СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ СОЛИ И ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 2024 года по МПК C02F1/44 F03B13/18 B01D61/10 

Изобретение относится к способам очистки морской воды от соли с использованием технологии обратного осмоса и энергии морских волн. Изобретение позволяет использовать энергию колебаний поверхности пресных водоемов для очистки воды от загрязнений методом обратного осмоса. Изобретение может быть применимо для сельскохозяйственного, промышленного и бытового водоснабжения.

Известен способ опреснения морской воды, включающий испарение и конденсацию водяного пара с применением устройства для его реализации, которое содержит теплообменники, системы оборотного водоснабжения, тепловой насос, вакуумную камеру, расположенные в ней вращающиеся криволинейные каналы (патент RU 2359917, МПК C02F 1/04, опубл. 27.06.2009, бюллетень №18). Недостатками этого способа являются сложность конструкции и необходимость для его реализации больших капитальных и эксплуатационных затрат.

Наиболее близким техническим решением к заявленному способу по совокупности признаков является способ опреснения морской воды, включающий обратноосмотический модуль, буй с положительной плавучестью, барабан с храповым механизмом, насос высокого давления, эластичную мембрану, соединенную с воздушной камерой, соединительные тросы и донный пригруз (патент RU 2787764, МПК C02F 1/04, опубл. 12.01.2023, бюллетень №2). Недостатком этого способа является сложность регулирования плавучести буя и натяжения троса храповым механизмом в зависимости от изменения уровня акватории моря при ветровых нагонах и приливно-отливных явлениях. Сложность конструкции объясняется также необходимостью использования воздушной камеры с воздуховодом и клапаном для предотвращения попадания морской воды в воздушную камеру. Чем сложнее конструкция способа, тем ниже надежность его работы.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание несложного способа очистки воды от соли и загрязнений, позволяющего надежно работать при изменении уровня акватории моря или пресных водоемов, вызванного ветровыми нагонами и приливно-отливными явлениями.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы способа в широком диапазоне изменения уровня поверхности акватории до 5 метров, путем использования скользящего по неподвижной вертикальной раме плавучего буя, жестко соединенного с корпусом насоса высокого давления.

Согласно изобретению, техническая задача решается, а технический результат достигается следующим образом. Способ очистки воды от соли и загрязнений включает использование обратноосмотического модуля, подвижного буя с положительной плавучестью, насоса высокого давления, соединительного троса и донного анкера. Подвижный буй с положительной плавучестью, жестко соединяют с корпусом насоса высокого давления. Подвижный буй с положительной плавучестью соединяют с неподвижной вертикальной рамой с возможностью относительного движения буя и рамы. К раме жестко прикрепляют плунжер насоса высокого давления.

Изобретение поясняется чертежом (фиг.1), где представлен общий вид устройства.

На фигуре обозначены следующие позиции:

1 - подвижный буй с положительной плавучестью;

2 - неподвижная вертикальная рама с направляющими для скольжения плавучего буя;

3 - корпус насоса высокого давления, жестко соединенный с подвижным буем;

4 - неподвижный поплавок, жестко соединенный с рамой, для вертикальной фиксации рамы;

5 - плунжер насоса высокого давления, жестко соединенный с рамой;

6 - трос;

7 - донный вакуумный анкер или тяжелый груз;

8 - всасывающий трубопровод с обратным клапаном;

9 - нагнетательный трубопровод с обратным клапаном.

Способ очистки воды от соли и загрязнений (фиг.1) реализуется следующим образом.

Буй с положительной плавучестью (1) размещают на поверхности акватории моря или пресного водоема. Буй (1) соединяют с неподвижной вертикальной рамой (2) с возможностью относительного движения буя (1) и рамы (2). Высоту вертикальной рамы выбирают в зависимости от амплитуды колебаний поверхности акватории. Буй (1) жестко связывают с корпусом насоса высокого давления (3). Раму (2) снабжают неподвижным жестко соединенным с ней поплавком (4) и жестко связанным с рамой плунжером насоса высоко давления (5). Поплавок (4) необходим для вертикальной фиксации рамы (2). Раму (2) тросом (6) соединяют с донным анкером (7). Донный анкер (7) выполняют в виде тяжелого груза или кессона (вакуумного анкера). Корпус насоса высокого давления (3) снабжают всасывающим (8) и нагнетательным (9) трубопроводами с обратными клапанами. Морскую или загрязненную пресную воду под высоким давлением, достаточным для работы обратноосмотических опреснительных мембран, при волновом воздействии на подвижный буй (1), подают из корпуса насоса (3) через нагнетательный трубопровод (9) в сборный коллектор, а затем в обратноосмотический модуль для получения очищенной воды.

При волнении поверхности акватории буй (1) совершает возвратно-поступательные движения вверх и вниз. При движении буя (1) вниз за счет собственного веса буя происходит всасывание окружающей воды в корпус насоса (3). При движении буя (1) вверх происходит нагнетание воды за счет выталкивающей силы морской воды, действующей на буй (1), и перемещения плунжера (5) внутри корпуса насоса (3).

Заявленное техническое решение позволяет упростить реализацию способа очистки воды от соли и загрязнений и сделать его более надежным при изменениях уровня свободной поверхности акватории, вызванных нагонными или приливно-отливными явлениями. Это возможно благодаря перемещению подвижного плавучего буя, жестко связанного с корпусом насоса высокого давления, относительно вертикальной неподвижной рамы, жестко связанной с плунжером насоса высокого давления. Высоту неподвижной рамы, плунжера и корпуса насоса выбирают в зависимости от амплитуды колебаний поверхности акватории. С дном акватории неподвижную вертикальную раму связывают анкером при помощи троса.

Изобретение относится к способам очистки морской воды от соли с использованием технологии обратного осмоса и энергии морских волн. Изобретение может быть применимо для сельскохозяйственного, промышленного и бытового водоснабжения. Способ включает использование обратноосмотического модуля, буя с положительной плавучестью, насоса высокого давления, соединительного троса и донного анкера. Буй соединяют с неподвижной вертикальной рамой с возможностью относительного движения буя и рамы. Подвижный буй жестко связывают с корпусом насоса высокого давления, который подает воду в обратноосмотический модуль. Раму снабжают неподвижным жестко соединенным с ней поплавком и жестко связанным с рамой плунжером насоса высокого давления. Неподвижную раму соединяют тросом с донным анкером. Технический результат: повышение надежности работы способа в широком диапазоне изменения уровня поверхности акватории. 1 ил.

Способ очистки воды от соли и загрязнений, включающий использование обратноосмотического модуля, буя с положительной плавучестью, насоса высокого давления, соединительного троса и донного анкера, отличающийся тем, что буй соединяют с неподвижной вертикальной рамой с возможностью относительного движения буя и рамы, подвижный буй жестко связывают с корпусом насоса высокого давления, который подает воду в обратноосмотический модуль, раму снабжают неподвижным жестко соединенным с ней поплавком и жестко связанным с рамой плунжером насоса высокого давления, неподвижную раму соединяют тросом с донным анкером.