RU2087421C1

RU2087421C1 - Desalting plant

Info

Publication number: RU2087421C1
Application number: SU925058663A
Authority: RU
Inventors: Ахмед Ширин Мамедов
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1997-08-20

Abstract

FIELD: solar engineering for desalting water. SUBSTANCE: because of successive connection of water heater, vacuum pipes, and condenser, siphon-type system is formed which enables intensive evaporation and condensation of salt water. Lower part of water heater has container for accumulation of brine. Vacuum pipe is located relative to feeding tank such as to provide difference between upper point of inflection of vacuum pipe and water level in feeding tank in excess of 10 m. EFFECT: intensified evaporation process. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности, к солнечным опреснительным установкам. The invention relates to solar technology, in particular, to solar desalination plants.

Получение пресной воды из соленой является самым старым способом применения солнечной энергии в народном хозяйстве. Getting fresh water from salt water is the oldest way to use solar energy in the national economy.

Известна установка для получения пресной воды. Known installation for fresh water.

В этой установке цель достигается за счет того, что установка снабжена вакуумными трубками с гидрозатворами и запорными вентилями, создающими пониженное давление в дистилляторе. In this installation, the goal is achieved due to the fact that the installation is equipped with vacuum tubes with water locks and shut-off valves that create reduced pressure in the distiller.

Основными недостатками установки являются следующие:
режим работы очень сложен;
для подачи воды в питательную емкость требуется дополнительная насосная установка;
поддержание вакуума в дистилляторе очень затруднительно, так как при регулировке горячей воды с помощью вентиля, должно соблюдаться условие напор больше 10 м водного столба;
питательная емкость должна располагаться на высоте 20-25 м, для которой требуется громоздкое сооружение;
работа установки требует постоянного наблюдателя;
производительность установки низкая, так как при такой компановке возможны частые срывы вакуума в дистилляторе и в этом случае надо остановить ее работу и процесс начинать заново.The main disadvantages of the installation are as follows:
the operating mode is very complicated;
an additional pumping unit is required to supply water to the feed tank;
maintaining a vacuum in the distiller is very difficult, since when adjusting hot water using a valve, the condition of a pressure greater than 10 m water column must be observed;
the nutritional capacity should be located at a height of 20-25 m, which requires a bulky structure;
the operation of the installation requires a constant observer;
the productivity of the installation is low, since with this arrangement frequent breakdowns of the vacuum in the distiller are possible and in this case it is necessary to stop its operation and start the process again.

Целью изобретения является повышение производительности и упрощение конструкции. The aim of the invention is to increase productivity and simplify the design.

Эта цель достигается за счет того, что установка выполнена в виде сифона, который составлен из последовательно соединенных элементов: питательная емкость подводящая линия водонагреватель (например, солнечный) вакуумная трубка конденсатор отводящая линия сборная емкость. This goal is achieved due to the fact that the installation is made in the form of a siphon, which is composed of elements connected in series: supply tank supply line water heater (for example, solar) vacuum tube condenser discharge line collection tank.

Установка состоит из следующих элементов (см. чертеж): 1 питательная емкость для соленых вод; 2, 5, 10, 11 вентили; 3 подводящая линия; 4 бак для аккумуляции рассола; 6 водонагреватель (например, солнечный "горячий ящик"); 7 вакуумная трубка; 8 -конденсатор (охлаждающее устройство); 9 -отводящая линия; 12 сборная емкость для пресной воды. The installation consists of the following elements (see drawing): 1 nutrient tank for salt water; 2, 5, 10, 11 valves; 3 supply line; 4 tank for accumulation of brine; 6 water heater (for example, a solar "hot box"); 7 vacuum tube; 8-condenser (cooling device); 9 - outlet line; 12 collection tank for fresh water.

С целью получения вакуума, который обеспечивает испарение при низких температурах соленых вод, водонагревательная часть установки должна располагаться на высоте более 10 м. Таким образом, для достижения кипения и конденсации в системе необходимо иметь высоту столба воды в трубах 3 и 9 около 10 м. In order to obtain a vacuum that ensures evaporation at low temperatures of salt water, the water heating part of the installation should be located at a height of more than 10 m. Thus, to achieve boiling and condensation in the system, it is necessary to have a column height of water in pipes 3 and 9 of about 10 m.

Так как испарение в водонагревателе происходит при температуре 25 - 30^oC, а не при 70 80^oC как в обычных дистилляторах, то можно при той же энергии увеличить производительность установки.Since evaporation in the water heater occurs at a temperature of 25 - 30 ^o C, and not at 70 80 ^o C as in conventional distillers, it is possible to increase the productivity of the installation with the same energy.

Не требуется дополнительная энергия для подъема соленой воды в питательную емкость и уменьшаются высотные размеры установки, обеспечивается надежность работы системы. No additional energy is required to lift the salt water into the feed tank and the height of the installation is reduced, and the reliability of the system is ensured.

Устройство работает следующим образом. Закрывая вентили 2, 5, 11 и открывая вентиль 10, система заполняется водой с помощью насосов. После заполнения системы закрывается вентиль 10 и открываются вентили 2, 11 и система начинает работать как сифонное устройство. Для обеспечения поступления воды из емкости 1 в емкость 12 между ними должна быть обеспечена разница их свободных поверхностей на величину суммы сопротивлений в системе (имеется в виду сумма потерь напора). The device operates as follows. By closing valves 2, 5, 11 and opening valve 10, the system is filled with water using pumps. After filling the system, valve 10 closes and valves 2, 11 open and the system starts working as a siphon device. To ensure the flow of water from tank 1 to tank 12 between them, the difference of their free surfaces by the sum of the resistances in the system must be ensured (meaning the sum of the pressure losses).

После пуска установка работает в режиме сифона и часть заполненной воды сливается в емкости 1 и 12 и в верхнем участке 7 образуется вакуум, в результате чего сифон приостанавливает свое действие. В подводящей линии 2 и отводящей линии 9 при этой остановке остается воды высотой около 8 10 м (эта высота зависит от материала и конструкции установки). Таким образом, в вакуумной трубке 7 образуется пониженное давление, которое ускоряет испарение соленой воды, нагревшейся в водонагревателе 6 (этот водонагреватель может быть солнечный, электрический и др. вида). After start-up, the installation operates in the siphon mode and part of the filled water is discharged in containers 1 and 12 and a vacuum is formed in the upper section 7, as a result of which the siphon stops its action. At this stop, water in the supply line 2 and the discharge line 9 remains at a height of about 8 10 m (this height depends on the material and design of the installation). Thus, a reduced pressure is formed in the vacuum tube 7, which accelerates the evaporation of salt water heated in the water heater 6 (this water heater can be solar, electric, etc.).

После испарения пар поступает в конденсатор 8, где конденсируется в дистиллят, и в отводящую линию 9. Излишек объема пресной воды сливается в сборную емкость 12. При этом не нарушается прежний уровенный режим, который образовался при запуске установки, так как сколько поступает дистиллята из конденсатора в линию 9, столько воды испаряется в испарителе 6, столько же поступает из питательной емкости 1 в линию 3. После определенного времени работу системы останавливают и с помощью вентиля 5 сливается рассол. After evaporation, the steam enters the condenser 8, where it condenses to the distillate, and to the discharge line 9. The excess volume of fresh water is discharged into the collection tank 12. At the same time, the previous level mode, which was formed when the unit was started, is not violated, since how much distillate comes from the condenser in line 9, so much water evaporates in the evaporator 6, the same amount comes from the feed tank 1 to line 3. After a certain time, the system stops and with the help of valve 5 the brine is drained.

Наличие в баке 4 соленого рассола создает условие для дополнительного подогрева поступающей воды и сохранения избыточной температуры на длительный период времени, т.к. концентрированная соленая вода имеет свойство нагреваться при меньшей температуре и сохранять ее. The presence in the tank 4 of salt brine creates the condition for additional heating of the incoming water and to maintain excess temperature for a long period of time, because concentrated salt water has the property of heating at a lower temperature and preserving it.

Claims

1. Desalination plant comprising a water heater, a condenser, inlet and outlet water lines, a vacuum tube, a feed and a collection tank, characterized in that the supply tank, supply line, a water heater, a vacuum pipe, a condenser, a drain line, a collection tank are connected in series, forming siphon, and the nutrient capacity is installed above the collection tank.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the lower part of the water heater has a tank for accumulating brine.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the vacuum tube is located relative to the feed tank so that the difference between the upper inflection point of the vacuum tube and the water level in the feed tank exceeds 10 m