УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ И ОЧИСТКИ ВОДЫ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ Российский патент 2016 года по МПК C02F1/04 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для опреснения и очистки воды, и может быть использовано на сельскохозяйственных объектах в пищевой промышленности, медицине, в быту сельского населения, на кораблях и морских платформах и других областях народного хозяйства.

Известна установка для очистки и опреснения морской воды, работающая по способу испарения и конденсации водяного пара с использованием естественного холода, содержащая теплообменник, конденсатор, воздуховоды, гидронасос, размещенный в нижней части гибкого шланга, электровентилятор, цилиндрический каплеуловитель (патент РФ №2169237, БИ №17 от 20.06.2001 г.).

Недостатком этого устройства является низкая производительность при производстве пресной воды, большие капитальные и эксплуатационные затраты, сложность конструкции.

Из известных устройств, для опреснения и очистки воды наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для очистки воды (Способ для очистки воды и установка для его осуществления, патент РФ №2344092, опубл. 20.01.2009).

Известная установка для опреснения морской воды содержит холодильную машину, закрытую рабочую емкость, блок управления, трубопроводы, вентили.

Недостатками этой установки являются большая энергоемкость и низкая удельная производительность.

Задачей предлагаемого изобретения являются снижение энергоемкости и повышение удельной производительности установки.

В результате использования изобретения появляется возможность снизить энергоемкость, повысить удельную производительность установки для очистки и опреснения морской воды.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что она содержит первую холодильную машину и вторую холодильную машину, а рабочая емкость выполнена двухсекционной в виде первой ванны и второй ванны с теплоизолирующей прокладкой между ними, теплоизолированными боковыми стенками и днищами, причем испаритель первой холодильной машины расположен в первой ванне, а испаритель второй холодильной машины во второй ванне, при этом конденсатор первой холодильной машины установлен в направляющем кожухе над второй ванной и испарителем второй холодильной машины, а конденсатор второй холодильной машины в направляющем кожухе помещен над первой ванной и испарителем первой холодильной машины, а на поверхности рабочей емкости установлена теплоизолированная крышка с возможностью перемещения и поочередного перекрытия первой ванны и второй ванны, а в днищах первой ванны и второй ванны установлены трубы с электромагнитными клапанами, сообщающиеся с баком для пресной (очищенной) воды с отводной трубой и вентилем и трубы с электромагнитными клапанами, сообщающиеся с канализационной системой, а в верхних частях первой ванны и второй ванны установлены датчики уровня, а в их нижних (придонных) частях установлены датчики уровня и датчики температуры, которые соединены с блоком управления, причем, с целью повышения уровня автоматизации в верхней части рабочей емкости установлен электропривод теплоизолированной крышки, при этом в нижних (холодных) слоях водоема помещен погружной насос с фильтром, соединенный трубопроводом через электромагнитные клапаны с первой ванной и второй ванной рабочей емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема предлагаемой установки для опреснения и очистки воды на сельскохозяйственных объектах.

Установка для опреснения и очистки воды на сельскохозяйственных объектах содержит первую холодильную машину 1 и вторую холодильную машину 2, а рабочая емкость 3 выполнена двухсекционной в виде первой ванны 4 и второй ванны 5 с теплоизолирующей прокладкой 6 между ними, теплоизолированными боковыми стенками и днищами, причем испаритель 7 первой холодильной машины 1 расположен в первой ванне 4, а испаритель 8 второй холодильной машины 2 - во второй ванне 5, при этом конденсатор 9 первой холодильной машины 1 установлен в направляющем кожухе 10 над второй ванной 5 и испарителем 8 второй холодильной машины 2, а конденсатор 11 второй холодильной машины 2 в направляющем кожухе 12 помещен над первой ванной 4 и испарителем 7 первой холодильной машины 1, а на поверхности рабочей емкости 3 установлена теплоизолированная крышка 13 с возможностью перемещения и поочередного перекрытия первой ванны 4 и второй ванны 5, а в днищах первой ванны 4 и второй ванны 5 установлены трубы с электромагнитными клапанами 14, сообщающиеся с баком 15 для пресной (очищенной) воды с отводной трубой и вентилем и трубы с электромагнитными клапанами 16, сообщающиеся с канализационной системой, а в верхних частях первой ванны 4 и второй ванны 5 установлены датчики уровня 17 и 18, а в их нижних (придонных) частях ванн 4 и 5 установлены датчики уровня 19 и 20 и датчики температуры 21 и 22, а все установленные датчики соединены с блоком управления 23.

С целью повышения уровня автоматизации в верхней части рабочей емкости 3 установлен электропривод 24 теплоизолированной крышки 13.

В нижних (холодных) слоях водоема помещен погружной насос 25 с фильтром 26, соединенные трубопроводом 27 через электромагнитные клапаны 28 и 29 с первой ванной 4 и второй ванной 5 рабочей емкости 3.

Установка для опреснения и очистки воды на сельскохозяйственных объектах работает следующим образом.

С блока управления 23 включается погружной насос 25 и охлажденная вода из глубинных слоев водоема через фильтр 26, трубопровод 27 и электромагнитный клапан 29 подается на очистку и опреснение во вторую ванну 5 рабочей емкости 3. Вода заполняется до верхнего датчика уровня 18. Во время заполнения ванны 5 она перекрывается с помощью электропривода 24 теплоизолированной крышкой 13 и становится теплоизолированной. Включается вторая холодильная машина 2 и испаритель 8 холодильной машины 2, расположенный в теплоизолированной второй ванне 5. Он начинает охлаждаться, и на нем намораживается лед. После окончания намораживания по временному сигналу или по сигналу датчиков толщины льда (на фиг. не показаны) с блока управления отключается вторая холодильная машина 2, открывается электромагнитный клапан на трубопроводе 16 и рассол, находящийся во второй ванне 5 в жидком состоянии, стекает в канализационную систему или на переработку. В это время от погружного насоса 25 через электромагнитный клапан 28 водой заполняется первая ванна 4 до верхнего датчика уровня 17, и по сигналу этого датчика первая ванна 4 с помощью электропривода 24 перекрывается теплоизолированной крышкой 13. Теплоизолированная прокладка 6 и теплоизолированные стенки рабочей емкости 3 обеспечивают теплоизоляцию первой ванны 4. Включается первая холодильная машина 1, ее компрессор и конденсатор 9, расположенный над второй ванной 5, и испаритель 7 первой холодильной машины 1 расположены в первой ванне 4, на котором намораживается лед. Одновременно от тепла конденсатора 9 холодильной машины 2 происходит оттаивание льда во второй ванне 5. Этот процесс начинается после получения сигнала с блока управления 23 и датчика нижнего уровня 20 второй ванны 5, свидетельствующего о ее опорожнении от рассола. После окончания процесса оттаивания намороженного льда во второй ванне 5 пресная или очищенная вода по трубе 14 с электромагнитным клапаном стекает в бак для пресной воды 15 с трубой и вентилем и подается потребителю.

После получения команды об опорожнении второй ванны 5 с нижнего датчика уровня 20 поступает команда на ее заполнение водой до датчика уровня 18, перекрытие ее теплоизолированной крышкой 13 и запуск второй холодильной машины 2. Начинается намораживание льда на испарителе 8 второй холодильной машины 2 во второй ванне 5 и оттаивание льда в первой ванне 4 на испарителе 7 первой холодильной машины 1. По временному сигналу или по сигналу датчиков толщины льда (на фиг. не показаны) отключается первая холодильная машина 1, открывается электромагнитный клапан на трубопроводе 16 и рассол, находящийся в первой ванне 4 в жидком состоянии, стекает в канализационную систему или на переработку. По сигналу нижнего датчика уровня 19 первой ванны 4 и нижнего датчика уровня 20 второй ванны 5 заполняется от погружного насоса 25 вторая ванна 5 и запускается вторая холодильная машина 2. Начинается оттаивание ледяного массива в первой ванне 4 от нагрева конденсатором второй холодильной машины 2 и намораживание опресняемой воды на испарителе 8 второй холодильной машины 2 во второй ванне 5. Затем пресная вода из первой ванны 4 через трубу электромагнитным клапаном 14 попадает в бак пресной и очищенной воды 15 и далее потребителю. Затем циклы повторяются.

Датчики температуры 21 и 22 обеспечивают контроль температуры воды в ваннах 4 и 5.

Применение предлагаемой установки снижает энергоемкость и повышает удельную производительность при опреснении и очистке воды. Экономия осуществляется за счет использования тепла конденсации хладоагента при работе холодильных установок.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для опреснения и очистки воды, и может быть использовано на сельскохозяйственных объектах в пищевой промышленности, медицине, в быту сельского населения, на кораблях и морских платформах и других областях народного хозяйства. Установка содержит первую холодильную машину и вторую холодильную машину, рабочая емкость выполнена двухсекционной в виде первой ванны и второй ванны с теплоизолирующей прокладкой между ними, теплоизолированными боковыми стенками и днищами, причем испаритель первой холодильной машины расположен в первой ванне, а испаритель второй холодильной машины во второй ванне, при этом конденсатор первой холодильной машины установлен в направляющем кожухе над второй ванной и испарителем второй холодильной машины, а конденсатор второй холодильной машины в направляющем кожухе помещен над первой ванной и испарителем первой холодильной машины, а на поверхности рабочей емкости установлена теплоизолированная крышка с возможностью перемещения и поочередного перекрытия первой ванны и второй ванны, а в днищах первой ванны и второй ванны установлены трубы с электромагнитными клапанами, сообщающиеся с баком для пресной (очищенной) воды с отводной трубой и вентилем, и трубы с электромагнитными клапанами, сообщающиеся с канализационной системой, а в верхних частях первой ванны и второй ванны установлены датчики уровня, а в их нижних (придонных) частях установлены датчики уровня и датчики температуры, которые соединены с блоком управления, причем, с целью повышения уровня автоматизации в верхней части рабочей емкости установлен электропривод теплоизолированной крышки, при этом в нижних (холодных) слоях водоема помещен погружной насос с фильтром, соединенный трубопроводом через электромагнитные клапаны с первой ванной и второй ванной рабочей емкости. Технический результат изобретения - снижение энергоемкости, повышение удельной производительности установки для очистки и опреснения морской воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для опреснения и очистки воды на сельскохозяйственных объектах, содержащая холодильную машину, закрытую рабочую емкость, блок управления, трубопроводы, вентили, отличающаяся тем, что она содержит первую холодильную машину и вторую холодильную машину, а рабочая емкость выполнена двухсекционной в виде первой ванны и второй ванны с теплоизолирующей прокладкой между ними, теплоизолированными боковыми стенками и днищами, причем испаритель первой холодильной машины расположен в первой ванне, а испаритель второй холодильной машины во второй ванне, при этом конденсатор первой холодильной машины установлен в направляющем кожухе над второй ванной и испарителем второй холодильной машины, а конденсатор второй холодильной машины в направляющем кожухе помещен над первой ванной и испарителем первой холодильной машины, а на поверхности рабочей емкости установлена теплоизолированная крышка с возможностью перемещения и поочередного перекрытия первой ванны и второй ванны, а в днищах первой ванны и второй ванны установлены трубы с электромагнитными клапанами, сообщающиеся с баком для пресной (очищенной) воды с отводной трубой и вентилем, и трубы с электромагнитными клапанами, сообщающиеся с канализационной системой, а в верхних частях первой ванны и второй ванны установлены датчики уровня, а в их нижних (придонных) частях установлены датчики уровня и датчики температуры, которые соединены с блоком управления.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения уровня автоматизации, в верхней части рабочей емкости установлен электропривод теплоизолированной крышки.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в нижних (холодных) слоях водоема помещен погружной насос с фильтром, соединенный трубопроводом через электромагнитные клапаны с первой ванной и второй ванной рабочей емкости.