RU2620830C1 - Device for producing water from atmospheric air and electricity processing - Google Patents
Device for producing water from atmospheric air and electricity processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620830C1 RU2620830C1 RU2016108503A RU2016108503A RU2620830C1 RU 2620830 C1 RU2620830 C1 RU 2620830C1 RU 2016108503 A RU2016108503 A RU 2016108503A RU 2016108503 A RU2016108503 A RU 2016108503A RU 2620830 C1 RU2620830 C1 RU 2620830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- wet
- air
- cylinder
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области экологии и энергетики, в частности к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработке электроэнергии.The invention relates to the field of ecology and energy, in particular to the production of fresh water from atmospheric air and the generation of electricity.
Известно устройство для получения воды из атмосферного воздуха (патент РФ на изобретение №2290480, МПК Е03В 3/28, B01D 5/00, опубл. 27.12.2006), содержащее воздушную камеру, верхняя стенка которой выполнена из влагопоглощающего гидрофобного материала и воздушный насос для создания разрежения в воздушной камере. Водяной пар из воздуха поглощается гидрофобной пластиной, вода из нее выливается на дно воздушной камеры.A device for producing water from atmospheric air (RF patent for the invention No. 2290480, IPC
Недостатками данного устройства являются его низкая производительность по получению воды и потребление электроэнергии воздушным насосом.The disadvantages of this device are its low productivity for water and electricity consumption by an air pump.
Известна энергетическая башня, работающая по циклу Майсоценко с косвенно-испарительным охлаждением воздуха (http://sssrregion.ru/pics/Khalatov_Ukraina.pdf, А. Халатов, И. Карп, Б. Исаков. Цикл Майсоценко и перспективы его использования в Украине). Она состоит из двух вертикальных концентрических цилиндров. Внешняя поверхность внутреннего цилиндра покрыта тонким слоем гидрофобной капиллярно-пористой поверхности, смачиваемой водой. Атмосферный воздух поступает во внутренний цилиндр - сухой канал, где движется вниз, охлаждаясь от холодной стенки канала, температура которой снижается за счет испарения воды из капиллярно-пористой поверхности на наружной стороне внутреннего цилиндра. Вышедший из него холодный воздух поступает в кольцевой влажный канал и движется вверх с увеличением его влажности за счет испарения воды на выходе из влажного канала. Вследствие испарения воды в кольцевом влажном канале масса воздушного потока на выходе из влажного канала больше его массы на входе в сухой канал. Наименьшая температура воздуха, близкая к точке росы, достигается в нижней части градирни на выходе из сухого канала. За счет увлажнения воздуха во влажном канале понижается его давление и возникает подъемная сила, обеспечивающая движение воздуха через сухой и влажный каналы с увеличением его скорости. Кинетическая энергия воздушного потока используется для выработки электроэнергии ветрогенератором, установленным в нижней части сухого канала.The well-known energy tower operating on the Maysotsenko cycle with indirectly evaporative air cooling (http://sssrregion.ru/pics/Khalatov_Ukraina.pdf, A. Khalatov, I. Karp, B. Isakov. Maysotsenko cycle and prospects for its use in Ukraine) . It consists of two vertical concentric cylinders. The outer surface of the inner cylinder is covered with a thin layer of a hydrophobic capillary-porous surface wetted by water. Atmospheric air enters the inner cylinder - a dry channel, where it moves downward, being cooled from the cold wall of the channel, the temperature of which decreases due to the evaporation of water from the capillary-porous surface on the outside of the inner cylinder. The cold air emerging from it enters the annular wet channel and moves upward with an increase in its humidity due to the evaporation of water at the outlet of the wet channel. Due to the evaporation of water in the annular wet channel, the mass of the air stream at the outlet of the wet channel is greater than its mass at the entrance to the dry channel. The lowest air temperature close to the dew point is achieved in the lower part of the tower at the outlet of the dry channel. Due to humidification of the air in the wet channel, its pressure decreases and a lifting force arises, which provides air movement through the dry and wet channels with an increase in its speed. The kinetic energy of the air flow is used to generate electricity by a wind generator installed in the lower part of the dry channel.
Недостатком описанной установки, принятой в качестве прототипа изобретения, является неиспользование в ней экстрагирования влаги из атмосферного воздуха и недостаточное генерирование электроэнергии.The disadvantage of the described installation, adopted as a prototype of the invention, is the non-use in it of the extraction of moisture from atmospheric air and insufficient generation of electricity.
Целью предлагаемого изобретения является получение устройства для экстрагирования влаги из атмосферного воздуха и увеличение выработки электроэнергии. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство, включающее два концентрически расположенных вертикальных цилиндра, образующих «сухой» и «влажный» воздушный каналы, «влажный» канал снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью, смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку, отличающееся тем, что «влажный» канал размещен во внутреннем вертикальном цилиндре, причем гидрофобная капиллярно-пористая поверхность прикреплена к внутренней стенке внутреннего цилиндра, а концентрический «сухой» канал размещен между внешним и внутренним вертикальными цилиндрами, в нижней части внешнего цилиндра установлена водяная емкость для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка и несколько рядов пластин стока влаги в водяную емкость с зазорами между пластинами для прохода потока воздуха, при этом водяная емкость связана оросительным трубопроводом с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности, а с потребителем она связана трубопроводом отвода пресной воды, над внутренним вертикальным цилиндром установлен с помощью подшипников подвижный корпус трубы Вентури, снабженный ветряным флюгером, а на центральной оси трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором, причем корпус трубы Вентури окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом, закрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре.The aim of the invention is to obtain a device for extracting moisture from atmospheric air and increasing the generation of electricity. This goal is achieved due to the fact that the device, including two concentrically arranged vertical cylinders forming a "dry" and "wet" air channels, the "wet" channel is equipped with a hydrophobic capillary-porous surface wetted by water, a wind power installation, characterized in that " a wet "channel is located in the inner vertical cylinder, and a hydrophobic capillary-porous surface is attached to the inner wall of the inner cylinder, and a concentric" dry "channel is placed between With the external and internal vertical cylinders, in the lower part of the external cylinder, a water tank is installed to collect condensed moisture, a droplet trap mesh and several rows of moisture drain plates into the water tank with gaps between the plates for air flow passage, while the water tank is connected by an irrigation pipe to the pump with the upper part of the hydrophobic surface, and with the consumer it is connected by a freshwater discharge pipe, movable bearings are installed over the inner vertical cylinder with the help of bearings pus Venturi tube, provided with a wind vane and the central axis of the Venturi tube placed wind power plant with a wind wheel and a generator, wherein the venturi tube body is surrounded by a stationary annular air nozzle, fixed to the inner vertical cylinder.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами, где:The invention is illustrated by the following drawings, where:
- на фиг. 1 изображена вертикальная проекция устройства получения пресной воды с косвенно-испарительным охлаждением атмосферного воздуха;- in FIG. 1 shows a vertical projection of a device for producing fresh water with indirect evaporative cooling of atmospheric air;
- на фиг. 2 изображено сечение А-А по верхней части устройства.- in FIG. 2 shows a section AA along the upper part of the device.
На чертежах отражены основные составляющие устройства, отмеченные следующими позициями:The drawings show the main components of the device, marked with the following positions:
1 - воздушный флюгер;1 - air vane;
2 - неподвижное кольцевое воздушное сопло;2 - fixed ring air nozzle;
3 - труба Вентури;3 - venturi pipe;
4 - ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором;4 - wind power installation with a wind wheel and an electric generator;
5 - подшипник;5 - bearing;
6 - внутренний вертикальный цилиндр;6 - inner vertical cylinder;
7 - внешний вертикальный цилиндр;7 - external vertical cylinder;
8 - гидрофобная капиллярно-пористая поверхность;8 - hydrophobic capillary-porous surface;
9 - «сухой» канал;9 - “dry” channel;
10 - «влажный» канал;10 - “wet” channel;
11 - трубопровод оросительной воды с насосом;11 - irrigation water pipeline with a pump;
12 - каплеулавливающая сетка;12 - drop catcher mesh;
13 - пластины стока сконденсированной влаги;13 - plate drain condensed moisture;
14 - водяная емкость;14 - water capacity;
15 - трубопровод отвода пресной воды.15 - pipeline drainage of fresh water.
Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии содержит установленные коаксиально внешний вертикальный цилиндр 7 и внутренний вертикальный цилиндр 6, образующие «сухой» канал 9 и «влажный» канал 10. Внутренняя поверхность внутреннего вертикального цилиндра 6 покрыта гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью 8, смачиваемой водой. В нижней части внешнего вертикального цилиндра 7 размещена водяная емкость 14 для сбора сконденсированной влаги, каплеулавливающая сетка 12 и несколько рядов пластин 13 стока влаги с зазорами между ними для прохода потока воздуха. Водяная емкость 14 связана одним трубопроводом 11 с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности 8, а вторым трубопроводом отвода пресной воды 15 связана с потребителем. Над внутренним вертикальным цилиндром 6 на подшипниках 5 установлен подвижный корпус трубы Вентури 3, снабженный воздушным флюгером 1. Корпус трубы Вентури 3 окружен неподвижным кольцевым воздушным соплом 2, укрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре 6. На центральной оси трубы Вентури 3 размещена ветроэнергетическая установка 4 с ветроколесом и электрогенератором.A device for receiving water from atmospheric air and generating electricity comprises a coaxially mounted external
Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии работает следующим образом. Атмосферный воздух поступает во внешний вертикальный цилиндр 7 и по «сухому» каналу 9 движется вниз, охлаждаясь за счет контакта с холодной стенкой внутреннего вертикального цилиндра 6 «влажного» канала 10. За счет испарения воды из гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 8, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего цилиндра 6, температура в нижней части его холодной стенки понижается до температуры, близкой к температуре точки росы. При этом происходит конденсация паров влаги, содержащихся в атмосферном воздухе, капли конденсата этих паров собираются на каплеулавливающей сетке 12, и по пластинам стока влаги 13 поток конденсата поступает в водяную емкость 14. Меньшую часть этого конденсата подают насосом по трубопроводу 11 в верхнюю часть гидрофобной поверхности 8 для ее смачивания водой, а большую часть конденсата из водяной емкости 14 подают к потребителю по второму трубопроводу отвода сконденсированной пресной воды 15. Обтекающий пластины стока влаги 13 охлажденный воздух поворачивается и движется вверх по «влажному» каналу 10. За счет испарения воды в воздух из влажной гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 8, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего вертикального цилиндра 6, относительная влажность воздуха приближается к 100%. При этом при движении увлажненного воздуха по «влажному» каналу 10 повышается его масса и снижается плотность. Поэтому давление влажного воздуха на выходе из «влажного» канала 10 становится ниже давления атмосферного воздуха, что повышает разрежение в узком сечении трубы Вентури 3. Повышающаяся при этом разность плотностей атмосферного воздуха на входе в кольцевое воздушное сопло 2 и в узком сечении трубы Вентури 3 обеспечивает повышение скорости воздушного потока в «сухом» 9 и влажном 10 каналах, а также приводит к дополнительному ускорению скорости воздуха в трубе Вентури 3 и к увеличению выработки электроэнергии электрогенератором ветроэнергетической установки 4.A device for receiving water from atmospheric air and generating electricity works as follows. Atmospheric air enters the outer
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство позволяет, при тех же размерах коаксиальных вертикальных цилиндров, получать пресную воду из водяных паров, содержащихся в атмосферном воздухе, увеличить мощность ветроэнергетической установки и вырабатывать большее количество электроэнергии. При этом:Compared with the prototype, the proposed device allows, with the same dimensions of the coaxial vertical cylinders, to obtain fresh water from water vapor contained in the atmospheric air, to increase the capacity of the wind power installation and generate more electricity. Wherein:
- атмосферный воздух поступает в «сухой» концентрический канал, расположенный, в отличие от прототипа, между наружным и внутренним вертикальным цилиндрами;- atmospheric air enters the "dry" concentric channel, located, in contrast to the prototype, between the outer and inner vertical cylinders;
- влажный канал находится внутри внутреннего вертикального цилиндра, причем гидрофобная капиллярно-пористая поверхность покрывает внутреннюю, а не внешнюю, как у прототипа, сторону внутреннего вертикального цилиндра;- the wet channel is located inside the inner vertical cylinder, and the hydrophobic capillary-porous surface covers the inner, and not the outer, as in the prototype, side of the inner vertical cylinder;
- применение в установке неподвижного кольцевого воздушного сопла и установленной на подшипниках подвижной трубы Вентури с размещенной в ней ветроэнергетической установкой позволяет:- the use in the installation of a fixed annular air nozzle and mounted on the bearings of the movable Venturi pipe with a wind power installation located in it allows you to:
используя кинетическую энергию ветрового потока атмосферного воздуха и повышенную разность давлений атмосферного воздуха и влажного воздуха, поступающего в узкое сечение трубы Вентури, увеличить электрическую мощность и выработку электроэнергии в ветроэнергетической установке; using the kinetic energy of the wind flow of atmospheric air and the increased pressure difference between atmospheric air and moist air entering a narrow section of the venturi, increase the electric power and power generation in the wind power installation;
использовать получаемую в установке из атмосферного воздуха пресную воду как для водоснабжения внешних потребителей, так и для повышения влажности капиллярно-пористой поверхности, покрывающей стенку влажного канала. use fresh water obtained in the installation from atmospheric air both for water supply to external consumers and for increasing the humidity of the capillary-porous surface covering the wall of the wet channel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108503A RU2620830C1 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Device for producing water from atmospheric air and electricity processing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108503A RU2620830C1 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Device for producing water from atmospheric air and electricity processing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620830C1 true RU2620830C1 (en) | 2017-05-30 |
Family
ID=59031905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016108503A RU2620830C1 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Device for producing water from atmospheric air and electricity processing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620830C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184910U1 (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" | A device for receiving water from atmospheric air and generating electricity |
RU2681282C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-03-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Vortex extractor of atmospheric moisture |
RU2683552C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-03-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Moisture condensation from atmospheric air vortex unit |
RU2757144C1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-10-11 | Денис Валентинович Тяглин | Air cooling system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3808536A1 (en) * | 1988-03-15 | 1989-09-28 | Michael Dipl Ing Schwarte | Wind power station for producing drinking water using the method of reverse osmosis |
RU2194125C2 (en) * | 2000-07-20 | 2002-12-10 | Мандригель Евгений Яковлевич | Process of conversion of thermal kinetic energy of flows of humid air and gear for its realization |
UA58565U (en) * | 2011-02-14 | 2011-04-11 | Вячеслав Викторович Недбай | Plant for production of water from air |
FR2952388A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-13 | Jean Pierre Gerard Martiniere | Autonomous device for production of electricity and water, has mast including air inlet opening located at base of mast and air outlet opening located at top of mast to generate and/or promote circulation of air inside mast |
RU160016U1 (en) * | 2015-10-05 | 2016-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | INSTALLATION FOR WATER |
-
2016
- 2016-03-09 RU RU2016108503A patent/RU2620830C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3808536A1 (en) * | 1988-03-15 | 1989-09-28 | Michael Dipl Ing Schwarte | Wind power station for producing drinking water using the method of reverse osmosis |
RU2194125C2 (en) * | 2000-07-20 | 2002-12-10 | Мандригель Евгений Яковлевич | Process of conversion of thermal kinetic energy of flows of humid air and gear for its realization |
FR2952388A1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-13 | Jean Pierre Gerard Martiniere | Autonomous device for production of electricity and water, has mast including air inlet opening located at base of mast and air outlet opening located at top of mast to generate and/or promote circulation of air inside mast |
UA58565U (en) * | 2011-02-14 | 2011-04-11 | Вячеслав Викторович Недбай | Plant for production of water from air |
RU160016U1 (en) * | 2015-10-05 | 2016-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) | INSTALLATION FOR WATER |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184910U1 (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" | A device for receiving water from atmospheric air and generating electricity |
RU2681282C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-03-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Vortex extractor of atmospheric moisture |
RU2683552C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-03-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Moisture condensation from atmospheric air vortex unit |
RU2757144C1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-10-11 | Денис Валентинович Тяглин | Air cooling system |
WO2022211666A1 (en) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | Денис Валентинович ТЯГЛИН | Air cooling system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2620830C1 (en) | Device for producing water from atmospheric air and electricity processing | |
WO2015039415A1 (en) | Fan volute drainage structure | |
RU2463410C2 (en) | Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture | |
RU2445563C1 (en) | Combined cooling tower with rational system of water reuse | |
RU2520697C1 (en) | Fan or chimney-type cooling tower with steam trap | |
RU2007110570A (en) | HEAT ELECTRIC STATION | |
CN109341386B (en) | A kind of loop circuit heat pipe and its heat-exchanger rig that more down-comers are set | |
RU184910U1 (en) | A device for receiving water from atmospheric air and generating electricity | |
RU160016U1 (en) | INSTALLATION FOR WATER | |
CN108222125B (en) | The loop circuit heat pipe and its heat-exchanger rig of a kind of mao of suction height change | |
RU2472086C1 (en) | Thermal power plant | |
CN108692600A (en) | A kind of reversed loop circuit heat pipe heat-exchange system controlling air mass flow according to temperature intelligent | |
RU2681282C1 (en) | Vortex extractor of atmospheric moisture | |
CN105021058A (en) | Energy-saving, water-saving and environment-friendly type technological adiabatic air cooler | |
RU2683552C1 (en) | Moisture condensation from atmospheric air vortex unit | |
CN108253828B (en) | A kind of loop circuit heat pipe and its air water fetching device | |
RU2613791C1 (en) | Device of indirect evaporative cooling of compressed gas at compressor gas pipeline station | |
CN208563442U (en) | A kind of air moisture condensing unit | |
RU187153U1 (en) | COMPRESSOR GAS COOLING DEVICE OF A COMPRESSOR STATION OF A MAIN GAS PIPELINE | |
RU2511851C1 (en) | Combined cooling tower with rational system of water reuse | |
CN108692601A (en) | A kind of reversed loop circuit heat pipe heat-exchange system controlling air mass flow according to intelligent water level | |
RU2795063C1 (en) | Device for obtaining water from atmospheric air and generating electricity | |
CN113280647A (en) | Water-saving structure of wet cooling tower | |
RU2350715C2 (en) | Circulating water system of power plant with cooling tower | |
RU2527261C1 (en) | Thermal power plant by kochetov |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200310 |