вакуумная установка для получения очищенной пресной воды

Формула изобретения

1. Установка для получения очищенной пресной воды, содержащая водосборник, воздуховод с расположенным в нем вентилятором, теплообменник-конденсатор, каплеуловитель, отличающаяся тем, что теплообменник-конденсатор выполнен в виде вакуумной емкости, соединенной через терморегулирующий вентиль и вентиль с емкостью для воды и с другой стороны с вакуумным насосом высокого вакуума, конденсатором и насосом низкого вакуума, при этом конденсатор через вентиль соединен с емкостью для воды, причем в нижней части теплообменника-конденсатора размещена сборная полость, соединенная сливным патрубком с водосборником.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вентилятор расположен над теплообменником-конденсатором и электрически связан с датчиком скорости воздуха.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности вакуумной емкости теплообменника-конденсатора радиально установлены по всей высоте конденсирующие штыри.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для получения охлажденной пресной очищенной воды из влажного воздуха в сельскохозяйственном и промышленном производстве и в быту.

С помощью этих установок можно получать очищенную пресную воду в районах, где отсутствуют источники пресной воды, за счет ее холодного кипения и испарения, в том числе при получении экологически безопасной сельскохозяйственной продукции.

Из существующих установок наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для получения пресной воды из влажного воздуха, содержащая водосборник, воздуховод с расположенным в нем вентилятором, теплообменник-конденсатор, каплеуловитель (RU 2056479 C1, 20.03.96, E 03 B 3/28).

Установка содержит холодильную установку и работает на принципе использования выработанного ей холода для конденсации находящегося во влажном воздухе водяного пара, подаваемого вентилятором.

Недостатками установки являются большие капитальные, эксплуатационные и энергозатраты при использовании парокомпрессионных холодильных установок, использующих в качестве хладоагента экологически вредный фреон и другие дорогие дефицитные материалы, например масло. Кроме того, постоянная работа вентилятора для подачи влажного воздуха существенно увеличивает энергозатраты и снижает эффективность всего процесса.

Данное изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в снижении энергозатрат и стоимости получаемой охлажденной очищенной пресной воды, увеличении экологической безопасности технологического процесса, расширении географической зоны применения установок.

В результате использования изобретения снижаются энергозатраты и стоимость получаемой охлажденной и очищенной пресной воды, повышается экологическая безопасность технологического процесса, расширяется географическая зона использования установок.

Для достижения этого технического результата установка для получения охлажденной, очищенной пресной воды, содержащая водосборник, воздуховод с расположенным в нем вентилятором, темплообменник-конденсатор, каплеуловитель отличается тем, что теплообменник-конденсатор выполнен в виде вакуумной емкости, соединенной через терморегулирующий вентиль и вентиль с емкостью для воды и с другой стороны с вакуумным насосом высокого вакуума, конденсатором и насосом низкого вакуума, при этом конденсатор через вентиль соединен с емкостью для воды, причем в нижней части теплообменника-конденсатора размещена сборная полость, соединенная сливным патрубком с водосборником. Вентилятор может быть расположен над теплообменником-конденсатором и электрически связан с датчиком скорости воздуха. На внешней поверхности вакуумной емкости теплообменника-конденсатора могут быть радиально установлены по всей высоте конденсирующие штыри.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид вакуумной установки. На ней изображены теплообменник-конденсатор 1, состоящий из вакуумной емкости 2 с радиально установленными по всей высоте конденсирующими штырями 3. Над теплообменником-конденсатором 1 размещены вентилятор 4, расположенный в воздуховоде 5, экран 6 с солнечными батареями 7 и датчик 8 скорости воздуха. Вакуумная емкость 2 соединена трубопроводом 9 с насосом 10 высокого вакуума, конденсатором 11 и насосом 12 низкого вакуума. Конденсатор 11 через вентиль 13 и трубопровод 14 соединен с емкостью 15 для воды, которая через терморегулирующий вентиль 16 и вентиль 17 соединена трубой 18 с вакуумной емкостью 2. В емкости 2 расположен датчик 19 уровня, соединенный с блоком 20 управления. В нижней части теплообменника-конденсатора 1 размещена сборная полость 21, которая через патрубок 22 соединяется с водосборником 23. На теплообменнике-конденсаторе 1 установлен цилиндрический каплеуловитель 24.

Вакуумная установка для получения охлажденной очищенной пресной воды работает следующим образом.

В вакуумную емкость 2, находящуюся под вакуумом, из емкости 15 для воды через вентиль 17 и терморегулирующий вентиль 16 по трубе 18 дросселируется вода. Воздух из вакуумной емкости 2 откачивается по трубопроводу 9 насосом 10 высокого вакуума и насосом 12 низкого вакуума. Водяные пары конденсируются в конденсаторе 11. Движение воды происходит под действием разности давлений: атмосферного в емкости 15 для воды и вакуума в вакуумной емкости 2. Под действием глубокого вакуума вода начинает "кипеть" и интенсивно испаряться. Происходит интенсивное поглощение тепла, и температура понижается. Поэтому испарение воды в вакуумной емкости 2 в процессе дросселирования ее через терморегулирующий вентиль 16 понижает температуру в вакуумной емкости 2. При этом интенсивно охлаждают внешние поверхности этой емкости 2, и холод передается конденсирующим штырям 3. В свою очередь, с внешней стороны охлажденные поверхности теплообменника-конденсатора 1 обдуваются влажным воздухом за счет естественного движения воздушной массы (ветра). В случае, если ветер отсутствует, то по электрическому сигналу с датчика 8 скорости воздуха, поступающего в блок 20 управления, включается вентилятор 4, и холодные поверхности теплообменника-конденсатора 1 интенсивно обдуваются влажным воздухом принудительно. Влага конденсируется на поверхностях теплообменника-конденсатора 1 и, стекая по ним, скапливается в сборной полости 21. Откуда по патрубку 22 попадает в водосборник 23. Вода из конденсатора 11 через вентиль 13 по трубопроводу 14 попадает опять в емкость 15 для воды, откуда опять в процессе дросселирования попадает в вакуумную емкость 1. Цикл повторяется.

Требуемый уровень воды в вакуумной емкости 2 контролируется датчиком 19 уровня, по сигналу с которого поступление лишней воды в вакуумную емкость 2 прекращается срабатыванием вентиля 17.

Вакуумная установка для получения охлажденной очищенной пресной воды может работать как от электропитания, подводимого извне, так и от солнечных батарей 7, установленных на экране 6.

Вакуумная установка для получения охлажденной очищенной пресной воды может работать практически в любой географической зоне в районе водоемов, на морских и речных судах, в пустынях, заболоченной местности, потребляя минимальное количество энергии за счет использования энергосберегающей вакуумной установки.

Технический результат достигается за счет того, что конденсирующие поверхности установки охлаждаются энергосберегающей системой вакуумного действия.