Устройство для опреснения соленой воды Советский патент 1990 года по МПК C02F1/14 C02F103/08 

Изобретение относится к устройст- .вам для опреснения соленой воды с использованием для нагрева солнечной энергии и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1017680.

Цель изобретения - повышение интенсивности процесса опреснения соленой воды за счет увеличения расхода воздуха путем эжектйруюцего воздействия на него ветрового потока.

На фиг. 1 изображено устройство для опреснения воды, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.3; на фиг.5дифЛузор, разрез в увеличенном масштабе; на фиг. 6 - горизонтальный патрубок, аксонометрия.

Устройство /Ц1Я опреснения соленой воды содержит оросительную камеру 1 с форсунками 2, камеру 3 нагрева соленой воды и паровоздушной смеси со . светопрозрачным покрытием 4, поверх- ностньШ трубчатый конденсатор 5,сбо р- ник 6 пресной воды, насосы 7 и 8 с приводом 9 и водозабораьш 10 из поверхностного слоя 11 и придонного слоя 12 соленой воды. В нижней части ; оросительной камеры размещена пластинчатая насадка 13 из полимерного матеСП

СО

со

00

ч

риала, а над конденсатором размещен диффузор 14, при этом диффузор снаб- жен патрубками 15i радиально располо-j женными в горизонтальной плоскости, начальные участки которых выполнены в виде раструбов 16, сообщенных входными отверстиями 17 с атмосферой, а выходными отверстиями 18 сообщены с полостью секционного вертикального Q патрубка 19, заглушенного снизу и рас- положенного в центральной части диффузора, причем в нижн ей части центрального патрубка 19 установлены жестко на заглушке взаимно перпевдикуляр- ные перегородки 20, делящие внутреннюю полость патрубка 19 на равные сектора 21 и по высоте перекрывающие выходные отверстия 18 радиальных патрубков. При этом равномерно по перимет- 20 ру поверхности патрубков выполнены ряд открытых и имеющих коническое продольное сечение воздухозжекционных каналов 22 и 23 с всасывающими отверс- /тиями 24 и 25 в основаниях конусов, ; 25 образующих - своими поверхностями во

внутренней полости патрубков конфузо- ры 26 и 27 с проходными соплами 28 и 29. Вертикальный патрубок выше перегородок выполнен в виде конфузора с выбросным отверстием 30.

Экспериментально установлено, что наивысший коэффициент эжекции ветровым потоком воздуха, проходящего через устройство, т.е. обеспечение увеличения его расхода (скорости), проис 35 ходит при примерно равновеликом соотношении площадей проходного сопла и суммарной площади равномерно расположенных вокруг него всасывающих отверстий. Повьш1ению естественной тяги такжё . способствует вьшолнение начальных участков радиально расположенных патрубков в виде раструбов 16, позволяющих собирать ветровой поток с большей площади (поверхности) и увеличивающих тем самым скорость его перемещения в проходных соплах конфузоров 26 . и 27. .

Устройство работает следующим образом.

Соленая вода подается насосом 7 в форсунки 2, с помощью которых разбрызгивается в потоке воздуха, поступающего в камеру 1 снизу. Далее вода стекает тонкими пленками по ш1астинча-55 той насадке l5 - плоским листом, благодаря чему увеличивается поверхность испаряемой воды Движущийся вверх воз30

45

Q 0 5

35

550

45

дух на всем пути по камере 3 прогревается за счет солнечного излучения, насыщается парами влаги и поступает в поверхностный конденсатор 5, по трубам которого проходит холодная вода, подаваемая насосом 8 через водозабор 10 из придонного слоя 12 водоема. В конденсаторе пары воды конденсируются и конденсат стекает в сборник 6. Освобожденный от влаги воздух направляется в диффузор 14, где эжектирует- ся ветровым потоком, поступающим под действием динамического напора в нес- сколько входных отверстий 17 раструбов 16, собирающих ветровой поток с большей площади, чем площади сечения последующих участков радиально расположенных патрубков 15. Далее ветровой поток направляется в горизонтальные участки патрубков 15, где, перемещаясь через конфузоры 26 и проходные сопла 28, ветровой поток существенно повышает скорость и создает вокруг него зону разрежения, при этом разрежение способствует эжектированию воздуха из диффузора через всасывающие отверстия 24 воздухоэжекционных каналов 22. На участках-патрубков 15 от первого ряда воздухоэжекционных каналов 22 до выхода из проходного сопла 28 второго ряда подсосанный воздух смешивается с-атмосферным воздухом (из потока ветра) и смесь поступает через конфузоры и проходные сопла 28 следующего ряда воздухоэжекционных каналов, где также подсасывает воздух через всасывающие отверстия 24. Вновь образованная воздушная смесь выходит через выходные отверстия 18, как правило, в два сектора 21, образованные перегородками 20 во внутренней полости вертикального патрубка 19, откуда воздушная смесь направляется вверх в конфузорную часть патрубка и проходное сопло 29, при выходе из которого обеспечивает подсасывание воздуха из диффузора 14 через всасывающие отверстия 25 воздухоэжекционных каналов 23. Далее образованная воздушная смесь, проходя конфузор- ный участок вертикального патрубка 19, выбрасывается через отверстие 30 в атмосферу, при этом благодаря тому, что обрез конфузорной части патрубка расположен несколько ниже верхнего обреза диффузора 14, происходит некоторое дополнительное эжектирование воздуха из полости дйЛ фузора, что также повышает общую тягу и расход воздуха, проходящего через устройство.

Применение предлагаемого изобретения по сравнению с основным позволяет повысить интенсивность процесса опреснения воды за счет увеличения расхода (скорости) воздуха, контактирующего с соленой водой путем использования эжектирующего воздействия на него ветрового потока с помощью дополнительно выполненных радиально и вертикально расположенных в диффузоре патрубков, имеющих на поверхности воз- духоэжекционные каналы с всасывающи- ми отверстиями в их основании и кон- фузоры с проходними соплами в полости патрубков.

Формула изобретения 20

1. Устройство для опреснения соленой воды по авт.св. № 1017680, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсивности процесса опреснения воды за счет увеличения расхода воздуха путем эжектирующего

воздействия не. Hei.. ветрового потока, диффузор размещенным в центральной его части вертикальным патрубком с заглушкой в нижней части и взаимно перпендикулярными вертикальными перегородками, закрепленными на заглушке с образованием в полости вертикального патрубка равных секторов, и радиально расположенными горизонтальными патрубками, выполненными в виде конфузоров, посредством которых полости секторов сообщены с а тмосфе- рой, при этом горизонтальные и верти- кальные патрубки снабжены открытыми коническими воздухоэжекционными каналами с всасывающими отверстиями в ос- нопаниях конусов, размещенными по периметру патрубков.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что начальные участки горизонтальных патрубков .выполнены в виде раструбов.

3.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что участок вертикального патрубка Bbmie перегородок выполнен в виде конфузора.

Изобретение относится к устройствам для опреснения соленой воды с использованием для нагрева солнечной энергии, является усовершенствованием изобретения по авт.св. N 1017680 и позволяет повысить интенсивность процесса опреснения соленой воды за счет увеличения расхода воздуха путем эжектирующего воздействия на него ветрового потока. Устройство содержит диффузор, который снабжен размещенными в центральной его части вертикальным патрубком с заглушкой в нижней части и взаимно перпендикулярными вертикальными перегородками, закрепленными на заглушке с образованием в полости вертикального патрубка равных секторов, и радиально расположенными горизонтальными патрубками, выполненными в виде конфузоров, посредством которых полости секторов сообщены с атмосферой. При этом горизонтальные и вертикальные патрубки снабжены открытыми коническими воздухоэжекционными каналами с всасывающими отверстиями в основаниях конусов, размещенными по периметру патрубков. Кроме того, начальные участки горизонтальных патрубков выполнены в виде раструбов, а начальный участок вертикального патрубка, размещенный выше перегородок, - в виде конфузора. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

12

fPus.l

У/7//////////////// / Ofcin - Фиг. 2

6-6

5втер

(Риг.з

в-в

. 4

25

2

Фиг. 6

Составитель А. Никитин Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Сердюкова

Заказ 3117

Тираж 799

ВНИИПИ Государствеяного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

23

/

/#

бетер

Корректор Л.Пилипенко

Подписное