Способ опреснения воды

 

1.СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ по авт.св. 952747, о т ЛИ ч а rout и и с я тем г что, с целью повшоег ния выхода опресненной вотл, воздух перед охлаждением на теплообменной поверхности нагревают. 2. Способ по П.1, о т л и ч а root и и с я тем, что воздух нагревают лучистой солнечной энергией. 0 С О. ХЭ ND СО «

(19) (И>

QQQ3 QQBET0HHX

С%ЮВ В Ф . РЕСПУБЛИК

3(Я) С 02 Р 1 04 ;Р1.ЙЩЯа д Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаесномм v

Ц)ОУДАРСТЮЕННЫЙ КОМИТЕТ- 00ОР

Йб ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (61) 952747 (21) 2817 564/23-26 (22) 17 ° 09..79 .. (46) 15 ° .06. 83. Бюл. В . 22. (72) . В.С.:Иайсоценио, A.Б.Цимерман и И..Г.Зексер (71) Одесский ийменерно-строительный институт (53) 663.635(088.8) (56) l. -Авторское свидетелъство СССР

В 952747,кл. С 02 В 1 -04 .-1977. (54) (57) 1.СПОСОБ ОПРЕСЯЕНИЯ ВОДЫ по авт.св. 9 952747, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше ния выхода опресненной воды, воздух перед охлаидеиием на теплообмеиной поверхности нагревают.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю.шийся тем, что воздух нагревают лучистой солнечной энергией.

1022947

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для производства пресной воды из морских нли соленых континентальных вод.

Известен способ опреснения воды, включающий ее испарение при контакте с воздухом н конденсацию. Воздух предварительно охлаждают за счет естественной психрометрической раз-, ности температур на теплообменной поверхности, затем его разделяют на 10 два потока, один из которых направляют противоточно всему потоку воздуха вдоль противоположной стороны теплообменной поверхности для контакта с водой, а второй используют дпя конденсации воды на теплообменной поверхности из полученного увлажненного воздуха L1j.

Однако известный способ опреснения воды при его реализации в районах с влажньм климатом имеет низкую эффективность, т.е. малый выход пресной воды. Кроме того, эффективность его падает при снижении температуры окружакщего воздуха. 25

Цель изобретения — повышение выхода опресненной воды.

Поставленная, цель достигается тем, что воздух перед охлаждением его на теплообменной поверхности предварительно нагревают предпочтительно лучистой солнечной энергией.

Для осуществления способа опреснения воды используют теплообмен4 ную поверхность, одну сторону которой смачивают с раствором (например, 55 морской или соленой континентальной воДой). Вдоль несмачиваемой влагонепроницаемой стороны теплообменной поверхности подают предварительно нагретый, например,за счет лучистой 40 солнечной(энергии поток воздуха, который, проходя вдоль нее,охлаждает1 ся без изменения .влагосодержания до температуры, близкой к температуре точки росы, затем его разделяют на два потока. Первый поток воздуха на-. правляют противоточно всему потоку воздуха вдоль смачиваемой стороны теплообменной поверхности, при этом весь поток воздуха отдает свое тепло через теплообменную поверхность первому потоку воздуха, который в свою очередь нагревается до темпе» ратуры, близкой к температуре поступающего нагретого воздуха, и за счет естественной психрометричес-. 55 кой разности температур увлажняется до величины относительной влажности, близкой к 100%. В этом состоянии, близком к насыщению, первый поток воздуха направляют вдоль 69 другой теплообменной поверхности, являющейся влагонепроницаемой.

Второй поток воздуха, полученный после разделения всего потока воздуха, направляют вдоль вышеука- щ5 занной другой теплообменной поверхности, где ои движется противоточно первому потоку воздуха. Здесь за счет теплообмена через =лагонепроницаемую теплообменную поверхность первого потока воздуха со вторым потоком, температура которого всегда ниже температуры точки росы первого потока воздуха, последний охлаждается, понижая свою температуру ниже точки росы.

Вследствие этого, из первого потока воздуха начинает конденсироваться опресненная вода, которую направляют на потребление, а первый и второй потоки воздуха выбрасывают в атмосферу.

На фиг.1 представлена экспериментальная установка, общий вид; на фиг.2 — разрез A-A на фиг.1.

Установка включает линии потока

1-3, полости 4-7, теплообменники 8 и 9.

Воздух предварительно нагретый, по линии потока 1 направляют в полость 4, ограниченную влагонепроницаемой стороной теплообменника 8 °

Двигаясь вдоль, нее, поток воздуха разделяют на две линии потока 2 и 3.

По линйи потока 2 воздух направляют в полость 5, а по линии потока 3 - в полость 6, имеющую общую с полостью

5 поверхность теплообменника 8. Со стороны полости 6 теплообменник имеет капиллярно-пористую сторону, которая смачивается раствором, например морской водой. В полости 6 воздух по линии потока 3 двигается противотоком воздуху, который поступает по линии потока 1. При этом воздух, ко« торый двигается по линии потока 1, отдает свое тепло через теплообменник 8 воздуху ло линии потока 3 и охлаждается в пределе до температуры точки росы, а воздух линии потока 3, в свою очередь, нагревается до температуры, близкой к температуре поступающего предварительно нагретого воздуха и увлажняется до величины относительной влажности,,близкой к 100%, за счет испарения

I водяных паров из раствора.

В этом состоянии, близком к насыяению, воздух линии потока 3 направляют в полость 7, имеющую общую с полостью 5 влагонепроницаемую теплообменную поверхность. В полости

7 воздух по линии потока 3 двигается противоточно воздуху по линии потока 2, проходящего через полость 5.

За счет поверхностного теплообмена воздуха линии потока 3 и 2, температура которого всегда ниже температуры точки росы воздуха по линии потока 3 последний охлаждается, понижая свою температуру ниле температуры точки росы. Вследствие этого из воздуха линии потока 3 начи1022947 нает конденсироваться опресненная вода, которую направляют на потребление.

Пройдя полости 5 и 7, воздух выбрасывается в атмосферу.

Осуществляя предварительный нагрев воздуха линни потока 1, например лучистой солнечной энергией перед его поступлением в полость 4, представляется возможным повысить температуру и влагосодержание воз- ®0 духа линии потока 3 при выходе его из полости б., т.e:. при этом большее количество водяных паров из раствора испаряется в полости б в воздух линии потока 3, а это,. в свою оче- 15 редь, увеличивает количество пресной воды при конденсации водяных паров из этого воздуха В полости 7..

Таким образом, предварительный нагрев воздуха перед его охлаждением nà20 теплообменной поверхности повышает эффективность опреснения воды.

Нредварительно нагретый поток воздуха поступает в теплообменный аппарат, состоящий иэ теплообменных поверхностей, одна из которых .влагонепроиицаемая, а другая смачивается морской водой. Проходя по -полостям, ограниченным влагоиепроиицаемымй сторонами,теплоабменнырс поверхностей, в которые йри подаче в теплообменный ,.аппарат поступает воздух, последний охлаждается без изменения влагосодержания до температуры, близкой к . температуре точки росы. На выходе иэ вышеуказанной полости поток воздуха ра"деляют на два потока. Первый из них направляют противоточно всему потоку воздуха по полостям, ограничен. ным смачиваемьми сторонами теплообменных поверхностей, где, за счет естественной психрометрической разности температур, в него испаряется вода из раствора. Увлажнившись до величины относительной влажности, близкой к 100%, первый поток возду-. ха обменивается теплом через теплообменную поверхность со всем потоком воздуха и нагревается до темпе- ратуры, близкой к температуре поступающего потока воздуха, а затем оба потока воздуха направляют в кондея сатор - поверхностный теплообменник, в котором, двигаясь противоточио друг другу обмениваются теплом через влагонепроннцаемые теплообменные поверхности, в результате чего из первого потока воздуха, насыценного парами воды из раствора, выпадает конденсат - опресненная вода.

Расход воздуха, его температуру, количество затраченной на охлаждение воздуха морской воды и количество

onðåñненной воды замеряют. Способ проводят при различных параметрах воздуха, поступающего в теплообменное устройство.

Эксперiментальwe данные по опреснению воды известньва и предлагаемым способами представлены в таблице.

1022947 l

ДН! )3, Н

1 ЦЮНЭ CO

»690,к х З

1 3С Н Н 9» а»а. Х

1 ОЕ»6ХОХ4

ВФ а»а В и Р» )» 3С

« I

lI

1

1

1, t

I

O) C6

) 333VOt; )I E. Х Ц

ХН хЗ6 оэаеос

М6 ОХа)6 е» ь

М

ЮЪ л

1 О

1 ! .Ю

1»О

1. Х

1 5 (ф сч

»)Ъ

С»3

CO с

Ь 1

C)» 1

Ф 1

1 и) С)3 !

I аА 1

»»»Ъ

cv

С»С ь

»»6»

»»Ъ

Ъ ь

П3

)ч

3)Ъ

)ч.. в в

»)) I

I . ч

М

)Ч с0

C3)

»»Ъ

1 Oa O))

l,Э Н.Ь

)иоц

1 а О ! OO3a3

1 5О<6

»ll»». 1l о

1 Й

1II

I.

) Ж

1 Х

Э Э

Ц Ц

1OÐ

I O5

Ф 63

I Ф о»

)Ч

Ъ ь. C»3

»-»

° в

»)Ъ

IC 1

3 б I

Я I

I C6 I

3 О

1 1.

I O

1 3 I

1 )6 i

1 О

I Х

)»ь

М

Ф

«ч

1 Э

I Э )33

I t9

)ба

1 О«»

3 »6

l

1 5 K

I Х М

»3Ъ

Ф ь

Ь3 о

Й 1

I

I

I .) !

1 !

)OIC

I a,O

I ОН

)но

I Ф с

В о

63 6»

Ц )» ох х

Р4

1Sg

163O ! О»;н

I ЭО

I 66

1)6X ! хо

3 НН »оо

1

I I

Ю

)»Ъ ь

»»Ъ

4

I .

I . I

).

)1

Ia

I и

1 е ! а6

f 3»Ъ

1 О

)3)

I М

1 Р»

) н

Р»

I Э

1

1

I

I

I.

1

1

1

I g

I ж

О )О

I all »»

) он.! о

lé I K

1 1 O ф . Э) о

» ои»В

1 Ой)6)

Nt 1 О

)Ч

Ю (ч

М

3»Ъ

an

CO

Сч h ч

4ч ч

° s ь

4 »Ъ ь ь ь ь ь ь

Р6

I

l I

t

1

)

)

3

I

1

1

I

I !

1

I

1

1 !

I

1022947

Составитель.Г.Лебедева

Редактор М.Товтин Техред N,Еостик Корректор Г.Огар

Заказ 4147/14 Тиран 941 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и открмтий 113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Филйал ППП Патент r ужгород ул Проектная, 4

Как видно нз таблицй, предлага- .. емый: нагрев воздуха. существенно по;виаает эффективность опреснения, например,при нагреве воздуха с 35 С до 80 С,количество опресненной води: возрастает с 400 г/ч до 3206 r/÷.