RU2234354C1 - Опреснитель - Google Patents
Опреснитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234354C1 RU2234354C1 RU2003127361/15A RU2003127361A RU2234354C1 RU 2234354 C1 RU2234354 C1 RU 2234354C1 RU 2003127361/15 A RU2003127361/15 A RU 2003127361/15A RU 2003127361 A RU2003127361 A RU 2003127361A RU 2234354 C1 RU2234354 C1 RU 2234354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- distillate
- liquid
- desalination plant
- heat exchanger
- Prior art date
Links
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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Предложен опреснитель, состоящий из испарителя с внешним нагревателем опресняемой жидкости, рекуперационными теплообменниками возврата в испаритель тепла, получаемого испаряемой жидкостью в рабочем процессе опреснения, нагревателя пара из испарителя в конденсатор, каналов для подвода опресняемой жидкости к испарителю, каналов слива дистиллята и рассола. Для повышения его эффективности и эксплуатационной надежности нагнетатель пара выполнен в виде эжекционного устройства, высоконапорное сопло которого включено в контур циркуляции дистиллята, снабженный устройством повышения давления на выходе эжекционного устройства, а выход камеры смешения гидравлически сообщен со входом обеспечивающего циркуляцию дистиллята в указанном контуре насоса и дополнительным теплообменником, по теплу сообщенным с испарителем. Контур циркуляции дистиллята гидравлически связан с устройством отбора дистиллята и поддержания в контуре постоянного количества опресненной жидкости. Для дополнительного упрощения конструкции и повышения эффективности опреснителя нагреватель испарителя выполнен в виде кавитационно-вихревого электроприводного устройства, гидравлически сообщенного с испаряемой в испарителе жидкостью, а испаритель выполнен в виде осесимметричной емкости с включенной в контур циркуляции опресняемой жидкости в испарителе вихревой камерой, по теплу сообщенной с дополнительным теплообменником контура циркуляции дистиллята. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Предложен опреснитель преимущественно для дистилляционного получения пресной воды из морской воды, который, однако, может быть использован для деминерализации шахтных вод и в технологических процесса различных производств.
Известны рекуперационные опреснители, например, по патенту России № 2142912 С1, в котором для повышения производительности дистилляционного опреснителя осуществлена практически полная рекуперация тепловой энергии, идущей на нагрев и испарение поступающей в испаритель жидкости, посредством применения теплообменников и тепловых труб (аналог). Однако техническая реализация предложенного опреснителя, а также и вывод его на рабочий режим чрезвычайно сложны, что является его существенным недостатком.
Известен также опреснитель по патенту России № 2077488, состоящий из испарителя с внешним нагревателем опресняемой жидкости, по меньшей мере одним рекуперационным теплообменником возврата в испаритель тепла, получаемого испаряемой жидкостью в рабочем процессе опреснения, нагнетатель пара из испарителя в конденсатор, каналов для подвода опресняемой жидкости к испарителю, каналов слива дистиллята и рассола (прототип).
Данное техническое решение достаточно просто конструктивно, но, однако, не обеспечивает рекуперации теплоты парообразования, которая сбрасывается через конденсатор и непроизводительно теряется. Кроме того, нагрев испаряемой жидкости посредством высокотемпературных источников тепла приводит к возникновению отложений солей на нагревательных поверхностях, что существенно усложняет эксплуатацию и снижает производительность данного типа дистилляционных опреснителей.
Предложенное техническое решение дистилляционного опреснителя, обладая конструктивной и технологической простотой, обеспечивает практически полную рекуперацию энергии в рабочем процессе дистилляционного опреснения, легко (практически автоматически) выводится на рабочий режим, обладает высокой производительностью, а также в вариантах исполнения позволяет осуществлять непрерывную и продолжительную эксплуатацию без какого-либо загрязнения внутренних рабочих поверхностей испарителя и нагревателя. Указанные положительные свойства предложенного устройства обеспечиваются тем, что:
- нагреватель пара выполнен в виде эжекционного устройства, высоконапорное сопло которого включено в контур циркуляции дистиллята, снабженный устройством повышения давления на выходе эжекционного устройства, а выход камеры смешения гидравлически сообщен со входом обеспечивающего циркуляцию дистиллята в указанном контуре насоса и дополнительным теплообменником, по теплу сообщенным с испарителем, причем контур циркуляции дистиллята гидравлически связан с устройством отбора дистиллята и поддержания в контуре постоянного количества опресненной жидкости;
- устройство отбора дистиллята выполнено в виде подключенной между выходом дополнительного теплообменника испарителя и входом в циркуляционный насос вихревой камеры со свободным уровнем вращающейся жидкости, сообщенным с ограничивающим этот уровень каналом слива дистиллята;
- устройство повышения давления на выходе эжекционного устройства выполнено в виде трубопроводов, каналов дополнительного теплообменника и тангенциально установленного в вихревую камеру сопла;
- устройство слива дистиллята и повышения давления на выходе эжекционного устройства выполнено в виде установленного в канале слива дистиллята дросселирующего клапана, преимущественно подключенного к всасывающей линии насоса контура циркуляции дистиллята;
- рекуперационный теплообменник нагрева поступающей на испарение от внешнего источника жидкости выполнен совмещенным с вихревой камерой устройства отбора дистиллята;
- нагреватель испарителя выполнен в виде кавитационно-вихревого электроприводного устройства, гидравлически сообщенного с испаряемой в испарителе жидкостью посредством ее циркуляции через указанное устройство и рабочие элементы испарителя.
- испаритель выполнен в виде осесимметричной емкости с по меньшей мере одной включенной в контур циркуляции опресняемой жидкости в испарителе вихревой камерой, по теплу сообщенной с дополнительным теплообменником контура циркуляции дистиллята;
- в нижней части выполненного вертикальным испарителя выполнена сепарационная камера для сбора рассола, канал слива которого по теплу сообщен со вторым рекуперационным теплообменником подогрева поступающей в испаритель опресняемой жидкости;
- каналы подвода к испарителю опресняемой жидкости подключены ко входному каналу кавитационно-вихревого устройства;
- выходной канал кавитационно-вихревого устройства подключен тангенциально к вихревой камере испарителя, а его входной канал подключен к указанной вихревой камере в зоне повышенного давления в ней;
- испаритель снабжен по меньшей мере одним дополнительным регулируемым по мощности нагревателем.
На чертеже показан один из возможных вариантов технического решения предложенного опреснителя.
Испаритель 1 снабжен внешним нагревателем 2, в данном варианте исполнения выполненным в виде электроподогревателя 3 и циркуляционного насоса 4, который, согласно предложению, может быть выполнен и в виде кавитационно-вихревого электроприводного устройства разогрева жидкости, см., например, патент России заявка № 99119396.
Выходной канал 5 испарителя сообщен с входным каналом 6 нагнетателя пара, выполненного в виде эжекционного устройства 7, высоконапорное сопло 8 которого включено в контур циркуляции дистиллята, перекачиваемого посредством насоса 9, выход которого подключен к соплу 8. Камера смешения 10 эжекционного устройства 7 совместно с выходным трубопроводом 11, дополнительным по теплу сообщенным с испарителем 1, теплообменником 12 и выходным подпорно сопловым повышающим давление на выходе эжекционного устройства элементом 13, выполняет дополнительно функцию конденсатора пара, засасываемого из рабочей испарительной полости 14 в камеру смешения 10 через канал 6. Элемент 13 рационально выполнять или в виде регулируемого по сечению сопла, тангенциально подключенного к вихревой камере 15, или комбинированного дроссельно-соплового устройства, см. чертеж. Устройство повышения давления на выходе эжекционного устройства 7 в простейшем случае может быть выполнено в виде трубопроводов заданного гидравлического сопротивления. Камера 15 подключена к контуру циркуляции дистиллята и выполняет функции устройства отбора дистиллята за счет того, что камера 15 выполнена со свободным уровнем жидкости в ней, стабилизированным за счет его подключения к каналу слива дистиллята 16. Устройство отбора дистиллята может быть выполнено и в виде простого сосуда, поднятого над насосом 9 для обеспечения его бескавитационной работы. Рационально устройство 15 подключать между выходом дополнительного теплообменника 12 и входом в насос 9, т.е. в зоне, где завершена конденсация поступающего из испарителя 1 пара.
Контур циркуляции дистиллята может быть также выполнен замкнутым (без свободного уровня) с отбором дистиллята через переливной дросселирующий клапан 17 (вариант исполнения, когда вентиль 18 закрыт, а вентиль 19 открыт), создающий во всасывающей (входной) гидролинии насоса 9 избыточное давление, достаточное для его бескавитационной работы.
Вихревая камера 15 отбора дистиллята в данном варианте исполнения совмещена с рекуперационным теплообменником 20 нагрева жидкости, поступающей на испарение от внешнего источника жидкости, например насоса 21.
Нагреватель испарителя рационально выполнять в виде кавитационно-вихревого электроприводного устройства, гидравлически сообщенного с испаряемой в испарителе жидкостью посредством циркуляционного контура 22, обеспечивающего перемещение жидкости между рабочей испарительной полостью и другими рабочими элементами, например, форсунками 23 испарителя 1. Испаритель рационально выполнять в виде осесимметричной емкости, см. чертеж, с по меньшей мере одной включенной в контур циркуляции 22 опресняемой жидкости вихревой камерой 24, по теплу сообщенной с дополнительным теплообменником 12 контура циркуляции дистиллята.
Рационально испаритель 1 выполнять вертикальным и в нижней его части располагать сепарационную камеру 25 сбора рассола, канал слива которого по теплу сообщен через дополнительный рекуперационный теплообменник 26 с поступающей в испаритель опресняемой жидкостью. Это выполение особенно эффективно при расположении сепарационной камеры 25 под вихревой камерой 24.
Для улучшения всасывающей способности насоса или насоса-теплогенератора 4 каналы подвода к испарителю опресняемой жидкости подключены ко входному каналу кавитационно-вихревого устройства, который подключен к вихревой камере 24 в зоне повышенного давления в ней. Выходной канал кавитационно-вихревого нагревателя подключен тангенциально к вихревой камере 24 испарителя 1. Это техническое решение рационально и при использовании нагревателей жидкости различных типов. Для улучшения эксплуатационных свойств опреснителя испаритель снабжен по меньшей мере одним регулируемым по мощности электронагревателем 3 и/или 4.
Работает опреснитель следующим образом. Перед пуском контур циркуляции дистиллята заполняется пресной водой (дистиллятом), включается насос 21, заполняющий испаритель 1 опресняемой водой. При достижении в испарителе заданного уровня воды включается циркуляционный насос 4 и нагреватель или кавитационно-вихревое устройство – гидродинамический теплогенератор. После достижения в испарителе заданной температуры, например 90°С, включается циркуляционный насос 9 и начинается отсос пара в эжекционное устройство, где пар в устройстве и контуре циркуляции дистиллята конденсируется при повышенном давлении и температуре, например, в 102°С. При этом теплота парообразования, выделяющаяся в контуре циркуляции дистиллата, посредством теплообменника 12 передается циркулирующей в испарителе опресняемой жидкости, интенсифицируя процесс парогенерирования. Количество дистиллята в контуре циркуляции эжекционного устройства увеличивается, и его избыток сливается по каналам 16.
Для автоматической работы опреснителя регулируется подача свежей опресняемой жидкости от насоса 21, например, посредством дросселя 27, управляемого по уровню свободной поверхности в рабочем объеме 14 испарителя, например, посредством датчиков уровня (трубки Пито) 29 и преобразователя сигнала давления в сигнал управления дросселем 27.
Поступающая через дроссель 27 холодная соленая вода компенсирует расход дистиллята через каналы 16 и расход отводимого рассола через канал сброса рассола по каналу 30 (задается регулируемым дросселем 31, например, посредством датчика (не показан) концентрации солей в сепарационной камере 25, что обеспечивает стабилизацию свободной поверхности жидкости в испарителе 1. Теплота нагрева отводимого дистиллята и рассола возвращается в испаритель посредством рекуперационных теплообменников соответственно 20 и 26.
Описываемый опреснитель имеет высокую производительность, легко запускается в работу, не требует периодической очистки нагревателя и рабочих элементов испарителя, допуская сброс рассола повышенной концентрации, пригоден для конструкций опреснителей в широком диапазоне производительности дистиллята.
Claims (11)
1. Опреснитель, состоящий из испарителя с внешним нагревателем опресняемой жидкости, по меньшей мере одним рекуперационным теплообменником возврата в испаритель тепла, получаемого испаряемой жидкостью в рабочем процессе опреснения, нагнетатель пара из испарителя в конденсатор, каналов для подвода опресняемой жидкости к испарителю, каналов слива дистиллята и рассола, отличающийся тем, что нагнетатель пара выполнен в виде эжекционного устройства, высоконапорное сопло которого включено в контур циркуляции дистиллята, снабженный устройством повышения давления на выходе эжекционного устройства, а выход камеры смешения гидравлически сообщен со входом обеспечивающего циркуляцию дистиллята в указанном контуре насоса и дополнительным теплообменником, по теплу сообщенным с испарителем, причем контур циркуляции дистиллята гидравлически связан с устройством отбора дистиллята и поддержания в контуре постоянного количества опресненной жидкости.
2. Опреснитель по п.1, отличающийся тем, что устройство отбора дистиллята выполнено в виде подключенной между выходом дополнительного теплообменника испарителя и входом в циркуляционный насос вихревой камеры со свободным уровнем вращающейся жидкости, сообщенным с ограничивающим этот уровень каналом слива дистиллята.
3. Опреснитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство повышения давления на выходе эжекционного устройства выполнено в виде трубопроводов, каналов дополнительного теплообменника и тангенциально установленного в вихревую камеру сопла.
4. Опреснитель по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство слива дистиллята и повышения давления на выходе эжекционного устройства выполнено в виде установленного в канале слива дистиллята дросселирующего клапана, преимущественно подключенного к всасывающей линии насоса контура циркуляции дистиллята.
5. Опреснитель по пп.1-3, отличающийся тем, что рекуперационный теплообменник нагрева поступающей на испарение от внешнего источника жидкости выполнен совмещенным с вихревой камерой устройства отбора дистиллята.
6. Опреснитель по пп.1-5, отличающийся тем, что нагреватель испарителя выполнен в виде кавитационно-вихревого электроприводного устройства, гидравлически сообщенного с испаряемой в испарителе жидкостью посредством ее циркуляции через указанное устройство и рабочие элементы испарителя.
7. Опреснитель по пп.1-6, отличающийся тем, что испаритель выполнен в виде осесимметричной емкости с по меньшей мере одной включенной в контур циркуляции опресняемой жидкости в испарителе вихревой камерой, по теплу сообщенной с дополнительным теплообменником контура циркуляции дистиллята.
8. Опреснитель по пп.1-7, отличающийся тем, что в нижней части выполненного вертикальным испарителя выполнена сепарационная камера для сбора рассола, канал слива которого по теплу сообщен со вторым рекуперационным теплообменником подогрева поступающей в испаритель опресняемой жидкости.
9. Опреснитель по пп.6-8, отличающийся тем, что каналы подвода к испарителю опресняемой жидкости подключены ко входному каналу кавитационно-вихревого устройства.
10. Опреснитель по пп.6-9, отличающийся тем, что выходной канал кавитационно-вихревого устройства подключен тангенциально к вихревой камере испарителя, а его входной канал подключен к указанной вихревой камере в зоне повышенного давления в ней.
11. Опреснитель по пп.1-11, отличающийся тем, что испаритель снабжен по меньшей мере одним дополнительным регулируемым по мощности нагревателем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127361/15A RU2234354C1 (ru) | 2003-09-10 | 2003-09-10 | Опреснитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127361/15A RU2234354C1 (ru) | 2003-09-10 | 2003-09-10 | Опреснитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234354C1 true RU2234354C1 (ru) | 2004-08-20 |
Family
ID=33414714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003127361/15A RU2234354C1 (ru) | 2003-09-10 | 2003-09-10 | Опреснитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234354C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012158264A2 (en) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Pierre Marvin | Hydraulic desalination device and method |
WO2021205052A1 (es) | 2020-04-08 | 2021-10-14 | WGA Water Global Access, SL | Dispositivo desalinizador por compresión de chorro de agua líquida |
-
2003
- 2003-09-10 RU RU2003127361/15A patent/RU2234354C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012158264A2 (en) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | Pierre Marvin | Hydraulic desalination device and method |
AU2012256347B2 (en) * | 2011-05-16 | 2015-11-05 | Marvin PIERRE | Hydraulic desalination device and method |
EP2709957A4 (en) * | 2011-05-16 | 2015-12-30 | Marvin Pierre | DEVICE AND METHOD FOR HYDRAULIC DESALINATION |
WO2021205052A1 (es) | 2020-04-08 | 2021-10-14 | WGA Water Global Access, SL | Dispositivo desalinizador por compresión de chorro de agua líquida |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8277614B2 (en) | Multi-stage flash desalination plant with feed cooler | |
AU758173B2 (en) | Autoclave | |
KR100783686B1 (ko) | 다단계 플래시 담수화 방법 및 플랜트 | |
WO2017107020A1 (zh) | 一种家用太阳能海水淡化装置 | |
KR102068530B1 (ko) | 다중 효과 증류 및 다단계 플래시 증발 시스템의 컴비네이션 | |
RU2412909C1 (ru) | Опреснительная установка | |
RU2234354C1 (ru) | Опреснитель | |
CN209635926U (zh) | 降膜蒸发耦合吸收式制冷高盐污水处理设备 | |
CN104058474B (zh) | 脉动闪蒸自然循环太阳能海水淡化装置 | |
RU150516U1 (ru) | Солнечный опреснитель | |
RU64200U1 (ru) | Дистиллятор | |
RU55766U1 (ru) | Дистиллятор | |
RU2234355C1 (ru) | Испарительный опреснитель | |
RU2300050C1 (ru) | Вакуумная деаэрационная установка | |
RU194759U1 (ru) | Паровоздушная опреснительная установка | |
CN114659081A (zh) | 一种淋激式换热污水循环闪蒸蒸汽发生系统 | |
RU2553880C2 (ru) | Устройство и способ для опреснения морской воды | |
RU2184592C2 (ru) | Способ получения пресной воды и опреснитель для его осуществления | |
RU2087421C1 (ru) | Опреснительная установка | |
SU1353739A1 (ru) | Дегазационна установка | |
RU2040741C1 (ru) | Теплонасосная выпарная установка | |
CN217235545U (zh) | 一种淋激式换热污水循环闪蒸蒸汽发生系统 | |
SU1096404A2 (ru) | Солнечный водоподъемник | |
RU2820500C1 (ru) | Система опреснения морской воды | |
CN208566656U (zh) | 一种锅炉蒸汽的热能回收装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070116 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100911 |