SU1597206A1 - Система регенерации воды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области космической техники и может быть использовано дл  получени  воды из продуктов жизнеде тельности людей в длительном полете. Целью изобретени   вл етс  упрощение системы и снижение ее массы. В системе регенерации воды, содержащей установленные последовательно по ходу регенерируемого продукта емкость с регенерируемым продуктом, фильтр очистки от механических примесей, побудитель расхода исходного продукта, устройство очистки продукта от солей и сборник чистой воды, устройство очистки продуктов от солей выполнено в виде многокамерного электродиализатора, входные патрубки которого соединены с выходом побудител  расхода. Выходной патрубок очищенной воды электродиализатора соединен трубопроводом, снабженным сигнализатором концентрации примесей, с распределительным краном, на одном выходе которого установлен сборник чистой воды, а другой выход крана соединен трубопроводом с входом побудител  расхода исходного продукта. Патрубок выхода электродиализатора концентрированной урины подключен к сборнику концентрированных отходов и к входу побудител  расхода трубопроводом, снабженным сигнализатором концентрации и к входу побудител  расхода трубопроводом, снабженным сигнализатором концентрации и распределительным краном. Выходы электродных камер электродиализатора соединен через канал распределительного крана с дополнительной емкостью исходного продукта трубопроводом с побудителем расхода, второй канал распределительного крана подсоединен к сборнику концентрированных отходов. Выходы электродных камер электродиализатора соединены трубопроводами, снабженными газожидкостными разделител ми, с дополнительной емкостью исходного продукта, а выход побудител  расхода трубопроводом через запорный кран подключен к входу побудител  расхода электродных камер. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к космической технике и может быть использовано дл  получени  воды из газообразных и жидких продуктов жизнеде тельности, людей в длительном полете.

Цель изобретени  - упрощение системы и снижение массы.

На фиг.1 показана схема системы регенерации воды с использованием электродиализатора; на фиг.2 - схематическое устройство эпектродиализа- тора,

Система регенерации воды включает емкость 1. дл  хранени  исходного про дукта - урины,, снабженную эластичной вытеснительной мембраной 2,В емкости имеетс  штуцер 3 дл  заправки урины Емкость от системы отсекаетс  перек- рывным краном 4, после которого уста- новлен фильтр 5, очистки от механических примесей. Последний соединен через обратный клапан 6 с побудителем 7 расхода, выход которого подключен к входным патрубкам 8 и 9 электродиа- лизатора 10. Патрубок 8 принадлежит камерам 11 обессоливани , а патрубок 9 - камерам 12 концентрагщи солей. Выходной патрубок 13 камеры обессоливани  электродиализатора через сигнализатор 14 концентрации солей, распределительный кран 15 и обратные клапаны 16 - 18 соединен со сборной емкостью 19 обессоленной воды и вхо- |дом побудител  7 расхода. Выходной патрубок 20 камер концентрации солей электродиализатора через сигнализатор 21 концентрации солей, распреде- лительный кран 22. и обратные клапаны 23 и 18 соединен с емкостью 24 сбора концентрата и входом побудите л  7 расхода. В линии, соедин ющей патрубок 13 и патрубок 20 с входом побудител  7 расхода, установлен компенсационный бак 25. Электродиализатор имеет электродные камеры 26 и 27 В.калодой электродной камере расположны анодный 28 и катодный 29 электрод Входные патрубки 30 и. 31 электродных камер через распределительный кран 32, побудитель 33 расхода электродны камер, сигнализатор 34 концентрации соединены трубопроводами с дополнительной емкостью 35 урины. Емкость 35 через распределительный кран 32 и обратный клапан 36 также соединена с емкостью 24 сбора концентрата. Выходные патрубки 37 и 38 электродных камер. 26 и 27 через обратные клапаны .39 и 40 и газожидкостные разделители 41 и 42 подключены трубопроводами к дополнительной емкости 35. Кроме того , последн   через обратный клапан 43 и перекрывной кран 44 соединена с входом побудител  7 расхода.

Система работает следующим обра- зом.

Из емкости 1 с помощью эластичной мембраны 2 исходный .продукт при отк

, Q 5 о 5

55

0

5

45

50

рытом кране 4 через фильтр 5 и обратный клапан 6 подаетс  к побудителю 7 расхода. Последний нагнетает исходный продукт во входные патрубки 8 и 9 электродиализатора 10. Через входные патрубки исходный продукт попадает в камеры 11 и 12, стенки которых выполнены из ионообменных мембран. Так как диссоциирующие вещества в исходном продукте наход тс  в ионном состо нии , то под действием электрического пол  между электродами 28 и 29 положительно зар женные ионы передвигаютс  в направлении к катодному электроду, а отрицательно зар женные - к анодному. Ионообменные мембраны  вл ютс  проницаемыми дл . положительно зар женных или отрицательно зар женных ионов. В результате такого процесса в камерах 11 обессоливани  происходит удаление диссоциирующих веществ, а в камерах 12 концентрации их накопление. Камеры обессоливани  объединены и имеют выходной патрубок 13, к которому подсоединен сигнализатор 14 концентрации солей. Если на выходе из электродиализатора идет чиста  обессоленна  вода, то по команде от сигнализатора 14 распределительный кран 15 перекладываетс  в положение, при котором выходной патрубок 13 электродиализатора Ю через обратный клапан 16 соединен со сборной емкостью 19, и очищенна  вода накапливаетс  в этой емкости. При недостаточной очистке воды в камерах обессоливани  по команде от сигнализатора 14 распределительным краном 15 камеры обессоливани  трубопроводом через обратные клапаны 17 и 18 соедин ютс  с входом побудител  7 расхода, и вода направл етс  на повторную очистку .

Выходной патрубок 20 камер концентрации солей через сигнализатор 21 концентрации солей распределительным краном 22 подключаетс  либо через обратный клапан 23 к сборнику 24 концентрата , либо к линии сброса недо- очищенной воды через обратный клапан 18 с входом побудител  7 расхода. Если концентраци  солей в концентрированном растворе достигает установленной величины, он направл етс  в емкость 24. Если концентраци  раствора недостаточна, то раствор вновь направл етс  на вход побудител  7 ,

расхода дл  повторной обработки в электродиализаторе Ю. Дл  нормального функционировани  рециркул ционной линии недоочищенной воды и недоста- точного концентрата солей установлен компенсационный бак 25.

В процессе работы электрЬдиализа- тора в его электродных камерах 26 и 27 происходит постепенное накопление компонентов разложени  солей исходного продукта которые должны посто нно выводитьс  из электродиализатора , так как в противном случае ухудшаютс  услови  работы электродов 28 и 29, поэтому система имеет своего рода подсистему промывки электродных камер. Электродные камеры удобно промывать исходным продуктом. Входные патрубки 30 и 31 электродных камер через распределительный кран 32, побудитель 33, сигнализатор 34 концентрации продукта соединены с дополнительной емкостью 35 исходного продукта . Исходный продукт с помощью побудител  33 расхода электродных камер проходит через электродные камеры и, увлека  продукты разложени  солей через обратные клапаны 39 и 40, попадает в газожидкостные разделители 41 и 42, В разделителе 41 происходит отделение возможного продукта разложени  воды - кислорода, а в разделителе 42 - водорода, а затем жидкости вновь возвращаютс  в дополнительную емкость 35. В последней продукты разложени  солей вновь вступают в реакцию , при этом образуетс  исходный продукт с повышенной концентрацией солей.

Когда концентраци  солей в емкости 35 достигает пред,ельно допустимой, по команде сигнализатора 34 концентрации происходит перекладка заслонок распределительного крана 32 так, что емкость 35 оказываетс  отключенной от электродных камер 26 и 27 и соедин етс  через обратный клапан 36 с емкостью 24 сбора концентрата. Концентрированный продукт из емкости 35 с помощью побудител  33 расхода перекачиваетс  в емкость 24, После этого по команде сигнализатора 34 открываетс  кран 44, заслонки распределительного крана 32 перекладываютс  в исходное положение, и исходный продукт , посто нно нагнетаемый побудителем 7 расхода через обратный клапан 43, наполн ет, дополнительную емкость

0

5

0

5

0

5

0

5

После наполнени  емкости 35 кран 44 закрываетс .

Известна  система регенерации воды состоит из установленных последовательно по ходу регенерируемой воды емкости с конденсатом атмосферной влаги, фильтра очистки от механических примесей, побудител  расхода исходного продукта, ионообменных колонок очистки воды от солей, поглотител  органических примесей, колонки кондиционировани  и сборника чистой воды, С помощью побудител  расхода исходный продукт поступает, на ионообменные колонки, где очищаетс  от содержащихс  в нем солей и диссоциирующих органических примесей, а затем, проход  через колонку с активированным углем, освобождаетс  от недиссоциирующих органических примесей. Чтобы регенерированна  вода имела необходимые вкусовые качества она пропускаетс  через колонку кондиционировани  и поступает в сборник воды. По сравнению с известной, предлагаема  система значительно упрощена за счет ликвидации большого количества аппаратов , имеющих большую массу и требующих большого расхода компонентов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система регенерации воды, содержаща  установленные последовательно по ходу регенерируемого продукта емкость с регенерируемым продуктом, фильтр очистки от механических примесей , побудитель расхода исходного продукта, устройство очистки исходного продукта от солей и сборник чистой воды, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  системы и снижени  ее массы, устройство очистки продукта от солей выполнено в виде м 1огокамерного электродиализатр- ра, входные патрубки которого соединены с вькодом побудител  расхода, выходной патрубок очищенной воды электродиализатора соединен трубопроводом , снабженным сигнализатором концентрации примесей, с распределительным краном, на одном выходе которого установлен сборник чистой воды, а другой выход крана соединен трубопроводом с входом побудител  расхода исходного продукта патрубок выхода электродиализатора подключен к сборнику концентрированных отходов и к

   входу побудител  расхода трубопроводом , снабженным сигнализатором концентрации и распределительным краном, входы электродных камер электродиали- затора соединены через канал распределительного крана с дополнительной емкостью исходного продукта трубопроводом с побудителем расхода второй канал распределительного крана под

   соединен к сборнику концентрированных отходов, выходы электродных камер электродиализатора соединены трубо- ) проводами, снабженными газожидкостными разделител ми с дополнительной емкостью исходного продукта, а выход побудител  расхода трубопроводом через запорный кран подключен к входу побудител  расхода электродных камерФ

   .

   25

   (риг.1

   Щи г. г