SK284090B6 - Zariadenie a spôsob na odsoľovanie vody - Google Patents

Abstract

Zariadenie zahrnuje plášť (12, 56, 112, 170, 208, 302), filtračný prvok (30, 58, 122, 180, 210, 324), ktorý je umiestnený v uvedenom plášti (12, 56, 112, 170, 208, 302) a obsahuje reverzné osmózne membrány tvoriace soľné retenčné kanáliky, čerpadlo (134, 162, 172, 220, 226, 276, 280,306, 346) na čerpanie odsoľovanej vody do filtračného prvku (30, 58, 122, 180, 210, 324) a priehradku (40, 62, 120, 178, 322), umiestnenú vnútri plášťa (12, 56, 112, 170, 208, 302), medzi čerpadlom (134, 162, 172, 220, 226, 276, 280, 306, 346) a filtračným prvkom (30, 58, 122, 180, 210, 324) v smere prúdenia vody. Priehradka (40, 62, 120, 178, 322), ktorá je výhodne vo forme kruhovitého kotúča, zahrnuje množstvo otvorov (44.1, 44.2, 44.n) kruhového prierezu, pričom sú otvory (44.1, 44.2, 44.n) v priehradke (40, 62, 120, 178, 322), ktoré majú navzájom rôzne priemery na vytvorenie jednotlivých prúdov vody s rôznym priečnym prierezom, a pri prietoku vody otvormi (44.1, 44.2, 44.n) v priehradke (40, 62, 120, 178, 322) má prúd vody turbulentný charakter s poklesom tlaku za priehradkou (40, 62, 120, 178, 322), takže plyny rozpustené vo vode sú uvoľňované z roztoku vo forme bublín, ktoré sú unášané tečúcou vodou smerujúcou od priehradky (40, 62, 120, 178, 322). Zariadenie je usporiadané na vstup jednotlivých prúdov vody do retenčných soľných kanálikov, a je upravené na vtok prúdu vody so strhnutými bublinami do uvedených soľných retenčných kanálikov filtračného prvku (30, 58, 122, 180, 210, 324) pri nižšom tlaku a vo forme turbulentných prúdov v porovnaní s prúdom pred priehradkou (40, 62, 120, 178, 322).ŕ

Description

Vynález sa týka zariadenia a spôsobu odsoľovania vody, t. j. odstraňovania rozpustených pevných častíc z morskej vody a brakickej vody (poloslanej, v ústí rieky).

Doterajší stav techniky

Diskusie o nedostatku pitnej vody a vody na zavlažovanie prebiehajú všade vo svete. V niektorých častiach sveta budú musieť byť opustené pre neustále suchá celé mestá.

Jediným nevyčerpateľným zdrojom vody je more, ale odsoľovanie vody v takých podstatných množstvách, aby bolo možné zásobovať veľké ľudské centrá alebo projekty na veľkoplošné zavlažovanie sú veľmi nákladné. Mnoho odsoľovacích zariadení pracuje na základe reverznej osmózy. Pri tomto type zariadení odsoľo vaná voda je tlačená ccz polopriepustnú membránu tak, že rozpustené pevné látky sa odstránia membránou. Iné zariadenia pracujú na základe odparovania.

Najväčší problém oboch opísaných spôsobov je, že upravená voda, v prípade odparovacieho spôsobu, je čistá destilovaná voda a pri spôsobe reverznej osmózy je stupeň čistoty rovnaký ako pri destilovanej vode. Táto voda má skutočne odstránené všetky minerály, ktoré v nej boli rozpustené. Voda, ktorá neobsahuje žiadny vápnik alebo horčík, je veľmi agresívna ku kovovým rúrkam a ostatným kovovým predmetom, s ktorými prichádza do kontaktu. Preto tieto minerály musia byť do upravenej vody pridávané. Ďalej, destilovaná voda je bez chuti a pretože je zbavená podstatných minerálov, nemôže byť použitá dlhší čas na ľudskú spotrebu. Preto na pitné účely je nutné pridávať množstvo minerálov, aby sa zmenila voda z „matnej“ destilovanej vody na prijateľnú pitnú vodu. Pri oboch opísaných spôsoboch, podstatné minerály, ktoré boli obsiahnuté v morskej vode, sú obsiahnuté v soľnom roztoku, ktorý je vedľajším produktom procesu. Značnú časť ceny výroby vody oboma týmito spôsobmi preto tvoria náklady na minerály, ktoré musia byť opätovne dodávané do vody a na zariadenie potrebné na tieto účely.

Pri odparovacom zariadení je pri stanovovaní nákladov na megaliter upravenej vody tiež podstatná cena energie potrebná na odparenie morskej vody.

Membrány na reverznú osmózu majú zloženú konštrukciu a jedna extenzívne používaná forma pozostáva z dvoch fólií z komplexnej polymémej živice, ktoré spolu tvoria soľný kanál. V kanáli je umiestnený prvok, ktorý spôsobuje turbulenciu prúdu. Prvok je obvykle zvarované sito z vlákien z plastu. Množstvo týchto membrán je zvinutých spolu do centrálnej rúrky. Voda, ktorá prechádza týmito fóliami vniká do priestorov medzi susednými membránami a prúdi do centrálnej rúrky. Rúrka má vo svojej stene vytvorené otvory, aby mohla získavaná voda preniknúť do rúrky. Slaný roztok, t. j. zostatok morskej vody a rozpustenej pevnej látky prúdi z množstva soľných kanálikov do odpadu alebo do zariadenia na regeneráciu.

Pracovníci pracujúci v tejto oblasti dávajú na obe strany každého soľného kanálika a hneď vedľa každej fólie koncentračnú polarizačnú vrstvu. Tieto vrstvy, ktoré majú multimolekulámu hrúbku, obsahujú vyššiu koncentráciu rozpustených pevných látok než hmota prúdiaca v časti stredového soľného kanálika medzi fóliami. Prvok spôsobujúci turbulenciu je určený na zníženie hrúbky koncentračnej polarizačnej vrstvy, a preto zvyšuje schopnosť membrány prepúšťať vodu. Obvykle sa prostredníctvom známych reverzných osmóznych membrán dosiahne stupeň výťažnosti 99,3 % rozpustených pevných látok. Rozpustené pevné látky, ktoré prechádzajú membránou väčšinou pozostávajú z kuchynskej soli, pretože jej molekuly sú menšie ako molekuly ostatných minerálov. Percento okolo 0,7 % predstavuje 400 - 500 dielov na milión rozpustených pevných látok v regenerovanej vode v závislosti od pôvodnej slanosti morskej vody a je pod prahom, pri ktorom rozpustené pevné látky prepožičiavajú chuť vode.

Znečistené reverzné osmózne membrány sú najväčším problémom a musí sa brať do úvahy rozsah opatrení, ktoré bránia ich znečisteniu a odstraňujú toto znečistenie, ak nastane, a ktoré zvyšujú náklady na výrobu vody. Znečistenie môže byť spôsobené usadzovaním minerálov na membráne alebo z organických rastlín. Napríklad, pred tým, ako sa voda dostane k membráne, je upravovaná inhibítorom, ako je hexametafosfát sodný (všeobecne známy ako „shrimp“). To obmedzuje zrážanie vápnika a horčíka na membráne vo forme uhličitanu vápenatého a uhličitanu horečnatého, ale pridáva ďalší faktor na rast výrobných nákladov.

Výrobcovia membrán odporúčajú relatívne nízku rýchlosť prietoku, (rýchlosť prietoku vody membránou v litroch za hodinu na štvorcový meter membrány), aby sa zabránilo rýchlemu znečisteniu. Spätné preplachovanic membrány, t. j. prinútenie vody, aby prúdila soľnými kanálikmi opačným smerom, je štandardný spôsob ako znečistenie odstrániť. Ak je membrána veľmi znečistená, musí sa vyňať z regeneračného zariadenia, a aby sa odstránilo znečistenie, musí sa podrobiť rôznemu spracovaniu. V krajných prípadoch nie je možné znečistenie odstrániť vôbec a membrána sa musí vyhodiť.

Následkom všetkých týchto faktorov, voda vyrobená v zariadení s reverznou osmózou je omnoho drahšia než voda získaná čistením vody z priehrady alebo rieky. Preto aj napriek svetovému nedostatku vody, iba malé percento svetovej vody sa vyrába odsolením morskej vody použitím zariadení s reverznou osmózou.

Podstata vynálezu

Hlavnými úlohami predloženého vynálezu je zlepšiť účinnosť spôsobu reverznej osmózy, podstatne znížiť cenu vody vyrobenej spôsobom s reverznou osmózou, odstrániť znečistenie reverzných osmóznych membrán a vyrobiť vodu s potrebnými minerálmi bez toho, aby bolo nutné ich do vody pridávať.

Zariadenie na reverzné osmózne odsoľovanie podľa predloženého vynálezu zahrnuje plášť, filtračný prvok, ktorý je umiestnený v uvedenom plášti a obsahuje reverzné osmózne membrány tvoriace soľné retenčné kanáliky, čerpadlo na čerpanie odsoľovanej vody do filtračného prvku a prekážku vo forme priehradky umiestnenú vnútri plášťa medzi čerpadlom a filtračným prvkom v smere prúdenia vody, a jeho podstata spočíva v tom, žc uvedená priehradka zahrnuje množstvo otvorov kruhového prierezu na vytvorenie jednotlivých prúdov vody, pričom sú otvory v priehradke, ktoré majú navzájom rôzne priemery, čím vytvárajú jednotlivé prúdy vody s rôznym priečnym prierezom, a pri prietoku vody otvormi v priehradke sa vytvára turbulencia v prúde vody s poklesom tlaku za priehradkou. Tým sú plyny rozpustené vo vode uvoľňované z roztoku vo forme bublín, ktoré sú unášané tečúcou vodou smerujúcou od priehradky, kde zariadenie je usporiadané na ich vstup do retenčných soľných kanálikov, a je upravené na vtok prúdu vody so strhnutými bublinami do uvedených soľných retenčných kanálikov filtračného prvku pri nižšom tlaku a vo forme turbulentných prúdov v porovnaní s prúdom pred priehradkou.

Priehradkou, v ktorej je vytvorené množstvo otvorov, je prúdiaca voda zahradená a rozdelená na množstvo kužeľovitých, rozbiehajúcich sa turbulentných vodných prúdov, z ktorých každý má nižší tlak než tlak vody pred priehradkou. Otvory v priehradke môžu mať rozdielne veľkosti alebo môžu mať všetky rovnakú veľkosť. Vo výhodnom uskutočnení má priehradka formu kruhového kotúča a otvory sú usporiadané do skrutkovice okolo stredu kotúča. V ďalšom výhodnom uskutočnení má priehradka formu kruhového kotúča a otvory sú v kruhovom usporiadaní a ešte v inej forme ležia otvory v radoch, vychádzajúcich zo stredu kotúča.

Ak je to potrebné, môžu sa otvory v priehradke vybaviť obmedzujúcimi ventilmi, ktorými je možné meniť prietokové oblasti otvorov v priehradke, vytvárajúce jednotlivé vodné prúdy.

Vo výhodnom uskutočnení sú reverzné osmózne membrány filtračného prvku každá vo forme množstva listov pripevnených k priestupnej permeačnej rúrke a ovinutých okolo nej a tvoriacich množstvo retenčných soľných kanálikov a množstvo permeačných kanálikov, pričom každý z kanálikov je vo forme skrutkovice a každý prúd vody po prechode otvormi v priehradke dopadá na koniec ovinutej membrány a vteká do retenčných soľných kanálikov.

Ďalším aspektom vynálezu je spôsob odsoľovania vody podľa predloženého vynálezu, ktorý zahrnuje čerpanie odsoľovanej vody do filtračného prvku, pozostávajúceho z reverzných osmóznych membrán tvoriacich soľné retenčné kanáliky, spôsobenie poklesu tlaku vo vode prúdiacej do filtračného prvku a súčasne spôsobenie turbulencie v prúde vody a prívod turbulentnej vody s nižším tlakom do soľných kanálikov filtračného prvku.

Podstata tohto spôsobu podľa vynálezu spočíva v tom, že sa voda čerpá cez prekážku vo forme priehradky s množstvom priechodných otvorov s rôznymi plochami prierezu, takže sa voda delí priehradkou na množstvo prúdov vody s rôznym priečnym prierezom, kde uvedené prúdy sú turbulentné a vystupujú z uvedených otvorov v smere prúdenia za uvedenou priehradkou s nižším tlakom, než je tlak pred priehradkou, čím plyny rozpustené vo vode sa uvoľňujú z roztoku ako bubliny, pričom turbulentné prúdy obsahujúce bubliny sa privedú do soľných retenčných kanálikov filtračného prvku.

Vo výhodnom uskutočnení sa voda rozdeľuje na množstvo turbulentných kužeľovo tvarovaných, rozbiehajúcich sa vodných prúdov uvedenou priehradkou, ktorou sa znižuje tlak a spôsobuje turbulencia, pričom každý turbulentný prúd naráža na filtračný prvok.

Bolo zistené, že najlepšie výsledky sa dosahujú, keď voda má na začiatku tlak 5 až 6,5 MPa (50 až 65 barov) a pokles tlaku je medzi 0,15 až 0,2 MPa (1,5 až 2,0 bary).

V ďalšom uskutočnení spôsob môže tiež zahrnovať privedenie morskej vody cez reverznú osmóznu membránu na vytvorenie pomocného prívodu vody v podstate zbaveného rozpustených pevných látok, táto voda sa zmieša s morskou vodou a do filtračného prvku sa privedie takto zriedená morská voda.

Zariadením a spôsobom podľa predloženého vynálezu sa získava voda, ktorá má prijateľné hodnoty rozpustených pevných látok, t. j. minerálov. Žiadne dávkovanie minerálov do upravenej vody nie je potrebné, pretože má v sebe dostatok rozpustených pevných látok, aby mala prijateľnú chuť. Pretože sú v získanej vode obsiahnuté horčík a vápnik, nie je agresívna proti kovovým rúrkam a tvarovkám a nie je potrebné do vody dávkovať tieto minerály.

V jednom z uskutočnení však spôsob môže zahrnovať pridanie určitého množstva soľného roztoku do odsolenej upravenej vody, aby sa v upravenej vode zmenila rovnováha minerálov.

Je zrejmé, že privádzanie vody, ktorá prúdi turbulentným spôsobom do soľných kanálikov membrán, zmenší hrúbku koncentračnej polarizačnej vrstvy. To umožňuje, aby sa zvýšila rýchlosť prúdenia bez toho, aby sa príliš nezvýšilo znečisťovanie. Ďalším účinkom je umožniť membránou prechádzať minerály spolu s kuchynskou soľou, pričom sa nezvýši množstvo kuchynskej soli v získanej vode na neprijateľnú úroveň. Pokusné práce ukázali, že zmenou poklesu tlaku a turbulencie, napríklad zmenou veľkosti otvorov v priehradke, je možné dosiahnuť, aby rôzne rozpustené pevné látky prechádzali membránami v ovládateľných množstvách. Preto bolo skúškami a pokusmi zistené, že zmenou spádu tlaku a turbulencie, sa získa voda majúca rozpustené pevné látky vo vopred stanovených množstvách.

Ďalšou výhodou je, že pokusné práce ukázali, že znečistenie membrány sa podstatne zníži, keď sa do nej privádza turbulentná voda.

Soľný roztok, ktorý sa vypúšťa z bežného zariadenia s reverznou osmóznou membránou je ťažší ako morská voda, a preto klesá, len čo sa vráti späť do mora. Ale soľný roztok vypúšťaný z odsoľovacieho zariadenia podľa predloženého vynálezu, len čo sa vráti späť do mora, najprv vo forme mraku stúpa, miesto toho, aby klesal. Zistilo sa, že sa soľný roztok musí prevzdušniť a zistilo sa, že aeračným činidlom by mal byť kyslík. Potom sú v získanej vode bublinky kyslíka.

Skúšky ukázali, že je v získanej vode a v slanom roztoku viac kyslíka, ako by malo byť na základe množstva kyslíka, ktorý je rozpustený vo vode. Bublinky kyslíka sú malé, pretože aj v prúde od prekážky je značný tlak, napríklad 4,5 MPa až 5 MPa (45 až 50 barov). Malé bublinky v turbulentnej vode hrajú úlohu pri zmenšovaní hrúbky koncentračných polymémych vrstiev. Zdá sa, že bublinky tiež hrajú úlohu pri zamedzovaní znečisteniu membrány.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Príkladné uskutočnenie odsoľovania vody podľa predloženého vynálezu je znázornené na pripojených výkresoch, kde obr. 1A a 1B spolu tvoria axiálny rez odsoľovacou jednotkou, ktorá je časťou odsoľovacieho zariadenia; obr. 2 je rez v rovnakej rovine ako na obr. 1A a 1B a znázorňuje koncovú časť jednotky vo väčšom meradle; obr. 3 je nárys kotúča; obr. 4 je rez v rovnakej rovine ako na obr. 2 a v rovnakom meradle a znázorňuje modifikáciu jednotky z obr. 1A a 1B; obr. 5A znázorňuje kruhovitý kotúč s radom otvorov, ktoré sú koincidentné so stredom kotúča; obr. 5B znázorňuje kruhovitý kotúč s radom otvorov, ktoré sú vo forme skrutkovice vytvorenej približne v strede kotúča; obr. 6 je schematický rez ručne ovládaným zariadením na odsoľovanic vody; obr. 7 schematicky znázorňuje motorom ovládané zariadenie na odsoľovanie vody; obr. 8 schematicky znázorňuje ďalšie odsoľovacie zariadenie; obr. 9 je schematické znázornenie ponorného odsoľovacieho zariadenia; obr. 10 schematicky znázorňuje usporiadanie zariadenia na odsoľovanie vody; obr. 11 znázorňuje ponorné odsoľovacie zariadenie; obr. 12A a 12B spoločne znázorňujú odsoľovacie zariadenie, ktoré je vnútri jedného vonkajšieho plášťa; obr. 13 znázorňuje plávacie odsoľovacie zariadenie a obr. 14 znázorňuje nádrž a pripojený potrubný systém.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. IA a IB je znázornená odsoľovacia jednotka 10, ktorá zahrnuje valcový plášť 12 s koncovými krytmi 14 a 16 upevnenými na jeho protiľahlých koncoch. Vstupná rúrka 18 vody obsahujúcej rozpustené pevné látky, prechádza koncovým krytom 14 a privádza vodu do komory 20. Rúrka 18 je pripojená na tlakovú stranu čerpadla (neznázomené na obr. 1 A) vhodného na rozvádzaie vody s tlakom 5 až 6,5 MPa (50 až 65 barov). Rúrka 22, ktorou je odvádzaný soľný roztok, vedie z komory 24 koncovým krytom

16. Britové tesnenia 26 a 28 obklopujú koncové kryty 14 a 16 a tesnia medzi krytmi 14 a 16 a plášťom 12.

Reverzný osmózny filtračný prvok 30 je uložený tesne do plášťa 12. Prvok 30 zahrnuje konštrukciu jadra 32 obsahujúcu stredovú permeačnú rúrku 34, ktorá tvorí výstup upravenej vody z filtračného prvku 30. Permeačná rúrka 34, ktorá je vybavená množstvom otvorov 36, prechádza svojím jedným koncom koncovým krytom 16. Na druhom konci je permeačná rúrka 34 uložená v slepom hrdle 38 (pozri tiež obr. 2), vytvorenom na tento účel v priehradke, ktorá je v tvare kotúča 40. Kotúč 40 a kryt 14 tvoria spojovacie steny komory 20. Britové tesnenie 42 obklopuje kotúč 40 medzi kotúčom 40 a plášťom 12.

Filtračný prvok 30 zahrnuje, ešte okrem konštrukcie jadra 32, polopriepustnú membránu, ktorá je navinutá na konštrukcii jadra 32. Navinutá membrána vypĺňa celý priestor medzi konštrukciou jadra 32 a vnútornou plochou plášťa 12 a okrem medzery medzi ním a kotúčom 40 vypĺňa priestor medzi kotúčom 40 a komorou 24.

Obchodne dostupný tvar filtračného prvku, ktorý je vhodný na použitie pri predloženom vynáleze je ten, ktorý je vyrobený a predávaný firmou Filmtec Corporation, ktorú vlastní Dow Chemical Company. Výrobok má označenie FT30. Patent US 4277344 opisuje podrobne membránu, ktorá pracuje na princípe reverznej osmózy. Navinutie membrány filtračného prvku 30 je komplexné. Najskôr je vyrobená ako množstvo plochých vreciek, ktoré sú potom navinuté na jadrovú konštrukciu 32 tak, aby sa jednotlivé vrstvy vzájomne prekrývali.

Kotúč 40 (pozri obr. 3) je vybavený ôsmimi otvormi

44.1, 44.2 až 44.n. Veľkosť otvorov sa mení, v znázornenom uskutočnení sú použité otvory 8,805 mm, 9,185 mm, 8,077 mm, 7,772 mm, 7,675 mm, 7,351 mm, 7,094 mm a 7,881 mm. Priemer kotúča 40 jc asi 20 cm, čo je tiež vnútorný priemer plášťa 12 a vonkajší priemer filtračného prvku 30.

Za kotúčom 40 a medzi ním a navinutou membránou, je hviezdica 46 (znázornená v obr. 3 obrysom), pozostávajúca zo strednej hlavy a vonkajšieho prstenca a radu lúčov, prechádzajúcich medzi hlavou a prstencom. Hviezdica 46 je časťou filtračného prvku, ktorý je k dispozícii od firmy Filmtec a vytvára rad otvorov v tvare klina. Každý otvor

44.1. 44.2 až 44.n je v polohe s jedným z týchto otvorov tak, aby každý vodný prúd narážal na filtračný prvok.

Ak voda pod tlakom prúdi obmedzeným otvorom pod tlakom, prúd vody vystupujúci z otvoru, sa rozháňa do kužcľového tvaru a potom v určitej vzdialenosti od otvoru sa rozbíja na kvapôčky. Kužeľová časť prúdu vody medzi otvormi a miestom, kde sa prúd rozbíja je sama osebe turbulentná a má v sebe vírivé prúdy a víry. Filtračný prvok 30 je umiestnený tak, aby prúdy vody vystupujúce z otvorov 44.1 až 44.n narážali na filtračný prvok 30 a prúdili do soľných kanálikov skôr, než sa rozbijú do sprchy kvapôčiek. Rozbíjanie sa brzdi v znázornenej jednotke, pretože ihneď, len čo začne voda prúdiť, medzera medzi kotúčom 40 a filtračným prvkom 30 sa zaplní vodou pod tlakom.

Prihlasovateľ zistil, že voda privádzaná pod špecifickým uvádzaným tlakom do filtračného prvku 30 nemá odstránených 99,3 % rozpustených pevných látok, ale je odstránené nižšie percento. So vstupným tlakom okolo 5 MPa (50 barov) a s opísaným kotúčom 40, systém odsoľuje morskú vodu na pitnú vodu, ktorá splna normy dané špecifikáciou 241 - 1984 juhoafrického úradu South Afričan Bureau of Standards.

Tlak v rozsahu 4, 85 MPa až 4,95 MPa (48,5 barov až 49,5 barov) sa dosiahne v prúde od otvorov 44.1, 44.2 až 44.n pri tlaku v komore 20 asi 5 MPa (50 barov). Prihlasovateľ tiež zistil, že sa mierne zvýšila teplota cez kotúč 40 a predpokladá, že je to následkom vzniku turbulencie v prúde.

Konštrukcia podľa obr. 4 sa líši od obr. 1 A, 1 B, 2 a 3 v tom, že pri kotúči 40 po smere toku prúdu sa dosahujú rozdielne tlaky osadením ovládacích ventilov 48 v kruhovom usporiadaní. Ventily 48 obsahujú clony alebo diafragmy pre zmenu svojich účinných prietokových oblastí a spolu tvoria prekážku, ktorá spôsobuje turbulenciu a pokles tlaku. Každý ventil 48 má ovládací kábel 50 vedúci k nemu a každý ventil 48 je v rúrke 52. Rúrky 52 majú všetky rovnaký priemer a prechádzajú cez kotúč 40. Ventily 48 sú elektricky ovládané a stupeň, o ktorý môžu byť otvorené, možno ovládať z programovateľného ovládača. Osadenie každého ventilu 48 udáva tlak na výstupe z príslušnej rúrky 52. Zmena tlaku pomocou ovládača umožňuje meniť rozpustené pevné látky v upravenej vode podľa potreby. Zatiaľ čo ventily sú znázornené na zadnej strane kotúča 40, môžu byť v príslušnej konštrukcii, umiestnené aj v kotúči a vedľa výstupov z otvorov vytvorených v kotúči 40.

Kotúč 40 z obr. 3 má otvory kruhovo usporiadané. Na obr. 5B sú otvory usporiadané v skrutkovici sústredne s kotúčom. Skrutkovica sa otáča v rovnakom smere, ako je vinutý filtračný prvok 30. Na obr. 5A sú otvory usporiadané v niekoľkých radiálnych radoch. Otvory na obr. 5A a 5B sú menšie ako otvory znázornené na obr. 3 a je ich viac.

Na obr. 6 je znázornené ručne ovládané odsoľovacie zariadenie 54, zahrnujúce valcový plášť 56, v ktorom je umiestnený obchodne dostupný filtračný prvok 58, taký, ako bol opísaný a označený 30 na obr. IA a IB. Tesnenie 60 obklopuje filtračný prvok 58, aby sa zabránilo unikaniu medzi plášťom 56 a filtračným prvkom 58. Vedľa jedného koncového čela filtračného prvku 58 je umiestnený kotúč 62. Medzi kotúčom 62 a plášťom 56 je umiestnené tesnenie. Pohybu kotúča 62 doľava zabraňuje zadržovací prstenec 66.

Otvory v kotúči 62 nie sú znázornené. Medzi kotúčom 62 a filtračným prvkom 58 je medzera.

Vedľa druhého konca filtračného prvku 58 je koncový kryt 68, v ktorom je priechodný závitový stredný otvor 70 a vedľajší otvor 72, ktorý je na jednej strane otvoru 70.

Znázornený filtračný prvok 58 je vybavený strednou permeačnou rúrkou 74, vyčnievajúcou na oboch koncoch z membrány, ktorá je na nej navinutá. Jeden koniec permeačnej rúrky 74 je osadený v slepom otvore 76, vytvorenom v kotúči 62 a druhý koniec permeačnej rúrky 74 je zasunutý do otvoru 70, vytvoreného v koncovom kryte 68. Otvor 72 je spojený s komorou 78, ktorá je medzi koncovým krytom 68 a susedným koncom filtračného prvku 58.

Filtračný prvok 58, kotúč 62 a koncový kryt 68 sú ako sú znázornené na obr. IA a IB a aj tu tieto súčasti tvoria odsoľovaciu jednotku 10.

Naľavo od kotúča 62 tvorí plášť 56 valec pre piest 80. Piest 80 zahrnuje tyč 82, ktorá vyčnieva z plášťa 56 cez tesniacu konštrukciu 84. Hviezdica 86 drží tesniacu konštrukciu 84 na mieste.

Dve britové tesnenia 88 a 90 a O-krúžok 92 obklopujú piest 80.

Ovládacia rukoväť 94 je spojená s tyčou 82 pomocou klznej spojky (neznázomenej). Rukoväť 94 je otočné spojená s koncovou doskou 98, ktorá je upevnená na prírube 100 plášťa 56. Kývaním rukoväťou 94 sa piest 80 vo valci môže posúvať dopredu a dozadu.

Otvor 72 je spojený rúrkou 102 s komorou 104, ktorá obklopuje tyč 82 a tesniacu konštrukciu 84.

Jednocestný ventil 106 umožňuje, aby voda vstúpila do komory 108, ktorá leží medzi kotúčom 62 a piestom 80. Ventil 106 je uložený v otvore vytvorenom v stene plášťa 56 a v stene plášťa 56 je tiež umiestnený odľahčovací ventil 110.

Výstupná rúrka (neznázomená) je naskrutkovaná na závitový otvor 70 a upravená pitná voda prúdi z permeačnej rúrky 74 do výstupnej rúrky.

Pri použití odsoľovacieho zariadenia z obr. 6, plášť 56 sa pripevní ventilom 106 ponoreným do slanej vody alebo poloslanej vody, ktorá má byť odsolená. Horný koniec rukoväti 94 sa zatlačí alebo zatiahne do znázornenej polohy, a tým sa pohybuje piestom 80 vratným zdvihom. Ako sa piest pohybuje doľava, ventil 106 sa otvorí a poloslaná alebo slaná voda sa natiahne do komory 108. Ak sa zatlačí rukoväť doľava, piest 80 začne svoj pracovný zdvih a pohybuje sa smerom ku kotúču 62. Ventil 106 sa uzavrie ihneď, len čo sa tlak v komore 108 zvýši. Voda v komore 108 je tlačená cez otvory v kotúči 62, cez filtračný prvok 58 a von z filtračného prvku 58 ako pitná voda permeačnou rúrkou 74 alebo ako soľný roztok otvorom 72 a rúrkou 102. Piest 80 pokračuje v pohybe doprava dokým britové tesnenie 90 neprejde cez ventil 106.

Po uskutočnení niekoľkých zdvihov rukoväťou 94 začne sa v rúrke 102 tvoriť tlak a následkom toho aj v komore 104. Dopredný zdvih piestu 80 je eventuálne podporovaný tlakom, ktorý je v rúrke 102 a komore 104. Len čo piest 80 dosiahne dopredný koniec svojho zdvihu, britové tesnenie 88 prejde cez odľahčovací ventil 110 a tlak v komore 104 poklesne. Tak spätný zdvih piestu 80 nemusí odolávať žiadnemu tlaku v komore 104.

Tlak, ktorý je potrebný na pretlačenie vody cez filtračný prvok 58 a na jej rozdelenie do prúdu pitnej vody a prúdu soľného roztoku je asi 1,5 až 2,5 MPa (15 až 25 barov) (pre poloslanú vodu) a 5 až 6 MPa (50 až 60 barov) (pre morskú vodu). Potrebný tlak sa mení s množstvom rozpustených pevných látok vo vode. Tlaková strata vo filtračnom prvku 58 je relatívne malá a tlak soľného roztoku v rúrke 102 môže byť 75 % až 85 % tlaku, ktorý má voda, keď vstupuje do filtračného prvku 58. Tento prebytok tlaku, ktorý sa však stratí, sa používa, na podporu činnosti čerpadla.

Odsoľovacie zariadenie znázornené na obr. 7 zahrnuje plášť 112, ktorý je usporiadaný vertikálne. Konce plášťa sú uzatvorené koncovými krytmi 114 a 116 a medzi koncovými krytmi 114 a 116 a plášťom 112 sú umiestnené tesniace krúžky (neznázomené). Ihneď pod krytom 114 je komora 118 a kotúč 120. Pod kotúčom 120 je filtračný prvok 122. Medzi kotúčom 120 a filtračným prvkom 122 je medzera 124.

Filtračný prvok 122 má stredovú rúrku 126. Horný koniec rúrky 126 je uložený pomocou kotúča 120 a spodný koniec rúrky 126 je uložený pomocou koncového krytu 116. Vstupná rúrka 128 vedie do komory 118. Výstupná rúrka 130 soľného roztoku vedie koncovým krytom 116 a výstupná rúrka 132 pitnej vody prechádza koncovým krytom 114 a je pripojená k hornému koncu rúrky 126. Kotúč

120 je napríklad v uskutočnení podľa obr.3, obr. 5A alebo obr. 5B. opísané súčasti tvoria odsoľovaciu jednotku 10.

Vertikálne usporiadané čerpadlo 134 typu Grunfos má nasávací otvor 136 napojený pomocou filtra 138 na zdroj vody, ktorá sa má odsoliť. Rúrka 128 je pripojená na tlakový výstup čerpadla 134, tam je v rúrke 128 umiestnený ovládací ventil 140.

Rúrka 130 je spojená pomocou T-kusu 142 a ovládacím ventilom 144 s Peltonovým kolesom 146. Druhé rameno Tkusu 142 je napojené pomocou ovládacieho ventilu 148 na výstup 150 odpadu, z ktorého sa odvádza soľný roztok do odpadu. Výstupná strana Peltonovho kolesa 146 tiež ústi do odpadu.

Čerpadlo 134 je vybavené motorom 152. Elektrický prívod môže byť, ako alternatívy, priamo spojený s 220V hlavným zdrojom alebo so solárnym panelom 154, batériou 156 a meničom 158. Prívodný okruh je vybavený reguláciou 160, pomocou ktorej je možné meniť rýchlosť motora 152.

Centrálny hriadeľ Peltonovho kolesa je spojený s hnacím hriadeľom motora 152. Ako bolo opísané s odkazom na obr. 6, vo filtračnom prvku 122 dochádza k poklesu tlaku, ale slaný roztok vychádzajúci z filtračného prvku 122 má stále ešte značný tlak. Vedením celého alebo časti slaného roztoku pod tlakom Peltonovým kolesom, energetické požiadavky motora 152 môžu byť znížené použitím časti tlakovej energie, ktorá by bola inak stratená.

Na obr. 8 je znázornené zariadenie, ktoré je podobné ako zariadenie na obr. 7 a podobné časti sú označené rovnakými vzťahovými značkami. Pri tomto uskutočnení sa odsoľovaná voda privádza v dolnej časti plášťa 112 namiesto hornej a čerpadlo 162 a motor 164 nie sú integrálnou jednotkou. Sú namiesto toho uložené vedľa seba pomocou ich základových dosiek 166 a 168. Tlakový vstup do plášťa 112 je rúrkou 128. Odsoľovaná voda odchádza rúrkou 132 a soľný roztok vystupuje rúrkou 130.

Peltonovo koleso 146 pomáha poháňať čerpadlo 162.

Odsoľovacie zariadenie na obr. 9 zahrnuje vertikálny hlavný plášť 170, ktorý je umiestnený na dne vyvŕtanej diery, majúcej v sebe poloslanú vodu alebo na dne nádrže obsahujúcej slanú vodu. Čerpadlo 172 je poháňané motorom 174. Tlaková strana čerpadla 172 je pripojená ku komore 176, horný koniec komory 176 je tvorený kotúčom 178. Nad kotúčom 178 jc umiestnený filtračný prvok 180.

Nad filtračným prvkom 180 je koncový kryt 182, ktorý spája vlastnú komoru s filtračným prvkom 180. Soľný roztok vystupujúci z filtračného prvku 180 vstupuje do tejto komory a upravená voda vystupuje z filtračného prvku 180 rúrkou 184.

Peltonovo koleso 186 je uložené na plášti 170 nad koncovým krytom 182.

Komora medzi koncovým krytom 182 a filtračným prvkom 180 je spojená rúrkou 188 s Peltonovým kolesom. Je nutné upozorniť, že v komore je značný tlak. Soľný roztok vstupujúci do tejto komory z filtračného prvku 180 pod tlakom, sa privádza rúrkou 188 a Peltonovým kolesom 186 do výstupnej rúrky 190. Peltonovo koleso 186 poháňa čerpadlo (neznázomené). Čerpadlo je axiálne vyrovnané s Peltonovým kolesom 186 a rúrka 184 je pripojená k čerpadlu. Účelom poháňania čerpadla Peltonovým kolesom je zdvíhať upravenú vodu na úroveň zeme pomocou dutého valca 192 (ak jc plášť 170 umiestnený vo vyvŕtanej diere) alebo na hladinu nádrže (ak je plášť 170 ponorený v nádrži so slanou vodou).

Motor 174 je poháňaný sústavou solárnych panelov 194, ktoré sú použité na nabíjanie batérii 196. Je tiež znázornený prívod 198 220 V. Ten je pripojený ku znižova ciemu transformátoru a usmerňovaču 200. Je tiež spojený s ovládacou jednotkou 202, ktorou sa energia privádza do motora 174. Panely 194 a usmerňovač 200 slúžia na dobíjanie batérií 196. Výstup z batérií 196 sa vedie do meniča 204, ktorý mení 12V výstupný jednosmerný prúd z batérií na 220 V striedavý prúd. Prepínač 206 umožňuje, aby mohla byť energia odoberaná z meniča 204 alebo z prívodu 198 energie v závislosti od toho, koľko energie je k dispozícii v batériách. Regulačná jednotka 202 zvyšuje 220 V vstupný prúd na 380 V výstupný prúd privádzaný do motora 174.

Výhoda zariadenia podľa obr. 9 je tá, že iba upravená voda sa zdvíha na povrch.

Zariadenie z obr. 10 zahrnuje plášť 208, vnútri ktorého je umiestnený filtračný prvok 210. Je vybavené vstupom 212 odsoľovanej vody a výstupom 214 soľného roztoku, výstupom 216 odsolenej vody. Prostriedok na spôsobenie poklesu tlaku ležiaci proti prúdu od filtračného prvku 210 a na vytváranie prúdov vody, ktoré narážajú na filtračný prvok 210 je vytvorený tak, ako je znázornené na obr. 4.

Zdrojom 218 odsoľovanej vody môže byť nádrž s morskou vodou alebo zdroj poloslanej vody. Čerpadlo 220 čerpá vodu zo zdroja 218 a vedie ju pieskovým filtrom 222 a diskovým filtrom 224. Nasávacia strana vysokotlakového čerpadla 226 je spojená s filtrom 224 a tlaková strana so vstupom 212.

Výstup 216 je spojený s nádobou 228, v ktorej je upravená voda vystavená ultrafialovému svetlu (UV). Vystavenie vody UV je štandardným postupom pri úprave vody. Výstup z nádoby 228 vedie do zásobnej nádrže 230.

V prípade, že zariadenie nemá bežať určité časové obdobie, napríklad, pretože je dostatočná zásoba upravenej vody v zásobníku, nastáva nebezpečenstvo rastu baktérií a rias vo filtračnom prvku 210. Tomu je možné zabrániť len plynulou cirkuláciou vody cez filtračný prvok 210. Na tento účel môže byť nádrž 230 spojená pomocou čerpadla 232 a ventilu 234 so vstupom 212. Ventil 236 sa uzavrie, len čo sa otvorí ventil 234. S použitím tohto obvodu je možné, aby upravená voda plynulo cirkulovala cez filtračný prvok 210, a tým bolo zaistené, že sa zamedzí rastu baktérií. Pretože je tlak vytvorený čerpadlom 232 relatívne malý, nastáva premývacia činnosť, ale tlak nie je dostatočný na pretlačenie vody cez membrány a do nádrže 230. Voda použitá na premývacie účely je odvádzaná do odpadu.

Výstup 214 soľného roztoku je spojený s Peltonovým kolesom 268 tak, aby sa mohla využiť výhoda zvyškového tlaku v prúde od filtračného prvku 210. Peltonovo koleso je možné využiť pri čerpaní upravenej vody alebo výrobe elektrického prúdu alebo aby napomáhalo s poháňaním rotora buď čerpadla 220 alebo čerpadla 226.

Je možné zaradiť spínače 240 prúdenia, ktoré detegujú, či je v rúrke, v ktorej sú zabudované, prúdenie a prietokomery, ktoré zisťujú rýchlosť prúdenia. Je možné merať aj pH a vodivosť upravenej vody (244 a 246). Všetky takto získané informácie sa privádzajú do hlavného riadiaceho prístroja 248, ktorý prevádzkuje celkové riadenie systému. Rúrky môžu byť osadené ďalšími ventilmi 250, 252, 254, 256, 258, 260, 262 a 264, ktorými je možné tieto rúrky uza vrieť.

Pri spätnom premývaní diskového filtra 224 sú ventily 234 a 250 uzavreté a ventily 236 a 262 otvorené. Voda sa tak odčerpáva z nádrže 230 čerpadlom 232, vedie otvoreným ventilom 236, pretláča filtrom 224 v opačnom smere a odvádza do odpadu otvoreným ventilom 262.

Pre stanovenie naplnenia nádrže 230 je možné použiť hladinomer 266 umiestnený v nádrži 230. Výsledný signál je možné použiť na uzavretie odoberania vody zo zdroja

218 a na začatie recirkulácie čerpadlom 232 a ventilom 234, aby sa zabránilo nárastu baktérií.

Točivý moment Peltonovho kolesa 268 môže byť ovládaný pripojením detektora 270 točivého momentu. Len čo točivý moment presiahne vopred stanovenú hodnotu, ventil 256 sa otvorí tak, aby časť soľného roztoku obišla Peltonovo koleso 268 a prúdila priamo do odpadu ventilom 256.

Nastavenie ventilov, ktoré riadia prúdenie vody do filtračného prvku 210, je možné ovládať pomocou klávesnice 272, typu používaného pri osobných počítačoch.

Zariadenie znázornené na obr. 11 zahrnuje vertikálne umiestnenú odsoľovaciu jednotku 10, ktorá je znázornená na obr. 1, stojacu vertikálne vo vodnej nádrži 274. Rovnaké časti sú označené rovnakými vzťahovými značkami. Zahrnujú vstup, vstupnú rúrku 18 odsoľovanej vody, výstup odsolenej vody pripojený k permeačnej rúrke 34 a výstup, výstupnú rúrku 22 soľného roztoku.

Čerpadlo 276 na obr. 11 je vertikálne pracujúce piestové čerpadlo majúce vstup na svojom hornom konci a výstup na dolnom konci. Vo výstupnej rúrke 278 je umiestnené pomocné čerpadlo 280. Motor čerpadla 280 je spojený so solárnym panelom 282. Funkciou čerpadla 280 je iniciovať prúdenie piestovým čerpadlom 276. Toto sa dosiahne nasávaním vody piestovým čerpadlom 276 a jej vypúšťaním cez výstupnú rúrku 284.

Čerpadlo 276 obsahuje ovládacie ventily 286 a 288 prúdenia, z ktorých jeden je umiestnený na hornom konci čerpadla 276 a druhý je umiestnený na spodnom konci čerpadla 276. Len čo sa čerpadlo 276 uvedie do chodu, výsledný prúd smerujúci nadol čerpadlom 276 nasaje ventil 286 do otvorenej polohy a zatlačí ventil 288 do zavretej polohy. Len čo sa ventil 288 uzavrie, je rázová vlna prenášaná čerpadlom 276. Rázová vlna tlačí vodu pod vysokým tlakom jednocestným ventilom 290 do vstupnej rúrky 18 plášťa 12. Vo vstupnej rúrke 18 je umiestnený ešte jeden jednocestný ventil 292.

Diafragma 294 je pripojená k ventilu 290. Len čo sa ventil 290 otvorí, diafragma je zatlačená cez mŕtvu strednú polohu. Len čo sa tlakový náraz stratí, diafragma 294 spôsobí, že sa ventil 290 opäť uzavrie.

Ventily 286, 288 sú spojené tyčou 296, a preto sa pohybujú spoločne. Len čo prúdenie piestovým čerpadlom začalo, čerpadlo 280 môže byť vypnuté a ponechané v otvorených podmienkach tak, aby ním voda mohla prúdiť. Hydraulický spád v nádrži (spojenej bočnými stenami 298 a spodnou stenou 300) zaisťuje, že čerpadlo 276 udržuje recirkuláciu.

Zvyškový tlak soľného roztoku vo výstupnej rúrke 22 je možné použiť na ktorékoľvek opísané účely.

Je výhodné, aby nádrž 274 oddeľovala od mora stena 298. V prípade prílivu, voda prúdi cez hornú stranu steny 298 a plní nádrž 274. To vytvára požadovaný pracovný tlakový spád pre čerpadlo 276. Len čo dôjde k odlivu a žiadna voda už nepriteká do nádrže 274, hladina v nádrži 274 neustále klesá tak, ako sa voda odčerpáva piestovým čerpadlom 276 a výstupnou rúrkou 284.

Ponorné odsoľovacie zariadenie znázornené na obr. 12A a 12B zahrnuje valcový plášť 302. Vnútri plášťa 302, na jednom jeho konci, je umiestnený elektromotor 304, ktorý poháňa čerpadlo 306. Čerpadlo 306 môže byť akéhokoľvek vhodného druhu, napr. piestové čerpadlo, čerpadlo s rotujúcimi axiálnymi piestami a pod. Vstup slanej vody do čerpadla 306 nie je zakreslený, ale čerpadlo má výstup 308. Výstup 308 sa rozdeľuje na dve vetvy 310 a 312, v ktorých sú umiestnené ventily 314 a 316. Vetva 310 vedie do jadra diskového filtra 318. ktoré leží v dutine 320. Kotúč 322 tvorí jedno čelo dutiny 320 a na druhej strane kotúča 322 je umiestnený filtračný prvok 324. Kotúč 322 môže byť rovnaký ako v uskutočnení podľa obr. ΙΑ, 1B 2 a 3 alebo obr. 4 alebo obr. 5A alebo 5B. Otvory vytvorené v kotúči 322 nie sú znázornené.

Vetva 312 vedie priamo do dutiny 320 a výstup 326 vedie z jadra filtra 318 kotúčom 322. Vo výstupe 326 je umiestnený ventil (neznázomený), ktorý je normálne zavretý·

Diskový filter 318 je možné vyčistiť uzavretím ventilu 314 a otvorením tak ventilu 316, ako aj ventilu 326 vo výstupe. Voda tak prúdi do dutiny 320, z dutiny 320 diskovým filtrom 318 opačným smerom a von výstupom 326 a odnáša preč všetky častice zachytené v diskovom filtre 318.

Vnútri plášťa 302 je upravená voda vystavená pôsobeniu ultrafialového svetla v jednotke 328.

Soľný roztok je možné, ako bolo opísané, privádzať späť do motora a čerpadla tak, aby jeho zvyškový tlak mohol byť využitý na zníženie potreby energie motora 304.

Prívod energie do motora 304 môže byť rovnaký, ako bolo už opísané pri uskutočnení z obr. 7 a 9.

Plávajúce odsoľovacie zariadenie znázornené na obr. 13 zahrnuje skriňu 330, kotviaci blok 332, zakotvený na morskom dne alebo proste ležiaci na morskom dne a kotviace lano 334, spojujúce skriňu 330 s kotviacim blokom 332.

Horizontálna medzistena 336 oddeľuje vztlakový priestor 338, ktorý je nad medzistenou 336, od vtokovej komory 340 vody, ktorá je pod medzistenou 336. Otvory 342, vytvorené v skrini 330, dovoľujú, aby morská voda prenikala do vtokovej komory 340.

Elektrický motor 344 je uložený tak, že je z veľkej časti v komore 340 a je preto chladený morskou vodou, ktorá prúdi do komory 340. Nad motorom 344 je uložené čerpadlo 346, ktoré je poháňané motorom 344. Voda sa vyťahuje čerpadlom 346 z komory 340 cez filter 348.

Tlakový výstup čerpadla 346 je spojený rúrkou 350 s troma jednotkami 10, ktoré sú takého typu ako pri uskutočnení z obr. IA a 1B. Napriek tomu, že sú vnútri skrine 330 znázornené tri jednotky 10, môže ich byť akýkoľvek väčší počet väčší ako jedna.

Soľný roztok vystupuje z jednotiek 10 rúrkou 352 a je odvádzaný výstupom 354 do odpadu. Upravená voda vystupuje rúrkou 356 a prechádza ultrafialovou jednotkou 358 do výstupu 360. Potrubím (neznázomené) vedie z výstupu 360 na pobrežie a, v znázornenom uskutočnení, elektrický kábel (neznázomený) vedie z brehu a privádza energiu pre motor 344.

Na hornom konci skrine 330 je solárny panel 362, ktorý sa používa ako zdroj energie na osvetlenie a rádiový vysielač 364. Tieto súčasti sú určené na varovanie okolo plávajúcich lodí pred nebezpečenstvom ktoré predstavuje plávajúce zariadenie.

Aby nebolo nutné privádzať energiu do zariadenia a aby bolo možné vypustiť motor 344 a čerpadlo 346, môže byť medzi skriňou 330 a kotviacim blokom 332 umiestnené piestové čerpadlo. Najmä, môže prechádzať smerom nadol zo skrine 330 tyč (neznázomená), ktorá je na svojom dolnom konci vybavená piestom. Na kotviacom bloku 332 je upevnený valec, v ktorom je uložený piest. Piest a valec tvoria čerpadlo, ktoré môže byť dvojtaktné alebo jednotaktné.

Je potrebné upozorniť, že skriňa 330 sa bude zdvíhať a padať nadol o vzdialenosť, ktorá závisí od veľkosti vzdutia vody. Ako sa skriňa 330 zdvíha, zdvíha piestnu tyč a piest vzhľadom na valec, ktorému bráni proti zdvíhaniu upevnenie ku kotviacemu bloku. Spodná komora valca tak zväčšuje svoju veľkosť a môže byť naplnená morskou vodou cez jednocestný ventil. Len čo skriňa 330 poklesne do priehlbiny medzi vzdutím, piest sa pohybuje nadol a spodná komora zmenšuje svoj objem. Potom sa jednocestný ventil otvorí pod vplyvom zvyšujúceho sa tlaku v spodnej komore a morská voda sa tlačí zo spodnej komory do potrubného systému 350. Ak je to vhodné, môže byť piestna tyč dutá a môže tvoriť prietokový kanál zo spodnej komory do systému 350.

Horná komora valca môže byť jednoducho otvorená do mora. Ale dáva sa prednosť tomu, že je tiež vybavená jednocestným vstupným ventilom a jednocestným výstupným ventilom tak, aby bola voda čerpaná, aj keď piest vo valci klesá, aj keď sa vo valci zdvíha.

Konečne na obr. 14 je znázornená vertikálna podlhovastá nádrž 366, ktorá je vybavená vstupom 368 morskej vody, ktorým je morská voda čerpaná do nádrže 366. Na svojej hornej strane je nádrž 366 otvorená, aby sa vytvoril odzvdušňovací otvor 370. Výstup 372 je spojený s nasávacím koncom čerpadla, ktoré privádza vodu do jednotky podľa obr. IA a 1B. Výstup upravenej vody z jednotky podľa obr. IA a 1B je spojený so vstupom 372 nádrže 366 tak, aby sa voda s nízkou koncentráciou rozpustených pevných látok vracala do nádrže 366. Ďalší výstup 375 umožňuje, aby sa nádrž odvodnila a pevné látky, ktoré sú v nej, sa odstránili. Nádrž 366 je vybavená podlhovastým pozorovacím sklom 376.

Na začiatku činnosti je v odsoľovacom zariadení, ktoré tvorí časť nádrže 366, objem upravenej vody v podstate rovnajúci sa jednej tretine objemu vody, ktorú bude eventuálne obsahovať. Morská voda sa čerpá vstupom 368 a upravená voda sa privádza vstupom 372. Potom sa voda nasáva plynulo z nádrže 366 výstupom 372. Morská voda, ktorá vstupuje vstupom 368 sa pred opustením nádrže výstupom 372 riedi. Bolo zistené, že aj keď sa časť upravenej vody nechá recirkulovať a nie všetka upravená voda sa ihneď zo zariadenia odvedie, celkový odber upravenej vody sa zvyšuje a sú potrebné nižšie tlaky, aby bolo zaistené, že sú z vody odstránené nežiaduce pevné látky.

Pokusné práce ukazujú, že zatiaľ čo upravená voda s nižším obsahom rozpustených látok môže byť privádzaná vstupom 372, je žiaduce použiť bežnú odsoľovaciu jednotku, ktorou sa získava voda, ktorá má rovnakú kvalitu ako destilovaná voda, ako zdroj, ktorý je pripojený k vstupu 372.

Tiež bolo zistené, že do vody vyrobenej spôsobom a zariadením podľa predloženého vynálezu, je možné pridať malé množstvo soľného roztoku bez toho, aby sa zvýšil obsah kuchynskej soli na neprijateľnú úroveň. Tento postup je možné použiť napríklad, keď podmienky neumožňujú ponechať dostatočné množstvo jedného minerálu vo vode. Pridávanie minerálu, ktorý nie je obsiahnutý v dostatočnom množstve, pridaním soľného roztoku je potom možným spôsobom ako dosiahnuť požadovanú rovnováhu minerálov.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na odsoľovanie pomocou reverznej osmózy, pričom zahrnuje plášť (12, 56, 112, 170, 208, 302), filtračný prvok (30, 58, 122,180, 210, 324), ktorý je umiestnený v uvedenom plášti (12, 56, 112, 170, 208, 302) a obsahuje reverzné osmózne membrány tvoriace soľné retenčné kanáliky, čerpadlo (134, 162, 172, 220, 226, 276, 280, 306, 346) na čerpanie odsoľovanej vody do filtračného prvku (30, 58, 122,180, 210, 324) a priehradku (40, 62, 120, 178, 322) umiestnenú vnútri plášťa (12, 56, 112, 170,

   208, 302), medzi čerpadlom (134, 162, 172, 220, 226, 276, 280, 306, 346) a filtračným prvkom (30, 58, 122,180, 210, 324), v smere prúdenia vody, vyznačujúce sa tým, že uvedená priehradka (40, 62, 120, 178, 322) zahrnuje množstvo otvorov (44.1,44.2, 44,n) kruhového prierezu, pričom sú otvory (44.1, 44.2, 44.n) v priehradke (40, 62, 120, 178, 322), ktoré majú navzájom rôzne priemery na vytvorenie jednotlivých prúdov vody s rôznym priečnym prierezom, a pri prietoku vody otvormi (44.1, 44.2, 44.n) v priehradke (40, 62, 120, 178, 322) má prúd vody turbulentný charakter s poklesom tlaku za priehradkou (40, 62, 120, 178, 322), takže plyny rozpustené vo vode sú uvoľňované z roztoku vo forme bublín, ktoré sú unášané tečúcou vodou smerujúcou od priehradky (40, 62, 120, 178, 322), kde zariadenie je usporiadané na ich vstup do retenčných soľných kanálikov, a je upravené na vtok prúdu vody so strhnutými bublinami do uvedených soľných retenčných kanálikov filtračného prvku (30, 58, 122, 180, 210, 324) pri nižšom tlaku a vo forme turbulentných prúdov v porovnaní s prúdom pred priehradkou (40, 62, 120, 178, 322).
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že priehradka (40, 62, 120, 178, 322) je vo forme kruhovitého kotúča a otvory (44.1, 44.2, 44.n) sú usporiadané v sérii kruhov, ktorých stredy sú koincidentné so stredom kotúča.
3. 3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že priehradka (40, 62, 120, 178, 322) je vo forme kruhovitého kotúča a otvory (44.1, 44.2, 44.n) sú usporiadané vo forme skrutkovice vytvorenej približne v strede kotúča.
4. 4. Zariadenie podľa nároku 1, kde uvedené membrány sú každá vo forme množstva listov pripevnených k priestupnej permeačnej rúrke (34, 74) a ovinutých okolo nej a tvoriacich množstvo retenčných soľných kanálikov a množstvo permeačných kanálikov, pričom každý z kanálikov je vo forme skrutkovice, vyznačujúce sa tým, že je upravené na dopad každého prúdu vody na koniec ovinutej membrány a na vtok každého prúdu vody do retenčných soľných kanálikov.
5. 5. Spôsob odsoľovania vody zahrnujúci čerpanie vody na odsoľovanie do filtračného prvku pozostávajúceho z reverzných osmóznych membrán tvoriacich soľné retenčné kanáliky, vyznačujúci sa tým, že sa voda čerpá cez prekážku vo forme priehradky s množstvom priechodných otvorov s rôznymi plochami prierezu, takže sa voda delí priehradkou na množstvo prúdov vody s rôznym priečnym prierezom, kde uvedené prúdy sú turbulentné a vystupujú z uvedených otvorov v smere prúdenia za uvedenou priehradkou s nižším tlakom, než je tlak pred priehradkou, čím plyny rozpustené vo vode sa uvoľňujú z roztoku ako bubliny, pričom turbulentné prúdy obsahujúce bubliny sa privedú do soľných retenčných kanálikov filtračného prvku.
6. 6. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že sa voda rozdeľuje do množstva turbulentných, kužeľovito tvarovaných, rozbiehajúcich sa prúdov vody.
7. 7. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje privedenie morskej vody cez reverznú osmóznu membránu na vytvorenie pomocného prívodu vody v podstate zbaveného rozpustených pevných látok, táto voda sa zmieša s morskou vodou a do filtračného prvku sa privedie takto zriedená morská voda.
8. 8. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje pridanie určitého množstva soľného roztoku do odsotenej upravenej vody, aby sa v upravenej vode zmenila rovnováha minerálov.
9. 9. Spôsob podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že voda má na začiatku tlak 5 až 6,5 MPa (50 65 barov) a pokles tlaku je medzi 0,15 až 0,2 MPa (1,5 2,0 bary).