СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ДЛЯ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫХ НУЖД ИЗ СНЕГА И(ИЛИ) ЛЬДА Российский патент 2015 года по МПК E03B3/30 C02F1/00 C02F1/32 C02F103/04 

Изобретение относится к обеспечению водой в условиях Крайнего Севера и Арктики при отсутствии централизованного водоснабжения или при чрезвычайных ситуациях, а более конкретно - получение воды из снега и льда и (или) льда путем таяния и с последующей обработкой талой воды до нормированного качества.

Известен способ получения воды из снега и/или льда (см. патент РФ №2164578, регистрационный номер заявки РФ №2000117691/03 от 27.03.2001 г. по кл. E03В 3/30), включающий получение воды из снега и/или льда за счет тепла солнечной энергии.

Недостатками известного способа получения воды является ограниченное время применения данного устройства из-за отсутствия солнца в зимний сезон, например, в районах Крайнего Севера, а также из-за возможной облачности и отсутствия системы очистки, что не позволяет гарантировать качество получаемой воды.

Известен также способ получения воды из снега и (или) льда, реализованный в передвижной установке для получения воды из снега и льда (прототип - см. а.с. СССР №1388524, регистрационный номер заявки СССР №3986765 от 6.12.1985 г.), включающий паровой котел, камеру таяния с загрузочной горловиной, погрузочное устройство, устройство для очистки воды, минерализатор, топливную систему парового котла, систему трубопроводов и паропроводов, емкость для чистой воды, насос, источник электроэнергии.

Недостаток установки: относительно невысокий КПД установки по причине таяния снега паром, полученного в паровом котле за счет сжигания дизельного топлива и подачи его в камеру таяния, низкая эффективность очистки талой воды (практически непригодной без дополнительной доочистки для хозяйственно-питьевых нужд).

В процессе таяния снега под воздействием пара на загрязняющие агенты происходит образование гелеподобной массы, которая в значительной степени затрудняет и осложняет процесс очистки талой воды.

Заявленное изобретение направлено на решение задач повышения эффективности способа получения воды из снега и (или) льда и совершенствования процесса очистки воды, полученной в камере таяния.

Решение указанной задачи достигается тем, что подаваемый в бункер снег и (или) лед подвергается тщательному измельчению, а затем сбрасывается на разогретые до определенной температуры за счет сгорания дизельного или иного жидкого топлива, вспрыскиваемого форсунками, регистры (жаровые трубы), образующие подобие решеток, расположенных, по крайней мере, на трех уровнях.

Каждый уровень повернут по отношению к соседнему на определенный равный угол. В данном случае угол составляет 60°.

Использование предлагаемого способа получения воды, пригодной для хозяйственно-питьевых нужд, из снега и (или) льда позволит обеспечить водой в необходимом количестве при отсутствии централизованного водоснабжения и сократить номенклатуру средств водоснабжения.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1 и фиг. 2). На чертежах изображен пример осуществления предлагаемого способа получения воды для хозяйственно-питьевых нужд.

Заготовленный механическим или иным способами снег и (или) лед подается на приемный лоток загрузочного устройства 1 (фиг. 1). Затем снег и (или) лед посредством скребкового или шнекового транспортера подается в верхнюю часть приемного бункера 22 (фиг. 2) камеры таяния 2 (фиг. 1) и с помощью двух или более вальцов 21 (фиг. 2), снабженных типами (выступами), измельчается в мелкую крошку. Из нижней части приемного бункера 22 измельченный снег и (или) лед посредством шнека 23 и (или) за счет гравитации подается на разогретые, по крайней мере, до плюсовой температуры (но не выше 99°C) регистры 24, где происходит интенсивное таяние снега и (или) льда. В регистры определенным способом помещены форсунки с производительностью в зависимости от длины жаровой трубы (регистра).

Камера таяния (фиг. 2) имеет двойные стенки, внутри которых установлены перегородки 26 с отверстиями для прохода продуктов горения, что способствует дополнительному подогреву внутренних стенок камеры таяния и ускорению таяния снега и (или) льда и повышает КПД предлагаемого способа в целом. Далее продукты горения через трубы 25 удаляются в атмосферу.

Полученная талая вода скапливается в емкости 29. Крупные твердые частицы, имеющиеся в снеге и (или) во льду, удаляются посредством шнека 27 через патрубок 28.

Из емкости 29 через патрубок 30 и открытый трехходовой кран 3 (фиг. 1) насосами 4 и 5 талая вода подается на первую ступень очистки, включающей два или более последовательно работающих гидроциклонов 6 с электромагнитными элементами и с разными показателями по размеру удаляемых частиц, где проходит первичную очистку. Вода через гидроциклоны 6 подается в емкости 8. После очистки талой или природной воды на первой ступени вода может выдаваться на хозяйственные нужды по водопроводу 7 или (и) на дальнейшую обработку.

После очистки на первой ступени вода посредством насоса 10 подается на элементы второй ступени глубокой очистки, включающей ультрафильтр 9, микрофильтр 11 и адсорбер 12, где вода очищается от всех видов известных загрязняющих агентов. Хлорный препарат, получаемый из поваренной соли в блоке электрохимической активации 15, хлоратором 13 в дозированном количестве подается в линию исходной воды 16 для обеззараживания ультрафильтров и в линию очищенной воды 17 для ее консервации.

Ультрафиолетовый блок 18 завершает обработку воды. Затем с помощью минерализатора 20 полностью очищенная талая вода доводится по солесодержанию до нормированного качества (пригодной для питья, приготовления пищи и т.д.).

Изобретение относится к способам получения воды путем таяния снега и (или) льда. Погрузочным устройством осуществляется подача снега и (или) льда в приемный бункер камеры таяния. В бункере снег и (или) лед тщательно измельчают. За счет шнека и сил гравитации измельченная масса продвигается в камеру таяния. По мере движения вниз вдоль подогретых стенок камеры масса частично превращается в воду под воздействием выходящих из регистров газов. Далее снеговодяная смесь попадает на ряды разогретых регистров и окончательно превращается в воду. Регистры расположены, по крайней мере, на трех уровнях, под углом друг к другу и образуют подобие решеток. Талая вода проходит первичную очистку гидроциклонами и глубокую очистку ультрафильтром, микрофильтром, адсорбером и в ультрафиолетовом блоке. Обеспечивается повышение эффективности способа получения воды из снега и (или) льда и совершенствование процесса очистки воды, полученной в камере таяния. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ получения воды для хозяйственно-питьевых нужд из снега и/или льда, включающий подачу снега и/или льда посредством погрузочного устройства в приемный бункер - загрузочную горловину камеры таяния и далее в камеру таяния, где под воздействием пара из парового котла происходит таяние снега и/или льда с последующей очисткой талой воды, отличающийся тем, что в приемном бункере снег и/или лед подвергается тщательному измельчению, и за счет шнека и сил гравитации измельченная масса снега и/или льда частично превращается в воду по мере продвижения вниз вдоль подогретых стенок камеры таяния выходящими из регистров газами, далее снеговодяная смесь попадает на ряды разогретых регистров, расположенных под углом и образующих подобие решеток, расположенных, по крайней мере, на трех уровнях, где происходит окончательное превращение снега и/или льда в воду.

2. Способ получения воды для хозяйственно-питьевых нужд из снега и/или льда по п. 1, отличающийся тем, что талая вода проходит первичную очистку гидроциклонами и глубокую очистку ультрафильтром, микрофильтром, адсорбером и в ультрафиолетовом блоке.