SA112330608B1 - نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر - Google Patents

نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر Download PDF

Info

Publication number
SA112330608B1
SA112330608B1 SA112330608A SA112330608A SA112330608B1 SA 112330608 B1 SA112330608 B1 SA 112330608B1 SA 112330608 A SA112330608 A SA 112330608A SA 112330608 A SA112330608 A SA 112330608A SA 112330608 B1 SA112330608 B1 SA 112330608B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
tank
water
seawater
deaerated
sea
Prior art date
Application number
SA112330608A
Other languages
English (en)
Inventor
انطونيو ارناو ديل امو بيدرو
إليكساندرو هانجانو دان
أوناتي إبانيز دي نافارا يوجينيو
Original Assignee
سينتر انترناسيونال دي ميتودي نومريكس إن إنجينيريا
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 سينتر انترناسيونال دي ميتودي نومريكس إن إنجينيريا filed Critical سينتر انترناسيونال دي ميتودي نومريكس إن إنجينيريا
Publication of SA112330608B1 publication Critical patent/SA112330608B1/ar

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/10Vacuum distillation
    • B01D3/103Vacuum distillation by using a barometric column
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/009Collecting, removing and/or treatment of the condensate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/046Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation under vacuum produced by a barometric column
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08Seawater, e.g. for 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (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)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

يتعلق الاختراع الحالي بنظام لإزالة ملوحة ماء البحر desalinating seawater به قسم تبخير evaporation (EP) يشتمل على غرفة تبخير evaporation chamber (EC) تحتوي على ماء البحر عند ضغط أقل من الضغط الجوي atmospheric pressure لا يزيد عن ضغط بخار الماء vapour pressure of water عند درجة حرارة الجو، وصهريج لماء البحر منزوع الهواء (D11؛ D12) حيث يكون إلى حدٍ كبير عند نفس الضغط الأقل من الضغط الجوي atmospheric pressure مثل غرفة التبخير ويكون متصلاً بها في دائرة مغلقة closed circuit. ويشتمل النظام أيضاً على مكثف condenser (C) وخط أنابيب (P) يربط غرفة التبخير evaporation بالمكثف المذكور، ويكون النظام الفرعي المكون من هذه العناصر الثلاثة مرتبطاً بإحكام ومانعاً لتسرب الهواء إلى حدٍ كبير. عدم وجود غازات غير قابلة للتكثيف في ماء البحر التي تم تبخيرها يجعل من الممكن أن تكون سرعة بخار الماء في خط الأنابيب هي سرعة الصوت في ذلك الغاز. شكل 1.

Description

— \ — نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر ‎System and method for desalinating seawater‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع بنظام لإزالة ملوحة ماء البحر ‎aud 4 0658108109 seawater‏ تبخير ‎evaporation part (EP)‏ يشتمل على غرفة تبخير ‎evaporation chamber (EC)‏ تحتوي على ماء البحر عند ضغط أقل من الضغط الجوي ‎Y atmospheric pressure‏ يزيد عن © ضغط بخار الماء ‎vapour pressure of water‏ عند درجة حرارة الجوكما يتعلق الاختراع بطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر ‎desalinating seawater‏ باستخدام نظام كهذا. تعتبر معظم وحدات (زالة الملوحة وحدات ذات استهلاك كبير للطاقة وتتسم بضعف الكفاءة الفعالة. وعلاوة على هذاء يمكن أن ‎Jian‏ المناطق المحتاجة إلى الماء في جزيرة؛ بعيدة عن البحرء وفي الغالب لايكون من السهل نقل الماء منزوع الملوحة عبر مسافات كبيرة. ‎١١‏ ولقد قام البحث الذي يحمل عنوان : ‎“Feasibility study of desalination technology utilizing the temperature‏ ‎difference between seawater and inland atmosphere”, by Inoue et al.,‏ ‎Desalination 197 (2006)‏ بدراسة هذه المشكلات وكشف عن منشأة لإزالة الملوحة تشتمل على قسم تبخير ‎evaporation‏ ‎part Vo‏ يتم فيه تبخير ماء البحر الخام ‎raw seawater evaporation‏ عند ضغط منخفض» قسم تكثيف حيث يتكثف البخار ويتم الحصول على ماء ‎hie‏ وقسم نقل بين قسم التبخير ‎evaporation part‏ وقسم التكثيف حيث يتم نقل البخار عند ضغط منخفض. ويشتمل قسم النقل (الذي هو عبارة عن أنبوب) على ‎Jie‏ حراري ‎thermal insulation‏ . يتم وضع ‎ad‏ التبخير بواسطة ‎ad)‏ حيث يكون المدى الحراري اليومي صغيراً؛ ويتم وضع قسم التكثيف في منطقة ‎٠‏ جزيرة حيث تنخفض درجة الحرارة بسرعة أثناء الليل بسبب التبريد بالاشعاع. يتم استخراج الهواء من قسم النقل ويتم ملء الأخير ببخار الماء؛ والذي يتدفق بعد ذلك باتجاه قسم التكثتيف بسبب أن درجة حرارته تكون أقل من درجة حرارة قسم التبخير. أ
— اذ
لكن ذلك البحث نفسه أشار إلى أنه ‎aay’‏ عدد من الأمور الفنية فيما يتعلق بالتأثير السلبي
المحتمل لتكون القشور في النظام”؛ مثل "صعوبة الحصول على تفريغ أولي في أنبوب ‎Jy sha‏ جدا".
وكذلك؛ يعد تركيب قسم النقل مكلفاً جداً لأن الأنبوب يمكن أن يكون طويلاً جداً. وعلاوة على هذاء
حيث أن الماء الخام يحتوي على غازات غير ‎ALE‏ للتكثتيف (الهواء)؛ فإن زيادة نلوث النظام © بغازات غير ‎ALE‏ للتكثيف تخفض من معدل التكثيف في المكثف؛ مما يؤدي إلى خفض الكفاءة
الفعالة للنظام.
وتكشف براءة الاختراع الأمريكية رقم ‎»٠5977375/7005‏ عن إزالة الملوحة عند ضغط ‎J‏ من
الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ أيضاً باستخدام غرفة موضوعة عند قمة عمود
مملوء بماء ‎all‏ عند ارتفاع بحيث يتكون حيز عند ضغط أقل من الضغط الجوي في الغرفة.
‎٠‏ يتم ضخ الماء من المصدر إلى الحيز المذكور الذي له ضغط أقل من الضغط الجوي ويتم إمراره خلال مبخر والذي يكون بتكبير الحجم السطحي له. يتم تبخير ‎evaporation‏ نسبة صغيرة من الماء ويتم تبريد الباقي لتوفير حرارة التبخير ويتساقط في قمة عمود ماء البحرء مما يخلق تدفقاً لأسفل. يتم سحب البخار من الحيز المفرغ وتكثيفه في حيز ثاني عند ضغط ‎Ji‏ من الضغط الجوي فوق عمود للماء العذب. وتقوم وحدة لنزع الغاز ‎degassing‏ من الماء المراد تقطيره بمنع
‎١‏ تراكم الغازات المذابة في ماء البحر أو ما شابه ذلك في الحيز الذي له ضغط أقل من الضغط الجوي. لكن؛ حسبما ‎SS‏ فإن معظم ‎ele‏ البحر منزوع الغاز يتساقط إلى قمة عمود ماء ‎Call‏ ‏بحيث يتم نزع الغاز ‎degassing‏ من كمية من ماء البحر أكبر بكثير من الضروري. الوصف العام للاختراع يتمثل أحد أهداف الاختراع الحالي في توفير نظام وطريقة للتغلب على السلبيات السابقة.
‎٠‏ وفقاً ‎ded‏ أولى للاختراع؛ يشتمل قسم التبخير ‎part‏ 780008800 في النظام أيضاً على صهريج لماء البحر منزوع الهواء حيث يكون إلى ‎an‏ كبير عند نفس الضغط ‎JAY)‏ من الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ مثل غرفة التبخير ‎evaporation chamber‏ ويكون متصلاً بها في دائرة مغلقة. يتم اختيار مستوى الضغط الأقل من الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ للسماح لماء البحر منزوع الهواء في غرفة التبخير ‎ob evaporation chamber‏ يغلي عند
‎Yo‏ درجة حرارة الجو. وحيث أنه يتم تبخير 6780008000 الماء منزوع الهواء فقط؛ فإن البخار النقي فقط سوف يصل إلى المكثف ‎condenser‏ ولن يوجد شىء يفسد التكثتيف. وحيث أن صهريج الماء منزوع الهواء
‏أ
— ¢ —
يكون عند نفس الضغط مثل غرفة ‎pail)‏ ¢ سوف تكون هناك حاجة لطاقة ‎ALB‏ لتدوير الماء
وفي أحد النماذج؛ يتواجد صهريج أو صهاريج ماء البحر منزوع الهواء إلى حدٍ كبير عند نفس
ارتفاع غرفة المبخر وعلى بعد عشرة أمتار على الأقل فوق مستوى سطح البحرء بحيث تكون
© هناك حاجة إلى طاقة ‎ALE‏ لتدوير الماء خلال الدائرة الأساسية. ويتم وضع خزان لماء البحر
منزوع الهوا ء عند الضغط الجوي عند ‎ld)‏ ع أقل من صهريج أو صهاريج ماء البحر منزوع الهوا ‎‘sc‏
ويكون الفرق في الارتفاع بحيث أن رأس عمود الماء لأنبوب مملوء بين صهريج ماء البحر منزوع
الهواء والخزان السفلي لماء البحر منزوع الهواء يتسبب في ألا يزيد الضغط الأقل من الضغط
الجوي في الأول عن ضغط بخار الماء ‎vapour pressure of water‏ عند درجة حرارة الجو. ‎٠‏ وهذا هو السبب في أن يكون الصهريج (أو الصهاريج) العلوي لماء البحر منزوع الهواء عند ‎٠١‏
أمتار أو أكثر فوق مستوى سطح البحر.
ويفضل تزويد ‎aud‏ التبخير ‎and evaporation part‏ بدائرة هيدروليكية أساسية لماء البحر منزوع
الهواء عند الضغط الأقل من الجوي المذكور تشتمل على ‎sal)‏ المغلقة المذكورة؛ دائرة هيدروليكية
ثانوية لماء البحر الخام ‎raw seawater‏ عند الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ والتي ‎Vo‏ تبدأ وتنتهي في البحرء ومبادل حراري ‎heat exchanger‏ بين الدائرة الأساسية المذكورة والدائرة
الثانوية المذكورة. ويمكن استخدام النظام في طريقة بحيث تقوم الدائرة الثانوية بتوصيل الحرارة
المفقودة في تبخير ‎evaporation‏ الماء إلى الدائرة الأساسية؛ حيث يتم ذلك التبخير في غرفة
التبخير. ويمكن أن تتكامل هذه الاستخدامات وغيرها للنظام مع طريقة لإزالة ملوحة ماء البحر.
وفي أحد النماذج؛ تشتمل الدائرة الثانوية على صهريج لماء البحر الخام ‎raw seawater‏ عند ‎٠‏ الضغط الجوي ‎lly atmospheric pressure‏ يتم وضعه إلى حدٍ كبير عند نفس ارتفاع
خزان ماء البحر منزوع الهواء ويتم توصيله بصهريج ماء البحر منزوع الهواء.
ويمكن استخدام النظام في طريقة لنزع الهواء ‎deaerating‏ من ماء البحر واعادة ‎sda‏ صهريج
ماء البحر منزوع الهواء؛ حيث تشتمل الطريقة المذكورة على الخطوات الآتية:
‎١ )‏ ( ملء صهريج ماء البحر منزوع الهوا ءِِ المذكور يالما ء من صهريج ماء البحر الخام والسماح ©؟_-للهواء بالخروج من خلال صمام علوي في صهريج ماء البحر منزوع الهواء؛
‏ار
El
‎(Y)‏ أثنا ء إغلاق الصمام العلوي المذكورء نقل؛ يفضل بواسطة التصريف بفعل الجاذبية الأرضية؛
‏حجم من الما ء من صهريج ماء البحر منزوع الهوا ءِِ إلى صهريج ماء البحر الخام ‎raw‏
‎seawater‏ مما يؤدي إلى خلق تفريغ في الصهريج الأول؛
‏() السماح ببعض الوقت لنزع الغاز ‎degassing‏ من ماء البحر في صهريج ماء البحر منزوع
‏© الهواء؛
‏(؟) أثناء إغلاق الوصلة بين صهريج ماء البحر الخام ‎raw seawater‏ وصهريج ماء البحر
‏منزوع الهواء؛ يعاد ملء الأخير بالماء من خزان ماء البحر منزوع الهواء والسماح للهواء بالخروج
‏من خلال الصمام العلوي؛
‏)0( أثناء إغلاق الصمام العلوي؛ ‎(Ji‏ يفضل بواسطة التصريف بفعل الجاذبية الأرضية؛ حجم من ‎Ve‏ ماء البحر منزوع الهواء من صهريج ماء البحر منزوع الهواء إلى خزان ماء البحر منزوع الهواء
‏مما يؤدي ثانية إلى خلق تفريغ في الصهريج المذكور؛
‏)7( تكرار الخطوات (7) إلى )0( عدة مرات.
‏طريقة نزع الهواء ‎deaerating‏ هذه تستهلك طاقة أقل ‎DS‏ من طرق نزع الهواء التي تتضمن
‏تسخين السائل. وفي جميع الحالات؛ وبفضل عدم وجود الهواء في ماء البحر المراد ‎copa‏ يكون بخار الماء الذي يتم نقله خلال خط الأنابيب خالياً إلى حدٍ كبير من أي غازات غير قابلة
‎: aii 4
‎eg‏ نحو ‎dante‏ يتم تكرار الخطوات )7( إلى )0( على الأقل ثماني مرات.
‏ويمكن أن ‎Jam‏ الدائرة الثانوية ‎Lad‏ على صهريج لمحلول ملحي عند الضغط الجوي
‎atmospheric pressure‏ والذي يتم توصيله بصهريج ماء البحر الخام ‎raw seawater‏ ويتم ‎Yo‏ وضعه إلى حدٍ كبير عند نفس ارتفاعه؛ بحيث تكون هناك حاجة إلى طاقة ‎ALE‏ لتدوير الماء
‏خلال الدائرة الثانوية. ويتم أيضاً توصيل صهريج المحلول الملحي ‎brine‏ بصهريج ماء البحر
‏منزوع الهواء.
‏وفي أحد النماذج» يشتمل قم التبخير ‎evaporation part‏ على الأقل على صهريجين كهذين
‏لماء البحر منزوع الهواء مرتبين على التوازي في الدائرة الهيدروليكية الأساسية. ويمكن استخدام ‎Yo‏ النظام في طريقة لإزالة ملوحة ماء ‎call‏ حيث تشتمل الطريقة المذكورة على الخطوات الآتية:
‏أ
— أ — ‎(V)‏ فصل واحد من صهاريج ماء البحر منزوع الهواء عن الدائرة الأساسية وتوصيل الصهريج ‎AY‏ لماء البحر منزوع الهواء بالدائرة الهيدروليكية الأساسية؛ ‎(Y )‏ إعادة ملء؛ ‎ela‏ البحر منزوع الهواء» صهريج ماء البحر منزوع الهواء الذي ثم فصله عن الدائرة الهيدروليكية الأساسية؛ © (©) توصيل صهريج ماء البحر منزوع الهواء المعاد ملئه بالدائرة الهيدروليكية الأساسية وفصل الصهريج ‎AY‏ لماء البحر منزوع الهوا عِِ عنها . وبهذه الطريقة؛ يمكن أن يستمر التبخير ‎evaporation‏ بدون توقف. ويشتمل النظام على مكثقف ‎condenser‏ وخط أنابيب ‎ayy pipeline‏ غرفة التبخير بالمكتف المذكور؛ ويكون النظام الفرحي الذي يتكون من هذه العناصر الثلاثة مرتبطاً بإحكام ومانع لتسرب ‎٠‏ - الهواء إلى حدٍ ‎«aS‏ بحيث يكون كل من ‎condenser (ESA‏ وخط الأنابيب أيضاً عند ضغط أقل من الضغط الجوي ‎(Sas . atmospheric pressure‏ أن يكون مخرج المكثف عبارة عن مانع تسرب لعمود الماء (أي عمود ماء ارتفا عه حوالي ‎Ye‏ متر) ‎٠‏ وتكون ‎an‏ الحرارة في المكثف أقل من درجة الحرارة في غرفة التبخير. ويمكن أن يتضمن النظام مولد كهرباء هيدروليكي والذي يتم وضعه بعد وأسفل المكثف ‎١‏ 00006056 ويتم تشغيله بواسطة الماء الذي يتم توصيله بواسطة الأخير بعد حدوث تساقط بفعل الجاذبية الأرضية. وبهذه الطريقة يمكن للنظام إنتاج طاقة أكبر من التي يستهلكها؛ ‎ally‏ يأخذها من حرارة البحر. وفي أحد النماذج؛ يشتمل خط الأنابيب على مجموعة من مصايد البخار لتجميع الماء السائل الذي قد يتكثف داخل خط الأنابيب ؛ ويتم تشكيل كل مصيدة بخار ‎steam trap‏ في صورة مانع ‎Yo‏ تسرب لعمود الماء. ولا يحتاج خط الأنابيب لعزل لأن الماء المحمل أن يتكثف فيه يتم تجميعه ببساطة بفعل الجاذبية الأرضية. وفي أحد النماذج؛ يشتمل ‎aud‏ التبخير ‎evaporation part‏ على غلاية لإنتاج بخار عند الضغط ‎atmospheric pressure al‏ أو أعلى؛ ويتمتل الهدف من البخار المذكور في سحب وإخلاء الهواء الذي يتواجد في البداية في خط الأنابيب. ويمكن أن تتواجد الغلاية المذكورة في ‎Yo‏ غرفة التبخير. ويمكن في البداية إخلاء الهواء من خط الأنابيب عن طريق حقن البخار ‎injecting‏ ‎mill steam‏ بواسطة الغلاية حتى يتم إخلاء كل الهواء ويتخلف بخار ساخن فقط في خط الأنابيب؛ ويترك البخار ليبرد إلى درجة حرارة الجو ويتم تجميع الماء المتكثتف ‎condensed‏ ‏أ
‎water‏ .خلال مصايد البخار في خط الأنابيب. يتم إجراء خطوة الغليان المذكورة مرة واحدة ‎dah‏ ‏قبل البدء فعلياً في عملية التبخير ‎evaporation‏ والتكثيف. ويمكن أن يتضمن النظام مصفوفة من أجزاء التبخير؛ أو مصفوفة من المكثفات. ويمكن أن يكون لكل من هذه المصفوفات بعد ‎candy‏ اثنين أو ثلاثة أبعاد (من منظور الشكل الهندسي). وهذه ‎oo‏ الترتيبات تجعل النظام أكثر مقاومة للمعوقات وتعزز التنسيق بين العرض والطلب على الماء العذب. ولهذاء يقوم النظام بنقل الحرارة من مصدر ساخن ( البحر) إلى إلى بالوعة حرارية باردة (مثل هضبة). ويتم تحويل هذه الحرارة جزئياً في الطاقة الكامنة للماء المخزن عند ارتفاع. ولهذا يعتبر النظام محرك حراري يتمثل العامل الحراري له في بخار الماء. يتم تحرير الطاقة التي يتم تحويلها ‎٠‏ - بواسطة البخار ‎Laie‏ يتكثف البخار. ويحدد معدل التكثيف قدرة النظام. وتُستمد القدرة التي يتم توصيلها من كسب الطاقة الكامنة لناتج التكثيف وتكون أكثر من كافية لتشغيل النظام؛ والذي يتضمن بناءً على ذلك إنتاج الماء العذب والطاقة. ويكون النظام الفرعي الذي يتكون من الدائرة الأساسية؛ خط الأنابيب والمكثف ‎condenser‏ تحت ضغط منخفض (حوالي ‎To‏ ملي بار)؛ مانعاً لتسرب الهواء وخالياً من الهواء لأنه قد تم نزع الهواء ‎deaerating‏ من ماء البحر في الدائرة ‎Ve‏ الأساسية. وتقوم الدائرة الثانوية؛ ‎ally‏ تحتوي على ماء البحر الخام ‎raw seawater‏ عند الضغط ‎atmospheric pressure gall‏ ؛ بتوصيل الحرارة المفقودة في التبخير؛ بحيث لا تقل درجة الحرارة في غرفة التبخير ‎evaporation chamber‏ عن درجة حرارة الغليان عند ‎٠١‏ ملي بار. ويرجع وجود الحيز المفرغ في الدائرة الأساسية إلى وجودها أعلى من خزان ماء البحر منزوع الهواء و صهريج ماء البحر الخام. ‎٠‏ شرح مختصر للرسومات سيتم وصف بعض النماذ ‎z‏ المحددة للاختراع الحالي فيما يلي » فقط عن طريق مثال غير ‎(Gran‏ ‏بالاشارة إلى الأشكال المرفقة؛ حيث فيها: شكل ‎١‏ عبارة عن منظر تخطيطي لقسم التبخير ‎evaporation part‏ في النظام؛ شكل ؟ عبارة عن منظر تخطيطي لقسم النقل للنظام؛ و ‎Yo‏ شكل 7 عبارة عن ‎A‏ منظر تخ تخطيطي لقسم ‎ll‏ لتكثيف للنظام. الوصف التفصيلى:
-- وصف نماذج ‎same‏ يشتمل أحد نماذج النظام لإزالة ملوحة ماء البحر ‎desalinating‏ ‎seawater‏ وفقاً للاختراع الحالي على قسم تبخير ‎«evaporation part‏ مكثف ‎condenser‏ ‏وخط أنابيب ©10ا0106_يربط المكثف ‎condenser‏ بقسم ‎pail‏ وبشكل أكثر تحديداً؛ بغرفة تبخير ‎evaporation chamber‏ في قسم التبخير. والى جانب غرفة التبخير ؛ يشتمل قسم ‎oo‏ التبخير في النظام (حيث يتبخر ماء البحر ‎seawater evaporates‏ ويعطي بخار الماء ‎yields water vapour -‏ بخار - والذي يتم بعد ذلك نقله إلى المكثف ‎condenser‏ خلال خط الأنابيب ‎(Pipeline‏ على صهريجين علويين 011 و012 _لماء البحر منزوع الهواء ‎deaerated seawater‏ ؛ خزان سفلي 002 لماء البحر منزوع الهواء» صهريج لمحلول ملحي ‎DO3‏ وصهريج لماء البحر الخام ‎raw seawater DOI‏ ‎٠‏ وتعمل غرفة التبخير ‎evaporation chamber‏ تحت ضغط منخفض؛ أي؛ عند ضغط أقل من الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ ؛ يسمى أيضاً باسم ضغط دون الضغط الجوي ؛ وتحديداً عند ضغط لا يزيد عن ضغط بخار الماء ‎vapour pressure of water‏ عند درجة حرارة ‎call‏ بحيث يغلي ماء البحر في قسم التبخير ‎evaporation part‏ عند درجة حرارة الجو. وأثناء التشغيل» يشكل واحد من الصهريجين العلويين011] أو 012 دائرة هيدروليكية مغلقة ‎hydraulic closed circuit ١٠‏ مع غرفة التبخير ‎evaporation chamber‏ ؛ بينما يتم تفريغ الصهريج الآخر أولاً (وربما يتم تنظيفه) وبعد ذلك يُعاد ملؤه بطريقة سيتم شرحها لاحقاً؛ وفي خطوة لاحقة يشكل الصهريج الأخير الدائرة الهيدروليكية المغلقة مع غرفة التبخير بينما يتم تفريغ الصهريج الأول ويُعاد ملؤه. ومن ثم؛ يكون الماء الذي يتم تبخيره في غرفة التبخير ‎evaporation‏ ‎chamber‏ هو ماء البحر منزوع الهواء إما من الصهريج العلوي 011 أو الصهريج العلوي ‎٠‏ 0 012. وتسمى الدائرة الهيدروليكية المغلقة التي تشكلت بواسطة غرفة التبخير ‎evaporation‏ ‎chamber‏ وإما الصهريج العلوي 011 أو الصهريج العلوي 012 باسم الدائرة الأساسية. ويكوّن كل من صهريج ماء البحر الخام ‎DOL raw seawater‏ وصهريج المحلول الملحي ‎DO3‏ ‏دائرة هيدروليكية أخرى؛ والتي تكتمل ويتم إغلاقها بواسطة البحر ؛ وهذه تسمى باسم الدائرة الثانوية. وأثناء التشغيل؛ يتم ضخ الماء من البحر إلى صهريج ماء البحر الخام ‎raw seawater‏ ‎Yo‏ 001 ويتم ضخه من الأخير إلى صهريج المحلول الملحي 003 و؛ من هناك؛ يتم توصيله ثانية إلى البحر. ‎Lede‏ يتم تبخير ماء البحر في الصهريج العلوي 0011 أو 012 في غرفة التبخير ‎evaporation chamber‏ ؛ فإن درجة ملوحته تزداد. وعندما تتخطى درجة ملوحة الماء في؛ ادر
‎q —‏ — على سبيل المثال» 1 01ا قيمة ‎(Aza‏ يتم فصل ‎D11‏ (يخرج من الدائرة بشكل مؤقت) من الدائرة الأساسية و يتم توصيل 012 بالدائرة الأساسية. وبعد ذلك يتم تفريغ 011 في صهريج المحلول الملحي ‎brine‏ 003؛ وربما يتم تنظيفه و يُعاد ملؤه بماء البحر منزوع الهواء القادم جزئياً من الخزان 002؛ ماء البحر الذي تم نزع الهواء 068608809 منه وفقاً لإجراء سيتم شرحه لاحقاً. ويخصص الصهريج 003 للمحلول الملحي لأنه يستقبل الماء المالح من 011 أو 012. الماء في الدائرة الأساسية يفقد الحرارة في التبخير ‎evaporation‏ الذي يحدث في غرفة التبخير ‎chamber‏ 67800+81100. لكن؛ كما سيتم شرحه لاحقاًء من أجل التشغيل السليم للنظام فإن درجة الحرارة في غرفة التبخير لابد أن تكون ‎del‏ من درجة الحرارة في المكثف ‎.condenser‏ ‏ولتعويض الحرارة المفقودة في في غرفة التبخير؛ يتم إقحام مبادل حراري ‎heatexchanger‏ بين ‎٠‏ الدائرة الأساسية و الدائرة ‎Ag‏ حيث بواسطته فإن الماء الخام من البحر يعطي الحرارة إلى ‎slo‏ ‏البحر منزوع الهواء في الدائرة الأساسية. شكل ‎١‏ يُظهر أيضاً الأنابيب بين جميع عناصر شم التبخير ‎evaporation part‏ ؛ وتشير الأسهم إلى اتجاه التدفق؛ لم يتم إظهار المضخات والصمامات المطلوبة. وتتمثل أسهل وأرخص طريقة لتجميع ‎ela‏ البحر الدافى عِِ في استخدام وسيلة شفط مغمورة في ‎١‏ منطقة يكون فيها الماء عند درجة الحرارة المرغوب ‎led‏ وبكميات كافية. وسوف يقوم خط أنابيب ‎Jess pipeline‏ ماء البحر إلى الشاطىء عن طريق الضخ. ويعتبر قسم التبخير قلب نظام إزالة الملوحة ويفضل أن يتم وضعه على الخط الموجود على الشاطىء في مجمع للمنشات موضوع عند ؟ ارتفاعات: ‎fle OF phat‏ و+ ‎٠١‏ مترء ويكون المستوى المقاس بصفر متر عند ارتفاع معين (قصير) نسبةً إلى مستوى سطح البحر. ‎٠‏ وعند المستوى السفلي؛ المستوى صفرء يمكن أن يتواجد الآتي: الصهريج ذو الضغط العادي ‎DOL‏ الخاص بماء البحر الخام ‎raw seawater‏ الدافىء المغذى من قسم التجميع بواسطة المضخة الخاصة به. الخزان ذو الضغط العادي ‎DO2 normal pressure‏ الخاص بماء البحر منزوع الهواء بواسطة المضخة الخاصة ‎A‏ ‎Yo‏ مضخة تعزيز للدائرة الثانوية بعد الصهريج ‎.DO1‏ ‏الصهريج ذو الضغط العادي لمحلول ملحي ‎DO3‏ مع التصريف في منطقة مفتوحة. أ
=« \ _ وعند المستوى المتوسط؛ الارتفاع +0 يمكن أن يتواجد المبادل الحراري ‎heat exchanger‏ بين الدائرة الأساسية والدائرة الثانوية. ‎die‏ المستوى العلوي؛ الارتفاع +٠٠؛‏ يمكن أن يتواجد الآتي: غرفة التبخير ‎.evaporation chamber‏ ‎fo}‏ الصهريجان العلويان متخفضا الضغط ‎D11‏ و2 ‎D1‏ المخصصان ‎PRA‏ منزوع الهوا ‎‘se‏ المتصلان على التوازي بالدائرة الأساسية؛ خلف غرفة التبخير ؛ والمتصلان بالصهريجين 001 و 003 والخزان 002 خلال أنبوب ماء مشترك أحادي الاتجاه وقابل للعكس. ومن أجل التوضيح؛ في شكل ‎١‏ تم عرض الصهريجين 0011 ‎D125‏ وقد تم توصيلهما بالصهريجين 001 و0003 والخزان 002 بواسطة ثلاثة أنابيب مختلفة؛ وفي الواقع فإن هذه ‎٠‏ إحدى الترتيبات ‎Aad)‏ لكن؛ كما تم شرحه؛ يمكن تقليل عدد هذه الأنابيب الثلاثة إلى أنبوب واحد مشترك أحادي الاتجاه وقابل للعكس لأنه عند أي وقت معين يكون هناك وصلة واحدة فقط تعمل بين صهريج واحد عند المستوى العلوي وصهريج أو خزان واحد عند المستوى السفلي. وتعمل الدائرة الأساسية تحت ضغط منخفض (تفريغ ‎(vacuum‏ ويتم الحصول على هذا الضغط المنخفض (التفريغ) بواسطة رأس عمود الماء يبلغ حوالي ‎٠١‏ أمتار بين الصهريج العلوي 011 أو ‎١‏ 012 والخزان 002؛ ويكون الأخير عند الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ والأول يكون مرتبطاً بإحكام بالغلاف الجوي. وهذا معناه»؛ أن الصهريجين العلويين 11 و2 ‎D1‏ يكونان على ارتفا ع ‎١٠٠١‏ أمتار أعلى من الخزان 002 69 من ‎(ad‏ يكون الضغط في الصهريج العلوي ‎D11‏ ‏أو 012 صفر تقريباً. ومن ثم تكون الدائرة الأساسية عبارة عن دائرة هيدروليكية مغلقة ‎hydraulic closed circuit‏ ومنخفضة الضغط تشكلت بواسطة الأنابيب التي يدور فيها ماء ‎Yo‏ البحر منزوع الهواء باستمرار ‎seawater circulates continuously‏ وتستقبل الدائرة الأساسية؛ باستمرار» الحرارة خلال المبادل الحراري ‎heat exchanger‏ الذي يصل إليه ماء البحر الدافىء من ‎and‏ التجميع وتتم إعادته إلى البحر خلال الصهريج 003. ويمكن التحكم في شدة نقل الحرارة من أجل تحسين تكاليف الضخ عن طريق تغيير معدلات التدفق في الدائرتين؛ الأساسية والثانوية؛ خلال نظام تحكم فعال. ‎Yo‏ ويمكن أن يحتوي كل من الصهريجين العلويين ‎D125 D11‏ على حوالي ‎yy‏ من حجم الماء في الدائرة الأساسية. وسوف يتم توصيل واحد فقط منهما بالدائرة الأساسية في اي وقت ويمكن أن يكون لهما حجم كاف لضمان تشغيل غرفة التبخير ‎ad evaporation chamber‏ على سبيل ‎tEAY‏
— \ \ — ‎JE‏ ساعة واحدة قبل التحويل بينهما. وعندما يتم فصلهما عن الدائرة الأساسية؛ فإنهما سوف يقومان بتفريغ المحلول الملحي ‎brine‏ في صهريج المحلول الملحي 003 والبدء في نزع الغاز ‎degassing‏ نزع الهواء 06868109 ) من ماء البحر القادم من صهريج ماء البحر الخام ‎raw seawater‏ 001 والحفاظ على الصهريج السفلي الخاص بماء البحر منزوع الهواء ‎DO2‏ ‏© مملوءًا. وفي أقل من؛ على سبيل ‎(JED‏ ساعة واحدة؛ يمكن أن يتم ملؤهما ثانية بماء البحر
منزوع الهواء لكي يعودا إلى العمل ويعاد توصيلهما بالدائرة الأساسية. ‎Laing‏ يتم تخفيض الضغط في الدائرة الأساسية؛ تعمل الدائرة الثانوية عند الضغط العادي (الجوي). وحيث أن الدائرة الثانوية ‎as‏ وتنتهي في البحرء فإنه يتم تقليل تكاليف ضخ ماء البحر خلالها إلى الحد الأدنى.
‎٠‏ وعن طريق التفريغ في الصهريج 003؛ يتم التخلص من المحلول الملحي ‎brine‏ ويمكن إعادته بسلاسة إلى البحر لأن درجة الملوحة الناتجة تكون أكبر بدرجة لا يمكن رصدها من الأصلية. وبهذا يمكن منع أي تأثير سلبي على البيئة. ويقوم إجراء نزع الهواء 0686181109 على الوصول بالماء لأن يغلي عند ضغط منخفض بشكل متكرر في حاوية منفصلة واخلاء الغازات المنتجة. ويتم تنفيذ نزع الغاز ‎degassing‏ في
‎٠١‏ الصهريج العلوي 0011 ‎D125‏ أثناء فصلهما عن الدائرة الأساسية. ويكون الاجراء المتبع كما ‎١‏ ( يتم تشغيل صمام علوي للصهريج العلوي ‎D11‏ أو ‎D12‏ ¢ ") يتم ملء الصهريج العلوي بماء البحر الخام ‎seawater‏ 817 من الصهريج 001]؛ ّ( يتم إغلاق الصمام العلوي عندما يتم إخلاء كل الهوا ‎te‏
‎٠‏ ؛) يتم تصريف الصهريج العلوي بفعل الجاذبية الأرضية في الصهريج السفلي ‎DOT‏ الذي يكون عند الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ على بعد ‎٠١‏ أمتار تحته؛ حيث بموجب ذلك ينخفض الضغط في الصهريج العلوي إلى صفر تقريباً ويتم سحب المزيد من الغاز إليه (يصعد بعض الهوا ‎s‏ المذاب لأعلى إلى الحيز الفارخ بسبب الفرق في الضغط ويصبح عير مذاب) ¢ ©( يتم ملء الصهريج العلوي جزئياً بالماء من خزان ‎ele‏ البحر منزوع الهواء 002؛
‎)١ Yo‏ يتم تشغيل الصمام العلوي ويتم ضخ المزيد من الماء من الخزان 1002 إلى الصهريج العلوي؛
‏أ
— \ \ —
7( يتم إغلاق الصمام العلوي عندما يتم إخلاء كل الهوا ‎te‏
‎(A‏ يتم تصريف الصهريج العلوي بفعل الجاذبية الأرضية في الخزان 002؛ الذي يكون عند
‏الضغط الجوي ‎atmospheric pressure‏ على بعد ‎٠١‏ أمتار تحته؛
‎a‏ ( يتم تكرار الخطوات ) 1 ( إلى ‎A)‏ ( عدة مرات؛ بحيث يصبح الماء في الصهريج العلوي منزوع 0 الهواء بدرجة كافية.
‏يمكن أن يكون حجم الماء الذي يتم تصريفه من الصهريج العلوي 011 أو 012 مساوياً إلى حدٍ
‏كبير لحجم الأنبوب بين الصهريج العلوي المذكور والصهريج 001 أو الخزان 002.
‏يتحرك بخار الماء الذي يتولد داخل غرفة التبخير ‎JA evaporation chamber‏ خط
‏الأنبوب المخصص للبخار حتي يجد الظروف الملائمة ليتكثف في ‎(ES‏ 0011060583. ونكون
‎٠‏ درجة حرارة بخار الماء ‎temperature of the water vapour‏ هي نفس درجة حرارة الماء الذي نتج منه ويمكن أن يتكثف فقط عند درجات حرارة أقل من تلك التي يتكثف ‎baie‏ إذا ما بقي الضغط ‎LE‏ واذا انخفض الضغط بسبب أن خط الأنابيب يصعد على هضبة؛ فإن درجة ‎Sha‏ ‏البخار تنخفض كذلك. وفي هذه الحالة؛ لابد أن تكون درجة حرارة المكثف ‎condenser‏ أقل من ‎an‏ حرارة البخار التي انخفضت بسبب الفقد في الضغط بسبب الجاذبية.
‎١‏ التكثيف الذي يحدث في النهاية داخل خط الأنابيب ‎pipeline‏ سوف ينقل الحرارة الكامنة إلى جدران الأنبوب والحفاظ عليهم عند نفس درجة حرارة بخار الماء. ومع ذلك؛ إذا تم تسخين الأنبوب في الشمس» فإن هذا لأن يشكل أي مشكلة. ولا يحتاج خط الأنابيب لأي ‎Jie‏ حراري ‎thermal‏ ‎«insulation‏ حيث أن الغرض من النظام بالكامل هو تكثيف بخار الماء المستخرج من ‎slo‏ ‏البحر بأية وسيلة. ويكون خط الأنابيب في بحث دائم عن المصدر البارد المطلوب لتكثيف محتواه
‎Yo‏ .من بخار الماء؛ لكنه يجده قبل الوصول إلى ‎(ES‏ داخل خط الأنابيب نفسه؛ ومن ثم يتحقق الهدف بأسرع ما يمكن. ويمكن أن يتسبب التكثيف داخل الأنبوب في مشكلات تتعلق ‎(Jelly‏ لأن تكوّن قطرات كبيرة من الماء السائل؛ والتي تتحرك بسرعة ‎le ١‏ يمكن أن تخدش ‎sting‏ وتخترق ‎pierce‏ أية مادة من ‎cdl)‏ بما في ذلك الصلب المقسى ‎.hardened steel‏ ولمنع هذه المشكلة وتجميع الماء
‎Yo‏ المتكثف ‎condensed water‏ ؛ يمكن تركيب "مصايد بخار ‎traps‏ 51680" 5 (شكل ؟) كل ‎٠‏ متر أو لتجميع الماء المتراكم في وسائل موزعة مصممة خصيصاً لهذا الغرض. ويمكن تصريف الماء خلال أنابيب صغيرة يكون أبعاد أطرافها السفلى عند حوالي ‎١١‏ متر أسفل مستوى
‏أ
س١‏ مصيدة بخار ‎steam trap‏ المناظرة. وسوف يتم ملء هذه الأنابيب بالماء؛ الذي يكون قد ترك محاطاً حتى يصل الأنبوب إلى متغيرات التشغيل العادية ويصبح مملوءًا بعمود ارتفاعه ‎٠١‏ أمتار من الماء؛ وذلك عند فتح الصمامات السفلية ‎dower valves‏ وتعمل رأس عمود الماء التي تبلغ ‎٠‏ أمتار كصنبور سلبي؛ حيث تقاوم تأثير الضغط الذي يساوي صفر تقريباً داخل خط الأنابيب © الرئيسي؛ حيث يسمح فقط بخروج أي ماء فائض يدخل إلى مصيدة البخار. ولن تكون هناك حاجة لأي تدخل؛ وهذه التجهيزة تعمل كآلية سلبية مستقلة وظيفيا. يتم إجراء الاخلاء الأولي للهواء من داخل خط الأنبوب المخصص للبخار عن طريق حقن البخار ‎injecting steam‏ بسرعة عالية في ظروف الضغط العادي. وهذا يتحقق عن طريق توصيل الأنبوب بغلاية ذات قدرة كافية وتقوم بإنتاج تدفق كافٍ من البخار. ولابد أن تكون سرعة خروج ‎٠‏ البخار عند الطرف البعيد أكبر من سرعة هبوط الهواء في البخار. وتكون ‎BES‏ الهواء ‎air‏ ‎٠١١ density‏ كجم/متر مكعب بينما تكون كثافة بخار الماء ‎water vapour‏ هي © كجم/متر مكعب؛ وهذا ينتج عنه غوص الهواء في بخار الماء. ويتحدد زمن التشغيل بواسطة طول الأنبوب والسرعة النسبية للهواء الصاعد داخل الأنبوب (الذي يهبط نسبةً إلى البخار الصاعد). وعندما يحتوي الأنبوب على بخار الماء فقط؛ يتم إغلاق الصمامات عند كلا الطرفين (اللذين يمكن أن ‎Vo‏ يتواجدا على بعد عشرات أو ‎cle‏ الأمتار من بعضهما البعض) لخط الأنابيب في نفس الوقت ويترك خط الأنابيب ليبرد. وسوف يتكثف البخار على الجدران (حيث يتم التخلص منه بواسطة مصايد البخار ) ومن ثم يصير بخار ماء مشبع؛ وفقاً لدرجة حرارة خط الأنابيب؛ وسوف لا يتخلف أي غاز غير قابل للتكثتيف داخل خط الأنابيب. وتعتبر عملية التكثيف الأكثر مرونة والأكثر قدرة على التكيف في النظام بأكمله وهي تعتمد على ‎٠‏ الشكل الجغرافي العام والمناخ المحلي. ويمكن توفير المصدر البارد باستخدام مصادر طبيعية ‎Jie‏ ‏ماء البحر العميق ‎deep seawater‏ ؛ الأآبار ‎wells‏ ؛ الرياح؛ الهواء البارد على ‎lad‏ ‎dad pall‏ إلخ. ويجب إدراك أن ‎condenser (ESA‏ المبين في شكل ‏ ما هو إلا توضيح تخطيطي ولا يستبعد أي ترتيب معين. شكل © يُظهر تخطيطياً مبادل ‎heat (R) gla‏ ‎exchanger‏ يقوم بنقل الحرارة من داخل المكثف إلى البيئة المحيطة الباردة. ‎YO‏ ويتم وضع صهريج الماء العذب عند ارتفاع عالٍ ومنه يمكن أن يتحرك الماء لأسفل إلى بربخ (قناة لضبط جريان الماء) إلى وحدة قدرة (©) ‎(FS)‏ حيث يمكنه إنتاج كهرباء أكثر كثيراً من التي تم استهلاكها في العملية بالكامل؛ ويتم سحب الطاقة من الحرارة المخزنة ‎stored‏ 1681 في البحر. وفي النهاية؛ يمكن نزع المعادن من الماء وتوزيعه على المستهلكين. ار
_— ¢ \ _ يتم تحديد أبعاد أنابيب المكثئف ‎condenser‏ مع الأخذ في الحسبان الاختلاف المتوقع في درجة الحرارة؛ الموصلية الحرارية للأنابيب ¢ معامل الحمل الحراري بين المعدن والهوا عِِ وأخيراً ‎dey‏ الريا ‎z‏ ‏المتوقعة. وتؤدي جميع هذه المتغيرات إلى الحصول على السطح اللازم للأنبوب المطلوب لتبديد الحرارة الكامنة للبخار. ومن الضروري ضمان أن كل البخار الصاعد سوف يتكثف في الحال؛ من © أجل الحفاظ على المنشأة بأكملها عند أقصى سعة ‎.maximum capacity‏ ومن حيث ‎Band)‏ هذا النظام يظل يعمل طالما كانت درجة حرارة مصدر الحرارة أعلى من المصدر الباردء لكن بفارق قليل. وحيث أن التجهيزة تحتوي فقط على بخار الماء؛ فإن الضغط الداخلي يصل آنياً إلى القيمة الخاصة بضغط البخار المرتبط بدرجة الحرارة المحلية. وهذا يعني قابلية للنظام لأن يتشبع ببخار الماء. وهذا هو الوضع الذي يحدث فيه توازن ثابت للنظام ‎٠‏ ويستجيب لأي اضطرابات محاولاً العودة إلى التصميم الثابت. واذا انخفضت درجة الحرارة أو ارتفع الضغط؛ فإنه يتم تكثتيف البخار الفائض في الحال؛ مما يسمح بضبط الضغط تتازلياً وفقاً لحالة التوازن. واذا ارتفعت درجة الحرارة أو انخفض الضغط» يصبح البخار غير مشبع وسوف يحاول زيادة الضغط على حساب تبخير ‎evaporation‏ الماء ‎Jill‏ ‏إذا كان متوفراً أو انتزاع جزيئات البخار حتى الوصول إلى الكثافة (الضغط) المناظرة لحالته ‎١‏ الجديدة. وإجمالاً. تعمل درجة حرارة التشغيل على تعديل وضبط نفسها بنفسها في جميع أجزاء التجهيزة؛ مما يسهل كثيراً من الأمور ويخفض التكاليف. النظام وفقاً للاختراع يحصل على الماء العذب من ماء البحر عن طريق التقطير عند درجة حرارة ‎sal)‏ مستخدماً خواص الماء والبخار للقيام بذلك بدون حاجة إلى أي طاقة خارجية. ويتطلب تشغيل الطريقة مصدر ساخن من ماء البحر و ‎ie dll‏ حرارية باردة لتكثيف البخار المتحصل عليه . ‎Yo‏ ويكون التجهيز المثالي في منطقة شاطئية مرتفعة على هيئة؛ لكن يمكن نشر النظام في أي ‎Oe‏ ‏آخر. ‏وباختصار؛ يمكن أن تكون عملية إزالة الملوحة المقترحة كما يلي: ‎.١‏ يتم احتجاز ماء البحر ‎seawater is captured‏ وضخه إلى وحدة شاطئية ‎ad)‏ التبخير ‎(evaporation part‏ تتواجد على ‎Yo‏ منحدر عند ‎١٠١‏ أمتار فوق مستوى سطح البحر . ‎LY‏ يتم نزع الهواء 088608109 _من ماء البحر وتخفيف ضغطه إلى ما يقرب من حد التفريغ باستخدام مضخات وصمامات ماء فقط. ‎tEAY‏
اج \ — ‎WY‏ يتم إدخال الماء منزوع الهواء إلى غرفة تبخير ‎evaporation chamber‏ تحت ضغط منخفض حيث يغلي عند درجة حرارة الجو. ؛. يمتلىء خط أنابيب ‎pipeline‏ نظام نقل بخار الانابيب بالبخار المشبع عند توصيله بغرفة التبخير ‎.evaporation chamber‏ 8 5. يتم توصيل المكتقف | ‎condenser‏ بالطرف الآخر من خط الأنبوب المخصص للبخار. ويكون المكثف تحت نفس ظروف التفريغ ويكون في تلامس مباشر مع البالوعة الحرارية الباردة. 7 يتم تجميع الماء العذب المتكثف بفعل الجاذبية الأرضية في صهريج موجود عند ارتفاع يقل أكثر من ‎٠١‏ أمتار عن ارتفاع المكثف. ‎LV‏ يتم استخدام تدفق الماء العذب بقوة الجاذبية لإنتاج طاقة كهربية ‎electrical energy‏ أو ‎٠‏ . ميكانيكية ‎.mechanical‏ ‏ويعتبر المحرك لكل هذه العملية هو الحرارة المتراكمة في المحيطات. ويؤدي نقل هذه الحرارة إلى المصدر البارد ‎cold source‏ إلى توليد شغل ميكانيكي ‎generates mechanical‏ بنفس طريقة محرك حراري. ويتم استخدام الشغل المذكور لدفع البخار لأعلى تجاه ‎condenser (Sal‏ ويمكن حسابه جزئياً ضمن الطاقة الكهربية ‎hydroelectric‏ المائية لماء المتحصل عليه. ‎VO‏ ويكون أداء النظام بواسطة سعة نقله للبخار. ويكون الهدف هو تعظيم تدفق الماء العذب المنتج ولهذا لابد من تحقيق كافية؛ وهي بشكل أساسي منع تسرب الهواء وعدم وجود غازات غير قابلة للتكثيف ‎incondensable gases‏ (الهواء) داخل النظام الفرعي منخفض الضغط. ويتدفق البخار من غرفة التبخير ‎evaporation‏ إلى المكثف؛ مدفوعاً بالتكثتيف المؤدي إلى انهيار داخلي في الضغط لبخار الماء؛ الذي يحدث داخل المكثف ‎condenser‏ عند السرعة الجزيئية ‎١‏ لبخار الماء؛ حوالي ‎1|١68‏ متر/ثانية. ويرجع هذا الانهيار الداخلي العنيف في الضغط لبخار الماء إلى حدوث تغير في الحجم يبلغ حوالي ‎١5٠١‏ مرةٌ ويكون مصحوبا بتغير الطور. ‎dics‏ عدم وجود غازات أخرى؛ يميل بخار الماء إلى الاحتفاظ بكثافته منتظمة وهذا يسيب في ‎sale)‏ توزيع جزيئات الغاز عند اختلال حالة التوازن. ويكون تكثيف الغاز عند حد نطاقي مناظراً للاختفاء المفاجىء (الانهيار الداخلي الفوري) للغاز في تلك المنطقة؛ مما يخلق فجوة موضعية ‎YO‏ كثيفة. وسوف يتحرك الغاز من المناطق ‎(AY)‏ لمعالجة (تعويض) عدم التوازن وعند عدم وجود غازات أخرى سوف يتم ذلك عند أقصى سرعة ممكنة. أ
_ أ \ _ وتكون سرعة البخار داخل خط الأنابيب هي سرعة الصوت في ذلك الغاز» حوالي £50 متر/ثانية عند درجة الحرارة العادية. وهي سرعة "التدفق المقيد (المخنوق)؛ أي؛ السرعة التي فوقها يتوقف الانخفاض في الضغط في المكثف ليزداد تدفق الغاز. ولجعل النظام يعمل في وجود هذا الأداء؛ فإنه لابد من تحديد أبعاد ‎condenser CES‏ بالشكل الملائم بحيث يكون قادراً على امتصاص © الحرارة الكامنة مصحوباً بأقصى تدفق للبخار. برغم أنه قد تم عرض نماذج محددة فقط للاختراع ووصفها في المواصفة الحالية؛ إاّ أن الشخص الخبير في المجال سوف يكون بإمكانه إدخال تعديلات واستبدال أي من السمات الفنية به بسمات أخرى مكافئة من الناحية الفنية؛ بناءً على المتطلبات الخاصة بكل حالة؛ وذلك بدون البعد عن مجال الحماية المحدد بواسطة عناصر الحماية المرفقة. و 0

Claims (1)

  1. yy ‏عناصر الحماية‎ ‏؛‎ (EC) ‏يشتمل على غرفة تبخير‎ (EP) Las ad ‏نظام لإزالة ملوحة ماء البحر به‎ .١ ‏وصهريجين (011؛ 012) لماء البحر منزوع الهواء لغرفة التبخير؛ حيث يتميز بالاشتمال كذلك‎ ‏على خزان للماء منزوع الهواء (002) يتم تحديد مكانه عند مستوى عشرة أمتار أدنى من صهاريج‎ ‏ويتم توصيله بأحدهماء ويتم توصيل الصهريج الآخر لماء‎ (D12 D11) ‏ماء البحر منزوع الهوء‎ ‏تشتمل صهاريج‎ lene ‏البحر المنزوع منه الهواء إلى غرفة التبخير لتشكيل دائرة هيدروليكية مغلقة‎ 5
    ماء البحر منزوع الهواء على صمام علوي ويتم ترتيبه بالتوازي في دائرة هيدروليكية مغلقة ويوجد عند نفس الارتفاع إلى حد بعيد كما غرفة التبخير المذكورة وأعلى من مستوى البحر بعشرة أمتار على الأقل؛ ‎daisy‏ جزء التبخير أيضاً على دائرة هيدروليكية مفتوحة لماء البحر الأولي الذي يبدأ وينتهي في البحر ويشتمل على صهريج لماء البحر الأولي ‎(DOL)‏ ؛ الموجود إلى حد بعيد عند
    ‎٠‏ نفس المستوى عن الخزان لماء البحر منزوع الهواء ‎((DO2)‏ وصهريج لمحلول ملحي (003) يتم توصيله بواحد من الصهاريج لماء البحر المنزوع منه الهواء ويوجد عند نفس المستوى إلى حد بعيد عن الصهريج الخاص بماء البحر الأولي (001))؛ والمبادل الحراري ‎(H)‏ المرتب بين اثنتين من الدوائر الهيدروليكية المذكورة والموجودة عند مستوى خمسة أمتار أسفل صهاريج ماء البحار المنزوع منه الهواء
    ‎LY No‏ نظام وفقاً لعنصر الحماية رقم ٠؛‏ حيث يشتمل على مكثف ‎(C)‏ وخط أنابيب ‎(P)‏ يربط غرفة التبخير ‎(EC)‏ بالمكثف ‎«SA‏ ومخرج المكثف المذكور يكون مانع تسرب عمود الماء. ‎LY‏ نظام وفقاً لعنصر الحماية رقم ‎Gua oF‏ يشتمل خط الأنابيب ‎(P)‏ على مجموعة من مصايد البخار (5) لتجميع الماء السائل الذي قد يتكثئف داخل خط الأنابيب؛ ويتم تشكيل كل مصيدة بخار في صورة مانع تسرب لعمود الماء.
    ‎٠‏ 0 ؟. نظام وفقاً لأي من عناصر الحماية؛ حيث يشتمل قسم التبخير ‎(EP)‏ على ‎Ade‏ لإنتاج بخار عند الضغط الجوي أو أعلى. ‎Lo‏ نظام وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎Ail‏ حيث يشتمل على مصفوفة من أجزاء التبخير ‎(EP)‏ و/أو مصفوفة من المكثفات (0). +- النظام وفقاً لأي من عناصر الحماية ‎BL‏ حيث يشتمل على مصفوفة من المكثات.
    ‏و 0 yA ‏حيث يتم تدوير ماء البحر‎ ,١ ‏عملية لتحلية ماء البحر باستخدام النظام وفقا لعنصر الحماية‎ LY (D11, D12) ‏منزوع الهواء في دائرة مغلقة بين واحد من الصهاريج لماء البحر منزوع الهواء‎ ‏الضغط في أحد الصهريجين والغرفة المذكورة لا يكون أعلى من ضغط‎ (EC) ‏التبخير‎ dag, ‏بخار الماء عند درجة الحرارة المحيطة.‎ ‏تقوم الدائرة الهيدروليكية الثانوية المفتوحة بتوصيل؛ إلى‎ Cun oF ‏عملية وفقاً لعنصر الحماية‎ A © (EC) ‏المفقودة في تبخير الماء الذي يحدث في غرفة التبخير‎ shall ‏الدائرة الهيدروليكية المغلقة؛‎ ‏وفقاً لأي من عناصر الحماية من 7 إلى 4 ؛ وتشتمل على الخطوات الآتية:‎ dle .4 ‏ملء صهريج ماء البحر منزوع الهواء بالماء من صهريج ماء البحر الخام (001) والسماح‎ )١( ¢(D12 ¢DI11) ‏للهواء بالخروج من خلال صمام علوي في صهريج ماء البحر منزوع الهواء‎ ‏أثناء إغلاق الصمام العلوي؛ تصريف؛ بفعل الجاذبية الأرضية؛ حجم من الماء من صهريج‎ )١( ٠ ‏ماء البحر منزوع الهواء إلى صهريج ماء البحر الخام مما يؤدي إلى خلق تفريغ في الصهريج‎ ‏الأول؛‎ ‏السماح ببعض الوقت لنزع الغاز من ماء البحر في صهريج ماء البحر منزوع الهواء؛‎ )( ‏(؟) أثناء إغلاق الوصلة بين صهريج ماء البحر الخام وصهريج ماء البحر منزوع الهواء؛ يعاد‎ ‏ملء الأخير بالماء من خزان ماء البحر منزوع الهواء (002) والسماح للهواء بالخروج من خلال‎ Vo ‏الصمام العلوي؛‎ ‏أثناء إغلاق الصمام العلوي؛ تصريف؛ بفعل الجاذبية الأرضية؛ حجم من ماء البحر منزوع‎ (0) ‏الهواء من صهريج ماء البحر منزوع الهواء إلى خزان ماء البحر منزوع الهواء مما يؤدي ثانية إلى‎ ‏خلق تفريغ في الصهريج المذكور؛‎ ‏إلى )0( عدة مرات.‎ )١( ‏تكرار الخطوات‎ )١( | ٠ ‏حيث تشتمل على الخطوات الآتية:‎ A ‏أو‎ ١ ‏عملية وفقاً لعنصر الحماية‎ . ‏(أ) فصل واحد من صهاريج ماء البحر منزوع الهواء (011؛ 012) عن الدائرة الأساسية‎ ‏وتوصيل الصهريج الآخر لماء البحر منزوع الهواء بالدائرة الهيدروليكية المغلقة؛‎ ‏صهريج ماء البحر منزوع الهواء الذي تم فصله عن‎ else) ‏(ب) إعادة ملء؛ بماء البحر منزوع‎ ‏الدائرة الهيدروليكية المغلقة؛‎ © ‏(ج) توصيل صهريج ماء البحر منزوع الهواء المعاد ملئه بالدائرة الهيدروليكية المغلقة وفصل‎ tEAY
    -١- . ‏لماء البحر منزوع الهوا عِِ عنها‎ AY ‏الصهريج‎ ‏و‎
    بح ا ‎JR .‏ : ‎RG‏ الحم : ‎H N‏ ‎p‏ ا ] ‎Moen‏ ‎mma :‏ : 1[ ل( ا ‎H i ¥ H‏ : سس ض ض ‎eens‏ ‏| ض إٍْ اس ‎J ; |‏ ‎H H H Ta LI‏ ‎i LER‏ ‎H H H oa RRS‏ ‎H Femme Foam N‏ ‎H‏ ‎H‏ ‏:+ : ل إٍْ | ‎H i‏ : ا 1 ديد يديد ‎i‏ ‎Sper :‏ ب سس 0 1 ا ‎H RB , wt AY Sane‏ ٍ رس 4
    : . - ٍ 0 ‎SA ,‏ ا ‎"١ ns‏ مي ‎i | Fas =‏ ل : : ‎Anema‏ تي الا ‎Lae‏ ‏ا ‏سس ‎A‏ :ْ ‎ot ST FETT |‏ ْ ‎weeny‏ | ال "م الداع ‎iy SE ;‏ : ا ‎TT ١‏ | , ‎Ty 1 [RE‏ ض ‎Rp‏ ; 0 : ال ض 8 ‎١‏ : : ا ٍ الس ‎by | aamanansans‏ | : ا ض اتح دح ااا ‎FORT.‏ ّ ل ' 1 : :ْ ا ‎i‏ ‏; اح ٍ ا ! ا سس 'ٍ ْ جع إٍْ 4 ¥ ض , ‎H H‏ ض , : — إٍْ ض ‎s‏ ‎St |‏ 1 يجي ْ ض الدج ددجي 3 ض ‎RT RN‏ - ا ض ا ا ٍ ا شكل
    : rd Pad A rd Fara Sw ‏زد أل ا‎ ‏ا اا م‎ ‏اا ا اا لاض‎ ‏ا‎ Re ‏ات‎ : A i ‏"م‎ p Nd EN ‏ب‎ 1 * | } Fra | bw Jr TR 4 peg 3 Aa” ‏ب"‎ oi Ry ‏د‎ : A eon 7 rd 2 A Ce ad et, ‏ب لا الم‎ ‏هر‎ + 8 ee TT ‏ف‎ ‏ته ب" 1 ل‎ 5 pa N pid 0 | ‏اصع‎ > ‏أ يا‎ ُ ُ ‏ب ص‎ : ed Fd ‏ل‎ ‎Fa oA fn : pe . 8 ‏جا‎ : bY 2 Y 18 0 ‏و‎
    3 ل : ‎i ————— . :‏ ‎Ie 0 :‏ 0 باج ‎ERR ol . + > 3 A LSS > 4 5‏ 3 ”7 ‎Vode Wot 7 + ¥ i. + 2‏ ‎NY 0‏ كه ا ا ‎RT Vd Cea Te TT‏ ال ا ل ا انها ل الاين ا ‎LE‏ ال ااي ام ‎ad x 3 a - 3 N 1‏ » َ ‎N R‏ " ما 5 ‎$x‏ ها ال 8 ‎A‏ ‎RE RES [a + 8 N‏ اا ‎ee‏ ‎ST AE gag been Ee ow ¥ { :‏ ‎B 5 1 8 :‏ 0 < ا ‎LAR a CT ® ool‏ ‎SRR 8 Pe Be‏ ا لت سس ا عد اا ا ا را ل ‎To Poe Sm‏ اج ‎Foot‏ الا الا دوت ان ‎Eo‏ ‎Poa &,‏ مايا ال 3 ل .بم 2 : م 8 ‎Po‏ ‎oat i‏ 3 ا 1 ‎ke IF Ch eis‏ ب او اج" ‎es 7 > < oe OR RR 2 +: n . * 0 = >‏ = ‎"rigor E BE‏ ال ‎oh‏ ‏§ 3 ل * ل 2 الي ا ا 1 ‎a a LE ET Xe‏ ‎LIN Fl 5 2 8 0‏ 0 ب 0 ‎a‏ ‏ل : 5 ‎HEY SRC‏ داع الج ما الال + . ا عن ‎SIR} x LI 3 i NTR LI. § 8‏ 7 ب ‎S‏ الح لح الما ‎a Pn‏ د ‎REN gS‏ ا جد ب ‎Ee 8 7‏ ان :0 + ل ¥ . 8 ‎oF Lo‏ د د اند الل ‎ER‏ ادا ل ا م 3 ب مستت اح + 5 ‎PERRIER a!‏ : ل 3 : م 3 ‎ed J A aE i‏ 3 2 ‎i)‏ 03 يج ‎To‏ 4 ا * 5 < ‎i‏ ‏5 المحم اا : ‎١ Tiles‏ لوي ” ... ‎EL‏ وخا : مي ‎x‏ ‏ل ا ا اح ل ننه ‎ao = hi al ia.‏ الم م ات م الس ‎ie‏ ™ ا ‎ko‏ ‎TN‏ ‎i‏ ‎pS‏ ‏= ‏إلا ل ‎N RN‏ = ّ" 8 ‎N \‏ ‎i Woh‏ = ا ‎y 6 i 2‏ ‎N hod‏ - 2 بل“ 8 ‎if‏ ‎i W‏ ‎rd a kN‏ ‎CLR ui 5 KY‏ ‎PUA 9 :‏ ‎Fe 0" #‏ 1 ااا > ب م : واي ‎NN‏ ا ‎id‏ ‎id 3‏ 3 ل 5 ‎dS SN‏ : بخ ب & 8 مرا ‎NR‏ ل ‎$f 0‏ ‎SO‏ 0 ا ‎EA A)‏ ا > اك 8 ‎Ry‏ + + ‎a7 NG‏ ‎es‏ ك5 ا تي 8 ‎Ne ee‏ ; ‎a NTN,‏ ‎pe ea EIN) a y‏ ‎a al SES‏ ا 3 = ‎A‏ ‎ra oN :‏ ل ‎i ¥ . 8 3 3‏ 0 1 + ؟ من ‎ad‏
    مدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب ‎TAT‏ الرياض 57؟؟١١‏ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: ‎patents @kacst.edu.sa‏
SA112330608A 2011-06-15 2012-06-11 نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر SA112330608B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11382198.7A EP2535096B1 (en) 2011-06-15 2011-06-15 System and its use for desalinating seawater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA112330608B1 true SA112330608B1 (ar) 2015-11-10

Family

ID=46354232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA112330608A SA112330608B1 (ar) 2011-06-15 2012-06-11 نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2535096B1 (ar)
CY (1) CY1117333T1 (ar)
DK (1) DK2535096T3 (ar)
ES (1) ES2566065T3 (ar)
HR (1) HRP20160265T1 (ar)
SA (1) SA112330608B1 (ar)
WO (1) WO2012171986A1 (ar)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109364511B (zh) * 2018-12-04 2021-07-02 马鞍山金顺来工业设计有限公司 一种蒸馏塔专用换气装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH406992A (de) * 1963-01-28 1966-01-31 Seiler Josef Vorrichtung zur Gewinnung von destilliertem Wasser aus unreinem Wasser
GB1238976A (ar) * 1968-11-05 1971-07-14
CH509096A (fr) * 1969-02-24 1971-06-30 Opimin Sa D Operations Immobil Installation de traitement d'un liquide
US3783108A (en) * 1971-01-18 1974-01-01 R Saari Method and apparatus for distilling freshwater from seawater
FR2265430A1 (en) * 1974-03-25 1975-10-24 Giannitrapani Richard Vacuum distn. of liquids without external heat - partic. useful for desalination of sea-water
DE4036437A1 (de) * 1990-11-15 1992-05-21 Praktische Informatik Gmbh Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von suesswasser aus warmem meerwasser
US7041198B2 (en) * 2002-04-03 2006-05-09 George Atwell Distillation system
US20060157335A1 (en) * 2002-09-20 2006-07-20 Levine Michael R Low energy vacuum distillation method and apparatus
WO2007006323A1 (de) * 2005-07-08 2007-01-18 Andreas Buchmann Meerwasserentsalzungsanlage mit schwerkraftunterstütztem vakuum
DE102006021453A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-15 Andreas Buchmann Energiegewinnung mittels Wasserentsalzungsanlage mit Schwerkraftunterstütztem Vakuum und einer Wasserturbine

Also Published As

Publication number Publication date
CY1117333T1 (el) 2017-04-26
DK2535096T3 (en) 2016-03-21
ES2566065T3 (es) 2016-04-08
EP2535096B1 (en) 2015-12-30
HRP20160265T1 (hr) 2016-05-06
WO2012171986A1 (en) 2012-12-20
EP2535096A1 (en) 2012-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7788924B2 (en) System and method for in-line geothermal and hydroelectric generation
US20090077969A1 (en) Heat Transfer Methods for Ocean Thermal Energy Conversion and Desalination
US20070193870A1 (en) Solar-powered desalination system
AU2007303213B2 (en) Heat transfer methods for ocean thermal energy conversion and desalination
US8202402B2 (en) System and method of passive liquid purification
GB2186564A (en) Liquid purification device
US7811420B2 (en) Isothermal gas-free water distillation
US8092580B2 (en) Condensation process and containment vessel
US3330740A (en) Apparatus for solar distillation of liquids
US10550008B2 (en) Low energy fluid purification system
SA112330608B1 (ar) نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر
US8858762B2 (en) Vacuum distillation device and method for the treatment of non-potable water
Venkatesan et al. A prototype flash cooling desalination system using cooling water effluents
US20120267231A1 (en) System and method of passive liquid purification
RU2335459C1 (ru) Способ опреснения деаэрированной соленой воды и устройство для его осуществления
WO2010087042A1 (ja) 減圧装置、蒸留装置及び発電装置
US10596482B1 (en) Self-regulating vacuum still
RU2078047C1 (ru) Деаэратор
Venkatesan et al. Influence of non-condensable gases on performance of the low temperature thermal desalination plants
JP2005199183A (ja) 温度差を利用した脱塩淡水化施設及び該施設における低真空状態を作る方法
IL101193A (en) Direct contact heat exchanger and method to create it
WO1996003581A9 (en) Ocean thermal energy conversion (otec) system
WO1996003581A1 (en) Ocean thermal energy conversion (otec) system
WO1981003655A1 (en) Apparatus for desalinizing brine
KR20110069651A (ko) 수직다병렬형태 증발조이용 증기재응축담수화방식