SE423920B - Anordning for utvinning av vatten ur luft - Google Patents

Description

510 15 20 25 30 35 79052530-0 2 Genom att kondensorn har lägre temperatur än den luft, som insuges genom upptagningsorganet,utfälles vatten däri. Detta vatten kan avledas genom självtryck men i vissa fall kan det erfordras en pumpanläggning för att avlägsna det ur kondensorn. ' Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritning, som schematiskt åskådliggör uppfinningsidën.

På ritningen visas en kondensor 10, som kan vara av känt utförande och därför icke närmare åskådliggöres.

Vid val av kondensor bör man givetvis tillse att den arbetar så effektivt som möjligt, företrädesvis med droppkondensation. Kondensorn 10 är i det visade ut- förandet nedsänkt i vatten ll för att befinna sig i ett medium med lägre temperatur än luften ovanför vattnet. Ett upptagningsorgan 12 i form av ett rör har en inloppsände något ovanför vattenytan och ut- loppsöppningen 14 ansluten till kondensorn 10. Röret 12 är anordnat vid kondensorns ena ände och vid dess motsatta ände i närheten av kondensorns nedre begräns- ningsyta är ett skorstensliknande rör 15 anslutet med sin ände 17. Detta skorstensliknande rör är tillverkat av metall och har en från vattenytan uppskjutande del, vars längd betydligt överstiger inloppsrörets 12 mot- svarande del. Denna del av det skorstensliknande röret 15 är avsett för solbestrålning, så att i röret 15 befintlig luft bringas att strömma ut genom rörets 15 övre ände 16. För att förbättra verkan av solbestrål- ningen, som antydes medelst pilar 20 i figuren, kan röret 15 utöver åtminstone en del av sin längd ha en hylsa 18, vilken sträcker sig koaxiellt med röret och har större tvärsektionsdimensioner än detta, så att ett ringformigt utrymme uppstår mellan hylsan och röret 15. Hylsans l8 ändar 19 är tätade mot rörväggen så att det ringformiga utrymmet tillslutes mot det fria.

Hylsans 18 genomskinliga material är företrädesvis sådant, att det avsevärt hämmar strålning med lång 10 15 20 25 30 35 7902530-0 3 våglängd. Lämpligen har därvid rörets ytteryta i om- rådet av hylsan l8 också en mörk eller svart beläggning för absorbering av strålning med kort våglängd.

Denbeskrivna anordningen arbetar på följande sätt.

Vid solbestrålning av det skortensliknande röret 15 bringas den däri befintliga luften att strömma uppåt, varvid ett undertryck uppstår i kondensorn 10, var- igenom luft inströmmar däri via inloppsröret 12. På grund av kondensorns 10 lägre temperatur utfälles luftens fuktinnehåll i kondensorn 10 innan luften utströmmar i röret 15. Sålunda erhållen kondens eller vatten ansamlas i kondensorns nedre del och kan uttagas därifrån an- tingen genom självtryck om möjlighet därtill finnes eller genom pumpning.

Den på ritningen visade anläggningen är placerad i vatten ll men det skall understrykas att den likaväl kan anbringas i marken.

Den bakomliggande teorin skall nu kortfattat beröras.

Tillstândsförändringen, som innebär att kondens ut- bildas, medför ändring av såväl luftens vattenhalt som luftens entalpi. Om det antages att varm fuktig luft nedföres i en kall behållare gäller följande där n är lika med behâllarens verkningsgrad, tl är lika med lufttemperaturen före behållaren, tz är lika med lufttemperaturen efter behållaren, t3 är lika med behållarens medeltemperatur.

Det antages att tl är lika med 3s°c och m .är lika med 90 % samt att ts är lika med 2o°c (varmt fiodvacten) och n är lika med 80 %.

Därvid erhålles tillståndet hos luften efter passage av behållaren som tz = -o,s (35 - zo) + 35 = z3°c. 10 15 20 25 30 35 7902-530-0 Mättnadspunkten är nådd, dvs u = l00%. Vattenmängden vid t = 3s°c och e = 90% är o,o32s kg vatten/kg torr luft., vettenmängaen vid t = 23°c een t = looæ-.är 0,017? kg vatten/kg torr luft. utfälla vettenmängd är Sålunda 010151 kg vatten/kg torr luft. Ändringen i entalpi blir vid de ovan angivna tillstånden 16,2 - 28,4 = -12,2 kcal/kg torr luft, dvs denna värme- mängd skall bortföras i behållaren. Eftersom luften i tillståndet 2 har större volymvikt än luften i till- ståndet l är det skorstensliknande röret 15 anslutet till behållaren nära dennas botten.

.Den kraft, som driver anläggningen,erhålles, såsom förut angivits, p g a att solen upphettar luften i det skorstensliknande röret 15. Om det antages att luften l röret upphettee till so°c erhålles ett undertryek A9 i rörets nedre ände som kan beräknas till l 1 2 L - 353 (äöš - ïïš) = 0,0532 ~ L kg/m , där L är rörets längd.

Sättes rörlängden till 4 m erhålles Ap = O,2l28 kg/m2.

Antages strömningsförlusterna vara 20 % erhålles ström- ningshastigheten v i röret enligt följande 1 2 353 -~ïí- ~ V 2 ~ 9,81 = 0,8 - 0,2l28 vilket ger v = 1,75 m/s.

Antages rördiametern vara 0,5 m erhålles följande luft- volym per tidsenhet n.O,52 e 4 Q = - 1,75 = 0,34 M3/S eller uttryckt i kg luft/s 7902530-0 1 = 353 . -l- . 0,34 = o,37'1 323 vilket i sin tur motsvarar X = 0,0l5l . 0,37 = 0,0056 kg vatten/s och W 12,2 . 0,37 = 4,51 kcal/s i bortförd värmemängd.

Kapaciteten beror givetvis på den temperatur luf- ten i utströmningsröret erhåller. Nedan visas en samman- ställning av hur utfälld vattenmängd varierar med denna temperatur.

Temperatgr . i röret C sp v 1 X kg/s 100 0,799 3,64 0,67 0,010 150 1,246 4,84 0,79 0,012 200 1,599 5,80 0,84 0,013 75 0,527 2,85 0,56 0,0085

Claims (3)

7902530-o 10 15 20 25 ' gan (15), PATENTKRAV

1. l. Anordning för att utan energitillförsel utvinna vat- ten ur luft med ett i luften placerat upptagningsorgan (l2L en kondensor (10) med utlopp samt ett skorstensliknande or- k ä n n e t e c k n a d därav, att kondensorn (10) är placerad i ett medium (ll) med lägre temperatur än den upptagningsorganet omgivande luften, t ex nedgrävd i marken eller nedsänkt i vatten, att upptagningsorganet (12) är anslutet till kondensorns (10) övre del, att det skor- stehsliknande organet (15) är av metall och har ett för solbestrâlníng avsett parti, vars längd i luften betydligt överstiger upptagningsorganets (12), samt är anslutet till kondensorns (10) nedre del.

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att det skorstensliknande organet (15) åtminstone över en del av sitt för solbestrålning avsedda parti har en därmed koaxiell hylsa (18), som vid sina ändar (19) är tätad mot det skorstensliknande organets (15) ytteryta och med denna avgränsar ett för upphettning genom sol- bestrâlning avsett, slutet ringformigt utrymme.

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylsan (18) är framställd av genomskinligt ma- terial, som är svårgenomsläppligt för strålning med lång våglängd och att det skorstenslíknande organets (15) yt- teryta är mörk i det av hylsan (18) avgränsade omrâdet för att absorbera strålning med kort våglängd.