Способ получения воды и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК C02F1/14 

Заборник 2 установлен с возможностью вращения и наклона на шаровом поворотном механизме 6, имеющем ветроориенти- руемый флюгер 7 для автоматического направления заборника 2 на набегающий атмосферный поток. Вытяжная труба-шахта 8 осуществляет активацию тяги через теплообменную установку 1 - 4. При использовании в качестве установки 1 надводного судна для конденсации отводимого аэрозоля в нижних холодных слоях воды используют опускающуюся камеру-крыло 9 на выдвижных пилонах 10, в которую (9) помещают теплообменный агрегат 4 и соединяют камеру с телескопической вытяжной трубой 8. При выборе удачной акватории судно может быть поставлено на якоря.

Работа устройства описывается при изложении процесса осуществления данного способа, который начинают с выбора акватории, где имеются интенсивные испарения и приводные потоки аэрозоля, на которые ориентируют заборную щель устройства 2, устанавливая эффективную Н щели над водной поверхностью (чтобы не было захлестывания рябью, волнами), при этом установку (судно) 1, ка К теплообменный аппарат, ставят на якоря, при необходимо: сти судно может быть выбрано из числа катамаранов, или тримаранов, чтобы более удобно расположить выдвижное опускаемое крыло 9 на пилонах 10 (телескопах), что позволяет использовать в качестветеплооб- менной установки саму водную среду ниже раздела воздух - вода. Щель в виде сектора 2 всасывает набегающий аэрозоль (пары над водной средой) и по магистрали 3 направляет аэрозоль на сетчатый теплообменник 4 у дна судна (или, при использовании

камеры 9 - в этой камере-крыле), что приводит к конденсации влаги и сбору ее в емкость 5, а вытяжка обезвоженного потока по трубе 8 активизирует процесс теплообмена и эжектирования аэрозоля через щель 2, которая ориентируется автоматически за счет ориентирования флюгера 7 ветровыми потоками приводного слоя атмосферы. При отсутствии ветра ориентирование на слабые потоки осуществляют принудительно приводом 6 на судне 1.

Более полно способ раскрывается далее на приводимом примере.

Пример. Судно-теплообменник 1 с внутренней теплообменной агрегатной установкой 9 ставят на якоря (или пускают в дрейф) на водной акватории с эффективными приводными испарениями-аэрозолем. Высоту нахождения щели 2, при штиле, устанавливают непосредственно над разделом воздух-вода (или слегка заглубляют в воду - на 10-30 см) на высоте 0,2 м (при мелкой ряби - до 1,0 м) (при волнении более 4-х баллов судно ставят на якоря и щель 2 поднимается над водой волнением для исключения захлестывания соленой морской воды) и ориентируют щель на набегающий поток приводного слоя атмосферы, - эти операции можно осуществить за счет ис0 пользования механизма 6, выполненного с редуктором осевого поворота и винтовым подъемником (на чертеже не показано ввиду тривиальности такого решения и не отношения непосредственно к предмету данной

5 разработки). Высоту верхней части вытяжной трубы 8 наращивают при необходимости для эффективной вытяжки осушенного воздуха на сетках теплообменного агрегата 4. Если высота трубы 8 ограничена, то ее

0 оборудуют вытяжным вентилятором для создания эффективного обмена: аэрозоль - агрегат 4 (9) - воздух, выдерживая при процессе необходимый сбор НгО в емкости 5, откуда воду направляют потребителю.

5Производительность такой установки находится в значительных пределах: при опытно-экспериментальных испытаниях модели установки с размером заборной щели: высота 0,5 м, длина линии сектора 0 18,0 м при слабом приводном течении потока аэрозоля, скорость 1,2 м/с, при площади теплообменной сетки агрегата 9 равной 82 м (многослойная сетка с ячейками) и заглублении камеры-крыла на 25,0 м при

5 т 29,4° атмосферы на уровне 0,5 м от поверхности раздела воздух-вода, производительность теплообменной установки 4 (9) составила 8,4 м3 в час, что является высоким показателем для теплообменного

0 агрегата такого класса и модели.

По выполненным численным моделям такой способ и устройство весьма эффективно могут быть использованы для снабжения пресной водой не только судов дальнего

5 плавания, но и прибрежных населенных пунктов, промпредприятий на воде и на суше, для средств поливных приводных хозяйств и для питьевых и бытовых нужд. Технико-экономические показатели

0 данного способа и устройства заключаются б высокой производительности при резком сокращений потребления энергии на процесс, - более чем в 10 раз, при незначительных расходах материала для данной

5 установки и возможности полной автоматизации данного процесса на водной акватории,.

Эти преимущества получены благодаря принципиальной схеме разработанного способа и устройства для его осуществления, что и приводит к более высокой эффективности способа, надежности работы устройства.

Способ, что особо важно, также чист с экологической позиции.

Формула изобретения

1. Способ получения воды, включающий сбор и конденсирование водяного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и производительности, надежности и упрощении процесса, сбор водного пара осуществляют в приповерхностном слое атмосферы вместе с атмосферным течением, этот поток под0

5

ают на теплообменник в подповерхностный слой ниже атмосферы и после получения конденсата обработанную атмосферную среду вытягивают снова в атмосферу.

2. Устройство для получения воды, содержащее теплообменную установку и емкость сбора воды, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, в качестве теплообмениой установки использована естественная среда ниже уровня атмосферы (грунт, вода), снабженная установленным выше этого уровня заборным раструбом, выполненным в виде удлиненной горизонтально ориенГйрованной щели, соединенной с теп- лообменной установкой, снабженной вытяжной трубой.