ВАКУУМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОХЛАЖДЕННОЙ ОЧИЩЕННОЙ ПРЕСНОЙ ВОДЫ Российский патент 2002 года по МПК E03B3/04 C02F1/12 F25C1/16 

Изобретение относится к оборудованию для получения охлажденной очищенной пресной воды за счет охлаждения ее в процессе холодного кипения и может быть использовано в сельскохозяйственном, промышленном производстве и быту.

С помощью этих устройств можно получать охлажденную очищенную пресную воду в районах, в которых отсутствуют источники пресной воды за счет ее холодного кипения и испарения, в том числе для получения экологически безопасной сельскохозяйственной продукции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для получения охлажденной, очищенной пресной воды, содержащее конденсатор-теплообменник, водосборник (SU 1484885 А1, 07.06.89, Е 03 В 3/04). Устройство содержит нагреватель и охладитель холодильной машины.

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

Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат на осуществление процесса и стоимости получаемой охлажденной очищенной пресной воды, увеличение его экологической безопасности и эффективности.

Для достижения технического результата устройство для получения охлажденной очищенной пресной воды, содержащее конденсатор-теплообменник, водосборник отличается тем, что конденсатор-теплообменник выполнен в виде вакуумного баллона, верхняя часть которого соединена трубой с насосом высокого вакуума, насосом низкого вакуума, конденсатором, а в нижней части соосно установлен конический экран с отверстием в верхней части, образующий в нижней части вакуумного баллона камеру, в которой установлен датчик уровня, при этом камера трубопроводом с установленными на нем терморегулирующим вентилем и соленоидным клапаном соединена с водоемом, а водосборник установлен рядом с корпусом и соединен через вентили соответственно с конденсатором и внутренней частью вакуумного баллона выше нижней кромки конического экрана, а нижняя внутренняя часть корпуса через трубу и вентиль соединена с атмосферой. Устройство может содержать блок управления, электрически соединенный с терморегулирующим вентилем и соленоидным клапаном. На внутренней поверхности вакуумного баллона могут быть радиально установлены конденсирующие штыри.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображено устройство для получения охлажденной очищенной пресной воды.

Устройство содержит конденсатор-теплообменник, выполненный в виде вакуумного баллона 1, верхняя часть которого соединена трубой 2 с насосом 3 высокого вакуума, насосом 4 низкого вакуума, конденсатором 5. Внутри в верхней части вакуумного баллона 1 установлены конденсирующие штыри 6, а в нижней части соосно установлен конический экран 7 с отверстием в верхней части, образующий в нижней части вакуумного баллона 1 камеру 8, в которой установлен датчик 9 уровня. Сама камера 8 трубопроводом 10 с установленными на нем терморегулирующим вентилем 11 и соленоидным клапаном 12 соединена с водоемом. Рядом с вакуумным баллоном 1 установлен водосборник 13, соединенный через вентили 14 соответственно с конденсатором 5 и внутренней частью вакуумного баллона 1 выше нижней кромки конического экрана 7. При этом блок 15 управления электрически соединен с терморегулирующим вентилем 11 и соленоидным клапаном 12. Нижняя внутренняя часть вакуумного баллона 1 (камера 8) через трубу 16 и вентиль 17 соединена с атмосферой. В нижней части конического экрана 7 установлен каплеотбойник 18.

Вакуумное устройство для получения охлажденной очищенной пресной воды работает следующим образом.

Неочищенная вода из любого водоема по трубопроводу 10 через терморегулирующий вентиль 11 и соленоидный клапан 12, управляемый с блока управления 15, подается в нижнюю часть корпуса (вакуумный баллон) 1 - камеру 8 с установленными внутри конденсирующими штырями 6. Подача воды осуществляется через трубопровод 10 под действием разности давлений - атмосферного давления в водоеме и вакуума, создаваемого в вакуумном баллоне 1 через трубопровод 2 насосом 3 высокого вакуума и насосом 4 низкого вакуума. При этом в процессе дросселирования воды через терморегулирующий вентиль 11 за счет глубокого вакуума происходит испарение и охлаждение воды во внутреннем объеме вакуумного баллона 1. Под действием глубокого вакуума вода начинает "кипеть" и интенсивно испаряться. Происходит интенсивное поглощение тепла и температура понижается. При этом охлаждаются внутренние поверхности вакуумного баллона 1 и конденсирующие штыри 6, которые являются охлаждаемыми поверхностями теплообменника конденсатора. Водяные пары частично конденсируются на указанных охлаждаемых поверхностях вакуумного баллона 1 и конденсирующих штырей 6, а частично в конденсаторе 5. При этом часть конденсируемой воды, стекая, накапливается в нижней части вакуумного баллона 1 выше конического экрана 7, а частично, как указывалось, в конденсаторе 5. В обоих случаях очищенная вода стекает в водосборник 13 через вентиль 14. Оставшаяся в нижней части вакуумного баллона 1 (камера 8) загрязненная вода периодически стекает через трубу 16 и вентиль 17, который управляется с блока 15 управления. Уровень жидкости в камере 8 вакуумного баллона 1 поддерживается датчиком 9 уровня.

Управление соленоидным клапаном 12, насосом 3 высокого вакуума, насосом 4 низкого вакуума, датчиком 9 уровня и вентилем 17 осуществляется с блока 15 управления.

Вакуумное устройство может работать практически в любой географической зоне, в том числе в районе водоемов, на морских и речных судах, в заболоченной местности, потребляя минимальное количество энергии при использовании энергосберегающей вакуумной установки.

В результате использования изобретения снижаются энергозатраты и стоимость получаемой очищенной и охлажденной пресной воды, обеспечивается экологическая безопасность технологического процесса.

Изобретение может быть использовано в сельскохозяйственном, промышленном производстве и быту. Устройство содержит теплообменник-конденсатор в виде вакуумного баллона с размещенным в нем коническим экраном. Образованная в нижней части баллона камера соединена с водоемом трубопроводом с установленным на нем терморегулирующим вентилем и соленоидным клапаном. Конденсирующие поверхности устройства охлаждаются энергосберегающей системой вакуумного действия. Изобретение обеспечивает снижение энергозатрат и стоимости получаемой очищенной пресной воды, обеспечивается экологическая безопасность технологического процесса. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для получения охлажденной очищенной пресной воды, содержащее конденсатор-теплообменник, водосборник, отличающееся тем, что теплообменник-конденсатор выполнен в виде вакуумного баллона, верхняя часть которого соединена трубой с насосом высокого вакуума, насосом низкого вакуума, конденсатором, а в нижней части соосно установлен конический экран с отверстием в верхней части, образующий в нижней части вакуумного баллона камеру, в которой установлен датчик уровня, при этом камера трубопроводом с установленными на нем терморегулирующим вентилем и соленоидным клапаном соединена с водоемом, а водосборник соединен через вентили соответственно с конденсатором и внутренней частью вакуумного баллона выше нижней кромки конического экрана, а нижняя внутренняя часть корпуса через трубу и вентиль соединена с атмосферой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что снабжено блоком управления, электрически соединенным с терморегулирующим вентилем и соленоидным клапаном. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внутренней поверхности вакуумного баллона радиально установлены конденсирующие штыри.