Опріснювач морської води

Опріснювач морської води, який містить холодильну камеру, нагрівальний пристрій, теплоізоляційні зони, трубопроводи та запірнороздавальну арматуру, який відрізняється тим, що він забезпечений вертикально установленою на основі циліндричною шахтою, яка забезпечена 3 (Б.С. Колычев. Атом утоляет зажду. - М., Атомиздат, 1970p.), яка прийнята за прототип. Солена вода, до того як поступити в апарат для виробництва льоду, охолоджується холодним розсолом, який утворюється при розтаванні льоду, а також самим льодом. Охолодившись в теплообміннику, вона поступає в генератор, по змієвиках якого тече рідина з низькою температурою з холодильної установки. В генераторі утворюється суспензія льоду. Така концентрація досягається, коли 1/3 соленої води перетворюється в лід. Одержаний уже частково лід разом з залишившимся незамерзлим розсолом через розвантажувальний люк попадає на сітчастий транспортер. Після відділення незамерзлого розсолу в першій частині конвеєра лід поступає в камери танення, де обдувається теплим повітрям, яке подається компресором. Лід частково топиться, і з утворюваним розсолом виходить ще значна частина солі. Одержаний на першій і останній частині конвеєра розсіл поступає в теплообмінник, де проходить попереднє охолодження вихідною соленою водою. Лід, який залишився, утримує уже тільки 0,5г/л солі, відповідає нормі для питної води. Опріснений лід зсипається в ізольовану головну частину теплообмінника, через яку проходять трубопроводи з вихідною соленою водою, де і тане. Недоліком установки є складність конструкції і значні габаритні розміри. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції установки і зменшення її габаритних розмірів. Задача досягається тим, що опріснювач морської води утримує вертикально установлену на основі циліндричну шахту, яка забезпечена з внутрішньої сторони, в заглибленні, циліндричною холодильною установкою, розміщеною між двома ізоляційними кільцевими вкладками та нагрівальним пристроєм кільцевої циліндричної форми. При цьому їх внутрішні діаметри відповідають внутрішньому діаметру шахти, в нижній частині якої по периметру розміщені фіксуючі пристрої на яких утримуються циліндричні ємності з днищами, кожне з яких забезпечено центральним патрубком з корковими кранами, середніми патрубками з корковими кранами, крайніми патрубками з корковими кранами та упорами між ними, які по висоті більші за патрубки, а ємності обладнані кришками з отворами по периметру. Загальними ознаками опріснювача морської води з прототипом є холодильна камера, нагрівальний пристрій, теплоізоляційні зони, трубопроводи та запірно-роздавальна арматура. Конструктивне рішення виконання опріснювача морської води забезпечує ряд переваг у порівнянні з аналогами і прототипом: 1. Частково нове сполучення ознак, що указує на наявність суттєвих відмінностей: циліндрична шахта, установлена на основі; заглиблення з внутрішньої сторони шахти для розміщення холодильної установки і нагрівального пристрою; кільцеві форми холодильної установки і нагрівального пристрою. Такі технічні рішення забезпечують максимально можливу компактність установки і зменшують її габарити і можливість переміщення без 43252 4 демонтажу. 2. Введення нових ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: фіксуючі пристрої на яких утримуються і в процесі роботи з їх допомогою переміщуються в вертикальному плані ємності з днищами; упори між патрубками днищ, які по висоті більші за них, чим забезпечується фіксація ємностей на визначеному рівні і забезпечується можливість під'єднання трубопроводів до патрубків; кришки ємностей, які є опорою для упорів, а їх отвори забезпечують можливість наповнення ємностей соленою (морською) водою і є компенсаторами змін стану води при різних температурах. 3. Заміна частини ознак новими, що теж характеризує опріснювач морської води, як забезпечуваний наявність суттєвих відмінностей: наявність у трьох кільцевих зонах днища патрубків з корковими кранами, що дає можливість відведення розсолу і опрісненої води по призначенню; кільцеві форми холодильної, нагрівальної установок і ізоляційних проміжків, що забезпечує регламенти технологічного процесу: накопичення і видалення розсолу, видалення частково засоленої прісної води на початку танення льоду і видалення опрісненої води для її подальшого накопичення за межами установки при її безперервній дії. 4. Наявність суттєвих відмінностей опріснювача морської води приведених в пунктах 1, 2 і 3 в конструктивних рішеннях установки мають місце нові взаємо положення ознак та нові типи зв'язків і взаємодій між ознаками. Опріснювач морської води приведений на фігурі. Опріснювач морської води утримує вертикально установлену циліндричну шахту 1, установлену на основі 2, яка забезпечена з внутрішньої сторони, в заглибленні циліндричною холодильною установкою 3, розміщеною між двома теплоізоляційними кільцевими вкладками 4 і 5 та нагрівальним пристроєм 6 кільцевої циліндричної форми. При цьому їх внутрішні діаметри відповідають внутрішньому діаметру шахти 1. В нижній частині шахти 1 по периметру розміщені фіксуючі пристрої 7 на яких утримуються циліндричні ємності 8, 9 і 10 з днищами 11, 12 і 13, кожна з яких забезпечена центральним патрубком 14 з корковим краном 15, середніми патрубками 16 з корковими кранами 17, крайніми патрубками 18 з корковими кранами 19 та упорами 20 між ними, які по висоті більші за патрубки. Ємність 8, 9 і 10 обладнані кришками 21 з отворами 22 по периметру. Опріснювач морської води працює таким чином. Опріснення засоленої морської води проходить в процесі переміщення ємності 8, 9 і 10 зверху вниз. При цьому ємність 10 з нижнього зафіксованого положення переходить в верхнє положення і є ємністю 8, яка заповнюється морською водою, при закритих коркових кранах 14, 16, 18, не до кришки 21, а з врахуванням об'єму, який займе вода після замерзання, який практично становить 10% ємності. В цьому положенні верхньої ємності 8 вода поступово охолоджується знизу вверх замерзаючою водою в ємності 9 пониженою температурою від холодильної установки 3. Після черго 5 вого кроку фіксованого опускання ємностей, верхня ємність 8 займає положення ємності 9 і вода в ній піддається поступовому заморожуванню низькою температурою холодильної установки 3. Солена вода замерзає не при 0°С, а при більш низькій температурі, залежно від концентрації солей. Утворений лід і тане при тій же низькій температурі. Відповідно заморожування допомагає знизити вміст солі в воді. При заморожуванні і подальшому таненні льоду має місце наступне. Солена вода замерзає не відразу. Спочатку, при пониженій температурі, знижується розчинність солей в воді. Тому в процесі утворення льоду частина солей випадає в осадок, залишок поки що не замерзлого розсолу, де концентрація їх підвищується і вірогідність зменшується, а утворений лід позбавився солей. Так як концентрований розсіл накопичується здебільшого в центральній частині ємності і по периферії в зонах 1 і 3, то при черговому переміщенні ємності 9 на місце ємності 10 відкриттям коркових кранів 15 і 19 цей розсіл видаляється, чим уже проходить значне обезсолювання морської води. Видалення розеолу полегшується тим, що в середньому положенні ємність 9 знизу підігрівається верхньою частиною ємності 10, яка, в свою чергу, нагрівається пристроєм 6. Далі має місце зворотній процес, відтаювання льоду. Насамперед всього плавиться та частина льоду, в якій утримуються солі, тому якщо видалити по тих патрубках 14 і 18 і цю засолену воду, то 43252 6 залишається лід при таненні якого одержуємо воду, яка утримує біля 0,5г/л солі, що для питної води рахується нормою. Після того як установлено, що з патрубків 14 і 18 витікає питна вода, їх закривають і відкривають коркові крани 17, продовжують підігрівання ємності 10 підігрівальним пристроєм 6 і по патрубках 16 видаляють прісну воду для подальшого використання, процес повторюється в безперервному режимі. При більш глибокому вивченні процесів опріснення описаним методом, в дійсності вони протікають значно складніше. При замерзанні солених вод одночасно проходить декілька процесів: утворення кристалів льоду, випадання солей з замерзаючої частини розчину і витіснення розсолу в капіляри утвореного льоду. Коли процес замерзання йде повільно, кристали льоду, які мають форму голок, розміщують паралельно і створюють як би густу сітку капілярних трубочок. По цих трубочках відділення розсолу проходить більш повно. При швидкому замерзанні розміщуються хаотично і відділення розсолу буде менш повним, що виключається в описаному опріснювачі морської води. При закінчені роботи в ємність 8 не подають воду, при переміщенні ємності 9 в нижнє крайнє положення вимикають холодильну установку 3, а при повному таненні льоду в цій ємності, вимикають нагрівальний пристрій 6. При відновлені роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 43252 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601