RU2324657C2 - Wind-driven water desaltin unit - Google Patents

Wind-driven water desaltin unit Download PDF

Info

Publication number
RU2324657C2
RU2324657C2 RU2004109867/15A RU2004109867A RU2324657C2 RU 2324657 C2 RU2324657 C2 RU 2324657C2 RU 2004109867/15 A RU2004109867/15 A RU 2004109867/15A RU 2004109867 A RU2004109867 A RU 2004109867A RU 2324657 C2 RU2324657 C2 RU 2324657C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
channel
intermediate part
air
seawater
Prior art date
Application number
RU2004109867/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004109867A (en
Inventor
Сергей Владимирович Кузьмин (RU)
Сергей Владимирович Кузьмин
Original Assignee
Сергей Владимирович Кузьмин
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 Сергей Владимирович Кузьмин filed Critical Сергей Владимирович Кузьмин
Priority to RU2004109867/15A priority Critical patent/RU2324657C2/en
Publication of RU2004109867A publication Critical patent/RU2004109867A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2324657C2 publication Critical patent/RU2324657C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/138Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/141Wind power

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: water desalting unit comprises three convergent-divergent air ducts formed by body 1 and baffle 2 situated at the inlet between its sidewalls. Condenser 3 is installed in the outlet part, bottom hole 4 in the body opens into tank 5. Pipeline 8 connects bottom of evaporation tank 6 with marine environment, tube 7 connects the tank top with intermediate part of the third air duct. Air flow accelerating in the air ducts achieves maximum velocity in a point of minimum cross-section, namely - in the intermediate part of the third air duct. Pressure in this point drops to the minimum. This results in filling tank 6 with seawater through pipeline 8 and in seawater boiling. Condensation takes place on condenser 3 surface. Fresh water produced in this way flows through hole 4 into tank 5.
EFFECT: invention enables seawater desalting with only air flow energy.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение может быть применено в области удовлетворения человеческих потребностей, в сельском хозяйстве, в промышленности - везде, где необходимо использование пресной воды.The invention can be applied in the field of meeting human needs, in agriculture, in industry - wherever fresh water is needed.

Заявителю известно устройство, именуемое ветроэнергетической установкой, в которой используется сходный принцип преобразования энергии воздушных потоков. К сожалению, оно не может быть взято в качестве аналога, так как имеет другое назначение.The applicant knows a device called a wind power installation that uses a similar principle for converting the energy of air currents. Unfortunately, it cannot be taken as an analogue, as it has a different purpose.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является опреснение морской воды без привлечения энергетических ресурсов техносферы, опираясь лишь на природную силу ветра.The problem to which the invention is directed is the desalination of sea water without attracting the energy resources of the technosphere, relying only on the natural strength of the wind.

Техническим результатом изобретения является получение пресной воды из морской путем использования только энергии воздушных потоков.The technical result of the invention is to obtain fresh water from the sea by using only the energy of air flows.

Упомянутая задача достигается тем, что конструкция опреснителя позволяет за счет движения воздушных масс производить непрерывный процесс дистилляции морской воды. Непрерывность процесса обеспечивается преобладающим наличием ветров в береговой полосе, а также бесперебойным поступлением морской воды к опреснительной установке.The mentioned task is achieved by the fact that the desalination plant design allows the continuous distillation of sea water due to the movement of air masses. The continuity of the process is ensured by the prevailing presence of winds in the coastal strip, as well as the uninterrupted supply of sea water to the desalination plant.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 показан продольный разрез устройства; на фиг.2 изображен вид слева и разрез по сечению А-А; на фиг.3 - сечения перегородки.The invention is illustrated by graphic materials, where figure 1 shows a longitudinal section of a device; figure 2 shows a left view and a cross section along section aa; figure 3 - section of the partition.

Корпус устройства 1 в совокупности с перегородкой 2, размещенной между его боковыми стенками, образуют три сужающе-расширяющихся воздушных канала, причем третий канал сформирован внутренней поверхностью вышеназванной перегородки. Входы всех трех каналов лежат в проекции фронтальной плоскости устройства и ориентированы навстречу ветру. Выход третьего канала соединен с промежуточной частью второго канала, выход которого, в свою очередь, соединен с промежуточной частью первого канала.The housing of the device 1 in conjunction with the partition 2 located between its side walls, form three tapering-expanding air channels, the third channel being formed by the inner surface of the above-mentioned partition. The inputs of all three channels lie in the projection of the frontal plane of the device and are oriented towards the wind. The output of the third channel is connected to the intermediate part of the second channel, the output of which, in turn, is connected to the intermediate part of the first channel.

На выходе устройства расположен конденсатор влаги 3, перекрывающий его по наибольшему сечению и представляющий собой перфорированный лист, либо несколько слоев мелкоячеистой сетки. Корпус 1 имеет в своей нижней части отверстие 4 для стека воды. Резервуар 5 предназначен для сбора и временного хранения воды.At the output of the device there is a moisture condenser 3, overlapping it over the largest section and representing a perforated sheet, or several layers of fine mesh. The housing 1 has in its lower part a hole 4 for a stack of water. The reservoir 5 is intended for the collection and temporary storage of water.

Испарительный бак 6 представляет собой установленный вертикально цилиндр, стенки которого должны выдерживать перепад давления в одну атмосферу. Верхняя часть бака соединяется при помощи трубки 7 с промежуточной частью третьего канала. От нижней части бака отходит трубопровод 8, свободный конец которого погружен в морскую воду. Применение испарительного бака 6 связано с необходимостью иметь как можно большую площадь испарения воды для увеличения производства конечного продукта. Вертикальный размер бака h и высота его расположения Н определяются различными уровнями подъема воды, зависящими как от приливов, так и от скорости ветра. Испарительный бак может располагаться на значительном удалении от береговой линии, что позволит получать пресную воду непосредственно в районе ее потребления.The evaporation tank 6 is a vertically mounted cylinder, the walls of which must withstand a pressure drop of one atmosphere. The upper part of the tank is connected using a tube 7 with the intermediate part of the third channel. A pipeline 8 departs from the lower part of the tank, the free end of which is immersed in sea water. The use of the evaporation tank 6 is associated with the need to have the largest possible area of evaporation of water to increase the production of the final product. The vertical size of the tank h and its height H are determined by different levels of water rise, depending on both the tides and the wind speed. The evaporation tank can be located at a considerable distance from the coastline, which will make it possible to obtain fresh water directly in the area of its consumption.

Опреснитель работает следующим образом.Desalination works as follows.

Набегающий поток воздуха, продвигаясь вдоль первого канала, начнет разгоняться в его сужающейся части. В соответствии с уравнением неразрывности в промежуточной части канала, имеющей наименьшее сечение, скорость потока будет наибольшей. Давление там окажется меньше атмосферного, так как оно уменьшается пропорционально росту скорости.The incoming air flow, moving along the first channel, will begin to accelerate in its tapering part. In accordance with the continuity equation in the intermediate part of the channel having the smallest cross section, the flow velocity will be the largest. The pressure there will be less than atmospheric, since it decreases in proportion to the increase in speed.

Таким образом, выход второго канала будет находиться в зоне пониженного давления, в то время как его вход расположен в зоне нормального давления. Воздух пойдет по этому каналу с гораздо большей скоростью, чем наружный ветер, и разгонится еще больше в самой узкой его части. Давление там, соответственно, понизится еще сильнее.Thus, the output of the second channel will be in the zone of reduced pressure, while its inlet is located in the zone of normal pressure. The air will go through this channel at a much greater speed than the external wind, and will accelerate even more in its narrowest part. The pressure there, accordingly, will decrease even more.

В третьем канале процесс будет протекать аналогично с той лишь разницей, что в зависимости от силы ветра скорость воздуха в критическом сечении третьего канала может превышать звуковой порог. Падение давления в этом месте будет максимальным.In the third channel, the process will proceed similarly with the only difference being that, depending on the strength of the wind, the air velocity in the critical section of the third channel may exceed the sound threshold. The pressure drop in this place will be maximum.

Посредством эжекции через соединительную трубку 7 воздух из бака 6 окажется откачан. Полученное разрежение позволит морской воде подняться по трубопроводу 8 и заполнить внутреннее пространство бака. В отсутствие атмосферного давления вода начнет кипеть при своей обычной температуре. Процесс кипения выделит пресную воду из соленой морской. Водяные пары устремятся к выходу устройства, где на поверхности конденсатора 3 превратятся в воду, которая через отверстие 4 стечет в резервуар 5.By ejection through the connecting tube 7, the air from the tank 6 will be pumped out. The resulting vacuum will allow sea water to rise through line 8 and fill the interior of the tank. In the absence of atmospheric pressure, the water will begin to boil at its usual temperature. The boiling process will separate fresh water from salt water. Water vapor will rush to the outlet of the device, where on the surface of the condenser 3 will turn into water, which flows through the hole 4 into the tank 5.

Claims (3)

1. Ветряной опреснитель воды, имеющий корпус, сформированный в виде сужающе-расширяющегося канала, перегородку, примыкающую своими боковыми сторонами к стенкам корпуса и образующую одной своей внешней стороной и внутренней поверхностью корпуса входную часть первого канала, а другой своей внешней стороной и внутренней поверхностью корпуса - второй сужающе-расширяющийся канал, соединенный своим выходом с промежуточной частью первого канала, а своей промежуточной частью - с выходом третьего сужающе-расширяющегося канала, сформированного в полости перегородки, конденсатор влаги, расположенный на выходе первого канала и соединенный через отверстие в нижней части корпуса с резервуаром для сбора пресной воды, испарительный бак, трубку, соединяющую верхнюю часть бака с промежуточной частью третьего канала, трубопровод, один конец которого соединен с нижней частью бака, а второй погружен в водоем, заполненный морской водой.1. A windmill, having a body formed in the form of a narrowing-expanding channel, a partition adjacent its sides to the walls of the body and forming the inlet part of the first channel with one of its outer side and the inner surface of the body, and the other with its outer side and the inner surface of the body - the second narrowing-expanding channel, connected by its output to the intermediate part of the first channel, and by its intermediate part - with the output of the third narrowing-expanding channel, formed in the cavity of the partition, a moisture condenser located at the outlet of the first channel and connected through an opening in the lower part of the housing to the fresh water reservoir, an evaporation tank, a pipe connecting the upper part of the tank to the intermediate part of the third channel, a pipeline, one end of which is connected to the lower part of the tank, and the second is immersed in a reservoir filled with sea water. 2. Ветряной опреснитель воды по п.1, отличающийся тем, что, с целью автоматического отслеживания направления ветра, корпус устройства снабжен вертикально расположенными стабилизаторами и установлен на подвижной платформе с возможностью поворота относительно своей оси вращения.2. Windmill desalination according to claim 1, characterized in that, in order to automatically track the direction of the wind, the device body is equipped with vertically arranged stabilizers and mounted on a movable platform with the possibility of rotation about its axis of rotation. 3. Ветряной опреснитель воды по п.1 либо 2, отличающийся тем, что, с целью увеличения парообразования, в полости испарительного бака размещается электрический нагревательный элемент.3. Windmill desalination according to claim 1 or 2, characterized in that, in order to increase vaporization, an electric heating element is placed in the cavity of the evaporation tank.
RU2004109867/15A 2004-03-31 2004-03-31 Wind-driven water desaltin unit RU2324657C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004109867/15A RU2324657C2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Wind-driven water desaltin unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004109867/15A RU2324657C2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Wind-driven water desaltin unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004109867A RU2004109867A (en) 2005-09-10
RU2324657C2 true RU2324657C2 (en) 2008-05-20

Family

ID=35847676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004109867/15A RU2324657C2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Wind-driven water desaltin unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2324657C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767342C1 (en) * 2021-04-30 2022-03-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Autonomous universal desalination plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767342C1 (en) * 2021-04-30 2022-03-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Autonomous universal desalination plant

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004109867A (en) 2005-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4452046A (en) System for the obtaining of energy by fluid flows resembling a natural cyclone or anti-cyclone
US20050099011A1 (en) Extracting power from a fluid flow
US20110225965A1 (en) Wave energy convertor
US20170184072A1 (en) Device for capturing wave energy
RU2014106939A (en) CAVES BREAKER BLOCK
US10352292B2 (en) System for converting of swell or of wave energy
JP2006283648A (en) Wave energy-using device
RU2324657C2 (en) Wind-driven water desaltin unit
KR101347914B1 (en) Sleep structure with condensate collected
CN108392997B (en) Single vacuole generating device and manufacturing method
CN206319988U (en) A kind of various dimensions float-type Wave power generation device
JP7466630B2 (en) Generator
CN211896119U (en) Solar vacuum-pumping seawater desalination device
CN1538123A (en) Multifunction solar water heater
KR20130119394A (en) Surface structures for collecting condensate
CN207437264U (en) A kind of marine power generation unit
JP2001020844A (en) Tidal wave power generating method
US10415538B2 (en) Negative-pressure wave generator
WO2014027295A1 (en) Wave energy converter
CN114477340B (en) Device and method for obtaining fresh water in island region
CN209287003U (en) A kind of moisture separator used for air compressor
CN107687392B (en) A kind of wave energy power generation system
CN2651663Y (en) Multifunctional solar water heater
JPS636561Y2 (en)
RU2318955C2 (en) Water-power plant