RU2143530C1 - Device for producing fresh water from air - Google Patents

Device for producing fresh water from air Download PDF

Info

Publication number
RU2143530C1
RU2143530C1 RU99106618A RU99106618A RU2143530C1 RU 2143530 C1 RU2143530 C1 RU 2143530C1 RU 99106618 A RU99106618 A RU 99106618A RU 99106618 A RU99106618 A RU 99106618A RU 2143530 C1 RU2143530 C1 RU 2143530C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
air
duct
vessel
pipeline
Prior art date
Application number
RU99106618A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99106618A (en
Inventor
Б.Ф. Кочетков
Original Assignee
Кочетков Борис Федорович
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 Кочетков Борис Федорович filed Critical Кочетков Борис Федорович
Priority to RU99106618A priority Critical patent/RU2143530C1/en
Publication of RU99106618A publication Critical patent/RU99106618A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2143530C1 publication Critical patent/RU2143530C1/en

Links

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: device can be used for producing fresh water preferably in sea coastal areas. Device has pipeline 1 lowered into deep layers of water basin or sea with cold water, and vessel 3 communicating with pipeline by means of pump 5. Vessel is located above level of surrounding water on stationary base. Vessel is isolated from air, is filled with running cooling water, and at one side it communicates with pump which is connected with pipeline, and at other side it communicates with outlet pipe 6 having its end located below pump which ensures running of cooling water as through syphon from pump to outlet pipe and into surrounding water basin without consuming any outside energy. Located within vessel is air pipeline. All walls 7 of air pipeline function as heat-conducting partitions made of heat-conducting and water-unwettable material. Passage 8 of air pipeline communicates with surrounding atmospheric air through inlet hole 9 and outlet hole 10. Inlet hole is located above outlet hole. Vessel 3 acts as cooling zone, and passage 8 of air pipeline acts as zone of condensation. Flow of water from deep layers is effected via pipeline as through communicating vessel due to hydrostatic forces from side of surrounding water. Flow of air in air pipeline is effected due to its cooling and increasing density at contact with walls of air pipeline. Condensate of water vapor settling on cold water-unwettable walls of air pipeline is collected in vessel 11 which is intended for fresh water. Aforesaid embodiment of device allows for its location on stationary support above level of surrounding water for example on shore or on floating pontoon. It requires no protection from waves. Aforesaid design allows for manufacture of large-size devices of high productive capacity. Operation of device is simplified. EFFECT: higher efficiency. 8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, при незначительных затратах энергии, 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 the ambient air at low energy costs, and can be used to produce fresh water mainly in coastal areas with seas.

Известно устройство для получения пресной воды, содержащее теплообменную поверхность, на которой конденсируется влага из наружного атмосферного воздуха, и генератор энергии ветра, расположенные на плавучей опорной конструкции, при этом теплообменник расположен ниже поверхности воды (заявка ФРГ N 3319975 A 1, 1984, кл. E 03 B 3/28). A device for producing fresh water is known, comprising a heat exchange surface on which moisture from outside atmospheric air condenses, and a wind power generator located on a floating support structure, wherein the heat exchanger is located below the water surface (Federal Republic of Germany Application No. 3319975 A 1, 1984, cl. E 03 B 3/28).

Недостатком этого устройства является применение замкнутой системы циркуляции охлаждающей воды и малое погружение плавучей опорной конструкции, не позволяющее обеспечить охлаждение циркулирующей воды до низких температур, что снижает эффективность действия устройства. The disadvantage of this device is the use of a closed cooling water circulation system and low immersion of the floating support structure, which does not allow cooling of the circulating water to low temperatures, which reduces the efficiency of the device.

Наиболее близким к заявленному по совокупности признаков является устройство для получения пресной воды, использующее холод глубинных слоев воды природного водоема, например моря, и содержащее теплообменную наклонную в одну сторону перегородку, разделяющую зону конденсации и зону охлаждения, одна поверхность перегородки обращена в пределы частично погруженной в воду емкости, заполненной холодной проточной водой из глубинных ее слоев и являющейся зоной охлаждения, а другая поверхность перегородки обращена в пределы зоны конденсации, выполненной в виде открытого с обоих сторон воздуховода, и находится в контакте с атмосферным воздухом, который движется по воздуховоду вдоль указанной охлажденной поверхности, а оседающий на нее конденсат воды стекает по наклонной поверхности перегородки в связанный с ней сосуд, емкость сообщается с трубопроводом, опущенным в глубинные слои воды, например морской воды, и выполненным в виде сообщающегося сосуда по отношению к окружающей воде. /патент России N 2117734, кл. E 03 B 3/28, B 01 D 5/00, БИ 3, 1998/. The closest to the claimed combination of features is a device for producing fresh water, using the cold of the deep layers of the water of a natural body of water, for example, the sea, and containing a heat-exchange one-side inclined partition separating the condensation zone and the cooling zone, one surface of the partition faces partially immersed in water of a tank filled with cold running water from its deep layers and which is a cooling zone, and the other surface of the partition faces the limits of the condensation zone, made in the form of an open air duct on both sides, and is in contact with atmospheric air, which moves along the air duct along the specified cooled surface, and condensed water settling on it flows down the inclined surface of the partition into a vessel connected to it, the tank communicates with the pipeline lowered into deep layers of water, such as sea water, and made in the form of a communicating vessel in relation to the surrounding water. / patent of Russia N 2117734, cl. E 03 B 3/28, B 01 D 5/00, BI 3, 1998 /.

Недостатком данного устройства является его размещение непосредственно в водоеме с частичным погружением в воду, что приводит к необходимости принятия дополнительных мер по защите от волн, затрудняет возможность создания крупных по размеру устройств с высокой производительностью, уменьшает надежность действия, усложняет эксплуатацию. The disadvantage of this device is its placement directly in a pond with partial immersion in water, which leads to the need for additional measures to protect against waves, makes it difficult to create large-sized devices with high performance, reduces the reliability of operation, complicates operation.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в возможности размещения устройства на неподвижной опоре выше уровня окружающей воды, например на берегу или плавучем основании, полностью исключает необходимость защиты от волн, позволяет создавать крупные по размеру устройства с высокой производительностью по получению пресной воды, упрощает эксплуатацию. The present invention ensures the achievement of a technical result, which consists in the possibility of placing the device on a fixed support above the level of surrounding water, for example, on the shore or a floating base, completely eliminates the need for protection against waves, allows you to create large-sized devices with high performance for fresh water, simplifies operation .

Указанный технический результат достигается путем применения устройства для получения пресной воды из воздуха, использующего холод глубинных слоев воды природного водоема, например моря, и содержащего теплообменную наклонную в одну сторону перегородку, разделящую зону конденсации и зону охлаждения, одна поверхность перегородки обращена в пределы емкости, заполненной холодной проточной водой из глубинных ее слоев и являющейся зоной охлаждеия, а другая поверхность перегородки обращена в пределы зоны конденсации, выполненной в виде открытого с обеих сторон воздуховода, и находится в контакте с атмосферным воздухом, который движется по воздуховоду вдоль указанной охлажденной поверхности, а оседающий на нее конденсат воды стекает по наклонной поверхности перегородки в связанный с ней сосуд, емкость сообщается с трубопроводом, опущенным в глубинные холодные слои воды, например морской воды, и выполненным в виде сообщающегося сосуда по отношению к окружающей воде. Согласно изобретению емкость установлена выше уровня окружающей воды, изолирована от воздуха и одна ее сторона при помощи входной трубы и насоса сообщается с заполненной водой верхней частью трубопровода, а другая сторона сообщается с выходной трубой, отводящей воду из емкости, при этом нижний конец выходной трубы размещен ниже насоса, а совокупность размещенной выше насоса входной трубы, емкости и выходной трубы выполнена в виде сифона, все стенки воздуховода являются теплообменными перегородками, выполнены из теплопроводного материала, а сам воздуховод размещен в пределах емкости и все наружные поверхности его стенок омываются проходящей через емкость проточной охлаждающей водой, внутренние поверхности его стенок образуют свободный для прохода воздуха канал, который является зоной конденсации, сообщающейся с окружающим атмосферным воздухом входного и выходного отверстий воздуховода. The specified technical result is achieved by using a device for producing fresh water from air, using the cold of the deep layers of the water of a natural body of water, for example, the sea, and containing a heat-exchange one-sided inclined partition separating the condensation zone and the cooling zone, one surface of the partition faces the tank filled cold running water from its deep layers and which is a cooling zone, and the other surface of the partition faces the limits of the condensation zone, made in the form of washed on both sides of the duct, and is in contact with atmospheric air, which moves along the duct along the specified cooled surface, and the condensate of water settling on it flows down the inclined surface of the partition into the vessel connected to it, the tank communicates with the pipeline lowered into deep cold layers water, such as sea water, and made in the form of a communicating vessel in relation to the surrounding water. According to the invention, the tank is installed above the level of the surrounding water, isolated from the air and one side communicates with the upper part of the pipeline filled with water with the inlet pipe and pump, and the other side communicates with the outlet pipe that discharges water from the tank, while the lower end of the outlet pipe is placed below the pump, and the combination of the inlet pipe, tank and outlet pipe located above the pump is made in the form of a siphon, all the walls of the duct are heat-exchange partitions, made of heat-conducting material la, and the duct itself is located within the tank and all the outer surfaces of its walls are washed by flowing cooling water passing through the tank, the inner surfaces of its walls form a channel free for air passage, which is a condensation zone that communicates with the ambient air of the air inlet and outlet openings.

Внутренние поверхности стенок воздуховода имеют несмачиваемое водой покрытие. The inner surfaces of the walls of the duct have a non-wettable coating.

Входное отверстие воздуховода обращено в сторону расположения выходной трубы емкости, а выходное отверстие воздуховода обращено в сторону входной трубы емкости, при этом входное отверстие размещено выше выходного отверстия, что обеспечивает самопроизвольное движение воздуха по воздуховоду от входного к выходному отверстию за счет охлаждения воздуха и увеличения его плотности при контакте с наклонной охлаждающей внутренней поверхностью стенки воздуховода. The inlet of the duct is facing the location of the outlet pipe of the container, and the outlet of the duct is facing the side of the inlet of the container, while the inlet is located above the outlet, which ensures spontaneous movement of air through the duct from the inlet to the outlet by cooling the air and increasing it density upon contact with the inclined cooling inner surface of the duct wall.

В пределах воздуховода дополнительно установлен вентилятор, обеспечивающий увеличение массы воздуха, проходящего через зону конденсации в единицу времени. An additional fan is installed within the duct, providing an increase in the mass of air passing through the condensation zone per unit time.

Стенки воздуховода имеют рифленые поверхности с желобами, направленными вдоль канала воздуховода, что обеспечивает увеличение поверхности стенок с соответствующим повышением производительности устройства. The walls of the duct have grooved surfaces with grooves directed along the duct channel, which provides an increase in the surface of the walls with a corresponding increase in productivity of the device.

В пределах одной емкости размещено несколько параллельно расположенных воздуховодов. Within the same tank several parallel ducts are located.

Нижний конец выходной трубы опущен в поверхностный слой окружающей воды, что исключает возможность попадания воздуха через эту трубу в емкость. The lower end of the outlet pipe is lowered into the surface layer of the surrounding water, which eliminates the possibility of air entering through this pipe into the container.

Поперек канала воздуховода установлены проницаемые для прохода воздуха сетки, выполненные из теплопроводного и несмачиваемого водой материала, обеспечивающие осаждение на них образующегося в воздуховоде тумана со стоком этой воды на нижнюю внутреннюю стенку воздуховода и далее в сосуд для сбора конденсата воды, при этом сетки установлены в контакте с охлажденными внутренними поверхностями стенок воздуховода. Permeable nets for the air passage are installed across the air duct, made of heat-conducting and water-non-wetted material, which ensures the deposition of fog formed in the air duct with the drain of this water on the lower inner wall of the air duct and further into the vessel for collecting water condensate, while the nets are installed in contact with cooled internal surfaces of the duct walls.

При установке нескольких параллельных воздуховодов все они сообщаются с одним вентилятором. When installing multiple parallel ducts, they all communicate with one fan.

На приведенной схеме показано в общем виде устройство для получения пресной воды из воздуха. Емкость с проточной охлаждающей водой, воздуховод, сосуд для сбора конденсата воды и верхняя часть трубопровода показаны в разрезе фронтальной 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 from air. A tank with flowing cooling water, an air duct, a vessel for collecting water condensate and the upper part of the pipeline are shown in section by the frontal plane. Arrows of different lengths and thicknesses show the movement of cooling water, air, and water condensate.

Устройство для получения пресной воды из воздуха (см. схему) содержит свободно проточной трубопровод 1, опущенный в глубинные холодные слои морской воды 2. Верхняя часть трубопровода открыта, размещена выше уровня воды и свободно сообщается с окружающим атмосферным воздухом. Нижняя часть трубопровода также открыта и свободно сообщается с окружающей водой. При этих условиях трубопровод является сообщающимся сосудом по отношению к окружающей воде и уровень воды в нем устанавливается практически на уровне окружающей воды под действием гидростатических сил без затрат энергии со стороны. A device for producing fresh water from air (see diagram) contains a freely flowing pipe 1, lowered into the deep cold layers of sea water 2. The upper part of the pipeline is open, placed above the water level and freely communicates with the surrounding atmospheric air. The lower part of the pipeline is also open and freely communicates with the surrounding water. Under these conditions, the pipeline is a communicating vessel with respect to the surrounding water and the water level in it is set practically at the level of the surrounding water under the influence of hydrostatic forces without the need for external energy.

Выше уровня воды, например, на берегу установлена изолированная от воздуха емкость 3, которая является зоной охлаждения и одна сторона которой при помощи входной трубы 4 и насоса 5 сообщается с заполненной водой верхней частью трубопровода 1. Выходная труба 4 имеет две части - верхнюю и нижнюю, первая из которых соединяет насос 5 с емкостью 3, а вторая - верхнюю заполненную водой часть трубопровода 1 с насосом 5. Другая сторона емкости 3 сообщается с выходной трубой 6, отводящей воду из емкости. Нижний конец выходной трубы размещен ниже насоса, а совокупность размещенной выше насоса 5 входной трубы 4, емкости 3 и выходной трубы 6 выполнена в виде сифона, что обеспечивает самопроизвольное движение воды от насоса до выхода из выходной трубы без затрат энергии от внешнего источника. Во избежание попадания воздуха в емкость и систему сифона в целом, нижний конец выходной трубы 6 опущен в поверхностный слой окружающей воды. Above the water level, for example, a tank 3 isolated from the air is installed on the shore, which is a cooling zone and one side of which, with the help of the inlet pipe 4 and pump 5, communicates with the upper part of the pipeline 1 filled with water. The outlet pipe 4 has two parts - the upper and lower the first of which connects the pump 5 to the tank 3, and the second to the upper part of the pipeline 1 filled with water with the pump 5. The other side of the tank 3 communicates with the outlet pipe 6, which discharges water from the tank. The lower end of the outlet pipe is located below the pump, and the combination of the inlet pipe 4, tank 3 and the outlet pipe 6 located above the pump 5 is made in the form of a siphon, which ensures spontaneous movement of water from the pump to the exit of the outlet pipe without the expense of energy from an external source. In order to prevent air from entering the tank and the siphon system as a whole, the lower end of the outlet pipe 6 is lowered into the surface layer of the surrounding water.

Внутри емкости 3 размещен открытый с обеих сторон воздуховод, стенки которого выполнены из теплопроводного материала и являются теплообменными перегородками. Все наружные поверхности стенок 7 воздуховода омываются проходящей через емкость проточной охлаждающей водой. Внутренние поверхности стенок воздуховода имеют несмачиваемое водой покрытие и образуют свободный для прохода воздуха канал 8, который является зоной конденсации содержащегося в воздухе водяного пара и сообщается с окружающим атмосферным воздухом через входное 9 и выходное 10 отверстия воздуховода. An air duct open on both sides is placed inside the container 3, the walls of which are made of heat-conducting material and are heat-exchange partitions. All external surfaces of the walls 7 of the duct are washed by running cooling water passing through the tank. The inner surfaces of the walls of the duct have a water-non-wettable coating and form a channel 8 free for the passage of air, which is a condensation zone of water vapor contained in the air and communicates with ambient air through the inlet 9 and outlet 10 of the duct.

Входное отверстие 9 воздуховода обращено в сторону выходной трубы 6 емкости 3 и размещено выше выходного отверстия 10, обращенного в сторону входной трубы 4 емкости, а сам воздуховод размещен с наклоном от входного отверстия 9 к выходному отверстию 10, за которым размещен соединенный с нижней стенкой воздуховода сосуд 11 для сбора конденсата воды. The inlet 9 of the duct faces the outlet pipe 6 of the container 3 and is placed above the outlet 10 facing the inlet pipe 4 of the container, and the duct itself is slanted from the inlet 9 to the outlet 10, behind which is connected to the bottom wall of the duct a vessel 11 for collecting water condensate.

Все обращенные внутрь канала 8 поверхности стенок 7 воздуховода имеют несмачиваемое водой покрытие. All turned into the channel 8 surface of the walls 7 of the duct have a non-wettable coating.

Емкость 3 и размещенный внутри нее воздуховод имеют плоскую форму, что увеличивает площади теплообмена через стенки 7 воздуховода относительно объема емкости и воздуховода. The tank 3 and the duct located inside it have a flat shape, which increases the heat transfer area through the walls 7 of the duct relative to the volume of the tank and the duct.

В пределах воздуховода дополнительно установлен вентилятор (на схеме не показан), обеспечивающий увеличение массы воздуха, проходящего через зону конденсации в единицу времени, что повышает производительность устройства и надежность его действия. An additional fan is installed within the duct (not shown in the diagram), which provides an increase in the mass of air passing through the condensation zone per unit time, which increases the productivity of the device and the reliability of its operation.

Стенки 7 воздуховода имеют рифленые поверхности с желобами, направленными вдоль канала 8 воздуховода, что обеспечивает увеличение поверхности стенок с соответствующим повышением производительности устройства. The walls 7 of the duct have grooved surfaces with grooves directed along the channel 8 of the duct, which provides an increase in the surface of the walls with a corresponding increase in productivity of the device.

В пределах одной емкости размещено несколько параллельно расположенных по горизонтали, а также по вертикали воздуховодов с возможностью сообщения с одним вентилятором. Within the same capacity, several horizontally and vertically parallel ducts are placed with the possibility of communication with one fan.

Поперек канала 8 воздуховода и в контакте с его охлажденными стенками установлены сетки 12, проницаемые для прохода воздуха и выполненные из теплопроводного и несмачиваемого водой материала, обеспечивающие осаждение на них образующегося в воздуховоде тумана при охлаждении воздуха со стоком охлажденной на сетки воды на нижнюю стенку воздуховода и далее в сосуд для сбора конденсата воды. Across the duct channel 8 and in contact with its cooled walls, nets 12 are installed that are permeable to the passage of air and are made of heat-conducting and water-non-wetted material, which ensures the deposition of fog formed in the duct during cooling of the air with the chilled water drain onto the net wall of the duct and further into the vessel for collecting water condensate.

Несущим элементом всего устройства является емкость 3, которая устанавливается неподвижно на опорах 13. The supporting element of the entire device is a container 3, which is mounted motionless on the supports 13.

Устройство для получения пресной воды из воздуха работает следующим образом. A device for producing fresh water from the air works as follows.

Возможность получения конденсата воды при помощи описываемого устройства подтверждается известными состояниями воды и воздуха при различных условиях. Сезонные колебания температуры морской воды наблюдаются до глубины 100-150 м и в более нижних слоях она постоянна и составляет 1,5oC (см. Политехнический словарь, под ред. А. Ю. Ишлинского. М.: Советская энциклопедия, 1980, с. 920-921). Количество воды в насыщенном паре находится в прямой зависимости от температуры воздуха. Так, например, при температуре в 30oC количество воды в насыщенном паре составляет 30 г в 1 м3 воздуха, а при температуре 7oC - около 8 г. Следовательно, при понижении температуры воздуха, насыщенного водяными парами, с 30oC до 7oC воздух окажется пересыщенным водяными парами и из каждого кубического метра такого воздуха сконденсируется 22 г водяного пара, который в виде конденсата воды осядет на охлаждающей поверхности. В наиболее часто складывающихся условиях относительная влажность воздуха обычно составляет 60-70%. При этом вблизи морей и океанов в воздухе содержится больше водяных паров, чем в глубине материков (все показатели данного примера взяты из "Курса физики" Л.С. Жданова и В.А. Маранджяна, часть первая. М: Наука, 1969, с. 437-439).The possibility of obtaining water condensate using the described device is confirmed by the known conditions of water and air under various conditions. Seasonal fluctuations in the temperature of sea water are observed to a depth of 100-150 m and in the lower layers it is constant and amounts to 1.5 o C (see Polytechnical Dictionary, edited by A. Yu. Ishlinsky. M: Soviet Encyclopedia, 1980, p. . 920-921). The amount of water in saturated steam is directly dependent on air temperature. So, for example, at a temperature of 30 o C, the amount of water in saturated steam is 30 g in 1 m 3 of air, and at a temperature of 7 o C - about 8 g. Therefore, when the temperature of the air saturated with water vapor is lowered from 30 o C up to 7 o C the air will be supersaturated with water vapor and 22 g of water vapor will condense from each cubic meter of such air, which will settle on the cooling surface in the form of water condensate. In the most common conditions, the relative humidity is usually 60-70%. At the same time, there are more water vapor in the air near the seas and oceans than in the depths of the continents (all indicators of this example are taken from the Physics Course by L. S. Zhdanov and V. A. Maranjyan, part one. M: Nauka, 1969, p. . 437-439).

В данном конкретном примере работы устройства принимается, что относительная влажность воздуха составляет 70%, а следовательно, при указанных выше условиях в одном кубометре воздуха содержится 21 г водяного пара. При прохождении по каналу 8 воздуховода воздух охладится до 7oC за счет теплообмена через стенки воздуховода с охлаждающей водой, имеющей температуру 2oC. При этом из одного кубического метра воздуха будет сконденсировано 13 г водяного пара (21 - 8 г). Если принять, что 90% этого конденсата воды осядет на охлаждаемые поверхности стенок 7 воздуховода и сетки 12, то в сосуд 11 поступит около 12 г конденсата воды. При прохождении одного кубометра воздуха за одну секунду количество поступившего в сосуд 11 конденсата воды за один час составит в данном случае 43 литра или свыше оного кубометра (1 тонны) в сутки. Скорость движения воздуха по воздуховоду при размерах его выходного отверстия 10 по ширине 10 м и высоте 0.1 м составит 1 м/с, что для воздуха является малой величиной (в обычных условиях такая скорость воздуха человеком практически не ощущается, поскольку она соответствует скорости движения в 3,6 км/час, т.е. медленной ходьбе относительно неподвижного воздуха).In this specific example of the operation of the device, it is assumed that the relative humidity is 70%, and therefore, under the above conditions, 21 g of water vapor is contained in one cubic meter of air. When passing through channel 8 of the duct, the air cools to 7 o C due to heat exchange through the walls of the duct with cooling water at a temperature of 2 o C. In this case 13 g of water vapor will be condensed from one cubic meter of air (21 - 8 g). If we assume that 90% of this water condensate will settle on the cooled surface of the walls 7 of the duct and mesh 12, then about 12 g of water condensate will enter the vessel 11. With the passage of one cubic meter of air in one second, the amount of water condensate entering the vessel 11 in one hour will be in this case 43 liters or more of a cubic meter (1 ton) per day. The speed of air movement through the duct with the dimensions of its outlet 10 over a width of 10 m and a height of 0.1 m will be 1 m / s, which is small for air (under normal conditions, this air speed is practically not felt by a person, since it corresponds to a speed of 3 , 6 km / h, i.e. slow walking relative to still air).

Затраты энергии при работе устройства будут в основном направлены на работу насоса 5 при подъеме воды от ее уровня в окружающем водоеме и трубопроводе 1 до высоты установки насоса над уровнем воды. Как уже указано выше, вода по трубопроводу из глубинных слоев будет подниматься за счет гидростатических сил как по сообщающемуся сосуду без затрат энергии от внешних источников. В связи с наклоном воздуховода от входного отверстия 9 к выходному отверстию 10 обеспечивается самопроизвольное движение воздуха без затрат энергии от внешнего источника по каналу 8 за счет охлаждения воздуха и увеличения его плотности при контакте с наклонной охлажденной поверхностью стенки 7 воздуховода. Возможное применение вентилятора потребует весьма малого расхода энергии, учитывая небольшую скорость движения воздуха по воздуховоду. Как указано выше, вода от насоса 5 до выхода из выходной трубы 6 движется как по сифону, что также не требует затрат энергии. Все это в совокупности определяет высокую экономичность действия устройства. The energy costs during the operation of the device will be mainly directed to the operation of the pump 5 when the water rises from its level in the surrounding water body and pipeline 1 to the height of the pump above the water level. As already mentioned above, water through a pipeline from deep layers will rise due to hydrostatic forces as through a communicating vessel without the expense of energy from external sources. In connection with the inclination of the duct from the inlet 9 to the outlet 10, the spontaneous movement of air is provided without energy consumption from an external source through the channel 8 due to cooling of the air and an increase in its density in contact with the inclined cooled surface of the wall 7 of the duct. The possible use of a fan will require a very low energy consumption, given the low speed of air movement through the duct. As indicated above, water from the pump 5 to the exit of the outlet pipe 6 moves as a siphon, which also does not require energy. All this together determines the high efficiency of the device.

На несмачиваемой конденсатом воды поверхности стенки воздуховода вода оседает в виде отдельных капель, что облегчает ее движение по наклонной поверхности стенки, а отсутствие пленки воды с малой теплопроводностью на поверхности стенки способствует увеличению теплового потока через эту стенку. On the surface of the duct wall not wetted by condensate, water settles in the form of separate drops, which facilitates its movement along the inclined surface of the wall, and the absence of a water film with low thermal conductivity on the wall surface increases the heat flux through this wall.

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

Приведенный конкретный пример работы предложенного устройства показывает его эффективность при простоте устройства, малых расходах энергии и удобстве эксплуатации. The given specific example of the operation of the proposed device shows its effectiveness with the simplicity of the device, low energy consumption and ease of use.

Claims (9)

1. Устройство для получения пресной воды из воздуха, использующее холод глубинных слоев воды природного водоема, например моря, и содержащее теплообменную наклонную в одну сторону перегородку, разделяющую зону конденсации и зону охлаждения, одна поверхность перегородки обращена в пределы емкости, заполненной холодной проточной водой из глубинных ее слоев и являющейся зоной охлаждения, а другая поверхность перегородки обращена в пределы зоны конденсации, выполненной в виде открытого с обеих сторон воздуховода, и находится в контакте с атмосферным воздухом, который движется по воздуховоду вдоль указанной охлажденной поверхности, а оседающий на нее конденсат воды стекает по наклонной поверхности перегородки в связанный с ней сосуд, емкость сообщается с трубопроводом, опущенным в глубинные холодные слои воды, например морской воды, и выполненным в виде сообщающегося сосуда по отношению к окружающей воде, отличающееся тем, что емкость установлена выше уровня окружающей воды, изолирована от воздуха и одна ее сторона при помощи входной трубы и насоса сообщается с заполненной водой верхней частью трубопровода, а другая сторона сообщается с выходной трубой, отводящей воду из емкости, при этом нижний конец выходной трубы размещен ниже насоса, а совокупность размещенной выше насоса входной трубы, емкости и выходной трубы выполнена в виде сифона, все стенки воздуховода являются теплообменными перегородками, выполнены из теплопроводного материала, а сам воздуховод размещен в пределах емкости и все наружные поверхности его стенок омываются проходящей через емкость проточной охлаждающей водой, внутренние поверхности его стенок образуют свободный для прохода воздуха канал, который является зоной конденсации, сообщающейся с окружающим атмосферным воздухом посредством входного и выходного отверстий воздуховода. 1. A device for producing fresh water from air, using the cold of the deep layers of the water of a natural body of water, for example, the sea, and containing a heat-exchange one-sided baffle separating the condensation zone and the cooling zone, one surface of the baffle faces the tank filled with cold running water from its deep layers and which is the cooling zone, and the other surface of the partition faces the condensation zone, made in the form of an open duct on both sides of the duct, and is in contact with Mosospheric air that moves through the duct along the specified chilled surface, and the condensate of water settling on it flows down the inclined surface of the partition into a vessel connected with it, the tank communicates with a pipeline lowered into deep cold layers of water, such as sea water, and made in the form of a communicating vessel in relation to the surrounding water, characterized in that the tank is installed above the level of the surrounding water, is isolated from the air and one side of it is inlet with a filled pipe and pump water with the upper part of the pipeline, and the other side communicates with the outlet pipe that discharges water from the tank, while the lower end of the outlet pipe is located below the pump, and the combination of the inlet pipe, tank and outlet pipe located above the pump is made in the form of a siphon, all the walls of the duct are heat-exchange partitions are made of heat-conducting material, and the duct itself is placed within the tank and all external surfaces of its walls are washed by running cooling water passing through the tank, internal The properties of its walls form a channel that is free for air passage, which is a condensation zone that communicates with the surrounding atmospheric air through the air inlet and outlet openings. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренние поверхности стенок воздуховода имеют не смачиваемое водой покрытие. 2. The device according to claim 1, characterized in that the inner surfaces of the walls of the duct have a non-wettable coating. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что входное отверстие воздуховода обращено в сторону расположения выходной трубы емкости, а выходное отверстие воздуховода обращено в сторону входной трубы емкости, при этом входное отверстие размещено выше выходного отверстия, что обеспечивает самопроизвольное движение воздуха по воздуховоду от входного к выходному отверстию за счет охлаждения воздуха и увеличения его плотности при контакте с наклонной охлажденной внутренней поверхностью стенки воздуховода. 3. The device according to claim 1, characterized in that the inlet of the duct faces the location of the outlet pipe of the vessel, and the outlet of the duct faces the inlet of the vessel, while the inlet is located above the outlet, which ensures spontaneous movement of air through the duct from the inlet to the outlet by cooling the air and increasing its density in contact with the inclined cooled inner surface of the duct wall. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в пределах воздуховода дополнительно установлен вентилятор, обеспечивающий увеличение массы воздуха, проходящего через зону конденсации в единицу времени. 4. The device according to claim 1, characterized in that an additional fan is installed within the duct, providing an increase in the mass of air passing through the condensation zone per unit time. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стенки воздуховода имеют рифленые поверхности с желобами, направленными вдоль канала воздуховода, что обеспечивает увеличение поверхности стенок с соответствующим повышением производительности устройства. 5. The device according to claim 1, characterized in that the walls of the duct have grooved surfaces with grooves directed along the duct channel, which provides an increase in the surface of the walls with a corresponding increase in productivity of the device. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в пределах одной емкости размещено несколько параллельно расположенных воздуховодов. 6. The device according to p. 1, characterized in that within the same tank placed several parallel ducts. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний конец выходной трубы опущен в поверхностный слой окружающей воды, что исключает возможность попадания воздуха через эту трубу в емкость. 7. The device according to claim 1, characterized in that the lower end of the outlet pipe is lowered into the surface layer of the surrounding water, which eliminates the possibility of air entering through this pipe into the container. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперек канала воздуховода установлены проницаемые для прохода воздуха сетки, выполненные из теплопроводного и не смачиваемого водой материала, обеспечивающие осаждение на них образующегося в воздуховоде тумана со стоком этой воды на нижнюю внутреннюю стенку воздуховода и далее в сосуд для сбора конденсата воды. 8. The device according to claim 1, characterized in that permeable to the air duct nets are installed across the air duct channel, made of heat-conducting and water-non-wetted material, which ensures the deposition of fog formed in the air duct with the drain of this water on the lower inner wall of the air duct and further into a vessel for collecting water condensate. 9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что все воздуховоды сообщаются с одним вентилятором. 9. The device according to claim 6, characterized in that all the ducts communicate with one fan.
RU99106618A 1999-03-25 1999-03-25 Device for producing fresh water from air RU2143530C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106618A RU2143530C1 (en) 1999-03-25 1999-03-25 Device for producing fresh water from air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106618A RU2143530C1 (en) 1999-03-25 1999-03-25 Device for producing fresh water from air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99106618A RU99106618A (en) 1999-09-10
RU2143530C1 true RU2143530C1 (en) 1999-12-27

Family

ID=20217910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106618A RU2143530C1 (en) 1999-03-25 1999-03-25 Device for producing fresh water from air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2143530C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451641C2 (en) * 2010-07-01 2012-05-27 Захар Борисович Махлин Solar plant for water purification and desalination
CN105113574A (en) * 2015-09-11 2015-12-02 南京航空航天大学 Device for obtaining water from sea surface air
RU2609375C1 (en) * 2016-04-22 2017-02-01 Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛЕКТРОРАМ", ООО "ЭЛЕКТРОРАМ" Method for producing water from air
RU2618315C1 (en) * 2016-03-28 2017-05-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method for producing water from air
RU2652822C1 (en) * 2017-01-23 2018-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛЕКТРОРАМ", ООО "ЭЛЕКТРОРАМ" Method of obtaining water from 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
RU2818714C1 (en) * 2023-12-11 2024-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2451641C2 (en) * 2010-07-01 2012-05-27 Захар Борисович Махлин Solar plant for water purification and desalination
CN105113574A (en) * 2015-09-11 2015-12-02 南京航空航天大学 Device for obtaining water from sea surface air
RU2618315C1 (en) * 2016-03-28 2017-05-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Method for producing water from air
RU2609375C1 (en) * 2016-04-22 2017-02-01 Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛЕКТРОРАМ", ООО "ЭЛЕКТРОРАМ" Method for producing water from air
RU2652822C1 (en) * 2017-01-23 2018-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛЕКТРОРАМ", ООО "ЭЛЕКТРОРАМ" Method of obtaining 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
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
RU2818714C1 (en) * 2023-12-11 2024-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air
RU2821137C1 (en) * 2023-12-11 2024-06-17 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air
RU2823322C1 (en) * 2023-12-11 2024-07-22 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Device for obtaining fresh water from atmospheric air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3986936A (en) Solar heated evaporating and condensing unit
RU2143530C1 (en) Device for producing fresh water from air
US4091800A (en) Solar pond
Ahmed et al. Basin and tubular solar distillation systems: a review
CN102992419A (en) Method and apparatus for desalinating water as well as method and apparatus for irrigating desalted water
RU2117734C1 (en) Device for producing fresh water
CN108862445A (en) A kind of solar distilling water body purification device
RU97117327A (en) METHOD FOR PRODUCING FRESH WATER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU99106618A (en) DEVICE FOR PRODUCING FRESH WATER FROM AIR
US1209956A (en) Apparatus for utilizing radiant heat.
JPS6324429B2 (en)
CN109553151A (en) A kind of large-sized solar desalination plant
SU1550292A1 (en) Solar-energy desalinating unit
RU2023384C1 (en) Farm produce store
RU2109112C1 (en) Device for producing basically sweet water
JPS6320913Y2 (en)
CN208762184U (en) A kind of solar distilling water body purification device
US4295333A (en) Melting icebergs to produce fresh water and mechanical energy
US4553529A (en) Method of an apparatus for dynamically stabilizing the wind-mixed layer of a salt-water solar pond
JPS607949B2 (en) solar distillation equipment
RU2715847C1 (en) Device for obtaining fresh water from air
US4577618A (en) Method of and apparatus for dynamically stabilizing the wind-mixed layer of a solar-water pond
JPS5827994B2 (en) Seawater desalination equipment
JPH07290041A (en) Production of distilled water
RU2140047C1 (en) Potable water cooler