe 1, lowered into the deep layers of sea water with a low temperature T 1 , the upper part of the pipeline is open, placed above the water level and freely communicates with the surrounding atmospheric air. The specified execution of the pipeline characterizes it as a communicating vessel with respect to the surrounding water, the water level in which depends on its relative density with respect to the density of the surrounding water and is set at an appropriate height under the action of hydrostatic forces without external energy. At the level of the surface-thermal layer of ambient water with a temperature T 2, a hole 2 is made in the side wall of the water flowing part of the pipeline, communicating with a container 3, which is isolated in the surface layer of warm water. The upper part of the tank has free communication with the atmosphere and is located above the water level. The internal volume of the tank is isolated from the surrounding water and communicates with its surface layer only through a freely flowing bottom hole 4 in the lower part of the tank. The hole can be combined with a downwardly directed short pipe 5 located in a surface warm layer of water. Within the container 3 and above it, an air duct 6 is installed, having an inlet 7 and an outlet 8 on the opposite sides for free passage of air. The outlet opening is directed towards the pipeline 1. The inlet 7 is facing away from the pipeline 1 and combined with the open pipe 9, the entrance to which is located above the outlet 8 and is freely connected with the ambient air. The bottom wall of the duct 6 is a heat exchange surface, which is made in the form of a heat-conducting partition 10, which defines the internal volume of the duct 6, which is the condensation zone, from the tank 3, which is the cooling zone, which provides cooling of the partition below the saturation temperature of the condensed water vapor. The upper surface of the partition 10 faces the inside of the duct, and the lower surface within the tank is washed by cold running water coming from the pipeline. The partition has an inclination towards the vessel 11 for collecting water condensate, which is installed at the end of the partition, facing the pipeline. The surface of the partition facing up into the condensation zone has a non-wettable coating.

В потоке охлаждающей воды в пределах трубопровода или емкости 3 может быть дополнительно установлен насос (преимущественно осевой лопастный, имеющий минимальное сопротивление потоку жидкости при его отключении), что повышает надежность создания потока воды и обеспечивает увеличение скорости охлаждающей воды, омывающей нижнюю поверхность перегородки 10. In the flow of cooling water within the pipeline or tank 3, a pump can be additionally installed (mainly an axial vane pump that has minimal resistance to liquid flow when it is turned off), which increases the reliability of creating a water flow and increases the speed of cooling water washing the bottom surface of the partition 10.

В пределах воздуховода 6 может быть дополнительно установлен осевой вентилятор, обеспечивающий повышение надежности создания потока воздуха через воздуховод и увеличение массы воздуха, проходящего над перегородкой в единицу времени, что способствует соответствующему возрастанию количества конденсируемой воды. Within the duct 6, an axial fan can be additionally installed, which increases the reliability of creating an air flow through the duct and increases the mass of air passing over the partition per unit time, which contributes to a corresponding increase in the amount of condensed water.

Устройство для получения пресной воды работает следующим образом. A device for producing fresh water works as follows.

Для запуска устройства производят при помощи установленного в устройстве или переносного вспомогательного насоса принудительное перемещение холодной воды из глубинного слоя через трубопровод 1, емкость 3 и донное отверстие 4 с патрубком 5 в пределы окружающего поверхностного слоя более теплой воды. Этот насос отключают или убирают после заполнения всей указанной системы холодной водой из глубинного ее слоя. To start the device, using cold water installed in the device or portable auxiliary pump, cold water is forcedly moved from the deep layer through pipeline 1, tank 3 and bottom hole 4 with pipe 5 to the limits of the surrounding surface layer of warmer water. This pump is turned off or removed after filling the entire specified system with cold water from its deepest layer.

Осуществимость создания потока воды указанным порядком обусловлена в конечном итоге проявлением всеобщего (фундаментального) закона сохранения энергии при обмене тепловой энергией между теплой водой из поверхностного слоя с температурой T2 и водой из глубинного слоя, имеющей низкую температуру T1, что определяет разную их плотность и возможность движения более плотной холодной воды через донное отверстие 4 в нижней части емкости 3 в пределы менее плотной теплой воды в поверхностном слое. Для устранения помех движению воды отверстие 2 в боковой стенке трубопровода выполняют большим по площади по сравнению с донным отверстием 4 в нижней части емкости. Слив воды из верхней части трубопровода в емкость приводит в движение воду в трубопроводе снизу вверх под действием гидростатических сил со стороны воды, окружающей трубопровод. При этом подъем воды в трубопроводе происходит как в сообщающемся сосуде относительно окружающей воды без затрат энергии со стороны.The feasibility of creating a water flow in this order is ultimately due to the manifestation of a universal (fundamental) law of energy conservation during the exchange of thermal energy between warm water from the surface layer with temperature T 2 and water from the deep layer having a low temperature T 1 , which determines their different density and the possibility of movement of denser cold water through the bottom hole 4 in the lower part of the tank 3 within the less dense warm water in the surface layer. To eliminate interference with the movement of water, the hole 2 in the side wall of the pipeline is larger in area than the bottom hole 4 in the lower part of the tank. Draining water from the top of the pipeline into the tank drives the water in the pipeline from the bottom up under the action of hydrostatic forces from the side of the water surrounding the pipeline. In this case, the rise of water in the pipeline occurs as in a communicating vessel relative to the surrounding water without the expenditure of energy from the outside.

Совмещенный с донным отверстием 4 обращенный вниз патрубок 5 обеспечивает слив плотной холодной воды из емкости в пределы более теплой и менее плотной воды из поверхностного ее слоя и упорядочивает этот поток. Combined with the bottom hole 4, the downward facing pipe 5 drains the dense cold water from the tank into the limits of warmer and less dense water from its surface layer and arranges this flow.

Возможность создания потока воды указанным выше способом подтверждается расчетными данными. Известно, что плотность воды находится в обратной зависимости от ее температуры (аномальное отклонение при 4oC здесь не рассматривается). Исходя из этого, в трубопроводе и емкости уровень более плотной холодной воды (например, при 2oC, т.е. при температуре воды, с которой она подается из глубинного слоя) будет ниже, чем у окружающей воды, средняя плотность которой в интервале глубины погружения трубопровода будет определяться средней температурой ее глубинного слоя (2oC) и поверхностного слоя (например, 26oC), что в среднем составит 12oC. Этими показателями температуры (12 и 2oC) будет определяться разность в уровнях поверхностного слоя воды и уровня воды в емкости и трубопроводе.The possibility of creating a water flow in the above manner is confirmed by the calculated data. It is known that the density of water is inversely related to its temperature (anomalous deviation at 4 o C is not considered here). Based on this, the level of the denser cold water in the pipeline and tank (for example, at 2 o C, i.e. at the temperature of the water with which it is supplied from the deep layer) will be lower than that of the surrounding water, the average density of which is in the range the depth of the pipeline will be determined by the average temperature of its deep layer (2 o C) and the surface layer (for example, 26 o C), which will average 12 o C. These temperature indicators (12 and 2 o C) will determine the difference in the levels of the surface water layer and water level in the tank and pipeline.

Вместе с тем, разная величина плотности воды в емкости и поверхностном слое будет определяться показателями температуры в поверхностном слое (26oC) и в емкости (2oC).At the same time, different values of the density of water in the tank and the surface layer will be determined by the temperature in the surface layer (26 o C) and in the tank (2 o C).

Исходя из того, что уровни воды в сообщающихся сосудах (в данном случае в трубопроводе и емкости по отношению к окружающей воде) зависят от ее плотности в этих сосудах, а плотность находится в обратной зависимости от температуры, следует, что большая плотность воды в емкости по сравнению с поверхностным слоем при разности их температур в 24oC обеспечит отток воды из емкости, поскольку различия в температурах воды, определяющие разную их плотность в емкости (2oC) и поверхностном слое (26oC), существенно больше по сравнению с различиями в средней величине температуры окружающей воды (12oC) и температуры воды в емкости (2oC), определяющими разный уровень окружающей воды и воды в емкости.Based on the fact that the water levels in communicating vessels (in this case, in the pipeline and tank relative to the surrounding water) depend on its density in these vessels, and the density is inversely dependent on temperature, it follows that the high density of water in the tank compared with the surface layer at a temperature difference of 24 o C will ensure the outflow of water from the tank, since differences in water temperatures, which determine their different densities in the tank (2 o C) and the surface layer (26 o C), are significantly larger compared to the differences in middle the temperature of the surrounding water (12 o C) and the temperature of the water in the tank (2 o C), which determine the different levels of ambient water and water in the tank.

Или, говоря иначе, температурные и гидромеханические условия системы таковы, что влияние разной плотности воды на создание ее потока из емкости более существенно по сравнению с разностью ее уровней в окружающем водоеме и емкости. Or, in other words, the temperature and hydromechanical conditions of the system are such that the influence of different density of water on the creation of its flow from the tank is more significant compared to the difference in its levels in the surrounding water body and tank.

Движение атмосферного воздуха по воздуховоду 6 от входного отверстия 7 к выходному отверстию 8 и постоянное обновление при этом воздуха, соприкасающегося с охлаждающей перегородкой 10, происходит без затрат энергии со стороны естественным путем за счет охлаждения воздуха в воздуховоде и повышения при этом его плотности, что приводит к истечению холодного и более плотного воздуха из выходного отверстия 8, которое находится ниже входного отверстия 7. Этому движению охлажденного более плотного воздуха способствует наклон перегородки в сторону выходного отверстия. Водяные пары, содержащиеся в атмосферном воздухе, конденсируются на верхней охлажденной поверхности перегородки и образовавшийся конденсат стекает по наклонной перегородке в сосуд 11 для сбора пресной воды. На несмачиваемой конденсатом поверхности перегородки вода оседает в виде отдельных капель, что облегчает ее движение по наклонной поверхности перегородки, а отсутствие пленки воды с малой теплопроводностью на поверхности перегородки способствует увеличению теплового потока через перегородку. The movement of atmospheric air through the duct 6 from the inlet 7 to the outlet 8 and the constant updating of the air in contact with the cooling partition 10 occurs without the expenditure of energy from the side naturally by cooling the air in the duct and increasing its density, which leads to to the expiration of cold and denser air from the outlet 8, which is located below the inlet 7. This movement of the cooled denser air is facilitated by the inclination of the partition to the side well outlet. Water vapor contained in the atmospheric air condenses on the upper cooled surface of the partition and the condensate formed flows down the inclined partition into the vessel 11 for collecting fresh water. On the non-condensable surface of the partition, water settles in the form of separate drops, which facilitates its movement along the inclined surface of the partition, and the absence of a film of water with low thermal conductivity on the partition surface increases the heat flux through the partition.

При работе описываемого устройства обеспечивается возможность охлаждения перегородки примерно до 2oC, т.е. до температуры воды, поступающей по трубопроводу из глубинных ее слоев. Это обеспечивает возможность конденсации водяных паров практически при любых состояниях окружающего атмосферного воздуха.During operation of the described device, it is possible to cool the partition to about 2 ° C, i.e. to the temperature of the water entering the pipeline from its deep layers. This provides the possibility of condensation of water vapor in almost any state of ambient air.

Возможное применение, при необходимости, насоса и вентилятора повышает надежность работы описываемого устройства даже при относительно небольшой разности температур воды в поверхностном и глубинном слоях водоема. The possible use, if necessary, of a pump and a fan increases the reliability of the described device even with a relatively small difference in water temperatures in the surface and deep layers of the reservoir.

Благодаря показанной выше постоянной и неисчерпаемой разности температур в поверхностном слое морской воды T2 и глубинных ее слоях (T1) работа описываемого устройства происходит практически в режиме вечного двигателя, т.е. постоянно, непрерывно, автоматически, без какого-либо управления или иного вмешательства, без расходования топливно-энергетических ресурсов и других материальных средств, без экологического загрязнения окружающей среды, практически без износа и с минимальной численностью обслуживающего (наблюдающего) персонала.Due to the constant and inexhaustible temperature difference shown above in the surface layer of sea water T 2 and its deep layers (T 1 ), the operation of the described device occurs almost in the mode of a perpetual motion machine, i.e. constantly, continuously, automatically, without any control or other intervention, without spending fuel and energy resources and other material resources, without environmental pollution, practically without wear and tear, and with a minimum number of maintenance (monitoring) personnel.

Claims (6)

1. Устройство для получения пресной воды, использующее холод глубинных слоев воды и содержащее теплообменную поверхность, на которой конденсируется влага из наружного атмосферного воздуха, а выпавший конденсат собирается в сосуде для сбора конденсата, отличающееся тем, что устройство содержит изолированно размещенную в поверхностном слое тепловой воды и сообщающуюся с окружающим воздухом емкость, заполненную проточной холодной водой, поступающей по связанному с емкостью трубопроводу, который опущен в глубинные холодные слои воды природного водоема и является по отношению к окружающей воде сообщающимся сосудом, верхняя часть которого размещена выше уровня поверхностного слоя воды водоема и свободно сообщается с окружающим воздухом, в нижней части емкости выполнено донное отверстие, через которое осуществляется свободный сток более плотной холодной воды из емкости в пределы окружающего поверхностного слоя более теплой и менее плотной воды и при этом создается непрерывный поток холодной воды по трубопроводу и емкости из глубинных слоев водоема в поверхностный слой и в этом потоке в пределах емкости установлена теплообменная поверхность в виде перегородки, разделяющей зону конденсации и зону охлаждения, одна поверхность перегородки, обращенная вниз в зону охлаждения, омывается холодной проточной водой, а обращенная вверх в зону конденсации другая поверхность сообщается с окружающим воздухом с возможностью конденсации содержащего в нем водяного пара и связана с сосудом для сбора конденсата воды, полученного из окружающего атмосферного воздуха. 1. A device for producing fresh water, using the cold of the deep layers of water and containing a heat exchange surface on which moisture condenses from the outside air, and the condensate that has collected is collected in a condensate collection vessel, characterized in that the device contains heat water isolated in the surface layer and a container communicating with ambient air filled with running cold water entering through a pipe connected to the container, which is lowered into the deep cold layers of water when in relation to the surrounding water, it is a communicating vessel, the upper part of which is located above the level of the surface water layer of the reservoir and freely communicates with the surrounding air, a bottom hole is made in the lower part of the tank through which free flow of more dense cold water from the tank to the limits the surrounding surface layer of warmer and less dense water and this creates a continuous stream of cold water through the pipeline and capacity from the deep layers of the reservoir to the surface layer and in this stream, within the capacity of the tank, a heat exchange surface is installed in the form of a partition separating the condensation zone and the cooling zone, one surface of the partition facing down to the cooling zone is washed with cold running water, and the other surface facing up to the condensation zone can communicate with the surrounding air with the possibility of condensation of the water vapor contained therein and is connected to a vessel for collecting water condensate obtained from the ambient air. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обращенная вверх в сторону зоны конденсации поверхность перегородки имеет не смачиваемое водой покрытие. 2. The device according to claim 1, characterized in that the surface of the partition facing up towards the condensation zone has a non-wettable coating. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перегородка выполнена в виде нижней стенки свободно открытого с обеих сторон воздуховода и обращенная вниз в зону охлаждения поверхность перегородки омывается протекающей через емкость холодной водой, при этом входное отверстие воздуховода обращено в сторону от трубопровода и размещено выше выходного отверстия воздуховода, обращенного в сторону трубопровода, что обеспечивает движение воздуха по воздуховоду от входного к выходному отверстию за счет охлаждения воздуха и увеличения его плотности при движении вдоль охлажденной поверхности перегородки. 3. The device according to claim 1, characterized in that the partition is made in the form of the bottom wall of the duct freely open on both sides and the surface of the partition facing down into the cooling zone is washed with cold water flowing through the tank, while the inlet of the duct is facing away from the pipeline and placed above the outlet of the duct facing the pipeline, which provides air movement through the duct from the inlet to the outlet by cooling the air and increasing its density and when moving along the cooled surface of the partition. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перегородка размещена в емкости с наклоном в сторону сосуда для сбора конденсата воды, который установлен у края перегородки, обращенного в сторону трубопровода. 4. The device according to claim 1, characterized in that the partition is placed in the tank with an inclination towards the vessel for collecting water condensate, which is installed at the edge of the partition, facing the pipeline. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в потоке воды по трубопроводу и емкости дополнительно установлен осевой лопастной насос, обеспечивающий повышение надежности и увеличение скорости движения воды в этом потоке. 5. The device according to claim 1, characterized in that an axial vane pump is additionally installed in the water stream through the pipeline and the tank, which provides increased reliability and an increase in the speed of movement of water in this stream. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в пределах воздуховода дополнительно установлен осевой вентилятор, обеспечивающий повышение надежности создания потока воздуха и увеличение массы воздуха, проходящего над перегородкой в единицу времени. 6. The device according to claim 1, characterized in that an axial fan is additionally installed within the duct, providing increased reliability of the creation of air flow and an increase in the mass of air passing over the partition per unit time.
RU97117327A 1997-10-21 1997-10-21 Device for producing fresh water RU2117734C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97117327A RU2117734C1 (en) 1997-10-21 1997-10-21 Device for producing fresh water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97117327A RU2117734C1 (en) 1997-10-21 1997-10-21 Device for producing fresh water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97117327A RU97117327A (en) 1998-05-27
RU2117734C1 true RU2117734C1 (en) 1998-08-20

Family

ID=20198215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97117327A RU2117734C1 (en) 1997-10-21 1997-10-21 Device for producing fresh water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2117734C1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2383639A1 (en) * 2008-04-17 2012-06-25 Miguel Ángel Toledo García System of water obtaining by condensation cooled with deep marine waters (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN103031873A (en) * 2013-01-09 2013-04-10 刘启宸 Device for producing fresh water and cold air by using cryogenic sea water and wave energy
CN105507367A (en) * 2016-01-25 2016-04-20 张方元 Natural heat exchange type air-source fresh water generation method, natural heat exchange type air-source fresh water generation device and fresh water generation system
RU2651298C1 (en) * 2017-02-27 2018-04-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for production of fresh water from atmospheric air
RU2651294C1 (en) * 2017-02-27 2018-04-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for production of fresh water from atmospheric air
RU2660273C1 (en) * 2017-09-25 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method of water from air producing
RU2686224C1 (en) * 2018-05-24 2019-04-24 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Apparatus for producing fresh water from sea-based atmospheric air
RU2715847C1 (en) * 2019-06-28 2020-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ Device for obtaining fresh water from air
RU2728252C2 (en) * 2018-07-23 2020-07-28 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for fresh water production from atmospheric air
RU2745593C2 (en) * 2018-07-27 2021-03-29 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for fresh water production from atmospheric air
RU2755788C1 (en) * 2020-12-15 2021-09-21 Эрнст Иванович Деникин Seawater desalination plant
RU2786416C1 (en) * 2022-03-11 2022-12-21 Виталий Иванович Кияница Method for obtaining drinking water in the black sea

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2383639A1 (en) * 2008-04-17 2012-06-25 Miguel Ángel Toledo García System of water obtaining by condensation cooled with deep marine waters (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
CN103031873A (en) * 2013-01-09 2013-04-10 刘启宸 Device for producing fresh water and cold air by using cryogenic sea water and wave energy
CN105507367A (en) * 2016-01-25 2016-04-20 张方元 Natural heat exchange type air-source fresh water generation method, natural heat exchange type air-source fresh water generation device and fresh water generation system
RU2651298C1 (en) * 2017-02-27 2018-04-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for production of fresh water from atmospheric air
RU2651294C1 (en) * 2017-02-27 2018-04-19 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for production of fresh water from atmospheric air
RU2660273C1 (en) * 2017-09-25 2018-07-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method of water from air producing
RU2686224C1 (en) * 2018-05-24 2019-04-24 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Apparatus for producing fresh water from sea-based atmospheric air
RU2728252C2 (en) * 2018-07-23 2020-07-28 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for fresh water production from atmospheric air
RU2745593C2 (en) * 2018-07-27 2021-03-29 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) Device for fresh water production from atmospheric air
RU2715847C1 (en) * 2019-06-28 2020-03-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ Device for obtaining fresh water from air
RU2755788C1 (en) * 2020-12-15 2021-09-21 Эрнст Иванович Деникин Seawater desalination plant
RU2786416C1 (en) * 2022-03-11 2022-12-21 Виталий Иванович Кияница Method for obtaining drinking water in the black sea
RU2814251C1 (en) * 2023-12-11 2024-02-28 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air
RU2815107C1 (en) * 2023-12-11 2024-03-11 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air
RU2816516C1 (en) * 2023-12-11 2024-04-01 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air
RU2818331C1 (en) * 2023-12-11 2024-05-02 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2117734C1 (en) Device for producing fresh water
US4504362A (en) Solar desalination system and method
US4894993A (en) Method of and apparatus for producing power from solar ponds
US5421962A (en) Desalination plant for salt water using solar energy
US4442887A (en) Apparatus for harnessing wave motion and solar energy and coriolis acceleration of nature for solar distillation use
JP2007502922A (en) Method and apparatus for condensing moisture from ambient air
US7954322B2 (en) Floating solar energy conversion and storage apparatus
MX2008011150A (en) Apparatus for purification of water.
CN108862445A (en) A kind of solar distilling water body purification device
RU97117327A (en) METHOD FOR PRODUCING FRESH WATER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
US4440148A (en) Method of and means for maintaining a halocline in an open body of salt water
US4498454A (en) Method of and means for seasonally storing heat in a body of water
RU2143530C1 (en) Device for producing fresh water from air
JPS6324429B2 (en)
US3290229A (en) Apparatus for direct contact condensation of vapors
US3204861A (en) Pump and control therefor
KR101347914B1 (en) Sleep structure with condensate collected
CN108751311A (en) A kind of evaporation-type seawater desalination system and method using engine of boat and ship waste heat
US4286434A (en) Solar power plant equipped with high efficiency heat exchangers
CN109553151A (en) A kind of large-sized solar desalination plant
US5220792A (en) Method of and means for extracting heat from a hot fluid containing foreign material that interferes with heat transfer
SU987324A1 (en) Solar desalinator
US4541244A (en) Method of and means for maintaining a halocline in an open body of salt water
WO2003022746A1 (en) Seawater desalination system
RU2118706C1 (en) Environmentally friendly power plant