RU2165890C1 - Гелиоопреснительная установка - Google Patents
Гелиоопреснительная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165890C1 RU2165890C1 RU2000100493/12A RU2000100493A RU2165890C1 RU 2165890 C1 RU2165890 C1 RU 2165890C1 RU 2000100493/12 A RU2000100493/12 A RU 2000100493/12A RU 2000100493 A RU2000100493 A RU 2000100493A RU 2165890 C1 RU2165890 C1 RU 2165890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- distiller
- evaporative
- water
- solar
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к солнечным опреснителям соленой воды небольшой производительности, используемым в быту. Установка состоит из солнечного коллектора и многосекционного вакуумного дистиллятора. Испытательный и испарительно-конденсационные теплообменники дистиллятора выполнены в виде спиральных трубок с горизонтальным расположением витков. Откачка рассола из дистиллятора осуществляется с помощью водовоздушного эжектора. Удельная производительность установки зависит от числа используемых секций и составляет 1-3 л дистиллята в час с квадратного метра солнечного коллектора. Техническим результатом изобретения является выполнение более экономичной конструкции опреснителя при уменьшении потребляемой им электроэнергии и обеспечение более высокой надежности работы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к солнечным опреснителям соленой воды небольшой производительности, используемым в быту.
Известны гелиоопреснители небольшой производительности, выполненные по схеме с одноразовым циклом "испарение-конденсация" (см., например, К. Батиров. "Результаты многолетних натурных испытаний солнечных опреснительных установок", Гелиотехника, N 4, 1985 г., АН УССР). Используемая в этих опреснителях схема дистилляции обеспечивает им простоту и надежность при индивидуальной эксплуатации в быту.
Недостатком таких опреснителей является невысокая удельная производительность (2 - 5 л/м2·сутки).
Из известных гелиоопреснителей наиболее близким по технической сути является опреснитель с производительностью ≈ 100 л/сутки, включающий солнечный коллектор и многосекционный с вертикальным расположением секций дистиллятор, соединенные между собой с помощью прямого и обратного трубопроводов, испарительный и испарительно-конденсационные теплообменники и теплообменник конденсатора с подсоединенным к нему водовоздушным эжектором для вакуумирования дистиллятора (патент РФ N 2117634, 1996, кл. МПК6 C 02 F 1/14).
Недостатком такого опреснителя являются достаточно сложная конструкция дистиллятора, существенное потребление электроэнергии, затрачиваемое на работу трех насосов, и невысокая надежность насоса подачи опресняемой воды к разбрызгивателю испарителя и слива рассола в вакуумную емкость, работающего в тяжелых условиях вакуума.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции дистиллятора, уменьшение стоимости эксплуатации и повышение надежности работы.
Техническим результатом изобретения является выполнение более экономичной конструкции опреснителя при уменьшении потребляемой им электроэнергии и обеспечение более высокой надежности работы за счет использования более технологичных в изготовлении теплообменников дистиллятора и применения безнасосной подачи опресняемой воды к разбрызгивателю испарителя и слива рассола из дистиллятора.
Указанный технический результат достигается тем, что в гелиоопреснительной установке, содержащей солнечный коллектор и многосекционный с вертикальным расположением секций дистиллятор с испарительным, испарительно-конденсационными теплообменниками и теплообменником конденсатора с подсоединенным к нему водовоздушным эжектором, испарительный и испарительно-конденсационные теплообменники выполнены в виде спиральных трубок с горизонтальным расположением витков, расстояние между которыми составляет 0,95 - 1,05 диаметра трубок, а трубопровод откачки рассола подсоединен к смесительной камере водовоздушного эжектора.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемой гелиоопреснительной установки.
На фиг. 2 показана конструктивная схема испарительного и испарительно-конденсационного теплообменников дистиллятора.
Гелиоопреснительная установка (фиг. 1) содержит солнечный коллектор 1, многосекционный дистиллятор 2, включающий верхнюю секцию - испаритель 3 с испарительным теплообменником 4 и оросителем, состоящим из разбрызгивателя 5 и растекателя 6, нижнюю секцию - конденсатор 7 с теплообменником 8 и промежуточные секции 9, 10, 11 с испарительно-конденсационными теплообменниками 12 - 14, водовоздушный эжектор 15, насос 16 для прокачки теплоносителя солнечного коллектора, насос 17 для прокачки охлаждающей воды через теплообменник 8 конденсатора, емкость для соленой опресняемой воды 18, емкость для дистиллята 19, системы слива рассола 20, системы слива дистиллята 21 и трубопровод откачки рассола 22.
Число промежуточных секций дистиллятора зависит от производительности установки. Для опреснителей с производительностью порядка ~ 100 л в сутки общее число секций 4 - 6. На фиг. 1 для примера показан 5-секционный дистиллятор.
Гелиоопреснительная установка работает следующим образом.
Теплоноситель, циркулирующий с помощью насоса 16 в контуре солнечного коллектора 1, обеспечивает подвод тепла к теплообменнику 4 испарителя 3 (фиг. 1). Соленая вода из емкости 18 самотеком за счет разности давлений в атмосфере и секции 3 подается к разбрызгивателю 5 оросителя и с помощью растекателя 6 разбрызгивается на поверхности теплообменника 4. Часть воды испаряется, а часть стекает в нижерасположенную секцию 9 по системе слива рассола 20 и там с помощью оросителя разбрызгивается на поверхности испарительно-конденсационного теплообменника. Образуемый в верхней секции пар отводится в нижерасположенную секцию и там конденсируется внутри спиральной трубки испарительно-конденсационного теплообменника, испаряя текущую по ее поверхности соленую воду. Образовавшийся конденсат поступает в систему слива 21 и затем самотеком в емкость 19. Такая процедура повторяется во всех секциях, кроме нижней. Рассол из предпоследней секции дистиллятора откачивается водовоздушным эжектором 15, смесительная камера которого соединена с этой секцией трубопроводом 22 откачки конденсата. Теплота конденсации, выделяемая при конденсации пара в конденсаторе 7, забирается опресняемой водой, циркулирующей в контуре водовоздушного эжектора, с помощью насоса 17.
Дистиллятор работает при давлении ниже атмосферного.
Необходимое разрежение обеспечивается с помощью водовоздушного эжектора 15, смесительная камера которого подсоединена в баку 19 дистиллята (фиг. 1).
Испарительный и испарительно-конденсационные теплообменники выполнены в виде спиральных трубок с горизонтальным расположением витков, расстояние h между которыми составляет 0,95 - 1,05 диаметра трубок (фиг. 2). Горизонтальное расположение витка не позволяет соленой воде течь вдоль трубки. С вышерасположенного витка на нижерасположенный вода стекает в виде капель. Расстояние между витками, равное 0,95 - 1,05 диаметра трубки, обеспечивает равномерное растекание капли по трубке и образование на ее поверхности тонкой пленки, которая, в свою очередь, обеспечивает эффективность процессов тепло- и массопереноса. Увеличение расстояния между витками приводит к образованию брызг в месте падения капель, а уменьшение расстояния не обеспечивает необходимого растекания по трубке; и то и другое затрудняет создание тонкой пленки на поверхности трубки, без которой процесс тепло- и массопереноса малоэффективен.
Возможное стекание соленой воды вдоль трубки в месте перехода от одного витка к другому не может существенно повлиять на эффективность работы теплообменника, так как уменьшение длины горизонтального участка витка за счет перехода легко компенсируется числом витков.
Исполнение испарительного и испарительно-конденсационных теплообменников в виде спиральных трубок с горизонтальным расположением витков существенно упрощает технологию и уменьшает стоимость изготовления по сравнению с другими известными теплообменниками вакуумных дистилляторов.
Подсоединение трубопровода откачки рассола к смесительной камере водовоздушного эжектора позволяет откачивать рассол из предпоследней секции дистиллятора без использования вакуумной емкости для соленой вода и насоса, что существенно упрощает конструкцию дистиллятора, приводит к экономии электроэнергии, необходимой для работы насоса. Подача соленой воды к разбрызгивателю испарителя при этом осуществляется из открытой невакуумированной емкости (скважины, бассейна и т.д.) за счет разности давлений в атмосфере и секции испарителя.
Удельная производительность предлагаемого опреснителя в зависимости от числа секций составляет 1 - 3 л дистиллята в час с квадратного метра солнечного коллектора.
Claims (1)
- Гелиоопреснительная установка, содержащая солнечный коллектор и многосекционный с вертикальным расположением секций дистиллятор с испарительным, испарительно-конденсационными теплообменниками и теплообменником конденсатора с подключенным к нему водовоздушным эжектором, отличающаяся тем, что испарительный и испарительно-конденсационные теплообменники выполнены в виде спиральных трубок с горизонтальным расположением витков, расстояние между которыми составляет 0,95 - 1,05 диаметра трубок, а предпоследняя секция дистиллятора подсоединена к водовоздушному эжектору.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000100493/12A RU2165890C1 (ru) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | Гелиоопреснительная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000100493/12A RU2165890C1 (ru) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | Гелиоопреснительная установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2165890C1 true RU2165890C1 (ru) | 2001-04-27 |
Family
ID=20229165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000100493/12A RU2165890C1 (ru) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | Гелиоопреснительная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2165890C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470869C2 (ru) * | 2005-11-22 | 2012-12-27 | Острейлиан Криэйтив Текнолоджиз Пти Лтд | Система трубопроводов |
RU2613920C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-03-22 | Павел Сергеевич Соколов | Автономная опреснительная установка |
RU204107U1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-05-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Гигроскопическая теплонасосная опреснительная установка |
-
2000
- 2000-01-12 RU RU2000100493/12A patent/RU2165890C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470869C2 (ru) * | 2005-11-22 | 2012-12-27 | Острейлиан Криэйтив Текнолоджиз Пти Лтд | Система трубопроводов |
RU2613920C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-03-22 | Павел Сергеевич Соколов | Автономная опреснительная установка |
RU204107U1 (ru) * | 2020-09-03 | 2021-05-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Гигроскопическая теплонасосная опреснительная установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100768334B1 (ko) | 자연에너지를 이용한 해수의 농축 및 담수화시스템 | |
CN102557168B (zh) | 热管式低温多效海水淡化系统及工艺流程 | |
CN100584765C (zh) | 自然真空低温蒸馏海水淡化方法及装置 | |
CN105417606B (zh) | 一种多效蒸馏多级闪蒸太阳能海水淡化方法 | |
KR101811394B1 (ko) | 해수담수화장치 | |
CN201201907Y (zh) | 一种自然真空低温蒸馏海水淡化装置 | |
CN104591327A (zh) | 回路热管式圆筒型太阳能海水淡化装置 | |
CN103613155A (zh) | 热管式低温两效海水淡化装置 | |
KR20160060283A (ko) | 해수담수화가 가능한 태양광발전장치 | |
CN101503224B (zh) | 一种低温多效海水淡化蒸发器及其工作方法 | |
CN201834781U (zh) | 单级真空蒸馏海水淡化装置 | |
CN103342397B (zh) | 一种节能低温多效蒸馏海水淡化的方法 | |
CN103253722B (zh) | 一种板式低温多效海水淡化装置与方法 | |
JP4139597B2 (ja) | 淡水化装置 | |
CN104129804B (zh) | 一种一体式蒸发结晶系统及工艺 | |
RU2165890C1 (ru) | Гелиоопреснительная установка | |
CN102079552B (zh) | 采用降膜式冷凝器的低温多效蒸馏海水淡化系统 | |
CN201347368Y (zh) | 一种海水淡化蒸发器 | |
KR101323160B1 (ko) | 선박용 수직형 다단 조수기 | |
CN201534784U (zh) | 水平降膜蒸发多效蒸馏海水淡化蒸发器 | |
CN112093836A (zh) | 一种废水热泵式低温蒸发器 | |
CN202542898U (zh) | 热管式低温多效海水淡化系统 | |
CN105271458A (zh) | 多效真空沸腾式海水淡化装置 | |
CN213623353U (zh) | 一种废水热泵式低温蒸发器 | |
RU2117634C1 (ru) | Гелиоопреснительная установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100113 |