RU2176031C2 - Osmosis power plant - Google Patents
Osmosis power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176031C2 RU2176031C2 RU99105314/06A RU99105314A RU2176031C2 RU 2176031 C2 RU2176031 C2 RU 2176031C2 RU 99105314/06 A RU99105314/06 A RU 99105314/06A RU 99105314 A RU99105314 A RU 99105314A RU 2176031 C2 RU2176031 C2 RU 2176031C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solvent
- solution
- compartment
- fresh
- membrane
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики, а точнее к осмотическим силовым установкам для производства механической или электрической энергии. The invention relates to the field of energy, and more specifically to osmotic power plants for the production of mechanical or electrical energy.
Известно устройство [1, стр. 175, рис. 7.6] для преобразования энергии осмотического массопереноса в электрическую энергию в осмотической силовой установке, которая содержит погруженный в раствор блок корпусов, каждый из которых разделен неподвижной полупроницаемой мембраной на пресные отсеки, подключенные трактом подачи растворителя к источнику растворителя, и соленые отсеки, подключенные через напорный бак соленой воды трактом подачи раствора к источнику раствора, и снабженные трактом отвода отработанного (разбавленного) раствора, присоединенного через напорный бак к устройству-преобразователю энергии осмотического массопереноса в электрическую энергию. Работа указанной силовой установки основана на подкачке свежего раствора в напорный бак раствора, из которого разбавленный раствор увеличенного объема выбрасывается через турбину, производя полезную работу. Циркуляция раствора через соленые отсеки и напорный бак осуществляется отдельным насосом. A device is known [1, p. 175, Fig. 7.6] to convert the energy of the osmotic mass transfer into electrical energy in an osmotic power plant, which contains a housing block immersed in the solution, each of which is separated by a fixed semipermeable membrane into fresh compartments connected by the solvent supply path to the solvent source, and salt compartments connected through the pressure tank salt water by the solution supply path to the source of the solution, and equipped with a drain path of the spent (diluted) solution connected through a pressure tank to troystvu-osmotic mass transfer energy converter into electrical energy. The operation of this power plant is based on pumping fresh solution into the pressure tank of the solution, from which a diluted solution of an increased volume is ejected through the turbine, doing useful work. The solution is circulated through the salt compartments and the pressure tank by a separate pump.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению и выбранным в качестве прототипа является установка, представленная на [1, стр. 172, рис. 7.4], состоящая из корпуса, разделенного неподвижной полупроницаемой мембраной (или системой мембран) на пресный отсек, отдающий воду (растворитель), и соленый отсек, принимающий воду, трактов подачи растворителя и раствора с насосами, тракта отвода отработанного раствора и устройства-преобразователя. The closest in technical essence to the claimed invention and selected as a prototype is the installation presented on [1, p. 172, Fig. 7.4], consisting of a housing separated by a fixed semi-permeable membrane (or a system of membranes) into a fresh compartment discharging water (solvent) and a salt compartment receiving water, supply paths for the solvent and the solution with pumps, the waste water outlet and the converter device.
Установка работает следующим образом. В пресный отсек подается растворитель, в соленый отсек под давлением, примерно равным половине осмотического давления, подается раствор. Из пресного отсека за счет явления осмоса растворитель всасывается через полупроницаемую мембрану в соленый отсек. Разбавленный раствор из соленого отсека по тракту отвода выбрасывается через турбину. Полезная работа получается за счет дополнительного объема пресной воды (растворителя), проникающего через мембрану (или систему мембран). Installation works as follows. Solvent is supplied to the fresh compartment, and a solution is supplied to the saline compartment at a pressure approximately equal to half the osmotic pressure. From the fresh compartment, due to the phenomenon of osmosis, the solvent is absorbed through the semipermeable membrane into the salt compartment. The diluted solution from the salt compartment along the discharge path is discharged through the turbine. Useful work is obtained due to the additional volume of fresh water (solvent) penetrating through the membrane (or system of membranes).
При этом работоспособность мембраны (или системы мембран), целостность мембранного материала обеспечивается специальными мембранонесущими конструкциями, например металлическими, которые могут включать в себя подложки из проволочных экранов и перфорированных стальных пластин [1, стр. 174, рис. 7.5 б] . Известны и другие способы, обеспечивающие работоспособность мембранного материала. Например, в [2, стр. 128] отмечается применение трубчатых мембран диаметром 10-60 мм, для которых в качестве прочной подложки служат перфорированные трубки, а также спиралевидных (рулонных) мембран, мембран в виде полых волокон с внутренним диаметром 24-80 мкм. At the same time, the operability of the membrane (or system of membranes), the integrity of the membrane material is ensured by special membrane-bearing structures, for example, metal ones, which can include substrates from wire screens and perforated steel plates [1, p. 174, Fig. 7.5 b]. Other methods are known that ensure the operability of the membrane material. For example, in [2, p. 128], the use of tubular membranes with a diameter of 10-60 mm is noted, for which perforated tubes are used as a strong substrate, as well as spiral (roll) membranes, membranes in the form of hollow fibers with an inner diameter of 24-80 microns .
Целью настоящего изобретения является расширение арсенала установок, основанных на использовании энергии осмоса, простой конструкции. The aim of the present invention is to expand the arsenal of installations based on the use of osmosis energy, a simple design.
Для этого в известной осмотической установке, состоящей из корпуса, разделенного полупроницаемой мембраной на пресный отсек, отдающий растворитель и соленый отсек, принимающий растворитель, трактов подачи растворителя и раствора с насосами, подключенных соответственно к пресному и соленому отсекам, а также к источникам растворителя и раствора, тракта отвода отработанного раствора и устройства-преобразователя, мембрана посредством мембранонесущих конструкций выполнена в виде подвижного поршня, являющегося движущимся рабочим элементом устройства-преобразователя. To do this, in a well-known osmotic installation consisting of a housing separated by a semipermeable membrane into a fresh compartment, a solvent outlet and a salt compartment receiving a solvent, solvent and solution supply paths with pumps connected respectively to the fresh and salt compartments, as well as to sources of solvent and solution , of the waste solution discharge path and the converter device, the membrane by means of membrane-bearing structures is made in the form of a movable piston, which is a moving working element ohm converter device.
Как варианты пресный либо соленый отсеки могут быть выполнены открытыми с торца и погружены соответственно в растворитель либо в раствор. При этом в первом случае отсутствует тракт подачи растворителя, а во втором - тракт подачи раствора и тракт отвода отработанного раствора. As options, fresh or salty compartments can be made open from the end and immersed, respectively, in a solvent or in a solution. In this case, in the first case, there is no solvent supply path, and in the second, the solution supply path and the waste solution outlet path.
Предлагаемое устройство по сравнению с известными является более простым по конструкции, содержит меньшее число элементов и основывается на принципе прямого преобразования осмотической энергии в механическую работу. При этом мембрана с помощью мембранообразующих конструкций может быть выполнена в виде подвижного поршня следующим образом. The proposed device in comparison with the known ones is simpler in design, contains fewer elements and is based on the principle of direct conversion of osmotic energy into mechanical work. In this case, the membrane using membrane-forming structures can be made in the form of a movable piston as follows.
Поршень выполняется в виде металлического стакана с перфорированным дном, к которому крепится неподвижно или подвижно шток или шатун. На дно стакана укладывается стальной проволочный экран, на экран - фильтровальная бумага, на бумагу - мембрана. По краям проволочного экрана, фильтровальной бумаги и мембраны располагают уплотнительные кольца, например, из резины. Ко дну стакана указанные элементы (экран, бумага, мембрана и уплотнительные кольца) прижимаются шайбой, например, на резьбе. The piston is made in the form of a metal cup with a perforated bottom, to which the rod or connecting rod is fixed or movable. A steel wire screen is placed at the bottom of the glass, filter paper is placed on the screen, and a membrane is placed on the paper. O-rings, for example, made of rubber, are located at the edges of the wire screen, filter paper and membrane. The indicated elements (screen, paper, membrane and O-rings) are pressed against the bottom of the glass by a washer, for example, on a thread.
На фиг. 1 показана схема заявляемой осмотической силовой установки, характеризующейся наличием трактов подачи раствора и растворителя и трактом отвода отработанного (разбавленного) раствора. In FIG. 1 shows a diagram of the claimed osmotic power plant, characterized by the presence of paths for supplying a solution and a solvent and a path for discharging the spent (diluted) solution.
На фиг. 2 и 3 изображены возможные варианты исполнения заявляемой установки, характеризующиеся наличием открытого пресного или соленого отсека, погруженного соответственно в растворитель или раствор. In FIG. 2 and 3 illustrate possible embodiments of the inventive installation, characterized by the presence of an open fresh or salt compartment immersed in a solvent or solution, respectively.
Представленная на фиг. 1 осмотическая силовая установка содержит корпус 2 с расположенной внутри мембраной (полупроницаемой перегородкой), выполненной с помощью мембранонесущих конструкций в виде подвижного поршня 1, являющегося движущимся рабочим элементом устройства-преобразователя и разделяющего корпус на пресный отсек 3, заполненный растворителем, и соленый отсек 4, заполненный раствором; тракт 5 подачи растворителя с клапаном 6, присоединенный к пресному отсеку 3, тракт 7 подачи свежего раствора с клапаном 8 и насосом 9, присоединенный к соленому отсеку 4; тракт 10 отвода отработанного раствора с клапаном 11. присоединенный к соленому отсеку 4. Presented in FIG. 1 osmotic power plant contains a
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
В положении а-а поршня 1 клапаны 6, 8 и 11 закрыты. При этом пресный отсек 3 заполнен растворителем, соленый отсек 4 - свежим раствором. Растворитель через полупроницаемую мембрану-поршень благодаря явлению осмоса из пресного отсека 3 всасывается в соленый отсек 4, вследствие чего поршень 1 перемещается в положение в-в, совершая рабочий ход. In position aa of the
В положении в-в клапаны 6 и 11 открываются, и мембрана-поршень 1 совершает холостой ход из положения в-в в положение а-а, закачивая через тракт 5 новую порцию растворителя в пресный отсек 3 и вытесняя из соленого отсека 4 через тракт 10 отработанный раствор. In the in-in position,
В положении а-а мембраны-поршня 1 клапан 6 закрывается, клапан 8 открывается и включается насос 9, который нагнетает в соленый отсек 4 порцию свежего раствора. Затем клапаны 8 и 11 закрываются, насос 9 выключается, и процесс повторяется. In position aa of the
Выполнение установки по такой схеме позволяет без применения каких-либо дополнительных средств использовать ее вдали от источников раствора и растворителя. The installation according to such a scheme allows using it away from sources of solution and solvent without using any additional means.
На фиг. 2 изображена схема варианта установки с погружением пресного отсека в растворитель. In FIG. 2 shows a diagram of an installation option with immersion of the fresh compartment in the solvent.
Установка включает в себя корпус 2, подвижную мембрану-поршень 1, разделяющую корпус 2 на пресный 3 и соленый 4 отсеки, тракт 7 подачи раствора с клапаном 8, подсоединенный к соленому отсеку 4, тракт 10 отвода отработанного раствора с клапаном 11, также подсоединенный к соленому отсеку 4. The installation includes a
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
В начальный момент мембрана-поршень 1 занимает положение а-а, клапаны 8 и 11 закрыты. За счет проникновения растворителя через мембрану в соленый отсек 4 объем раствора в нем увеличивается, и поршень 1 перемещается в положение в-в, совершая рабочий ход. В положении в-в клапан 11 открывается и поршень 1, совершая холостой ход, перемещается в положение с-с, вытесняя из соленого отсека 4 через тракт 10 отработанный раствор. Далее в положении с-с клапан 8 открывается, клапан 11 закрывается, и поршень 1, продолжая холостой ход из положения с-с в положение а-а, закачивает в соленый отсек 4 по тракту 7 порцию свежего раствора. В положении а-а поршня 1 клапан 8 закрывается, и процесс повторяется. At the initial moment, the membrane-
На фиг. 3 изображена схема варианта установки с погружением соленого отсека в раствор. In FIG. 3 shows a diagram of an installation option with immersion of the salt compartment in the solution.
Представленная установка включает в себя корпус 2 с подвижной мембраной-поршнем 1, разделяющим корпус 2 на пресный 3 и соленый 4 отсеки, тракт 5 подачи растворителя с клапаном 6, присоединенным к пресному отсеку 3. The presented installation includes a
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
В начальный момент мембрана-поршень 1 занимает положение а-а и клапан 6 закрыт. Растворитель через мембрану-поршень 1 из пресного отсека 3 всасывается в раствор. За счет уменьшения объема растворителя в пресном отсеке 3 поршень 1 движется до положения в-в, совершая рабочий ход, производя полезную работу. В положении в-в клапан 6 открывается, и мембрана-поршень 1 совершает холостой ход из положения в-в в положение а-а, закачивая в пресный отсек 3 по тракту 5 новую порцию растворителя. В положении а-а клапан 6 закрывается, и процесс повторяется. At the initial moment, the membrane-
Предлагаемая установка и варианты ее выполнения являются простыми по конструкции и надежными в работе. The proposed installation and its implementation options are simple in design and reliable in operation.
Литература
1. Коробов В.А. Преобразование энергии океана. - Л.: Судостроение, 1986.Literature
1. Korobov V.A. Transform the energy of the ocean. - L .: Shipbuilding, 1986.
2. Стерман Л.С. и Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС. - М.: Энергоатомиздат, 1991. 2. Sterman L.S. and Pokrovsky V.N. Physical and chemical methods of water treatment at thermal power plants. - M .: Energoatomizdat, 1991.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99105314/06A RU2176031C2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Osmosis power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99105314/06A RU2176031C2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Osmosis power plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99105314A RU99105314A (en) | 2001-01-10 |
RU2176031C2 true RU2176031C2 (en) | 2001-11-20 |
Family
ID=20217232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99105314/06A RU2176031C2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Osmosis power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176031C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613768C2 (en) * | 2011-04-12 | 2017-03-21 | Ави Ефрати | Device and method for generating electric power by means of limited pressure osmosis (versions) |
-
1999
- 1999-03-11 RU RU99105314/06A patent/RU2176031C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОРОБКОВ В.А. Преобразование энергии океана. - Л,: Судостроение, 1986, с.172, рис.7.4 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613768C2 (en) * | 2011-04-12 | 2017-03-21 | Ави Ефрати | Device and method for generating electric power by means of limited pressure osmosis (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6185940B1 (en) | Evaporation driven system for power generation and water desalinization | |
EP1214137B1 (en) | Seawater pressure-driven desalinization apparatus and method with gravity-driven brine return | |
US7871522B2 (en) | Hybrid RO/PRO system | |
CN103964523A (en) | Solar energy sea water demineralizer capable of realizing light-focusing evaporation and automatic pulse-type water fetching | |
CN105399225A (en) | Apparatus and method for the seawater pre-treatment for desalinating seawater into fresh water | |
RU2176031C2 (en) | Osmosis power plant | |
US7052582B2 (en) | Wave powered evaporation desalination system | |
RU2730653C2 (en) | Power generation using liquids with different steam pressure | |
RU2770360C1 (en) | Sea water desalination method | |
SU1574542A1 (en) | Solar sea-water desalination plant | |
CN215693234U (en) | Reverse osmosis membrane disinfection device for water treatment | |
KR20100102258A (en) | Apparatus for making fresh water from sea water using force of wave | |
WO2009019572A2 (en) | A wave energy pump assembly | |
JP2001129538A (en) | Solar pump and system equipped therewith | |
CN220788187U (en) | Marine sea water desalination device based on heavy ion microporous membrane filtration | |
RU2813520C1 (en) | Method for purifying water from salt and contaminants | |
KR20170049853A (en) | Energy recovery apparatus of desalination system of sea-water | |
JPS5653788A (en) | Fresh water making method from sea water | |
CN109734223A (en) | A kind of middle-size and small-size fresh-water generator in gyro water plant formula deep-sea | |
JPS5451982A (en) | Method of turning seawater into fresh water | |
JP2001276822A (en) | Drinking water producing device in ship | |
CN106186491B (en) | A kind of small-sized solar desalination plant of positive infiltration Coupled distillation | |
SU850141A1 (en) | Filter press | |
JPS5768570A (en) | Power plant utilizing concentration difference of salt content in sea water and fresh water | |
TWM624749U (en) | Deep sea water desalination device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040312 |