RU2576295C1 - Desalinator or distiller designed by staroverov - Google Patents
Desalinator or distiller designed by staroverov Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576295C1 RU2576295C1 RU2014148631/05A RU2014148631A RU2576295C1 RU 2576295 C1 RU2576295 C1 RU 2576295C1 RU 2014148631/05 A RU2014148631/05 A RU 2014148631/05A RU 2014148631 A RU2014148631 A RU 2014148631A RU 2576295 C1 RU2576295 C1 RU 2576295C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- condensate
- desalination
- compressor
- water
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к опреснителям и дистилляторам испарительного типа (далее «аппарат»).The invention relates to desalination plants and evaporator-type distillers (hereinafter “apparatus”).
Известны подобные аппараты, см. Интернет, Википедия. Их недостаток в большом расходе энергии на преодоление скрытой теплоты парообразования, которую не удается вернуть в процесс. Частично возвращается эта энергия в процесс только в ступенчатых аппаратах, но они сложнее и дороже обычных. Вернуть затраченную на испарение воды или другой жидкости энергию мешает то обстоятельство, что при попытке организовать теплообмен, даже противоточный, мы столкнемся с тем, что пар быстро нагреет поступающую воду (далее «соленую») до своей температуры и дальнейшее охлаждение пара прекратится, так как теплота испарения одного и того же количества воды намного больше ее теплоемкости в диапазоне температур 10-100°С, а температура конденсата не превышает температуру кипения при том же давлении.Similar devices are known, see Internet, Wikipedia. Their disadvantage is a large energy consumption for overcoming the latent heat of vaporization, which cannot be returned to the process. This energy partially returns to the process only in step devices, but they are more complicated and more expensive than usual. The fact that when trying to organize heat transfer, even countercurrent, we are faced with the fact that the steam quickly heats the incoming water (hereinafter referred to as “salt”) to its temperature and further cooling of the steam will stop returning the energy spent on evaporating water or another liquid, the heat of evaporation of the same amount of water is much greater than its heat capacity in the temperature range of 10-100 ° C, and the condensate temperature does not exceed the boiling point at the same pressure.
Задача и технический результат изобретения - повышение кпд аппарата, то есть уменьшение расхода энергии на единицу чистой пресной воды (далее «конденсата»).The objective and technical result of the invention is to increase the efficiency of the apparatus, that is, to reduce energy consumption per unit of pure fresh water (hereinafter referred to as “condensate”).
Для этого аппарат содержит две камеры - испарительную камеру и камеру конденсата, между которыми находится компрессор, направленный в сторону камеры конденсата.For this, the apparatus contains two chambers - an evaporation chamber and a condensate chamber, between which there is a compressor directed towards the condensate chamber.
В качестве компрессора оптимально использовать несколько ступеней от списанного осевого или центробежного компрессора реактивного двигателя самолета - они практически ничего не стоят, а на пониженных оборотах порядка 2700-2800 об/с они будут работать долгие годы. Следует позаботиться лишь о том, чтобы вода не попадала в масло, а масло - в воду.It is optimal to use several stages as a compressor from a decommissioned axial or centrifugal compressor of an aircraft jet engine - they cost almost nothing, and they will work for many years at reduced speeds of about 2700-2800 r / s. Care should only be taken to ensure that water does not enter the oil and the oil into the water.
В качестве двигателя компрессора можно использовать электродвигатель, двигатель внутреннего сгорания, а лучше всего - газотурбинный двигатель. Его отходящие газы имеет достаточно высокую температуру и могут использоваться на заключительном участке подогрева соленой воды. В качестве такого двигателя можно использовать газотурбинные двигатели вертолетов и танков, отработавшие свой ресурс. Причем крепление двигателя должно быть выполнено на поворотном кронштейне, на котором в рабочем положении закреплено два или более двигателя, в этом случае замена двигателя займет всего несколько минут. Для этого достаточно разъединить быстродействующую соединительную муфту, повернуть кронштейн до совпадения с осью компрессора оси другого двигателя и соединить быстродействующую муфту.As the compressor engine, you can use an electric motor, an internal combustion engine, and best of all, a gas turbine engine. Its exhaust gases have a sufficiently high temperature and can be used in the final section of salt water heating. As such an engine, gas turbine engines of helicopters and tanks that have worked out their life can be used. Moreover, the engine should be mounted on a swivel bracket, on which two or more engines are fixed in the working position, in this case, replacing the engine will take only a few minutes. To do this, it is enough to disconnect the quick coupler, turn the bracket until the axis of the other engine coincides with the compressor axis and connect the quick coupler.
Так как в условиях гравитации вода собирается в нижней части емкостей, то испарительная камера располагается вверху и камера конденсата - внизу.Since under gravity conditions water collects in the lower part of the tanks, the evaporation chamber is located at the top and the condensate chamber is at the bottom.
Так как давление в камере конденсата будет больше, чем давление в испарительной камере, то желательно, чтобы камера конденсата представляла собой трубу или несколько горизонтально расположенных труб.Since the pressure in the condensate chamber will be greater than the pressure in the evaporation chamber, it is desirable that the condensate chamber be a pipe or several horizontal pipes.
Лучшим материалом для аппарата является медь, но возможно применение пищевой нержавеющей стали или титана.The best material for the device is copper, but it is possible to use food grade stainless steel or titanium.
Все поверхности, предназначенные для рекуперативной теплопередачи, имеют оребрение.All surfaces designed for heat recovery have fins.
Процесс может вестись при атмосферном или при ином давлении.The process can be conducted at atmospheric or other pressure.
Для стартового разогрева в испарительной камере должны иметься электрические или иные водонагреватели.For starting heating in the evaporation chamber must be electric or other water heaters.
На чертеже показан данный аппарат. Он состоит из двух камер: испарительной камеры сверху 1 и камеры конденсата 2 внизу. Слева показан противоточный теплообменник 3, в котором горячий конденсат отдает тепло холодной поступающей соленой воде. Камеры имеют выраженную продольность, то есть в длину они намного больше, чем в ширину. И на стыке камер имеется компрессор 4, нагнетающий насыщенный пар в камеру конденсата 2. Компрессор вращается электрическим или газотурбинным двигателем 5. В последнем случае его отходящие газы направляются в теплообменник 6 в конце камеры 1 (на чертеже - справа).The drawing shows this unit. It consists of two chambers: an evaporation chamber at the top 1 and a
Работает аппарат так: соленая вода сначала подогревается в теплообменнике 3 до температуры 90-95°С (если процесс ведется при атмосферном давлении) и подается в камеру 1. Протекая по ее дну слева направо (на чертеже), вода подогревается и испаряется теплом, возникающим при конденсации пара в камере 2. В начале работы вода нагревается и испаряется стартовыми водонагревателями.The apparatus works as follows: salt water is first heated in a heat exchanger 3 to a temperature of 90-95 ° C (if the process is carried out at atmospheric pressure) and fed into chamber 1. Flowing along its bottom from left to right (in the drawing), the water is heated and evaporates with the heat generated during steam condensation in the
На заключительном этапе испарения вода подогревается в теплообменнике 6 теплом отходящих газов газотурбинного двигателя 5.At the final stage of evaporation, the water is heated in the
Образующийся в камере 1 насыщенный пар с параметрами, допустим, 100°С и с атмосферным давлением адиабатически сжимается компрессором 4, допустим, до 2 атмосфер и под давлением подается в камеру 2. Так как в ней давление больше, то точка равновесия «газ-жидкость» сдвигается в сторону больших температур (а именно - 120°С), и пар начинает конденсироваться на потолке камеры 2, являющемся дном камеры 1. Выделяется скрытое тепло парообразования, нагревая камеру 1 до температуры испарения воды (примерно 105°С).The saturated steam generated in chamber 1 with parameters, for example, 100 ° C and atmospheric pressure, is adiabatically compressed by
Для лучшей теплопередачи, кроме оребрения, может использоваться обрызгивание потолка камеры 2 горячим конденсатом.For better heat transfer, in addition to fins, spraying the ceiling of
Тепловой баланс аппарата понятен: тепло испарения компенсируется теплом конденсации, горячий конденсат почти полностью отдает тепло соленой воде, а теплопотери компенсируются мощностью двигателя 5, примерно 90% которой превращается в тепло в компрессоре, и теплоотдачей отходящих газов газотурбинного двигателя. Таким образом, аппарат работает без внешних источников тепла. И очень экономично.The heat balance of the apparatus is understandable: the heat of evaporation is compensated by the heat of condensation, the hot condensate almost completely gives off heat to salt water, and heat losses are compensated by engine power 5, about 90% of which is converted into heat in the compressor, and the heat transfer from the exhaust gases of a gas turbine engine. Thus, the apparatus operates without external heat sources. And very economical.
Следует, однако, применить очень хорошую теплоизоляцию - особый мелкопористый пенопласт или даже вакуумную рубашку. Или и то, и другое.However, a very good thermal insulation should be used - a special finely porous foam or even a vacuum jacket. Or both.
Следует отметить, что площадь камеры 1 должна определенным образом соответствовать производительности компрессора.It should be noted that the area of the chamber 1 must in a certain way correspond to the performance of the compressor.
Аппарат может работать в непрерывном режиме, как показано на чертеже, непрерывно сливая образующийся в правой части камеры 1 рассол. Рассол, кстати, на Черноморском побережье Крыма можно использовать для наполнения бассейнов, которые при этом по своим лечебным и развлекательным качествам будут аналогичны водам Мертвого моря, можно продавать его как прибавку к столовой поваренной соли для обогащения ее микроэлементами при приготовлении пищи и можно даже вывозить в пластиковых бутылях в другие районы страны. Или можно использовать в технических целях, добывая из него хлор и щелочь. Плюсом такой работы является то, что дно камеры 1 всегда чистое, теплопередача через него максимальна, а аппарат не нуждается в периодической остановке и чистке. Рассол для возврата тепла также можно пропускать через теплообменник.The apparatus can operate in continuous mode, as shown in the drawing, continuously merging the brine formed on the right side of the chamber 1. By the way, the brine on the Black Sea coast of Crimea can be used to fill the pools, which at the same time will be similar in their therapeutic and entertaining qualities to the waters of the Dead Sea, you can sell it as an addition to table salt to enrich it with microelements when cooking and can even be taken out to plastic bottles to other areas of the country. Or it can be used for technical purposes, extracting chlorine and alkali from it. The advantage of this work is that the bottom of the chamber 1 is always clean, the heat transfer through it is maximum, and the apparatus does not need to be periodically stopped and cleaned. Heat recovery brine can also be passed through a heat exchanger.
Или аппарат может работать в циклическом режиме, периодически накапливая осадок солей на дне камеры 1 и периодически останавливая работу для очистки днища от слоя соли. Такой способ менее технологичен, но он имеет другие плюсы - получается твердая соль, которую легко перевозить и которую легко смешивать с поваренной солью. У такого способа есть еще один неожиданный плюс - при кристаллизации соли выделяется тепло в размере примерно 130 Дж/г, которое также участвует в работе.Or, the apparatus can operate in a cyclic mode, periodically accumulating a salt deposit at the bottom of chamber 1 and periodically stopping work to clean the bottom of the salt layer. This method is less technological, but it has other advantages - it turns out hard salt, which is easy to transport and which is easy to mix with table salt. This method has another unexpected plus - during the crystallization of salt, heat is generated in the amount of about 130 J / g, which is also involved in the work.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148631/05A RU2576295C1 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Desalinator or distiller designed by staroverov |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148631/05A RU2576295C1 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Desalinator or distiller designed by staroverov |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2576295C1 true RU2576295C1 (en) | 2016-02-27 |
Family
ID=55435759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014148631/05A RU2576295C1 (en) | 2014-12-02 | 2014-12-02 | Desalinator or distiller designed by staroverov |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2576295C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020167871A3 (en) * | 2019-02-11 | 2020-09-24 | Amantsy, Inc. | Fully regenerative distillation system for low-cost water desalination |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB877942A (en) * | 1958-01-22 | 1961-09-20 | Exxon Research Engineering Co | Vaporization by molten material |
US4595459A (en) * | 1982-11-12 | 1986-06-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Desalinization apparatus |
SU1650597A1 (en) * | 1988-12-19 | 1991-05-23 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Desalination plant |
EP1730079A1 (en) * | 2004-03-18 | 2006-12-13 | Société Internationale de Dessalement - SIDEM | Method and plant for desalinating sea water by multi-effect distillation with thermo-vapor compression operating with different live stream pressures |
RU65395U1 (en) * | 2006-08-23 | 2007-08-10 | Лев Константинович Прейс | Desalination plant |
-
2014
- 2014-12-02 RU RU2014148631/05A patent/RU2576295C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB877942A (en) * | 1958-01-22 | 1961-09-20 | Exxon Research Engineering Co | Vaporization by molten material |
US4595459A (en) * | 1982-11-12 | 1986-06-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Desalinization apparatus |
SU1650597A1 (en) * | 1988-12-19 | 1991-05-23 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Desalination plant |
EP1730079A1 (en) * | 2004-03-18 | 2006-12-13 | Société Internationale de Dessalement - SIDEM | Method and plant for desalinating sea water by multi-effect distillation with thermo-vapor compression operating with different live stream pressures |
RU65395U1 (en) * | 2006-08-23 | 2007-08-10 | Лев Константинович Прейс | Desalination plant |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020167871A3 (en) * | 2019-02-11 | 2020-09-24 | Amantsy, Inc. | Fully regenerative distillation system for low-cost water desalination |
CN113423666A (en) * | 2019-02-11 | 2021-09-21 | 阿曼特希股份有限公司 | Fully regenerative distillation system for low cost water desalination |
US11208336B2 (en) * | 2019-02-11 | 2021-12-28 | Amantsy, Inc. | Fully regenerative distillation system for low-cost water desalination |
CN113423666B (en) * | 2019-02-11 | 2023-10-27 | 阿曼特希股份有限公司 | Fully regenerative distillation system for low-cost water desalination |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104769371B (en) | For steam-powered absorption heat pump and the apparatus and method of absorption heat transformer and application thereof | |
CN102557176B (en) | Sea water desalinating device of cooling tower of coastal and island thermal power plants | |
US9644500B2 (en) | Electricity-water co-generation system and method | |
CN203568873U (en) | Evaporative concentration device used for treating saline organic wastewater | |
CN101774657B (en) | Sea water desalinization device for ships and method for preparing fresh water | |
CN205170431U (en) | Solar energy absorption heat pump sea water desalination device | |
CN103806964A (en) | Method and system for comprehensively utilizing steam turbine dead steam latent heat | |
JP2008229424A (en) | Vacuum distillation apparatus | |
US4664751A (en) | De-salinator for brackish salt water | |
US20130186740A1 (en) | Method and Apparatus for Water Distillation | |
CN104291402A (en) | Sea water desalination device | |
RU2576295C1 (en) | Desalinator or distiller designed by staroverov | |
WO2015004650A1 (en) | A method and installation for production of crystal salt and fresh water from sea water and other saliferous solution | |
US8834683B2 (en) | Heat exchanger steam condenser water distillation | |
US9227853B2 (en) | Desalination unit for the production of potable water from sub-soil brine | |
CN210736252U (en) | Evaporation system for evaporative concentration of landfill leachate | |
CN102285702A (en) | Device for seawater desalination by recovering waste heat from diesel engine with series-connected heat pipe heat exchangers | |
AU2005284554A1 (en) | Seawater desalination plant | |
KR20130090477A (en) | Marine vertical multistage desalinator | |
RU2359917C1 (en) | Method of sea water desalination by utilising low-potential heat | |
US20180282181A1 (en) | Fresh water and salable energy without environmental harm1 | |
KR101716836B1 (en) | Apparatus for desalting seawater into fresh water | |
KR101974014B1 (en) | Evaporative Desalination Apparatus, Desalination Method and System therewith | |
CN204384909U (en) | Sea water desalinating plant | |
CN206631440U (en) | A kind of Tianna solution dewatering system |