SA112330608B1 - نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر - Google Patents
نظام وطريقة لإزالة ملوحة ماء البحر Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 63
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 63
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 13
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 10
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 7
- 230000004224 protection Effects 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 2
- UOORRWUZONOOLO-OWOJBTEDSA-N (E)-1,3-dichloropropene Chemical compound ClC\C=C\Cl UOORRWUZONOOLO-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims 1
- QCWQUWUCARNNRI-UHFFFAOYSA-N 3-ethyl-5,5,8,8-tetramethyl-6,7-dihydronaphthalene-2-carbaldehyde Chemical compound CC1(C)CCC(C)(C)C2=C1C=C(C=O)C(CC)=C2 QCWQUWUCARNNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000734147 Anema Species 0.000 claims 1
- 241000723353 Chrysanthemum Species 0.000 claims 1
- 235000005633 Chrysanthemum balsamita Nutrition 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 18
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 13
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 13
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 241000761389 Copa Species 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002316 fumigant Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 210000003934 vacuole Anatomy 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
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
- B01D3/103—Vacuum distillation by using a barometric column
-
- 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
- B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
- B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
-
- 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
- C02F1/046—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation under vacuum produced by a barometric column
-
- 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
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- 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)
- 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)
- 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 5ماء 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 عند٠ 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 الهواءLY 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 وبح 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 و3 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 adمدة 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
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)
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)
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 |
-
2011
- 2011-06-15 EP EP11382198.7A patent/EP2535096B1/en active Active
- 2011-06-15 ES ES11382198.7T patent/ES2566065T3/es active Active
- 2011-06-15 DK DK11382198.7T patent/DK2535096T3/en active
-
2012
- 2012-06-11 SA SA112330608A patent/SA112330608B1/ar unknown
- 2012-06-14 WO PCT/EP2012/061262 patent/WO2012171986A1/en active Application Filing
-
2016
- 2016-03-14 HR HRP20160265TT patent/HRP20160265T1/hr unknown
- 2016-03-24 CY CY20161100249T patent/CY1117333T1/el unknown
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 |