RU2652822C1 - Способ получения воды из воздуха - Google Patents
Способ получения воды из воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652822C1 RU2652822C1 RU2017102089A RU2017102089A RU2652822C1 RU 2652822 C1 RU2652822 C1 RU 2652822C1 RU 2017102089 A RU2017102089 A RU 2017102089A RU 2017102089 A RU2017102089 A RU 2017102089A RU 2652822 C1 RU2652822 C1 RU 2652822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipelines
- sea
- air
- floats
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
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
-
- 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
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)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего морского атмосферного воздуха. Способ предусматривает использование генераторов энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением и отбором влаги. Генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде поршневых компрессоров, представляющих собой вертикальные трубопроводы с заглушенными верхними торцами. Большей частью их помещают под уровень поверхности моря. Трубопроводы снабжают в верхней заглушенной части поплавками, обеспечивающими их положительную плавучесть. Надводную заглушенную часть трубопроводов снабжают всасывающими и нагнетательными линиями с клапанами. Поршни компрессоров с положительной плавучестью устанавливают внутри трубопроводов на поверхности воды и приводят в движение при вертикальном колебательном перемещении трубопроводов, обусловленном волнением поверхности моря. Всасывание воздуха осуществляют при движении трубопроводов с поплавками вверх при прохождении морской волны от подошвы до гребня. Сжатие и нагнетание воздуха осуществляют за счет силы тяжести трубопроводов и поплавков при движении трубопроводов и поплавков вниз с прохождением морской волны от гребня до подошвы. Обеспечивается получение пресной воды питьевого качества с использованием возобновляемой энергии морских волн. 2 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из окружающего влажного морского атмосферного воздуха.
Уровень техники
Известен способ извлечения воды из атмосферного воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха, конденсируют пары воды и получаемую при этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды (RU 2081256, кл. Е03В 3/28, 1997). Недостатком способа является необходимость использования внешней подводимой энергии для формирования потока атмосферного воздуха, направляемого в конденсатор для осаждения влаги, которая не является возобновляемой.
Наиболее близким техническим решением к заявленному способу по совокупности признаков является способ получения воды из воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего водяные пары, охлаждают его до температуры ниже точки росы, конденсируют водяные пары в воду, а обезвоженный воздух выбрасывают в атмосферу (патент США N 5203989, Е03В 3/28, 1987). При прокачке потока атмосферного воздуха, содержащего пары воды, происходит их конденсация на охлаждающем элементе холодильной машины и одновременное охлаждение потока воздуха, который выбрасывается в атмосферу. Для прокачки потока атмосферного воздуха необходим генератор энергии сжатого воздуха, требующий затрат внешней невозобновляемой энергии. Известный способ, предполагающий также использование внешней подводимой энергии для работы холодильной машины, характеризуются низкой экономичностью использования холодопроизводительности машины, так как только незначительная часть потребляемой ею энергии используется для конденсации паров воды. При этом большая часть холодопроизводительности расходуется на охлаждение обезвоженного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.
Сущность изобретения
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание несложного способа получения пресной воды питьевого качества с низкой себестоимостью из атмосферного влажного морского воздуха с использованием возобновляемой энергии морской волны.
Согласно изобретению техническая задача решается следующим образом. Способ получения воды из воздуха включает генераторы энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением в них влаги и отбором пресной воды из отстойника. Забор атмосферного
влажного воздуха производят в непосредственной близости от поверхности моря, где влажность его максимальна. Выполняют генераторы сжатого воздуха в виде поршневых компрессоров объемного действия, корпусами которых являются вертикальные трубопроводы, помещенные большей своей частью под уровень поверхности моря. Верхнюю надводную часть трубопроводов заглушают и снабжают всасывающими и нагнетательными линиями с клапанами. На поверхность воды в трубопроводах устанавливают поршни. Трубопроводы в верхней части снабжают поплавками, обеспечивающими их положительную плавучесть. Относительное движение поршень-трубопровод в процессе волнения поверхности моря происходит за счет разницы инерционных свойств вертикального трубопровода и воды в нем. Инерция воды вследствие разницы в массах превышает инерцию трубопровода. Компрессоры приводят в действие потенциальной энергией, накапливающейся при вертикальном перемещении трубопровода вверх, за счет выталкивающей силы морской воды, при прохождении морской волны через надводную часть трубопровода от подошвы до гребня. При этом происходит всасывание компрессорами воздуха. Сжатие и нагнетание воздуха осуществляют при движении трубопроводов вниз при прохождении морской волны от гребня до подошвы через верхнюю часть трубопровода с положительной плавучестью за счет силы тяжести трубопроводов и поплавков. Благодаря инерции массы воды, находящейся в вертикальном трубопроводе, вода с размещенным на ее поверхности поршнем остается практически в покое, поднимается и опускается только сам трубопровод, т.е. происходит относительное движение поршень-трубопровод. Компрессоры снабжают всасывающими и нагнетательными клапанами. Нагнетательные линии компрессоров соединяют с конденсаторами воздушной влаги. Конденсаторы располагают под уровнем моря и охлаждают морской водой. Конденсаторы представляют собой спиральные трубопроводы, установленные вокруг вертикального трубопровода, обеспечивая тем самым вместе с поплавками дополнительную положительную плавучесть вертикального трубопровода. Выполнение конденсаторов в виде спиральных трубопроводов увеличивает поверхность конденсации влаги и обеспечивает ее сток в отстойник пресной воды. Отстойник пресной воды снабжают двумя отсекающими клапанами, один клапан для сброса осушенного воздуха, размещенный в верхней точке, а второй клапан для отбора накопленной пресной воды, расположенный в нижней части отстойника пресной воды. При реализации способа возможно использование остаточной энергии отработанного воздуха для привода турбины с выработкой электричества для подсветки плавающего вертикального трубопровода и использования его в качестве сигнального буя. Осаждение влаги из воздуха в конденсаторах происходит за счет повышения температуры точки росы при избыточном давлении воздуха в конденсаторах. Чем выше избыточное давление воздуха в конденсаторах, тем большая часть влаги выделяется из морского влажного воздуха, другими словами, чем больше давление в вертикальных трубопроводах, зависящее от его веса, тем больше влаги из воздуха осаждается в конденсаторах. Кроме того, конденсаторы влаги находятся под уровнем моря, где температура ниже температуры воздуха, что также способствует осаждению влаги из атмосферного морского воздуха на внутренней поверхности конденсаторов. Плавающие вертикальные трубопроводы при необходимости фиксируют анкерами с дном для предотвращения уноса их морскими течениями.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 - гидроагрегат по производству пресной воды у подошвы волны.
Фигура 2 - гидроагрегат по производству пресной воды у гребня волны.
На чертежах обозначены следующие позиции:
1 - вертикальный трубопровод; 2 - поплавок; 3 - всасывающая линия; 4 - нагнетательная линия; 5 - всасывающий клапан; 6 - нагнетательный клапан; 7 - поршень компрессора; 8 - конденсатор; 9 - клапан сброса осушенного воздуха; 10 - линия сброса осушенного воздуха; 11 - отстойник пресной воды; 12 - линия сбора пресной воды; 13 – клапан отбора пресной воды.
Осуществление изобретения
Способ получения воды из воздуха (см. фиг. 1, фиг. 2) реализуется следующим образом. Генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде поршневых компрессоров объемного действия, представляющих собой вертикальные трубопроводы (1) с заглушенными верхними торцами, большей частью помещенные под уровень поверхности моря. Трубопроводы (1) снабжают в верхней заглушенной части поплавками (2), обеспечивающими их положительную плавучесть. Надводную заглушенную часть трубопроводов снабжают всасывающими (3) и нагнетательными линиями (4) с всасывающими (5) и нагнетательными (6) клапанами. Поршни компрессоров (7) с положительной плавучестью устанавливают внутри трубопроводов на поверхности воды и приводят в движение при вертикальном колебательном перемещении трубопроводов, обусловленном волнением поверхности моря. Всасывание воздуха осуществляют при движении трубопроводов и поплавков вверх, с прохождением морской волны от подошвы до гребня. Сжатие и нагнетание воздуха осуществляют за счет силы тяжести трубопроводов с поплавками, конденсаторами и отстойниками, при движении трубопроводов вниз с прохождением морской волны от гребня до подошвы. Сжатый воздух подают в конденсатор (8), находящийся под уровнем моря. Отработанный осушенный воздух через клапан (9), отрегулированный на заданное давление, сбрасывают в атмосферу по трубопроводу (10). Осажденная в конденсаторах влага поступает в отстойник пресной воды (11) по трубопроводам (12), используя избыточное давление в конденсаторах (8). Забор накопленной пресной воды из отстойника осуществляется через клапан (13), автоматически закрывающийся при полном опорожнении отстойника (11).
Заявленное техническое решение позволяет преобразовывать практически даровую гидравлическую энергию морских волн в энергию сжатого воздуха, необходимую для выделения влаги из влажного атмосферного морского воздуха. Заявленное техническое решение позволяет снизить затраты на производство пресной воды питьевого качества путем использования возобновляемой энергии морской волны. Техническое решение может работать практически при любой высоте морской волны и уровня моря, меняющегося из-за наличия приливов и отливов. Чем выше волна, тем больше накапливается потенциальной энергии при подъеме трубопроводов и поплавков вверх и больше полезная механическая работа, совершаемая силой тяжести, при движении трубопроводов и поплавков вниз, приводящая в действие поршневые компрессоры. Чем больше энергия сжатого воздуха, тем выше при прочих равных условиях производительность по пресной воде.
Claims (1)
- Способ получения воды из воздуха, включающий установку генераторов энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением и отбором влаги, отличающийся тем, что для снижения себестоимости получения пресной воды из влажного морского воздуха путем использования возобновляемой энергии морской волны, генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде поршневых компрессоров, представляющих собой вертикальные трубопроводы с заглушенными верхними торцами, большей своей частью помещенными под уровень поверхности моря, трубопроводы снабжают в верхней заглушенной части поплавками, обеспечивающими их положительную плавучесть, надводную заглушенную часть трубопровода снабжают всасывающими и нагнетательными линиями с клапанами, поршни компрессоров с положительной плавучестью устанавливают внутри трубопроводов на поверхности воды и приводят в движение при вертикальном колебательном перемещении трубопроводов, обусловленном волнением поверхности моря, всасывание воздуха осуществляют при движении трубопроводов с поплавками вверх при прохождении морской волны от подошвы до гребня, сжатие и нагнетание воздуха осуществляют за счет силы тяжести трубопроводов и поплавков при движении трубопроводов и поплавков вниз с прохождением морской волны от гребня до подошвы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102089A RU2652822C1 (ru) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Способ получения воды из воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102089A RU2652822C1 (ru) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Способ получения воды из воздуха |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2652822C1 true RU2652822C1 (ru) | 2018-05-03 |
Family
ID=62105382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017102089A RU2652822C1 (ru) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Способ получения воды из воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2652822C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5203989A (en) * | 1991-01-30 | 1993-04-20 | Reidy James J | Portable air-water generator |
RU2143530C1 (ru) * | 1999-03-25 | 1999-12-27 | Кочетков Борис Федорович | Устройство для получения пресной воды из воздуха |
DE19832182A1 (de) * | 1998-07-17 | 2000-03-09 | Hans Gotthard Remstedt | Verfahren zur Wassergewinnung aus der Luftfeuchte |
US6308521B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-10-30 | Leonid Eylman | Universal power generator utilizing wind flow of liquid for the manufacturing of water from humid air |
US6360549B1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-03-26 | Sandia Corporation | Method and apparatus for extracting water from air |
CN105113575A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-02 | 南京航空航天大学 | 一种潮汐能空气取水装置 |
-
2017
- 2017-01-23 RU RU2017102089A patent/RU2652822C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5203989A (en) * | 1991-01-30 | 1993-04-20 | Reidy James J | Portable air-water generator |
DE19832182A1 (de) * | 1998-07-17 | 2000-03-09 | Hans Gotthard Remstedt | Verfahren zur Wassergewinnung aus der Luftfeuchte |
RU2143530C1 (ru) * | 1999-03-25 | 1999-12-27 | Кочетков Борис Федорович | Устройство для получения пресной воды из воздуха |
US6308521B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-10-30 | Leonid Eylman | Universal power generator utilizing wind flow of liquid for the manufacturing of water from humid air |
US6360549B1 (en) * | 2001-03-12 | 2002-03-26 | Sandia Corporation | Method and apparatus for extracting water from air |
CN105113575A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-02 | 南京航空航天大学 | 一种潮汐能空气取水装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2609375C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
US4235678A (en) | Solar powered water desalination system with a regenerative fixture | |
JP2017516027A (ja) | 波力エネルギーを獲得する装置 | |
US20210355925A1 (en) | Wave-powered generator | |
CN104261498A (zh) | 一种波浪能驱动的海水温差能海水淡化装置及方法 | |
CN102384016B (zh) | 一种海洋能发电装置 | |
RU2652822C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
RU2653875C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
CN209210756U (zh) | 一种植物精油蒸馏设备 | |
RU2631469C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
EP3198138A1 (en) | Submerged hydraulic air compressor with flowing water column with water suction pump | |
CN106854869A (zh) | 一种集发电、垃圾捕捞为一体的岸边装置及其使用方法 | |
WO2018101852A1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
RU2650564C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
CN108547727A (zh) | 一种利用波浪能的海面取水与发电装置 | |
RU2770360C1 (ru) | Способ опреснения морской воды | |
CN209129859U (zh) | 一种具有水汽分离功能的空气压缩机 | |
RU2618315C1 (ru) | Способ получения воды из воздуха | |
CN111348707A (zh) | 利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统 | |
RU2686224C1 (ru) | Установка получения пресной воды из атмосферного воздуха морского базирования | |
RU85563U1 (ru) | Гравитационный гидровакуумный двигатель | |
KR101563946B1 (ko) | 응축수 포집용 수면 구조물 | |
CN215373174U (zh) | 具有排水功能的真空干燥装置 | |
JP2009024689A (ja) | 揚液装置 | |
CN206439909U (zh) | 一种利用高温水汽启动单向阀提升液体的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200124 |