Опріснювальна установка

Реферат: Даний винахід належить до очищення води та призначений для отримання прісної води з засоленої води різного походження і морської води. Заявлена опріснювальна установка для отримання прісної води з засоленої способом виморожування, яка містить два вертикально встановлених корпуси виморожування і відтавання, що з'єднані шахтою, в якій розміщений стрічковий транспортер з сітчастою стрічкою для транспортування частинок льоду, встановлений таким чином, що його приймальний кінець знаходиться нижче поверхні води в корпусі виморожування, а кінець, що видає, знаходиться над теплообмінником, розташований в корпусі відтавання. Над стрічковим транспортером встановлені розпилювачі для промивання частинок льоду від залишків розсолу опріснювальною і опрісненою водою. В нижній частині корпусу виморожування змонтований змійовик з виконаними на його нижній поверхні отворами. Вище отворів змійовика, поперек корпусу, через рівні проміжки встановлені кілька ґрат з отворами, число і розміри яких виконані такими, щоб утворені частинки льоду в корпусі не затримувалися. Установка також містить зовнішні компресор, що з’єднаний з теплообмінником, розміщеним в корпусі відтавання, та теплообмінники - солона вода-опріснена вода, пари холодоагенту-розсіл, які з’єднані трубопроводами з корпусами виморожування і відтавання та пари холодоагенту-солона вода, який з’єднаний трубопроводом з корпусом відтавання. Внутрішні обсяги корпусів і шахти ізольовані від атмосфери, а зовні корпус виморожування UA 114389 C2 (12) UA 114389 C2 покритий шаром теплозахисту. Винахід полягає у отриманні опріснювальної установки, яка при використанні потребує незначної кількості енергії. UA 114389 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до водоочищення і призначений для отримання прісної води з засолених вод різного походження і морської води. Опріснення води в великих обсягах здійснюється в даний час практично тільки випарним способом - шляхом випаровування води з розчину за допомогою його нагрівання з наступним охолодженням водяної пари і його конденсацією. Однак, цей спосіб вимагає витрат великої кількості енергії, оскільки на випаровування одного кубічного метра води потрібно витратити близько 2,25 млн. кілоджоулів (близько 625 кіловат-годин). Спосіб опріснення за допомогою виморожування на практиці майже не використовується. Тим часом, цей спосіб в порівнянні з випаровуванням вимагає на заморожування того ж одного кубометра води в десятки разів меншої кількості енергії. У той ж час, не дивлячись на простоту і економічність цього способу, він вимагає досить складного і громіздкого обладнання. Пропонується опріснювальна установка для отримання значних обсягів прісної води з засолених вод різного походження і морської води способом виморожування. Установка складається з двох вертикально встановлених корпусів виморожування 1 (KBМ) і відтавання 2 (КВТ), стрічкового транспортера 3 між ними з сітчастою стрічкою, укладеного в шахту, над яким змонтовані розпилювачі солоної і прісної води, компресора К, декількох насосів і зовнішнього теплообмінника солона вода-опріснена вода (С/О), зовнішнього теплообмінника пари холодоагенту-солона вода (Х/С) та зовнішнього теплообмінника пари холодоагенту-розсола (Р/Х). В нижній частині корпусу 1 змонтований змійовик 6 з виконаними на його нижній поверхні невеликими отворами, вище отворів, поперек корпусу, через рівні проміжки встановлені кілька ґрат 5 з отворами,число і розміри яких виконані такими, щоб утворені частинки льоду не затримувалися в корпусі 1. У корпусі 2 змонтований теплообмінник 4. Транспортер встановлений таким чином, щоб його приймальний кінець, що знаходиться в корпусі виморожування 1, знаходився нижче поверхні води, а кінець, що видає , входить в корпус відтавання 2 та знаходиться на деякій висоті над теплообмінником 4. Внутрішні обсяги корпусів і шахти ізольовані від атмосфери, а зовні корпус виморожування покритий шаром теплозахисту. Працює установка в такий спосіб: стислий компресором пар холодоагенту, послідовно надходячи в теплообмінник 4 корпусу відтавання 2, зовнішні теплообмінники Х/С і Р/Х, що охолоджуються, відповідно, солоною водою і відводиться з корпусу виморожування розсолом, конденсується і подається в змійовик 6 корпусу виморожування 1. В корпус 1, також, за допомогою насоса, безперервно подається опріснююча вода, попередньо охолоджена в зовнішньому теплообміннику С/О опрісненою водою, яка надходить з корпусу відтавання 2. Конденсат, надходячи в корпус 1, випаровується через більш низький гідростатичний тиск води в нижній частині корпусу і більш високої її температури і піднімається вгору. Проходячи через решітки 5, бульбашки холодоагенту дробляться на невеликі пухирці, що збільшує площу взаємодії пари холодоагенту і води. Випаровування холодоагенту призводить до його охолодження і охолодження опріснюваної води, яка контактує з ним, завдяки чому у воді утворюються частинки льоду, які спливають вгору. Ці частинки забираються стрічковим транспортером 3 та при переміщенні на теплообмінник 4 корпусу відтавання 2, через встановлені над транспортером розпилювачі, обмиваються спочатку опріснюваною водою, а потім - опрісненою водою. Концентрація солей в опріснюваній воді збільшується, розсіл опускається вниз корпусу 1 і відкачується насосом. Пари холодоагенту з верхньої частини корпусу 1 повертаються в компресор. Лід, потрапляючи на теплообмінник, тане, вода, що розтанула подається в зовнішній теплообмінник С/О, який нагрівається солоною водою, і відкачується насосом в магістраль. Кількість теплової енергії, що міститься в стисному холодоагенті, перевищує кількість, необхідну для розплавлення льоду і нагріву до заданої температури розталої з нього води, тому після корпусу відтавання 2 холодоагент подається у зовнішній теплообмінник Х/С, який охолоджується додатковим обсягом солоної води, а потім - в зовнішній теплообмінник Р/Х, що охолоджується розсолом. На фіг.1 зображена конструкція пропонованої опріснювальної установки. Тут позначено: 1 - корпус виморожування КBМ; 2 - корпус відтавання КВТ; 3 - шахта; 4 - внутрішній теплообмінник; 5 - решітки; 6 - змійовик. Зовнішні теплообмінники, компресор, насоси і трубопроводи не показані. На фіг. 2 наведена схема установки. Тут позначено: КBМ - корпус виморожування; 1 UA 114389 C2 5 КВТ - корпус відтавання; К - компресор; С/О - зовнішній теплообмінник солона вода-опріснена вода; Х/С - зовнішній теплообмінник пари холодоагенту-солона вода; Р/Х - зовнішній теплообмінник пари холодоагенту-розсіл. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 Опріснювальна установка для отримання прісної води з засоленої способом виморожування, яка містить два вертикально встановлених корпуси виморожування і відтавання, що з'єднані шахтою, в якій розміщений стрічковий транспортер з сітчастою стрічкою для транспортування частинок льоду, встановлений таким чином, що його приймальний кінець знаходиться нижче поверхні води в корпусі виморожування, а кінець, що видає, знаходиться над теплообмінником, розташованим в корпусі відтавання, встановлені над стрічковим транспортером розпилювачі для промивання частинок льоду від залишків розсолу опріснювальною і опрісненою водою, в нижній частині корпусу виморожування змонтований змійовик з виконаними на його нижній поверхні отворами, вище отворів, поперек корпусу, через рівні проміжки встановлені кілька ґрат з отворами, число і розміри яких виконані такими, щоб утворені частинки льоду в корпусі не затримувалися, а також зовнішні компресор, що з’єднаний з теплообмінником, розміщеним в корпусі відтавання, та теплообмінники - солона вода-опріснена вода, який з’єднаний трубопроводами з корпусами виморожування і відтавання, пари холодоагенту-розсіл, який з’єднаний трубопроводом з корпусом виморожування та пари холодоагенту-солона вода, який з’єднаний трубопроводом з корпусом відтавання, причому внутрішні обсяги корпусів і шахти ізольовані від атмосфери, а зовні корпус виморожування покритий шаром теплозахисту. 2 UA 114389 C2 3 UA 114389 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4