RU2169236C1 - Vacuum plant for production of purified fresh water - Google Patents

Vacuum plant for production of purified fresh water Download PDF

Info

Publication number
RU2169236C1
RU2169236C1 RU99122948/13A RU99122948A RU2169236C1 RU 2169236 C1 RU2169236 C1 RU 2169236C1 RU 99122948/13 A RU99122948/13 A RU 99122948/13A RU 99122948 A RU99122948 A RU 99122948A RU 2169236 C1 RU2169236 C1 RU 2169236C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
condenser
water
heat exchanger
vacuum
fresh water
Prior art date
Application number
RU99122948/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.С. Стребков
хин Ф.Г. Марь
Ф.Г. Марьяхин
А.И. Учеваткин
Б.П. Коршунов
А.В. Тихомиров
Original Assignee
Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства
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 Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства filed Critical Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства
Priority to RU99122948/13A priority Critical patent/RU2169236C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2169236C1 publication Critical patent/RU2169236C1/en

Links

Abstract

FIELD: equipment for production of purified fresh water; applicable in agriculture and industry and in household conditions. SUBSTANCE: vacuum plant has heat exchanger-condenser in form of vacuum vessel communicated with vessel for water. In water spraying, it evaporates under effect of deep vacuum in vessel and cools it. Damp air condenses on external surface of condenser-heat exchanger. There are drip pan, receiving, hollow for water catcher. EFFECT: reduced power input and cost of produced fresh water. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для получения охлажденной пресной очищенной воды из влажного воздуха в сельскохозяйственном и промышленном производстве и в быту. The invention relates to equipment for producing chilled fresh purified water from moist air in agricultural and industrial production and in everyday life.

С помощью этих установок можно получать очищенную пресную воду в районах, где отсутствуют источники пресной воды, за счет ее холодного кипения и испарения, в том числе при получении экологически безопасной сельскохозяйственной продукции. With the help of these plants it is possible to obtain purified fresh water in areas where there are no sources of fresh water due to its cold boiling and evaporation, including upon receipt of environmentally friendly agricultural products.

Из существующих установок наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для получения пресной воды из влажного воздуха, содержащая водосборник, воздуховод с расположенным в нем вентилятором, теплообменник-конденсатор, каплеуловитель (RU 2056479 C1, 20.03.96, E 03 B 3/28). Of the existing installations, the closest in technical essence to the proposed invention is a plant for producing fresh water from moist air, comprising a water collector, an air duct with a fan located therein, a heat exchanger-condenser, and a droplet eliminator (RU 2056479 C1, 03.20.96, E 03 B 3 / 28).

Установка содержит холодильную установку и работает на принципе использования выработанного ей холода для конденсации находящегося во влажном воздухе водяного пара, подаваемого вентилятором. The installation contains a refrigeration unit and operates on the principle of using the cold generated by it to condense the water vapor in the humid air supplied by the fan.

Недостатками установки являются большие капитальные, эксплуатационные и энергозатраты при использовании парокомпрессионных холодильных установок, использующих в качестве хладоагента экологически вредный фреон и другие дорогие дефицитные материалы, например масло. Кроме того, постоянная работа вентилятора для подачи влажного воздуха существенно увеличивает энергозатраты и снижает эффективность всего процесса. The disadvantages of the installation are the large capital, operating and energy costs when using steam compression refrigeration units using environmentally harmful freon and other expensive scarce materials as a coolant, for example, oil. In addition, the continuous operation of the fan to supply moist air significantly increases energy consumption and reduces the efficiency of the entire process.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в снижении энергозатрат и стоимости получаемой охлажденной очищенной пресной воды, увеличении экологической безопасности технологического процесса, расширении географической зоны применения установок. This invention is aimed at solving a technical problem, which consists in reducing energy consumption and cost of produced chilled purified fresh water, increasing the environmental safety of the process, expanding the geographical area of application of the plants.

В результате использования изобретения снижаются энергозатраты и стоимость получаемой охлажденной и очищенной пресной воды, повышается экологическая безопасность технологического процесса, расширяется географическая зона использования установок. As a result of using the invention, energy costs and the cost of the obtained chilled and purified fresh water are reduced, the environmental safety of the process is increased, and the geographical area of use of the plants is expanded.

Для достижения этого технического результата установка для получения охлажденной, очищенной пресной воды, содержащая водосборник, воздуховод с расположенным в нем вентилятором, темплообменник-конденсатор, каплеуловитель отличается тем, что теплообменник-конденсатор выполнен в виде вакуумной емкости, соединенной через терморегулирующий вентиль и вентиль с емкостью для воды и с другой стороны с вакуумным насосом высокого вакуума, конденсатором и насосом низкого вакуума, при этом конденсатор через вентиль соединен с емкостью для воды, причем в нижней части теплообменника-конденсатора размещена сборная полость, соединенная сливным патрубком с водосборником. Вентилятор может быть расположен над теплообменником-конденсатором и электрически связан с датчиком скорости воздуха. На внешней поверхности вакуумной емкости теплообменника-конденсатора могут быть радиально установлены по всей высоте конденсирующие штыри. To achieve this technical result, a plant for producing chilled, purified fresh water containing a water collector, an air duct with a fan located therein, a heat exchanger-condenser, and a droplet eliminator is characterized in that the heat exchanger-condenser is made in the form of a vacuum tank connected through a thermostatic valve and a valve with a tank for water and, on the other hand, with a high vacuum pump, a condenser and a low vacuum pump, the capacitor being connected through a valve to a water tank, Rich in the lower part of the exchanger-condenser arranged team cavity connected to the spout with the header. The fan can be located above the heat exchanger-condenser and is electrically connected to the air speed sensor. On the outer surface of the vacuum capacity of the heat exchanger-condenser, condensing rods can be radially mounted over the entire height.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид вакуумной установки. На ней изображены теплообменник-конденсатор 1, состоящий из вакуумной емкости 2 с радиально установленными по всей высоте конденсирующими штырями 3. Над теплообменником-конденсатором 1 размещены вентилятор 4, расположенный в воздуховоде 5, экран 6 с солнечными батареями 7 и датчик 8 скорости воздуха. Вакуумная емкость 2 соединена трубопроводом 9 с насосом 10 высокого вакуума, конденсатором 11 и насосом 12 низкого вакуума. Конденсатор 11 через вентиль 13 и трубопровод 14 соединен с емкостью 15 для воды, которая через терморегулирующий вентиль 16 и вентиль 17 соединена трубой 18 с вакуумной емкостью 2. В емкости 2 расположен датчик 19 уровня, соединенный с блоком 20 управления. В нижней части теплообменника-конденсатора 1 размещена сборная полость 21, которая через патрубок 22 соединяется с водосборником 23. На теплообменнике-конденсаторе 1 установлен цилиндрический каплеуловитель 24. The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a vacuum installation. It shows a heat exchanger-condenser 1, consisting of a vacuum tank 2 with condenser pins 3 radially mounted over the entire height 3. A fan 4 is located above the heat exchanger-condenser 1, located in the duct 5, a screen 6 with solar panels 7 and an air speed sensor 8. The vacuum tank 2 is connected by a pipe 9 to a high vacuum pump 10, a condenser 11 and a low vacuum pump 12. The capacitor 11 is connected through a valve 13 and a pipe 14 to a water tank 15, which is connected through a thermostatic valve 16 and a valve 17 to a vacuum tank 2. In the tank 2, a level sensor 19 is connected to the control unit 20. In the lower part of the heat exchanger-condenser 1 there is a prefabricated cavity 21, which is connected through a pipe 22 to the water collector 23. A cylindrical droplet separator 24 is installed on the heat exchanger-condenser 1.

Вакуумная установка для получения охлажденной очищенной пресной воды работает следующим образом. A vacuum installation for producing chilled purified fresh water works as follows.

В вакуумную емкость 2, находящуюся под вакуумом, из емкости 15 для воды через вентиль 17 и терморегулирующий вентиль 16 по трубе 18 дросселируется вода. Воздух из вакуумной емкости 2 откачивается по трубопроводу 9 насосом 10 высокого вакуума и насосом 12 низкого вакуума. Водяные пары конденсируются в конденсаторе 11. Движение воды происходит под действием разности давлений: атмосферного в емкости 15 для воды и вакуума в вакуумной емкости 2. Под действием глубокого вакуума вода начинает "кипеть" и интенсивно испаряться. Происходит интенсивное поглощение тепла, и температура понижается. Поэтому испарение воды в вакуумной емкости 2 в процессе дросселирования ее через терморегулирующий вентиль 16 понижает температуру в вакуумной емкости 2. При этом интенсивно охлаждают внешние поверхности этой емкости 2, и холод передается конденсирующим штырям 3. В свою очередь, с внешней стороны охлажденные поверхности теплообменника-конденсатора 1 обдуваются влажным воздухом за счет естественного движения воздушной массы (ветра). В случае, если ветер отсутствует, то по электрическому сигналу с датчика 8 скорости воздуха, поступающего в блок 20 управления, включается вентилятор 4, и холодные поверхности теплообменника-конденсатора 1 интенсивно обдуваются влажным воздухом принудительно. Влага конденсируется на поверхностях теплообменника-конденсатора 1 и, стекая по ним, скапливается в сборной полости 21. Откуда по патрубку 22 попадает в водосборник 23. Вода из конденсатора 11 через вентиль 13 по трубопроводу 14 попадает опять в емкость 15 для воды, откуда опять в процессе дросселирования попадает в вакуумную емкость 1. Цикл повторяется. Water is throttled into the vacuum container 2, which is under vacuum, from the water tank 15 through the valve 17 and the thermostatic valve 16 through the pipe 18. The air from the vacuum tank 2 is pumped out through the pipe 9 by a high vacuum pump 10 and a low vacuum pump 12. Water vapor condenses in the condenser 11. The movement of water occurs under the influence of the pressure difference: atmospheric in the tank 15 for water and vacuum in the vacuum tank 2. Under the action of a deep vacuum, the water begins to "boil" and evaporate intensively. Intensive heat absorption occurs and the temperature drops. Therefore, the evaporation of water in a vacuum tank 2 in the process of throttling it through a thermostatic valve 16 lowers the temperature in the vacuum tank 2. In this case, the outer surfaces of this tank 2 are intensively cooled, and the cold is transferred to the condensing pins 3. In turn, from the outside, the cooled surfaces of the heat exchanger Condenser 1 is blown with moist air due to the natural movement of the air mass (wind). If there is no wind, then the fan 4 is turned on by an electric signal from the air velocity sensor 8 entering the control unit 20, and the cold surfaces of the heat exchanger-condenser 1 are intensively forcedly blown with moist air. Moisture condenses on the surfaces of the heat exchanger-condenser 1 and, flowing down along them, accumulates in the collection cavity 21. From where it enters the collector 23 through the pipe 22. Water from the condenser 11 through the valve 13 through the pipe 14 again enters the tank 15 for water, from where again throttling process enters the vacuum tank 1. The cycle is repeated.

Требуемый уровень воды в вакуумной емкости 2 контролируется датчиком 19 уровня, по сигналу с которого поступление лишней воды в вакуумную емкость 2 прекращается срабатыванием вентиля 17. The required water level in the vacuum tank 2 is controlled by a level sensor 19, by a signal from which the flow of excess water into the vacuum tank 2 is stopped by the valve 17.

Вакуумная установка для получения охлажденной очищенной пресной воды может работать как от электропитания, подводимого извне, так и от солнечных батарей 7, установленных на экране 6. A vacuum installation for producing chilled purified fresh water can operate both from power supplied from the outside and from solar panels 7 installed on screen 6.

Вакуумная установка для получения охлажденной очищенной пресной воды может работать практически в любой географической зоне в районе водоемов, на морских и речных судах, в пустынях, заболоченной местности, потребляя минимальное количество энергии за счет использования энергосберегающей вакуумной установки. A vacuum unit for producing chilled purified fresh water can operate in almost any geographical area in the area of water bodies, on sea and river vessels, in deserts, and wetlands, consuming the minimum amount of energy through the use of an energy-saving vacuum unit.

Технический результат достигается за счет того, что конденсирующие поверхности установки охлаждаются энергосберегающей системой вакуумного действия. The technical result is achieved due to the fact that the condensing surfaces of the installation are cooled by an energy-saving vacuum system.

Claims (3)

1. Установка для получения очищенной пресной воды, содержащая водосборник, воздуховод с расположенным в нем вентилятором, теплообменник-конденсатор, каплеуловитель, отличающаяся тем, что теплообменник-конденсатор выполнен в виде вакуумной емкости, соединенной через терморегулирующий вентиль и вентиль с емкостью для воды и с другой стороны с вакуумным насосом высокого вакуума, конденсатором и насосом низкого вакуума, при этом конденсатор через вентиль соединен с емкостью для воды, причем в нижней части теплообменника-конденсатора размещена сборная полость, соединенная сливным патрубком с водосборником. 1. Installation for producing purified fresh water, containing a water collector, an air duct with a fan located in it, a heat exchanger-condenser, a droplet eliminator, characterized in that the heat exchanger-condenser is made in the form of a vacuum tank connected through a thermostatic valve and a valve with a water tank and on the other hand, with a high vacuum pump, a condenser and a low vacuum pump, while the condenser is connected via a valve to a water tank, the size of the heat exchanger-condenser The prefabricated cavity is connected by a drain pipe with a water collector. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вентилятор расположен над теплообменником-конденсатором и электрически связан с датчиком скорости воздуха. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the fan is located above the heat exchanger-condenser and is electrically connected to the air speed sensor. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности вакуумной емкости теплообменника-конденсатора радиально установлены по всей высоте конденсирующие штыри. 3. Installation according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the vacuum capacity of the heat exchanger-condenser, condensing rods are radially installed over the entire height.
RU99122948/13A 1999-11-02 1999-11-02 Vacuum plant for production of purified fresh water RU2169236C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99122948/13A RU2169236C1 (en) 1999-11-02 1999-11-02 Vacuum plant for production of purified fresh water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99122948/13A RU2169236C1 (en) 1999-11-02 1999-11-02 Vacuum plant for production of purified fresh water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2169236C1 true RU2169236C1 (en) 2001-06-20

Family

ID=20226449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99122948/13A RU2169236C1 (en) 1999-11-02 1999-11-02 Vacuum plant for production of purified fresh water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2169236C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689592C1 (en) * 2018-04-16 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Device for production of water from air

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689592C1 (en) * 2018-04-16 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Device for production of water from air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mohamed et al. Desalination process using humidification–dehumidification technique: A detailed review
Saidur et al. An overview of different distillation methods for small scale applications
US4209364A (en) Process of water recovery and removal
CN101281001B (en) Closed type heat source tower
WO2006138516A2 (en) Air heated diffusion driven water purification system
CN102757105A (en) Low-temperature evaporation and condensation rainfall heat pump cycle system
JP2008229424A (en) Vacuum distillation apparatus
CN103265140A (en) Solar line focusing-wind energy synergetic ultrasonic sea water desalting device and method
CN206434877U (en) Evaporator
CN1142106C (en) Spray driven evaporation-condensation sea water desalter
US11209217B2 (en) Mechanical vapour compression arrangement having a low compression ratio
AU2005288660B2 (en) Cooling tower
RU2169236C1 (en) Vacuum plant for production of purified fresh water
KR102035098B1 (en) Solar evaporative desalination aparatus of sea water using heat pump
CN101666566B (en) Separating device of frost-proof solution and condensed water
CN104192925A (en) Evaporation-condensation system and application thereof
RU2004719C1 (en) Installation for obtaining fresh water from atmospheric air
RU2146744C1 (en) Method for producing water from air
CN109292860A (en) Falling film evaporation couples absorption refrigeration high-salt sewage processing equipment and high-salt sewage processing method
CN206444205U (en) A kind of evaporator
CN101935078B (en) Sea water desalination device and method
RU2056479C1 (en) Facility for generation of fresh water from wet air
RU96105661A (en) DESINITOR OF SEA WATER KASHEVAROV "OMVK"
RU2295498C2 (en) Frameless distilling helioplant of convection-beam type
RU2181817C2 (en) Vacuum device for production of cooled purified fresh water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041103