RU2385989C1 - Устройство для получения газов из глубинной морской воды - Google Patents

Устройство для получения газов из глубинной морской воды Download PDF

Info

Publication number
RU2385989C1
RU2385989C1 RU2008134754/03A RU2008134754A RU2385989C1 RU 2385989 C1 RU2385989 C1 RU 2385989C1 RU 2008134754/03 A RU2008134754/03 A RU 2008134754/03A RU 2008134754 A RU2008134754 A RU 2008134754A RU 2385989 C1 RU2385989 C1 RU 2385989C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
gases
pipelines
lifting
deep
Prior art date
Application number
RU2008134754/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Артем Михайлович Тарасов (RU)
Артем Михайлович Тарасов
Борис Павлович Пшеничный (RU)
Борис Павлович Пшеничный
Original Assignee
Артем Михайлович Тарасов
Борис Павлович Пшеничный
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 Артем Михайлович Тарасов, Борис Павлович Пшеничный filed Critical Артем Михайлович Тарасов
Priority to RU2008134754/03A priority Critical patent/RU2385989C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2385989C1 publication Critical patent/RU2385989C1/ru

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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Revetment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гидротехнике, энергетической и химической промышленности. Устройство представляет собой вертикальные водоподъемный и водоотводящие трубопроводы, укрепленные на поплавке. Верхние концы трубопроводов выполнены с возможностью открывания и выходят в цилиндрический поддон со сферическим колпаком-резервуаром. Верхний конец водоподъемного трубопровода оборудован клапаном, закрывающимся под действием силы тяжести, выполненным конической формы и установленным основанием вверх, а нижние концы водоотводных трубопроводов оборудованы клапанами, имеющими положительную плавучесть. Изобретение снижает загрязнение окружающей среды и повышает выделение газов из глубинной воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область применения
Предлагаемое устройство относится к гидротехнике, энергетической и химической промышленности и экологии. Оно может быть использовано для подъема на поверхность водоема глубинной воды, содержащей растворенные газы, с целью их промышленного использования.
Уровень техники
Растворенные газы, главным образом, сероводород, метан и другие присутствуют в глубинных слоях вод некоторых водоемов Земли. Запасы их огромны. Так, например, запас растворенного сероводорода в глубинных водах Черного моря оценивается в 250-300 млн. тонн [1, 2]. Газообразный сероводород, поднятый на поверхность водоема и выделенный из морской соды с помощью предлагаемого устройства, может быть использован в качестве ценного природного энергетического ресурса - сырья для получения водорода - топлива будущего, а также серы, серной кислоты и других ценных химических веществ. В естественных условиях может происходить выброс этих газов в атмосферу, приводящий к экологическим нарушениям в природной среде (катастрофам). Основными проблемами при получении газов из глубинной морской воды является подъем воды, содержащей растворенные газы, на поверхность, превращение растворенных в воде газов в газообразное состояние с обеспечением наиболее полного их выделения из морской воды и предотвращение поступления оставшихся в растворе газов в воду поверхностного слоя с целью ограничения негативного влияния на экологическое состояние водоема и атмосферы.
Для подъема на поверхность водоемов глубинных вод, содержащих растворенные газы, наиболее перспективны устройства, использующие возобновляемую энергию поверхностных волн. В качестве прототипов можно использовать устройства, представляющие собой вертикальный трубопровод, оборудованный обратным клапаном или соплом-воронкой, который укрепляется на поплавке [3, 4]. Недостатками этих устройств является то, что они не обеспечивают достаточно полного выделения газа из глубинной воды и экологическую защиту поверхностных слоев моря и атмосферы от газового загрязнения.
Технический результат: устройство обеспечивает подъем глубинной воды, содержащей растворенные газы, на поверхность водоема, интенсивное выделение газов из глубинной воды, без загрязнения окружающей среды и без использования традиционных источников энергии.
Осуществление изобретения
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для получения газов из глубинной морской воды, представляющее собой вертикальные водоподъемный и водоотводящие трубопроводы, укрепленные на поплавке, отличающееся тем, что верхние концы трубопроводов выполнены с возможностью открывания и выходят в цилиндрический поддон со сферическим колпаком-резервуаром, причем верхний конец водоподъемного трубопровода оборудован клапаном, закрывающимся под действием силы тяжести, выполненным конической формы и установленным основанием вверх, а нижние концы водоотводных трубопроводов оборудованы клапанами, имеющими положительную плавучесть.
Кроме того, верхний конец водоподъемного трубопровода может быть поднят над водопроводящими трубопроводами и оборудован уплотнительным кольцом, служащим посадочным местом для закрывающегося под действием силы тяжести клапана верхнего конца водоподъемного трубопровода.
Предлагаемое устройство для получения газов из глубинной морской воды (фиг.1), представляет собой вертикальный водоподъемный трубопровод (1) и несколько водоотводных трубопроводов (2), жестко скрепленных между собой и цилиндрическим поддоном (3). Трубопроводы и цилиндрический поддон устанавливаются на поплавке (4), отслеживающем волны. Суммарная площадь сечения водоотводных трубопроводов должна соответствовать площади сечения водоподъемного трубопровода, чтобы вся поднятая вода могла выливаться в глубинные слои за один цикл подъема и опускания поплавка на волне. Верхние концы водоподъемного (1) и водоотводных (2) трубопроводов открыты в цилиндрический поддон (3), к которому сверху жестко прикреплен сферический резервуар-колпак (5). Верхний конец водоподъемного трубопровода (1) поднят над водоотводящими трубопроводами (2) и оборудован уплотнительным кольцом (6). Это кольцо служит посадочным местом для гравитационного (закрывающегося под действием силы тяжести) клапана (7), который, например, может быть выполнен конической формы и установлен основанием вверх. Такая конструкция позволяет разбрызгивать поднимаемую с глубины воду для более интенсивного выделения (газов) из воды. Нижние концы отводящих трубопроводов (2) оборудованы клапанами (8), имеющими положительную плавучесть. Клапаны (7) и (8) оборудуются приспособлениями (типа направляющих), ограничивающими их вертикальные движения и смещения от вертикальной оси (на фиг.1 не показаны). В верхней части сферического колпака-резервуара (5) имеется патрубок (9) для присоединения газоотводного шланга (10), идущего к накопителю газов (плавучему резервуару-накопителю или на судно-фабрику). Нижний конец водоподъемного трубопровода (1) оборудован грузами (11) для придания устройству вертикального положения.
Работа устройства для получения газов из глубинной морской воды осуществляется следующим образом (см. Фиг.2, где А - без волнения (невозмущенный уровень моря), Б - при подъеме на гребень волны, В - при опускании в ложбину между волнами). При установке устройства в спокойную воду (статический уровень) в вертикальное положение (фиг.2, А), водоподъемный трубопровод (1), водоотводные трубопроводы (2) и цилиндрический - поддон (3) заполняются водой по расчетную ватерлинию поплавка (4).
Во время подъема устройства на гребень волны (фиг.2, Б) клапан (7) водоподъемного трубопровода (1) закрывается (садится на посадочное место) (6), в результате чего вода удерживается внутри водоподъемного трубопровода (1) и поднимается по нему выше уровня спокойного моря. При этом создается дополнительное гидростатическое давление (между динамическим и статическим уровнем), клапана (8) автоматически открываются и вода, находящаяся в цилиндрическом поддоне (3), выпускается на глубину. Вода из цилиндрического поддона (3) с остатками растворенного в ней газа, которая ранее поступила в сферический резервуар (5) по водоподъемному трубопроводу (1), уходит вниз на глубину по водоотводным трубопроводам (2). При движении устройства в ложбину между волнами (фиг.2, В), под действием отрицательного гидростатического давления, клапан (7) открывается и глубинная вода, содержащая растворенный газ, из водоподъемного трубопровода (1) поступает в сферический резервуар-колпак (5). Благодаря естественному выделению (эвазии) газов и тому, что клапан (7) имеет коническую форму, глубинная вода, поступающая по водоподъемному трубопроводу (1) в сферический резервуар-колпак (5), ударяется о внутренние стенки колпака и разбрызгивается, что обеспечивает ее интенсивное перемешивание и выделение газа. При движении устройства в ложбину между гребнями волн, клапаны (8) водоотводных трубопроводов (2) закрываются, препятствуя поступлению по ним воды с глубины. Газ накапливается в сферическом колпаке-резервуаре (5) и через патрубок (9) поступает по шлангу (10) в накопитель газов. Процесс выделения из воды газов, происходящий под сферическим колпаком-резервуаром (5), может быть усилен при понижении (разрежении) в колпаке давления, что может быть достигнуто установкой насоса, откачивающего из колпака газ по шлангу (на фиг.1 не показан).
О целесообразности промышленной добычи газов свидетельствуют следующие расчеты. Концентрация, например, сероводорода в Черном море на глубинах порядка 200-300 м достигает 6 мг/л, а расход воды волновым устройством для подъема глубинных вод с водоподъемным трубопроводом диаметром 1200 мм может составить 1,0 куб. м/с [5]. При 30% превращении растворенного сероводорода в газообразное состояние, интенсивность поступления газообразного сероводорода в накопительный резервуар составит 2,0 г/с, то есть около 175 кг в сутки на одно водоподъемное устройство. Группа, состоящая из 10 водоподъемных устройств, обеспечит получение около 1,75 тонн газообразного сероводорода в сутки без затрат традиционных источников энергии. Предлагаемые устройства могут быть установлены около судна-фабрики, стоящего на глубоководном якоре или находящегося в дрейфе.
Таким образом, в предлагаемом устройстве, благодаря энергии волн, в сферический резервуар по водоподъемному трубопроводу поднимается глубинная вода, содержащая растворенные газы. В сферическом резервуаре из этой воды, благодаря естественному выделению (эвазии) газов и применению клапана, происходит интенсивное выделение газов, которые поступают в плавучий резервуар или на судно-фабрику для получения водорода и других ценных веществ. Глубинная вода с остатками растворенных в ней газов, не выделившихся в газообразном состоянии, уходит из цилиндрического поддона по водоотводным трубопроводам обратно на глубину, не загрязняя воду поверхностного слоя водоема и воздух.
Источники информации
1. Ю.И.Сорокин. Черное море. Природа, ресурсы. // М.: Наука, 1982, 217 с.
2. А.С.Васильев. Основы прикладной экологии океана. // Владивосток: Дальнаука, 1992, 281 с.
3. Пшеничный Б.П., Пономарев А.И., Крецов А.С., Горохов Л.А. Волновой водоподъемник. Патент Р.Ф. №2057230. 27.03.1996.
4. Б.П.Пшеничный. Патент Р.Ф. 59940 «Устройство для подъема глубинной воды на поверхность водоема», 10.01.2007.
5. Пшеничный Б.П., Безносов В.Н. Природные ресурсы глубинных вод океана и пути их рационального освоения, предотвращающие негативные экологические последствия. // Москва. Россельхозакадемия, 2006, 225 с.

Claims (2)

1. Устройство для получения газов из глубинной морской воды, представляющее собой вертикальные водоподъемный и водоотводящие трубопроводы, укрепленные на поплавке, отличающееся тем, что верхние концы трубопроводов выполнены с возможностью открывания и выходят в цилиндрический поддон со сферическим колпаком-резервуаром, причем верхний конец водоподъемного трубопровода оборудован клапаном, закрывающимся под действием силы тяжести, выполненным конической формы и установленным основанием вверх, а нижние концы водоотводных трубопроводов оборудованы клапанами, имеющими положительную плавучесть.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний конец водоподъемного трубопровода поднят над водоотводящими трубопроводами и оборудован уплотнительным кольцом, служащим посадочным местом для закрывающегося под действием силы тяжести клапана верхнего конца водоподъемного трубопровода.
RU2008134754/03A 2008-08-28 2008-08-28 Устройство для получения газов из глубинной морской воды RU2385989C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134754/03A RU2385989C1 (ru) 2008-08-28 2008-08-28 Устройство для получения газов из глубинной морской воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134754/03A RU2385989C1 (ru) 2008-08-28 2008-08-28 Устройство для получения газов из глубинной морской воды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385989C1 true RU2385989C1 (ru) 2010-04-10

Family

ID=42671200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134754/03A RU2385989C1 (ru) 2008-08-28 2008-08-28 Устройство для получения газов из глубинной морской воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385989C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103867421B (zh) 一种模块化柔性伸缩缸海洋潮汐泵水设备
CN110053730B (zh) 半潜式平台及其压载系统
CN102947582A (zh) 海浪发电设备
CN103867422A (zh) 一种柔性伸缩缸海洋潮汐泵水装置
KR101642948B1 (ko) 해상 부유식 발전장치
AU2008294758B2 (en) An off-shore structure, a buoyancy structure, and method for installation of an off-shore structure
CN113924248A (zh) 单柱的半潜式平台
CN205530193U (zh) 使用水下柔性储存装置的深水浮式油气平台
JP5732150B1 (ja) タワー型水上構造物およびその設置方法
RU2385989C1 (ru) Устройство для получения газов из глубинной морской воды
RU80770U1 (ru) Устройство для получения газов из глубинной морской воды
CN105525602B (zh) 使用水下柔性储存装置的浅水油气平台
CN103452744B (zh) 一种可移动安装的海洋潮汐落差泵水储能发电系统
CN205773694U (zh) 浮体舱室内的含油污水处理集成装置
CN201678202U (zh) 一种置于深海海底的圆柱体储油装置
CN105480386A (zh) 水上作业平台
JP5269541B2 (ja) 通船ゲート
US9776136B2 (en) System and method for purifying water from a body of water
CN205525965U (zh) 用于海上油气田的隔离式水下柔性储存装置
CN205387698U (zh) 使用水下柔性储存装置的浅水油气平台
RU2715199C1 (ru) Мокрый газгольдер переменного объема
CN109056636A (zh) 一种海上平台用波浪缓冲hse环
CN113602694B (zh) 一种适用于外海岛礁的顶棚式柔性储油结构
RU2704683C1 (ru) Способ оздоровления черного моря от сероводородного заражения
BG62499B1 (bg) Устройство за каптиране на подводни газови извори

Legal Events

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

Effective date: 20110829