Утилизационная установка для опрес-НЕНия СОлЕНОй ВОды Советский патент 1981 года по МПК B63J1/00 G05D27/00 

Изобретение относится к опресни- 1 тельным установкам и. может применяться в передвижных опреснительных устройствах в безводных районах, в частности при водоснабжении безводных пастбищ Казахстана. Известна утилизационная установка для опреснения морской воды, содержащая водонагреватель, связанный с теп лообменником, испаритель с греющей батареей, расширительный сосуд и насос с пусковым устройством, образующими циркуляционный контур,питатель ный и охлаждающий трубопроводы l. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является утилизационная установка для опреснени соленой - воды отходящим теплом двигателя, содержащая двигатель с водоводяным и газожидкостным теплообменниками, глушителем и клапанным устройством, смонтированным на выходе . газожидкостного теплообменника, вакуумный паракомпрессионный опреснитель, насосы, установленные на питательном, дистиллятном и рассольном трубопроводах, и емкость с питательной соленой водой 2}. Недостатком данной утилизационной установки является то, что ее невозможно использовать в условиях с малым запасом воды, а. именно в условиях пастбищ, где источниками соленой воды служат в основном шахтные и трубчатые колодцы. Цель изобретения - обеспечение экономного расходования исходной соленой воды, а также повышение эффективности и надежности работы утилизационной установки. Указанная цель достигается тем, что утилизационная установка дополнительно снабжена блоком регулирования расхода выхлопных газов, установленным на выходе газожидкостного теплообменника и глушителя, датчиком расхода питательной и датчиком расхода рассола, установленных на соответствующх трубопроводах, блоком управления, входы которого связаны с датчиками расхода питательной воды и рассола, а выход подключен к блоку регулирования и запорным устройством, размещенным на питательном трубопроводе на входе в опреснитель, кроме того с целью обеспечения устойчивого протекания технологического процесса водоводяной теплообменник снабжен циркуляционным насосом, установленным между входом и выходом этого 1;еплообменника. На чертеже представлена блок-схем утилизационной установки для опреснения соленой воды. Утилизационная установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания с водоводяным (радиатором) теплообмен ником 2, гаэожидкостным 3 теплообменником, глушителем 4, блоком 5 регулирования расхода выхлопных газов, клапанное устройство 6 с термостатическим 7 и пружинным 8 клапанами, циркуляционный контур, образо.ванный пружинным клапаном 8, трубопроводом 9 и насосом 10, емкость 11 с питательной соленой водой, трубопроводы питательный 12, дистиллятный 13 и рассольный 14, на которых установлены насосы 15-17. На рассольном трубопроводе 14 смонтировано клапанное устройство 18 с термостатичесКИМ 19 и пружинным 20 клапанами. Кроме того, утилизационная установка содержит датчик 21 расхода питательной воды, датчик 22 расхода рассола, блок 23 управления, вентили 24 и.25, запорное устройство 26 диафрагменно-клапанное, установленное на входе в вакуумный паракомпрес сионный опреснитель 27, состоящий из паракомпрессора 28, ротора-турбинки 29, сборника 30 рассола с поплавковым клапаном 31. Утилизационная установка для опреснения соленой воды отходящим теплом двигателя работает следующим образом. Открывают вентили 24 и 25, заполняют гидравлическую систему опреснительной установки водой. Затем вентиль 24 закрывают и запускают двигатель. 1 внутреннего сгорания. Одновременно с запуском двигателя 1 начинает работать насос 10 циркуляцион ного контура, насос 17, установленный на рассольном трубопроводе 14, и ротор-турбинка 29. Термостатический клапан 7 клапанного устройства 6 закрыт, так как температура воды еще низка.Движение жидкости -осуществляется по циркуляционному контуру:водо водяной теплообменник 2, пружинный клапан 8 и трубопровод 9 за счет работы насоса 10. Поскольку движение рассола через дат.чик 22 расхода не проходит, блок 5 регулирования нахо дится в положении, когда весь объем выхлопных газов проходит через газожидкостный теплообменник 3, передава свое тепло соленой . По мере наг ревания воды в обоих теплообменниках термостатический клапан 7 открывается, и, нагретая соленая вода по пита тельному трубопроводу 12 через диафрагменно-клапанное запорное устройство 26 поступает в вакуумный паракомпрессионный опреснитель 27 , где под воздействием турбинки 29, вращаясь, омывая стенки рабочего цилиндра опреснителя и поднимаясь, сливается в сборник 30 рассола, и далее насосом 17 подается в клапанное устройство 18. Если температура воды ниже заданной величины, то термостатический клапан 19 закрыт, а пружинный клапан 20 отжимается, пропуская воду вновь на вход газожидкостного теплообменника 3 . Послетого как установка прогреется и температура воды достигнет заданного значения, открывается термостатический клапан 1.9, и вода удаляется из гидравлической системы установки через датчик 22 расхода, В момент открытия термостатического клапана 19 запускается паракомпрес-. сор 2-8, насос 15 и насос 16, установ-. леннб1й на дистиллятном трубопроводе 13. С этого момента установка входит в рабочий режим. Из емкости 11 с питательной соленой водой по трубопроводу 12 и теплообменникам 2 и 3 в опреснитель 27 поступает подогретая соленая вода, а по трубопроводам 13 и 14 удаляется соответственно дистиллят и рассол. Кратность упаривания соленой воды определяется соотношением расходов дистиллята и рассола. Ограниченные количества исходной воды требуют работы установки с возможно высокими коэффициентами ее упаривания, что обеспечивается регулированием расхода питательной соленой воды в зависимости от заданного коэффициента упаривания, который соответствует определенному соотношению расходов соленой воды и рассола. Сигнал об изменении такого соотношения поступает от датчиков 21 и 22 расхода в блок 23 управления, а затем в блок 5 регулирования, который уменьшает или увеличивает расход горячих выхлопных газов через газожидкостный теплообменник 3 и глушитель 4. Если расход рассола через трубопровод 14 увеличится, то по сигналу блока 23 .управления уменьшится расход выхлопных газов через теплообменник 3, температура исходной соленой воды понизится и, как следствие, ее потребуется меньше для охлаждения двигателя 1 в теплообменнике 2. Уменьшится и расход воды через трубопровод 12 и опреснитель 27.. Время пребывания единичного объема воды в опреснителе 27 увеличится, коэффициент упаривания возрастет, количество рассола относительно дистиллята уменьшится, и равновесие восстановится . С уменьшением расхода рассола блок управления 23 и блок регулирования 5 увеличит расход выхлопных газов через теплообменник 3, Диафрагменно-клапанное запорное устройство 26 обеспечивает доступ соленой воды в опреснитель 27 только при повьшении давления в трубопроводе 12 на 0,05 атм.

Технико-экономический эффект от применения утилизационной установки с производительностью 0,5 составит 535.6 р. в год.

Формула изобретения

1. Утилизационная установка для опреснения соленой воды отходящим теплом двигателя, содержащая двигатель с водоводяным и газожидкостным теплообменниками, глушителем и клапанным устройством, установленным на выходе газожидкостного теплообменника г вакуумный паракомпрессионный опреснитель, насосы, установленные на питательном, дистиллятном и рассольном трубопроводах, и емкость с питательной соленой водой, о т личающаяся тем, что, с целью экономии исходной соленой воды, а также повышения эффективности и надежности работы утилизационной установки, она дополнительно снабжена блоком регулирования расхода выхлопных газов, установленным на выходе газожидкостного теплообменника и глушителя, датчиком расхода питательной с воды и датчиком расхода рассола, установленных на соответствующх трубопроводах, блоком управления, входы которого связаны с датчиками расхода питательной воды и рассола, а выход

j. подключен к блоку регулирования, и запорным устройством, размещенным на питательном трубопрговоде на входе в опреснитель.

2. Утилизационная установка для опреснения соленрй воды по п. 1,

5 отличающаяся тем, что, с целью обеспечения устойчивого протекания технологического процесса, водоводяной теплообменник снабжен циркуляционным, насосом, установленным

0 между входом и выходом этого теплообменника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 25 № 700376, кл. в 63 J 1/00, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР №437659, кл. В 63 J 1/ОО, 1970.