RU2723858C1 - Устройство для опреснения воды - Google Patents

Устройство для опреснения воды Download PDF

Info

Publication number
RU2723858C1
RU2723858C1 RU2019124036A RU2019124036A RU2723858C1 RU 2723858 C1 RU2723858 C1 RU 2723858C1 RU 2019124036 A RU2019124036 A RU 2019124036A RU 2019124036 A RU2019124036 A RU 2019124036A RU 2723858 C1 RU2723858 C1 RU 2723858C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
tank
water vapor
refrigerant
heat
Prior art date
Application number
RU2019124036A
Other languages
English (en)
Inventor
Омар Абдулхади Мустафа Альмохаммед
Наиль Фарилович Тимербаев
Алмаз Мунирович Касимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет"
Priority to RU2019124036A priority Critical patent/RU2723858C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2723858C1 publication Critical patent/RU2723858C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10—Vacuum distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области очистки морской воды и грунтовых вод путем дистилляции для обеспечения питьевой водой сельского, коммунального хозяйства и на морских судах, в которых наблюдается дефицит пресной питьевой воды. Устройство для опреснения воды содержит емкости для исходной воды, для охлаждения водяного пара и для очищенной воды, первый тепловой насос, состоящий из компрессора, конденсатора хладагента R-134a, дросселирующего устройства, испарителя и хладагента R-134a, и второй тепловой насос, включающий емкости для исходной воды, для водяного пара и дистиллированной воды, вакуумный насос и теплообменник с воздушным охлаждением. При этом тепловые насосы работают совместно. Устройство обеспечивает за счет кипения и конденсации воды при низком давлении и температуре повышение производительности опреснительной установки. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области очистки морской воды и грунтовых вод путем дистилляции для обеспечения питьевой водой сельского, коммунального хозяйства и на морских судах, в которых наблюдается дефицит пресной питьевой воды.
Известен опреснитель воды, использующий технологию распыления жидкости за счет создания водовоздушной эмульсии в испарительной камере (патент на полезную модель РФ №2617489, МПК C02F 1/04, C02F 1/14, 15.06.2016), содержащее емкости для исходной воды и опресненной воды, испарительную камеру, снабженную солнечным коллектором и водоэмульсионным спринклером, конденсатор в виде змеевика, теплообменник, запорный клапан, вакуумный насос, два комбинированных датчика уровня/солености жидкости, датчик давления и температуры, подключенный к контроллеру.
Недостатком данного изобретения является зависимость эффективной работы установки от погодных условий, сложность конструкции, низкая удельная производительность и высокая стоимость системы.
Известно устройство для получения дистиллированной воды (патент на полезную модель РФ №2543879, МПК C02F 1/04, 09.09.2013). Устройство содержит теплоизолированный бак-испаритель с исходной жидкостью, сосуд для сбора конденсата, насос для подачи исходной жидкости в соединенный с баком-испарителем бак-накопитель, пароотводяшую трубу, изготовленную из материала с высокой теплопроводностью, через которые в направлении, противоположном движению пара и конденсата в бак-накопитель поступает исходная жидкость, проходя через автоматический воздухоотводчик и регулятор уровня в баке-накопителе.
Недостатком данного изобретения является ограниченные возможности регулирования параметров опреснительного процесса и низкая производительность устройства.
Наиболее близким по конструкции является устройство для опреснения морской воды (патент на полезную модель РФ №2309125, МПК C02F 1/04, B01D 3/10, 31.10.2005), содержащее два герметичных бака, соединенных паропроводом. Герметичные баки соединены устройством для нагрева воды и конденсации ее паров, представляющим собой холодильник, трубопровод в первом баке, с нагретым хладагентом которого находится ниже уровня воды, а трубопровод с охлажденным хладагентом находится во втором баке.
Недостатком данного изобретения является низкая удельная производительность опреснительной установки, низкая скорость конденсации паров воды на трубопроводе с холодным хладагентом.
Техническая задача изобретения заключается в том, что повышается производительность опреснительной установки, за счет кипения и конденсации воды при низком давлении и температуре.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для опреснения воды, состоящем из трех герметичных емкостей для исходной воды, для охлаждения водяного пара и для очищенной воды, в первой емкости установлен конденсатор хладагента R-134a, датчик концентрации соли, вакуумметр и подключены трубопроводы для подачи исходной воды, водяного пара, регулирования уровня воды и конденсатора хладагента R-134а, во второй емкости установлен испаритель хладагента R-134аи подключены трубопроводы для приема и подачи водяного пара, к третьей емкости подключен теплообменник с воздушным охлаждением и клапаны для отвода дистиллированной воды и регулирование давления;, первый тепловой насос состоит компрессора, конденсатора хладагента R-134a, дросселирующего устройства и испарителя хладагента R-134a, второй тепловой насос состоит из емкости для исходной воды, емкости для водяного пара, емкости дистиллированной воды, вакуумного насоса и теплообменникас воздушным охлаждением, согласно предлагаемому изобретению, тепловые насосы работают совместно, где первый тепловой насос передает тепло от конденсатора хладагента R-134a в исходную очищаемую воду, способствуя образованию водяного пара, второй насос позволяет конденсировать водяной пар после выхода из емкости с испарителем хладагента R-134a и подает дистиллированную воду в теплообменник с воздушным охлаждением, при этом процесс конденсации водяного пара ускоряется за счет работы вакуумного насоса.
Нагревание и интенсивное парообразование воды происходит за счет работы компрессора и вакуумного насоса при циркуляции хладагента R-134а в конденсаторе и в испарителе хладагента R-134a с последующей дистилляцией паров воды.
На фиг. 1 представлена схема устройства для опреснения воды, где
T1, Р1 - температура и давление фреона до компрессора;
Т2, Р2 - температура и давление фреона после компрессора;
Т3, Р3 - температура и давление фреона после конденсатора;
Т4, Р4 - температура и давление фреона до испарителя;
Т5, Р5 - температура и давление водяного пара до вакуумного насоса;
Т6, Р6 - температура и давление водяного пара после вакуумного насоса.
Устройство состоит из компрессора 1, конденсатора 2, дросселя 3, испарителя 4, вакуумного насоса 5, емкости для водяного пара 6, емкости для дистиллированной воды 7, клапана отвода дистиллированной воды 8, клапана для регулирования давления 9, теплообменника с воздушным охлаждением 10, емкости для исходной воды 11, датчика концентрации соли 12, клапана для отвода исходной воды с высокой концентрацией соли 13, вакуумметра 14, клапана для подачи исходной воды 15.
Устройство для опреснения воды работает следующим образом.
Исходная неочищенная вода через клапан 15 подается в емкость 11 до предельной отметки, затем включается компрессор 1 и создает давление в конденсаторе 2, который представляет собой медную трубку, где хладагент R-134a начинает сжиматься и переходить в жидкое состояние с выделением теплоты. После этого жидкий хладагент R-134a через дроссель 3 поступает в испаритель 4. Через некоторое время газифицированный хладагент R-134a в испарителе 4 при низком давлении начинает охлаждать емкость 6 и возвращается в компрессор 1, для последующей рециркуляции. Образующийся водяной пар из емкости 11 подается в емкость 6 с помощью вакуумного насоса 5 и поступает в теплообменник с воздушным охлаждением 10, где происходит охлаждение дистиллированной воды, и собирается в емкости 7.

Claims (1)

  1. Устройство для опреснения воды, состоящее из трех герметичных емкостей: для исходной воды, для охлаждения водяного пара и для очищенной воды, в первой емкости установлен конденсатор хладагента R-134а, датчик концентрации соли, вакуумметр и подключены трубопроводы для подачи исходной воды, водяного пара, регулирования уровня воды и конденсатора хладагента R-134a, во второй емкости установлен испаритель хладагента R-134a и подключены трубопроводы для приема и подачи водяного пара, к третьей емкости подключен теплообменник с воздушным охлаждением и клапаны для отвода дистиллированной воды и регулирования давления, первый тепловой насос состоит компрессора, конденсатора хладагента R-134a, дросселирующего устройства и испарителя хладагента R-134а, второй тепловой насос состоит из емкости для исходной воды, емкости для водяного пара, емкости дистиллированной воды, вакуумного насоса и теплообменника с воздушным охлаждением, отличающееся тем, что тепловые насосы выполнены с возможностью совместной работы, где первый тепловой насос предназначен для передачи тепла от конденсатора хладагента R-134a в исходную очищаемую воду, способствуя образованию водяного пара, второй насос для конденсации водяного пара после выхода из емкости с испарителем хладагента R-134a и подачи дистиллированной воды в теплообменник с воздушным охлаждением.
RU2019124036A 2019-07-30 2019-07-30 Устройство для опреснения воды RU2723858C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124036A RU2723858C1 (ru) 2019-07-30 2019-07-30 Устройство для опреснения воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124036A RU2723858C1 (ru) 2019-07-30 2019-07-30 Устройство для опреснения воды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2723858C1 true RU2723858C1 (ru) 2020-06-17

Family

ID=71095899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124036A RU2723858C1 (ru) 2019-07-30 2019-07-30 Устройство для опреснения воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2723858C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2130097A1 (en) * 2021-04-08 2022-10-09 Peter Nobel Water purifier and method for purifying water using membrane destillation

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486985A (en) * 1969-03-18 1969-12-30 Carrier Corp Flash distillation apparatus with refrigerant heat exchange circuits
AU485783B2 (en) * 1972-10-11 1975-04-10 Vaqua Ltd. Desalination of water
US4302297A (en) * 1977-05-24 1981-11-24 Humiston Gerald F Desalination apparatus with power generation
RU2296715C2 (ru) * 2005-06-02 2007-04-10 Виктор Александрович Черныш Устройство для опреснения морской воды
RU2309125C2 (ru) * 2005-10-31 2007-10-27 Андрей Юльевич Афанасьев Устройство для опреснения морской воды
CN103043737A (zh) * 2013-01-23 2013-04-17 林贤华 热泵全天候海水淡化系统
CN104291402A (zh) * 2014-10-24 2015-01-21 西安华陆环保设备有限公司 一种海水淡化装置
CN106698559A (zh) * 2016-07-11 2017-05-24 杨昌智 热泵海水淡化装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486985A (en) * 1969-03-18 1969-12-30 Carrier Corp Flash distillation apparatus with refrigerant heat exchange circuits
AU485783B2 (en) * 1972-10-11 1975-04-10 Vaqua Ltd. Desalination of water
US4302297A (en) * 1977-05-24 1981-11-24 Humiston Gerald F Desalination apparatus with power generation
RU2296715C2 (ru) * 2005-06-02 2007-04-10 Виктор Александрович Черныш Устройство для опреснения морской воды
RU2309125C2 (ru) * 2005-10-31 2007-10-27 Андрей Юльевич Афанасьев Устройство для опреснения морской воды
CN103043737A (zh) * 2013-01-23 2013-04-17 林贤华 热泵全天候海水淡化系统
CN104291402A (zh) * 2014-10-24 2015-01-21 西安华陆环保设备有限公司 一种海水淡化装置
CN106698559A (zh) * 2016-07-11 2017-05-24 杨昌智 热泵海水淡化装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE2130097A1 (en) * 2021-04-08 2022-10-09 Peter Nobel Water purifier and method for purifying water using membrane destillation
SE544704C2 (en) * 2021-04-08 2022-10-18 Peter Nobel Water purifier and method for purifying water using membrane destillation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103449548B (zh) 船用热管式海水淡化装置
US20170233264A1 (en) Desalination system for the production of potable water
CN211595081U (zh) 一种液体重力蒸馏法海水淡化装置
CN103613155A (zh) 热管式低温两效海水淡化装置
RU2723858C1 (ru) Устройство для опреснения воды
JP5398046B2 (ja) 減圧沸騰形海水淡水化装置、及び方法
CN103626249A (zh) 一种太阳能光伏半导体制冷海水淡化装置和方法
CN204848322U (zh) 高盐水处理系统
CN112093954A (zh) 空气接触循环废水的浓缩分离装置
WO2017008814A1 (en) System and method for purification of contaminated liquid
CN210261427U (zh) 空气接触循环废水的浓缩分离装置
CN206278947U (zh) 热泵式低温高效海水淡化装置
US3252501A (en) Tubular evaporator of the external film type
KR20110080215A (ko) 진공증발식 정수설비
CN209635926U (zh) 降膜蒸发耦合吸收式制冷高盐污水处理设备
US10022646B1 (en) Solar cooling and water salination system
CN103145207B (zh) 一种船用轮机烟气废热双级回收海水淡化装置
WO2006075930A1 (fr) Procede pour obtenir de l'eau distillee et dispositif de sa mise en oeuvre
RU2784151C1 (ru) Компактная установка для дистилляции воды
RU55766U1 (ru) Дистиллятор
RU2767322C1 (ru) Солнечная станция для дистилляции воды
CN204454675U (zh) 热泵式多功能海水淡化装置
CN206635061U (zh) 一种海水淡化装置
CN110665245A (zh) 蒸发冷却一体式设备
CN106629943A (zh) 一种海水淡化装置