ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2060206
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
Имя изобретателя: Романов Владимир Иванович[UA]; Погребняк Елена Владимировна[UA]; Романов Александр Владимирович[UA]
Имя патентообладателя: Романов Владимир Иванович[UA]; Погребняк Елена Владимировна[UA]; Романов Александр Владимирович[UA]
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1992.03.06
Использование: для получения пресной воды. Сущность изобретения: способ
получения пресной воды включает испарение и конденсацию в едином столбе
жидкометаллического теплоносителя. Исходную воду диспергируют в среднюю часть
жидкометаллического столба. Испарение и экстракцию цветных и благородных металлов
ведут в слое жидкометаллического теплоносителя-экстрагента. Полученный пар над слоем
теплоносителя диспергируют под нижний слой столба теплоносителя с большим давлением,
а сконденсированный дистиллят отводят из средней части теплоносителя. Тепло
дистиллята используют на предварительный нагрев исходной воды. Теплоноситель греют в
средней части жидкометаллического столба. Насыщенный экстрагируемыми металлами
теплоноситель-экстрагент заменяют на ненасыщенный. Испаритель и конденсатор
установки выполнены в виде единой вертикальной трубы, заполненной гидрофобным
жидкометаллическим теплоносителем-экстрагентом. Верхняя половина трубы является
испарителем, нижняя - конденсатором. В центре трубы расположены воронкообразный
сборник конденсата с проточными зазорами на нижнем торце и нагревателем теплоносителя.
Выходной патрубок теплоносителя в верхней части испарителя соединен вертикальной
трубой с входным патрубком конденсатора.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым опреснительным
установкам.
Известен способ получения пресной воды в судовой опреснительной установке,
включающий подачу питательной воды в испаритель путем диспергирования в слой
теплоносителя, нагрев ее и испарение в циркулирующем теплоносителе с исключением
контакта воды со стенками испарителя и конденсацию пара [1]
Недостаток способа большой расход тепла.
Известна судовая опреснительная установка, содержащая корпус, испаритель, конденсатор,
распределительное устройство исходной воды (а. с. СССР N 1562236, кл. В 63 J 1/00, 1990).
Недостаток установки большой расход тепла.
Наиболее близким аналогом изобретения является способ получения пресной воды,
включающий пердварительный нагрев исходной воды теплом конденсата, охлаждение пара
путем перекачивания и диспергирования его под слой жидкого металла в конденсаторе, и
установка, реализующая этот способ, содержащая испаритель, конденсатор,
распределительные устройства теплоносителя и пара, нагреватель теплоносителя,
теплообменник исходной воды и компрессор пара [2]
Недостатки способа и устройства большой расход энергии на перекачивание
жидкометаллического теплоносителя и осаждение накипи на стенках испарителя.
Цель изобретения упрощение способа и конструкции установки, а также расширение
технологических возможностей.
Цель достигается тем, что в способе получения пресной воды, включающем предварительный
нагрев исходной воды теплом конденсата, охлаждение пара путем перекачивания и
диспергирования его под слой жидкого металла в конденсаторе, используют единый столб
гидрофобного жидкометаллического теплоносителя-экстрагента, а подогретую исходную
воду диспергируют в среднюю часть жидкометаллического столба. Испарение дисперсных
частиц воды и экстракцию цветных и благородных металлов ведут в слое
жидкометаллического теплоносителя-экстрагента. Полученный пар диспергируют в этот же
теплоноситель под нижний слой столба. Сконденсирвоанный в нижнем слое дистиллят
отводят из средней части этого жидкометаллического столба теплоносителя. Нагрев
теплоносителя осуществляют между вводом исходной воды и отводом конденсата в средней
части столба жидкометаллического теплоносителя.
В установке для получения пресной воды, содержащей испаритель, конденсатор,
распределительные устройства теплоносителя и пара, нагреватель теплоносителя,
теплообменник исходной воды и компрессор пара, испаритель и конденсатор выполнены в
виде единой вертикальной трубы, заполненной гидрофобным жидкометаллическим
теплоносителем-экстрагентом. Верхняя половина трубы является испарителем, нижняя
конденсатором. В центре трубы выполнен воронкообразный сборник конденсата с
проточными зазорами на нижнем торце и установлен нагреватель теплоносителя. Выходной
патрубок теплоносителя в верхней части испарителя соединен вертикаьной трубой с
входным патрубком конденсатора.
На чертеже представлена схема установки для получения пресной воды.
|
Установка содержит корпус 1 в виде вертикальной трубы, заполненной жидкометаллическим
теплоносителем-экстрагентом (например, сплавом Вуда). Верхняя половина корпуса служит
испарителем 2, содержащим в основании распределительное устройство 3 исходной воды, в
верхней части патрубок отвода шлама 4, остаточного рассола и паровое пространство 5.
Нижняя половина корпуса служит конденсатором 6, в основании которого расположено
распределительное устройство 7 пара. В верхней части конденсатора выполнен сборник 8
конденсата, имеющий коническую стенку, нижний торец которого образует с корпусом
установки проточные зазоры 9 жидкометаллического теплоносителя. Выходной патрубок
сборника конденсата соединен с корпусом теплообменника 10, имеющего патрубок 11 отвода
конденсата и входной патрубок 12 исходной воды. На линии трубопровода пара из
испарителя в конденсатор установлен компрессор 13 пара. В средней части корпуса между
сборником конденсата и распределительным устройством исходной воды установлен
нагреватель 14 теплоносителя. Линия трубопровода 15 теплоносителя соединяет верхнюю
часть испарителя с нижней частью конденсатора.
Способ получения пресной воды реализуется следующим образом. Исходную воду
подогревают в теплообменнике 10 до температуры 50 60оС и диспергируют в слой
жидкометаллического теплоносителя (сплав Вуда) высотой 1750 мм с температурой 130оС
и давлением 0,3 МПа.
Дисперсные частицы воды нагревают и испаряют, экстрагируя из них благородные и цветные
металлы (Аg, Au, Pt и др.) жидкометаллическим теплоносителем-экстрагентом. Отвод
теплоносителя из испарителя в конденсатор осуществляют с температурой 100оС.
Собирающийся над теплоносителем пар компрессором 13 доводят до давления 0,6 МПа и
диспергируют под слой теплоносителя 4000 мм с температурой 100оС. Частицы пара,
поднимаясь в слое теплоносителя от 4000 до 2100 мм и снижая давление до 0,25 МПа,
конденсируются в воду, отдавая тепло теплоносителю, нагревая его до 120оС, не
достигая температуры насыщения. Сконденсированный дистиллят собирают под
конусообразный сборник 8 и отводят в теплообменник 10, теплом дистиллята греют исходную
воду до 50 60оС, используя остаточное тепло дистиллята. Гидрофобный теплоноситель
догревают до температуры 130оС нагревателем 14.
|
Установка работает следующим образом. Исходная вода подается через патрубок 12 в
теплообменник 10, где она нагревается от полученного дистиллята. Подогретую исходную
воду диспергируют в слой гидрофобного теплоносителя-экстрагента в испарителе 2.
Дисперсные частицы воды, всплывая в теплоносителе, догреваются до температуры
насыщения и испаряются. При этом жидкометаллический теплоноситель экстрагирует из
дисперсных частиц благородные и цветные металлы. На поверхность теплоносителя
всплывают частицы пара, остаточный рассол и выпавшая накипь. Рассол и накипь отводят,
пар компрессором 13 перекачивают и диспергируют под нижний слой теплоносителя в
конденсатор 6 через распределительное устройство 7. Частицы пара, всплывая в
теплоносителе, конденсируются. Полученный дистиллят собирается в сборник 8, отводится
в теплообменник 10 и через патрубок 11 потребителю. Циркуляция теплоносителя из
испарителя в конденсатор и из конденсатора в испаритель осуществляется эрлифтом
испаряющейся воды и конденсирующегося пара. Охлаждающийся в испарителе теплоноситель
нагревается в конденсаторе и догревается подогревателем 14. Насыщенный
экстрагируемыми металлами теплоноситель заменяется на ненасыщенный.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения пресной воды, включающий предварительный нагрев исходной воды
теплом конденсата, охлаждение пара путем перекачивания и диспергирования пара под
слой жидкого металла в конденсаторе, отличающийся тем, что используют единый столб
гидрофобного жидкометаллического теплоносителя-экстрагента, а подогретую исходную
воду диспергируют в среднюю часть жидкометаллического столба, причем испарение
дисперсных частиц воды и экстракцию цветных и благородных металлов ведут в слое
жидкометаллического теплоносителя-экстрагента, а полученный пар диспергируют в этот
же теплоноситель под нижний слой столба, при этом сконденсированный в нижнем слое
дистиллят отводят из средней части этого жидкометаллического столба теплоносителя, а
нагрев теплоносителя осуществляют между вводом исходной воды и отводом конденсата в
средней части столба жидкометаллического теплоносителя.
2. Установка для получения пресной воды, содержащая испаритель, конденсатор,
распределительные устройства теплоносителя и пара, нагреватель теплоносителя,
теплообменник исходной воды и компрессор пара, отличающаяся тем, что испаритель и
конденсатор выполнены в виде единой вертикальной трубы, заполненной гидрофобным
жидкометаллическим теплоносителем-экстрагентом, причем верхняя половина трубы
является испарителем, нижняя конденсатором, а в центре ее выполнен воронкообразный
сборник конденсата с проточными зазорами на нижнем торце и установлен нагреватель
теплоносителя, при этом выходной патрубок теплоносителя в верхней части испарителя
соединен вертикальной трубой с входным патрубком конденсатора.
Версия для печати
Дата публикации 22.02.2007гг
вверх
|
