Солнечный опреснитель Советский патент 1985 года по МПК C02F1/14 C02F103/08 

со со

Изобретение относится к гелиотехнике и касается устройств для оп зеснения воды с использованием солнечной энергии.

Известен солнечный опреснитель, содержащий емкость для опреснения воды с прозрачной кровлей, конденсатор в виде конической трубы, установленной большим основанием на кровле, ветродвигатель с вентилятором, установленные на вертикальном валу с опорой, размещенной в емкости для опресняемой воды,.устройства сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола t 1Однако этот опреснитель характеризуется большой массой вала двигателя с вентилятором и большим трением на его опоре. Находящиеся в агрессивной среде нижняя часть вала и его опора подвержены действию агрессивной среды и интенсивному износу от кристаллов соли. Кроме того, вентилятор, размещенный у поверхности воды без циркуляционного канала в конденсатор, не создает замкнутой циркуляции паровоздушной i смеси во всем объеме опреснителя по вертикали.

Известен также солнечный опреснитель,, содержащий емкость для опрес.няемой воды с прозрачной кровлей, раз1мещенный нйд патрубком кровли конден|сатор с ребрами на теплообменной прверхности и кожухом, ветродвигатель с вентиляторами, установленные на вертикальном валу с циркуляционными соплами и опорой, размещенными в емкости у поверхности воды, циркуляционный трубопровод с теплообменными змеевиками, соединяющими верх конденсаторов с соплами вала, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола t23.

Недостатком известного опреснителя является его конструктивная сложность и неустойчивость в работе. Нижняя часть вала и его опора также подвержены действию агрессивной среды а наличие ограниченных по проходному сечению циркуляционного трубопровода с соплами и расположенные друг проти друга патрубок кровли и циркуляционный трубопровод формируют узкий и слабый поток паровоздушной смеси по оси их расположения вне теплообменны ребер и стенок конденсатора. Кроме тго, кожух, закрывающий конденсатор с находящимся под ним нагретым/воздухом, при безветренной погоде полность исключает теплообмен между конденсатором и окружающим его воздушным пространством.

Цель изобретения - повьш1ение производительности солнечного опреснителя

Поставленная цель достигается тем что солнечный опреснитель, содержащий емкость для опресняемой воды с прозрачной кровлей, размей(енньй над кровлей конденса тор с ребрами на теплообменной поверхности, ветродвигатель с вентилятором, установленные на вертикальном валу, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола, снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно в конденсаторе с образованием канала для восходящего потока паровоздушной смеси, и спиральной направляющей .перегородкой, помещенной в канале.

На фиг. 1 изображен солнечный опреснитель, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Опреснитель состоит из емкости 1, прозрачной кроЬли 2 и конденсатора 3 Емкость 1 с желобом 4 выполнены по форме кровли 2. Конденсатор 3 установлен на вершине кровли 2 и состоит из внешней конической трубы 5 с теплообменными ребрами 6 на ее внешней поверхности и внутренней цилиндрической циркуляционной трубы 7 с образованием канала для восходящего потока паровоздушной смеси, в котором установлены теплообменные направляющие спиральные перегородки 8. Конденсатор 3 закрыт крьшткой 9, в которой закреплена ось 1р. На оси 10 внутри циркуляционной трубы 7 смонтирован крыльчатый вентилятор 11, а с--внешней стороны - ветровой двигатель 12. Под нижними кромками перегородок 8 закреплены желоба .13, сходящиеся к кольцевому водосборнику 14, сообщенному трубами 15 с желобами 4, которые трубопроводом 16 соединены с коллектором 17 сбора конденсата, а емкость 1 соединена трубами 18 и 19 соответственно с коллекторами слива рассола 20 и подачи исходной соленой воды 21. Опреснитель может работать в единичном исполнении и сгруппированными с общей системой подачи соленой воды, исходной воды и отвода рассола и дистиллята. ,

3

Опреснитель работает следующим образом.

Образовавшаяся над поверхностью испарения слоя воды при ее испарении от лучей солнца через прозрачную кровлю 2 паровоздушная смесь из испарительной камеры поднимается восходящим потоком по коническим стенкам кровли 2, уплотняется по мере выхода к ее горловине и частично конденсируется. Далее паровоздушная смесь через направляющие спиральные перегородки проходит в конденсатор, где на этих перегородках и стенках труб 5 и 7 конденсируется полностью, а освободившийся от пара и остывший воздух опускается через циркуляционную трубу 7 в испарительную камеру к поверхности испарения воды и вытесняет вновь собравшийся над нею пар к стенкам кровли 2, который также поднимается вдоль ее стенок к конденсатору 3.

Таким образом, происходит естественная замкнутая циркуляция паровоздушной смеси от поверхности испарения воды вдоль стенок кровли в конденсатор по его теплообменной поверхности и воздуха из его вершины по циркуляционной трубе к поверхности 5ОДЫ.

Конденсат со стенок кровли стекает в желоб 4 и далее в коллектор 17 сбора конденсата. Конденсат с теплообменной поверхности конденсатора стекает по направляющим спиральным перегородкам 8 в желобки 13 и кольцевой водосборник 14, а далее по трубам 15 в желоб 4.

При вращении вентилятора 11 ветровьм двигателем 12 в полости под крьш1кой 9 вершин конденсатора 3 образуется разряжение и паровоздушная смесь из испарительной камеры засасывается через спиральные направля397084

ощие перегородки в конденсатор, закручивается ими в вихревой поток и далее вентилятором 11 нагнетается в циркуляционную трубу 7, из котое рой закрученным потоком выбрасывается на поверхность испарения. Этот закрученный вихревой поток захватывает пар и веером отбрасывает его от поверхности воды на стенки кровO ли 2 и таким же закрученным движущимся по стенкам потоком засасывается в конденсатор 3, в результате чего образуется принудительная вихревая циркуляция паровоздушной смеси во всем объеме опреснителя, интенсивность которой зависит от силы ветра. В случае установки вентилятора с его вращением в противоположную сторону циркуляция в опреснителе

0 происходит в обратном направлении. Паровоздушная смесь с поверхности испарения втягивается в центре емкости через нижний срез циркуляционной трубы 7 и нагнетается в конденсатор

5 3 через его вершину. В этом случае пар конденсируется в конденсаторе, а воздух выбрасьшается со спиральных перегородок 8 на стенки кровли и закрученным вихреобразным потоком

Q создает воздушную завесу под кровлей, тем самым препятствуя конденсации пара на ней. Циркуляция этого направления отделяет испарительную камеру от конденсатора и разделяет процесс парообразования, который усиливает5ся за счет увеличения светопрозрачности кровли, т.е. проникновения лучей солнца через чистые незапотевшие стекла, от процесса конденсации, протекающего только в конденсатоое.

0

Предлагаемое выполнение солнечного опреснителя повышает его производительность иснижает его эксплуатационные расходы за счет упрощения его конструкции и надежности в работе.

Фиг. t

€../7,

i .

/ IA.-.,.

.г

СОЛНЕЧНЫЙ ОПРЕСНИТЕЛЬ, содержащий емкость для опресняемой воды с прозрачной кровлей, размещенный над кровлей конденсатор с ребрами на теплообменной поверхности, ветродвигатель с вентилятором, установленные на вертикальном валу, устройства для сбора и отвода конденсата и патрубки для подачи соленой воды и слива рассола, о тличающийся тем, что, с целью повьшения его производительности, он снабжен циркуляционной трубой, установленной соосно в конденсаторе с образованием канала для восходящего потока паровоздушной смеси, и спиральной направляющей перегородкой, помещенной в канале.