Гелиоопреснитель Советский патент 1981 года по МПК C02F1/14 C02F103/08 

(54) ГЕЛИООПРЕСНИТЕЛЬ

I

Изобретение относится к технике опреснения соленых вод методом дистилляции с использованием солнечной энер1ии путем преобразования ее в тепловую за счет парникового эффекта, а точнее к малогабаритным пле.ночным портативным опреснителям индивидуального пользования, предназначенным для автономного пополнения ава-

.рийного запаса пресной питьевой .

Известны плавучие портативные гелйоопреснитепи, состоящие из гибкой проницаемой для солнечной радиации оболочки, например, из тонкого пленочного синтетического материала и размещенного под оболочкой черного (хорошо поглощающего солнечную радиацию) гигроскопического испарительного полотна с принудительной системой подпитки его опресняемой соленой водой. В таких гелиоопреснителях оболочка надувается воздухом iQ или натягивается на надувной каркас t2J.

Общими недостатками указанных портатквных. гелиоопреснителей являются неравномерность смачивания поверхности испарительного элемента и ненадежность работы аппарата в целом. Различные усовершенствования систем , подпитки не ycтpiaняют указанный недостаток.

Известен также надувной плавучий

ТО гелиоопреснитель с естественной капиллярной подпиткой испарителя, содержащий корпус, выполненный в виде оболочки из оптически прозрачной пленки, образующей наклонные стенки дпя сто15ка дистиллята, размещенный в корпусе испарительньй элемент из гигроскопичного материала с подпитывающими его фитилями, сборник пресной воды и балластную емкость для отстойчивости его наплаву. В этом гелиоопреснителе надувная оболочка также поддерживает ся в рабочем положении за счет избыточного давления воздуха СзЗ385

; Недостатком данного гелиоопресни- теля является то, что испарительный элемент со временем засоливается, что приводит к снижению его капиллярных характеристик, т.е. при этом не обеспечивается потребное для его Нормальной работы влагосодержание, а ограниченность величины капиллярного потенциала и тем самым высоты поднятия жидкости по фитилям вынуждает располагать испарительный элемент близко к зеркалу воды. При отсутствии надежного теплозащитного экрана между днищем и испарителем это приводит к увеличению теплопотерь послед него и понижению его температуры, что снижает производительность и ресурс работы гелиоопреснителя-.

Цель изобретения - повыщение эффектиыности и ресурса работы гелиоопреснителя.

Указанная цель достигается тем, что в гелиоопреснителе, содержащем корпус, выполненный в виде оболочки из прозрачной пленки, образующей наклонные стенки, размещенный в корпусе испарительный элемент из гигроскопичного материала с подпитывающими его фитилями и тепловой изоляцией, сборник пресной воды и балластную емкость, тепловая изоляция каждого испарительного элемента выполнена в виде герметичных ртвакуумированных пакетов перфорированных полимерных пленок с экранирующим покрытием. Кроме того, с целью ocзra ecтвлeния периодического поворота испарительных элементов на 180°, последние прикреплены к корпусу посредством гибкой застежки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый гелиоопреснитель, разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - отдельная секция испарительного элемента с фитилями и пакетом экранно-вакуумной тепловой изоляции.

Гелиоопреснитель содержит корпус в виде оболочки 1 из прозрачной пленки испарительного элемента 2 с фитилями 3, выполненный симметричным относительно горизонтальной плоскости и теплоизолированный пакетами экранно-вакуумной тепловой изоляции 4, натянутыми с помощью капроновых нитей на надувной каркас из кольца 5 и стой ки 6, клапан 7 для стравливания неконденсирующихся газов, установленный на оболочке 1, натянутой в рабочем

,4

оложении на надувное кольцо 8 и снабженной в нижней части желобом 9 ля сбора дистиллята и трубкой 10 ля слива дистиллята в сборник 11 ресной воды. Трубка 12 служит для крепления к стойке 6 сборника 11 и слива (отсоса) из него пресной воды, а гигроскопичный жгут 13 обеспечивает бесперебойное поступление воды по трубке 10 в сборник 11. Кольца 5 и 8 соединяются между собой с помощью гибкой застежки 14, например, типа пластмассовой молнии.

Испарительный элемент 2 в виде отдельных секций изготовлен из хорошо поглощающей солнечную энергию гигроскопичной ткани, например, из черной тонкой фланели. Каждая секция состоит из полотна испарителя, переходящего в фитили 3 (боковые стенки) и днище, соединенное по шву 15, и снабжена герметичным пакетом экранно-вакуумной тепловой изоляции, который является надежньм теплорадиационным экраном испарительного элемента 2 и состоит из нескольких слоев зеркальных, например, с алюминиевым напьтением тонких гофрированных пленок типа полимерных с перфорацией,запаянных по краям и хорошо отвакуумированных. Отдельные секции сшиваются, образуя ровные нижнюю и верхнюю поверхности испарительного элемента.

Эластичная оболочка 1 выполнена из прозрачной для солнечной радиации хорошо смачиваемой синтетической планки, например лавсановой, обработанной поливиниловым спиртом для улучшения смачиваемости. Оба конца центральной надувной стойки 6 снабжены штуцерами 16 с заглушками. Стойка 6, имеющая в центре мембрану 17 с отверстием, через которое заливается балластная вода 18, соединена через трубку 19 с кольцом 5,На кольце 8 предусмотрен ниппель 20. Гелиоопреснитель привязывается к спасательному плоту фалом 21. Так как все основные элементы предлагаемого опреснителя изготовлены из гибких тонких материалов, то достигается его хорошая компактность и малые габариты в свернутом для транспортировки положении.

Для приведения гелиоопреснителя в рабочее состояние в стойку 6 через штуцера 16 заливается балластная соленая вода 18 и весь каркас через штуцера 16 и ниппель 20 надувается воздухом. Клапан 7 для стравливания неконденсирующегося газа (воздуха) открыт. Заборная соленая вода, омывающая днище опреснителя, под действием капиллярного потенциала фитиля 3 постоянно подпитывает испарительный элемент 2, где происходит ее нагрев за счет поглощенного элеме том 2 тепла солнечной радаации, прошедшей через оболочку, и испарение. Внутри гелиоопреснителя создается избыточное давление, обусловленное увеличением парциального давления па ра воды, и паровоздушная смесь через клапан 7 стравливается..Через 30 мин после начала работы опреснителя клапан 7 закрывается. Этого времени достаточно для стравливания более 50% воздуха из объема гелиоопреснителя. Пары воды конденсируются на наклонных стенках оболочки 1, охлаждаемых наружным воздухом, и стекают в желоб и через трубку 10 - в сборник 11. С течением времени происходит засоливание поверхности испарительного элемента 2. Чтобы смыть выпавшую в осадок соль, раскрывается застежка 1 снимается оболочка 1 с кольцом 8, ис паритель в сборе переворачивается та что поверхность испарительного элемента 2 оказывается В1шзу и омываетс морской водой. Сборник 1 пресной во ды закрепляется на нижней части стой ки 6, на которую надевается оболочка 1 , и закрывается застежка 14. Таким образом, хорошая тепловая изоляция рабочей поверхности испарительного элемента 2 позволяет повысить интенсивность испарения за счет снижения теплопотерь испарителя и повышения его температуры, что в целом увеличивает производительность предлагаемого гелиоопреснителя по сравнению с известным на 40%. Кроме того, возможность многократной очист ки, т.е. обессоливание поверхности испарительного элемента, позволяет по высить производительность опреснителя за счет восстановления капиллярного пстенциала фитилей и равномерного увлажнения поверхности испарительного элемента и увеличить срок его службы. Использование стойки 6 как балластного устройства для улучшения отстойчивости опреснителя и погружения в воду сборника 11 пресной воды позволяет значительно уменьшить его вес и габариты, так как отпадает необходимость в металлических грузилах. Формула изобретения 1. Гелиоопреснитель, содержащий корпус, вьтолненный в виде оболочки .из прозрачной пленки, образующей наклонные стенки, размещенный в корпусе испарительный элемент из гигроскопичного материала с подпитывающими его фитилями и тепловой изоляцией, сборник пресной воды и балластную емкость, отличающийся teM, что, с целью повышения его эффективности и ресурса работы путем обеспечения попеременной работы о поверхностей испарения и фитилей, тепловая изоляция испарительного элемента выполнена в виде герметичных отвакуумированных пакетов перфорированных полимерных пленок с экранирующим покрытием. 2. Гелиоопреснитель по п. 1, о т- личающийся тем, что, с цеью осуществления периодического поворота испарительных элементов на 180, испарительные элементы прикрепены к корпусу посредством гибкой застежки . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 2455835, кл. 292-34, 1948. 2.Патент США 2397117, л. 292-234, 1946. 3.Патент США № 2412466, л. 2СГ2-234, 1947.

Вид/

(Puf,3